Реальный механизм горения что такое треугольник огня. Классификация пожаров

Воробьева Анастасия, Павлюк Любовь

Анализ количества пожаров, возникающих в Банском районе за последние 5 лет, говорит о том, что с каждым годом количество пожаров резко возросло.

Пожары наносят огромный материальный ущерб. Только в 2012 году материальный ущерб от пожаров в Баганском районе составил более 8 миллионов рублей.

Создавая проект мы решили рассмотреть вопросы при каких условиях возникает процесс горения.

1.2.Цель: выяснить условия, необходимые для протекания процесса горении.

1.3.Задачи:

Определить, что такое горение;
Выяснить условия, которые необходимы для процесса горения;
Провести опыты.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение Владимировская основная общеобразовательная школа

Тема: «Треугольник огня»

Руководитель: Панина Татьяна Ивановна

Владимировка 2013г

1.Введение………………………………………………………………….3

1.2.Цель…………………………………………………………………….4

1.3.Задачи…………………………………………………………………..4

2.Что такое огонь?........................................................................................4

2.1. Горючее вещество (топливо)…………………………………………4

2.2. Окислитель…………………………………………………………….5

2.3. Температура возгорания (тепло)…………………………….……….5

3. Треугольник огня………………………………………………………..6

3.1.Опыт №1………………………………………………………………..6

3.2. Опыт №2……………………………………………………………….7

3.3. Опыт №3……………………………………………………………….7

4. Вывод………………………………………………………………….…8

5. Заключение………………………………………………………….…...8

Список литературы……………………………………………………..….9

1.Введение

Создавая проект мы решили рассмотреть вопросы при каких условиях возникает процесс горения.

1.2.Цель: выяснить условия, необходимые для протекания процесса горении.

1.3.Задачи:

Определить, что такое горение;
Выяснить условия, которые необходимы для процесса горения;
Провести опыты.

2.Что такое огонь?

Огонь - явление горенья; высшая степень жара, которая проявляется сгущенным светом; соединенье тепла и света, при сгорании тела… Неправда ли красивое определение дает толковый словарь Даля?

Сущность горения была открыта в 1756 году великим русским ученым М.В. Ломоносовым.. своими опытами он доказал, что горение – это химическая реакция соединения горючего вещества с кислородом воздуха. Поэтому, для того чтобы огонь возник необходимо три составляющие: источник тепла, горючие вещества и окислитель (кислород воздуха). Источник тепла – это все что можно зажечь, это бытовые электрические приборы или открытое пламя, горючие вещества все, что может гореть:

2.1. Горючее вещество (топливо)
Горючие вещества (материалы) – вещества (материалы), способные к взаимодействию с окислителем (кислородом воздуха) в режиме горения. По горючести вещества (материалы) подразделяют на три группы:

негорючие вещества и материалы не способные к самостоятельному горению на воздухе;
трудногорючие вещества и материалы – способные гореть на воздухе при воздействии дополнительной энергии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;
горючие вещества и материалы – способные самостоятельно гореть после воспламенения или самовоспламенения самовозгорания.

Горючие вещества (материалы) – понятие условное, так как в режимах, отличных от стандартной методики, негорючие и трудногорючие вещества и материалы нередко становятся горючими.
Среди горючих веществ имеются вещества (материалы) в различных агрегатном состоянии: газы, пары, жидкости, твёрдые вещества (материалы), аэрозоли. Практически все органические химические вещества относятся к горючим веществам. Среди неорганических химических веществ также имеются горючие вещества (водород, аммиак, гидриды, сульфиды, азиды, фосфиды, аммиакаты различных элементов).
Горючие вещества (материалы) характеризуются показателями пожарной опасности. Введением в состав этих веществ (материалов) различных добавок (промоторов, антипиренов, ингибиторов) можно изменять в ту или иную сторону показатели их пожарной опасности.
2.2. Окислитель
Окислитель является второй стороной треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота и т.п.
Критическим показателем для кислорода воздуха как окислителя, является его концентрация в воздушной среде закрытого судового помещения в объемных пределах выше 12-14%. Ниже этой концентрации горение абсолютного большинства горючих веществ не происходит. Однако некоторые горючие вещества способны гореть и при более низких концентрациях кислорода в окружающей газовоздушной среде.
2.3. Температура возгорания (тепло)
Есть много понятий, применяемых к температурам, при которых возможно возгорание. Главнейшие из них:
Температура вспышки - наименьшая температура, при которой вещество выделяет достаточно горючих для воспламенения паров, при воздействии открытым пламенем, но горение не продолжается.
Температура воспламенения - наименьшая температура, при которой вещество дает достаточно горючих испарений для возгорания и продолжения горения при приложении открытого пламени.
Примечание. Можно заметить, что разница между температурой вспышки и температурой горения в том, что в первом случае происходит мгновенная вспышка, а во втором температура должна быть достаточно высока, чтобы производить достаточно горючих паров для горения, независимо от источника возгорания.

Сегодня общепринятым считается следующее определение – огонь – это совокупность раскаленных газов или плазмы, выделяющихся в результате различных обстоятельств. К этим обстоятельствам может относиться: различные химические реакции, нагревание горючего материала до определенной точки, контакт тока высокого напряжения с горючими материалами и т.д. Объяснение огня с химической точки зрения выглядит следующим образом – огонь – это область пространства, в которой реагирующие между собой вещества и продукты их взаимодействия находятся в газообразном состоянии.

С физической точки зрения огонь объясняют так – это светящаяся горячая зона взаимодействия паров, газов или продуктов термического разложения горючего вещества с кислородом. Горючее вещество может быть твердым, жидким и газообразным. А тот самый цвет, благодаря которому родилась поговорка «на огонь человек может смотреть вечно», появляется из-за наличия различных примесей. Добиться бесцветного пламени, которое можно будет вычислить визуально только по колебаниям воздуха, можно только в специальных условиях, поэтому бытовой огонь всегда «цветной». Температура огня может быть различна. Она зависит от источника горения и от продуктов, участвующих в реакции горения.

3. Треугольник огня

3.1.Опыт №1

Оборудование: восковые свечи, банки разного объема.

Ход работы:

Зажигаем свечи.
Накрываем свечи банками.
Через некоторое время свеча, накрытая литровой банкой огонь слабеет и она затухает; затем проходит еще время и свеча затухает, накрытая трехлитровой банкой.

Вывод: да действительно процесс горения не возможен без окислителя, которым в данном случае является кислород.

3.2. Опыт №2

Оборудование: коробок со спичками

Ход работы:

Зажигаем спичку.
Спичка сгорает и потухает
У нас имеется окислитель и источник воспламенения, но нет горючего вещества.

Вывод : процесс горения невозможен без горючего вещества.

3.3. Опыт №3

Оборудование: костер; камень, железо, ткань, книга, часть плитки потолочной.

Ход работы:

Поочередно ложем в костер различные предметы и наблюдаем.
Плитка потолочная быстро плавится и сгорает.
Ткань плавится и сгорает.
Книга загорается и горит.
Камень не горит, а только нагревается.
Железо не горит, а только нагревается.

Вывод: Есть камень и железо не горит, а ткань, плитка потолочная, книга горят. Камень и железо – негорючие вещества, а значит процесс горения невозможен.

4. Вывод

Для того чтоб протекал процесс горения необходимы три условия: наличие горючего вещества, наличие окислителя, наличия источника воспламенения. Исключив хотя – бы одно из условий процесс горения невозможен. На основе этих особенностей и строится процесс тушения пожаров. Чаще всего исключается окислитель:

Если на сковороде загорелся жир, достаточно закрыть сковороду крышкой.
Загорелся телевизор, накрыть плотной тканью.

5. Заключение

Горение — физико-химический процесс, с выделением тепла, теплового излучения и света, для нормального протекания которого необходимы три основных компонента, именуемые «треугольник огня». C данным треугольником мы и будем ближе знакомится в сегодняшней публикации.

В ходе публикаций о безопасном обращении с , и , а также мы уже научились заготавливать начальную древесину для будущего костра. Дабы эта древесина, а также силы потраченные на её поиски и обработку, не пропали зря, прежде чем приступать к и растопке, коротко остановимся на общей теории, связанной с огнем и процессом горения.

«Треугольник огня» или «Fire Triangle» — обобщенное название для трёх основных компонентов, без которых дальнейший процесс горения невозможен. Итак, что же это за компоненты?

Температура (жар) — повышение температуры при определенных условиях способно привести к самовоспламенению многих материалов. Кстати, именно на этом принципе основаны примитивные методы разведения огня трением (огненный лук, огненный плуг и т.д.). Локальное же воздействие внешним источником температуры также приводит к вынужденному воспламенению или возгоранию. Для этого используются устройства воспламенения ( , или ). Температура искр, отбрасываемых огнивом, например, может достигать 900-1100 °C, чего более чем достаточно для воспламенения мелкого трута. Далее, протекающая физико-химическая реакция горения способна обеспечивать себя постоянной температурой самостоятельно. Если же вы намеренно снизите её (например, заливая костер водой) — это остановит горение в определенной точке, либо полностью развалит «треугольник огня», поддерживающий ваш костер.

Также, говоря о топливе стоит упомянуть о двух категориях материалов, способных поддерживать ваш «треугольник огня»:

Инициаторы (ускорители) горения или accelerants — материалы с бурным протеканием реакции горения, вследствие чего в короткие сроки выделяется много тепла и пламени. Сюда можно отнести как природные материалы (мелкую траву, опилки, листья, смолы и т.д.) так и более сложные субстанции (бензин, керосин, спирт и т.д.). Как правило, эти материалы имеют относительно низкую температуру самовоспламенения, благодаря чему загораются не только от открытого пламени, но и малейшей искры или даже сжимания в газообразном состоянии. Так как горение инициаторов проходит достаточно бурно и быстро, они практически полностью прогорают, о чём стоит помнить если вы пытаетесь поддерживать костер с их помощью. Так, к примеру, горение бумаги даёт неплохое пламя, но сколько бумаги потребуется чтобы вскипятить литр воды? А чтобы поддерживать пламя всю ночь? По этой причине инициаторы используются, в основном, только при . Пламени, получаемого от инициатора, обычно достаточно для просушки и воспламенения основного топлива.
Топливо или fuel — материалы с менее бурным процессом горения, которым для возгорания необходимо больше тепла. В отличии от инициаторов, топливо может поглощать и аккумулировать температуру, разрушаясь при этом более продолжительное время. К этой категории относятся древесный, бурый и каменный уголь и прочие материалы. Вспомните хотя бы как долго прогоревшее полено способно удерживать температуру при этом практически не давая открытого пламени и видимого света.

Теперь, когда мы ознакомились с тем, что же такое «треугольник огня» можно приступать к его .

Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее подходящего огнетушащего вещества, вопрос — о выборе которого должен быть решен практически мгновенно. Правильный его выбор позволит снизить повреждения судна и опасность для всего экипажа. Эта задача значительно облегчается введением классификации пожаров и подразделением их на четыре типа, или класса, обозначаемых латинскими буквами А, В, С, D. В каждый класс включены пожары, связанные с загоранием материалов, имеющих одинаковые свойства при горении и требующих применения одних и тех же огнетушащих веществ. Поэтому для успешной борьбы с пожаром совершенно необходимо знание этих классов, а также характеристик горючести материалов, имеющихся на судне.

Классификация пожаров имеет несколько стандартов, например: ISO 3941 (стандарт Международной организации стандартов) и стандарт NFPA10 (National Fire Protection Association). Здесь приводится последний.

Пожары класса А — это пожары, связанные с горением твердых (образующих золу) горючих материалов, которые могут быть потушены с помощью воды и водных растворов. К таким материалам относятся: древесина и древесные материалы, ткани, бумага, резина и некоторые пластмассы.

Пожары класса В — это пожары, вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей, воспламеняющихся газов, жиров и других подобных веществ. Тушение этих пожаров осуществляют прекращением поступления кислорода к огню или предотвращением выделения горючих паров.

Пожары класса С — это пожары, возникающие при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустройств. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

Пожары класса D — это пожары, связанные с возгоранием горючих металлов: натрия, калия, магния, титана или алюминия и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими металлами. Основная цель разработки такой классификации — помочь экипажам судов при выборе соответствующего огнетушащего вещества. Однако недостаточно знать, что вода — наилучшее средство борьбы с пожарами класса А, поскольку она обеспечивает охлаждение, или что порошок хорошо применять для сбивания пламени при горении жидкости, нужно уметь правильно подавать огнетушащее вещество, используя при этом точные технические приемы борьбы с огнем. Для горения необходимы три элемента: горючее вещество, которое будет испаряться и гореть, кислород для соединения с горючим веществом и теплота для повышения температуры паров горючего вещества до момента их воспламенения. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о двух важных факторах, необходимых для, предотвращения и тушения пожаров:

1) если одна из сторон треугольника отсутсгвует, пожар не может начаться;

2) если одну из сторон треугольника исключить, пожар погаснет.

Пожарный треугольник — простейшее представление трех факторов, необходимых для существования пожара, но он не поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, возникающую между горючим веществом, кислородом и теплотой в результате химической реакции.

Пожарная опасность различных горючих веществ и материалов зависит от их агрегатного состояния, физико-химических свойств, конкретных условий хранения и применения. Пожароопасные свойства материалов и веществ можно характеризовать склонностью к возгоранию, особенностью и характером горения, свойством поддаваться тушению теми или иными средствами и способами пожаротушения. Под склонностью к возгоранию понимают способность материала самовозгораться, воспламеняться или тлеть от различных причин.
Все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.
Сгораемыми называются материалы и конструкции из органических веществ, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть при удалении источника огня.
Трудносгораемыми материалами и конструкциями считаются такие, которые выполнены из сочетания сгораемых и несгораемых материалов (фибролит; асфальтовый бетон; войлок, вымоченный в глиняном растворе; дерево, подвергнутое глубокой огнезащитной пропитке). Эти материалы при воздействии огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня; после удаления источника огня их горение или тление прекращается.
К несгораемым относят материалы и конструкции из неорганических материалов, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
Большинство сгораемых жидкостей более пожароопасны, чем твердые горючие материалы и вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.
Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся с температурой вспышки до 45° и горючие с температурой вспышки выше 45° С. Низкую температуру вспышки имеют бензин А-74 (— 36° С), ацетон (—20° С), высокую — глицерин (158° С), льняное масло (300° С).
Горение в cмесях горючих газов, паров или пыли с воздухом способно распространяться не при любом соотношении компонентов, а лишь в определенных пределах состава, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальная и максимальная концентрация горючих газов, паров или пыли в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).
Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, т. е. в области воспламенения, способны распространять горение и называются взрывоопасными. Смеси же, концентрации которых находятся ниже низшего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть неспособны и являются безопасными. Однако необходимо иметь в виду, что смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздух способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары пыли и газы, не смешанные с воздухом.
Для того, чтобы произошло возгорание необходимо наличие трех условий. Это еще называют пожарный треугольник.

1.Горючая среда

2.Источник зажигания — открытый огонь — химическая реакция, электроток.
3.Наличие окислителя, например кислорода воздуха.

Сущность горения заключается в следующем — нагревание источников зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. В процессе теплового разложения образуется угарный газ, вода и большое количество тепла. Выделяется также углекислый газ и сажа, которая оседает на окружающем рельефе местности. Время от начала зажигания горючего материала до его воспламенения — называет временем воспламенения. Максимальное время воспламенения может составлять несколько месяцев. С момента воспламенения начинается пожар.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ОДЕССКАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра «БЕЗОПАСНОСТь ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

по дисциплине «БЕЗОПАСНОСТь ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему « Противопожарная безопасность судна »

Работу выполнил:

курсант __ курса ____группы

специальность «____________»

_________________________

Проверил:

Ассистент

Кафедры БЖ

___________________________

Тема: Противопожарная безопасность судна.

Цель работы: Изучить основы противопожарной безопасности на судне и приобрести практические навыки по тушению пожаров в условиях судна.

Задание: Изучить изложенный в методическом пособии материал и подготовить, используя так же рекомендованную литературу и лекционный материал письменный отчет по выполнению лабораторной работы.

План

1. Теория горения.Виды горения.

2. Условия возникновения пожара. Треугольник горения ("пожарный треугольник").

3. Горючие вещества и их свойства.

4. Конструктивная противопожарная защита судна.

5. Особенности и причины пожаров на судах, меры предупреждения.

6. Классы пожаров.

7. Огнетушащие средства.

8. Способы тушения пожаров.

9. Пожарное оборудование и системы.

10. Снаряжение пожарного.

Ответить письменно на вопросы:

Теория горения.

Горение – это __

Горение сопровождается тепловым и световым излучением и образованием окиси углерода СО, углекислого газа СО 2 , паров воды Н 2 О, сажи и пепла.

Рис. 1. Элементы реакции горения :

а - __________________

б - __________________

в - __________________

Взрыв - ____________

____________________

__________________________________________

Условия возникновения пожара.

Горение является началом пожара. При этом происходит окисление миллионов молекул паров, которые _______

____________________

Происходит своеобразная цепная реакция, приводящая к разрастанию пламени и развитию очага пожара (рис.2.).

Рис.2. Цепная реакция горения:

1 - ___________________

2 - ____________________

3 - ____________________

4, 5 - ___________________

Треугольник горения ("пожарный треугольник"). Для процесса горения необходимы соответствующие условия: ______________________________________________________

________________________________________________________________________________

Рис. 3. Пожарный треугольник

1 - _________________________

2 - _________________________

3 - _________________________

Если одно из этих условий отсутствует, то ___________________________________________

_________ _________

3. Горючие вещества, их свойства. Все горючие вещества можно разделить на несколько основных групп по характерным для них свойствам.

Древесина и древесные материалы ______________________________________________

_______________________________________

Текстильные и волокнистые материалы имеют температуру воспламенения _____________ °С. ____________________________________________________________

Шерсть тлеет, обугливается и __________________________________________________

____________________

Шелк - наиболее опасное в пожарном отношении волокно, _________________________________

______________________________________________________________

Пластмассы и резина ________________________________________________________________

_______________________________________________________________

Воспламеняющиеся жидкости испаряются, скорость испарения____________________________

______________________________________________________________

Краски и лаки состоят из компонентов, обладающих хорошей горючестью. Особенно активен растворитель, имеющий температуру вспышки _______ °С.

Конструктивная противопожарная зашита судна

Требования к конструктивной пожарной защите судна регламентирует Конвенция _________________ и правила ________________________________ ;

Весь комплекс средств, противопожарной защиты сводится к следующему:

а)______________________________

b)______________________________

c) _____________

f)______________

В целях защиты помещений судна от проникновения огня SOLAS-74 устанавливает следующие классы перекрытий:

класс «А» , образованные стальными переборками и палубами, предотвращающими прохождение дыма и пламени по окончании ________________________испытания на огнестойкость. Они изолируются негорючими материалами, чтобы средняя температура на противоположной стороне не повышалась более чем на _________°С по сравнению с первоначальной и, чтобы ни в одной точке, включая соединения, эта температура не повышалась более чем на ___________ 0 С по сравнению с первоначальной температурой по истечении указанного времени:

Класс «А -60» __________мин;

Класс «А-30» __________мин;

Класс «А-15» __________мин.

Класс «А-0» __________0 мин.

класс «В», образованные переборками, палубами, подволоками или зашивкой такой конструкции, которая предотвращает прохождение пламени до конца _________________________испытания на огнестойкость. Средняя температура на стороне, противоположной огневому воздействию, не должна повышаться более чем на ____________°С по сравнению с первоначальной температурой и, чтобы ни в одной точке, включая соединения, эта температура не повышалась более чем на _______ 0 С по сравнению с первоначальной температурой поистечении указанного ниже времени:

Клас «В-30» ________мин.

Клас «В-15» ________ мин.

Класс «В-0» ________ мин.

класс «С» – перекрытия,_______________________________________________________________

____________________

Двери в противопожарных переборках должны быть _____________________________типа, с автоматическим закрытием при повышении температуры до _____________ 0 С, с демпфирующим устройством, предотвращающим ушибы и травмы людей. Класс двери должен соответствовать классу ___________________.