Треугольник огня и пожарный тетраэдр. Пожарный треугольник Конструктивная противопожарная зашита судна
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
Введение.
Теория горения
1.2.Виды горения.
1.3. Условия возникновения пожара.
1.3. Треугольник горения ("пожарный треугольник".
1.4. Распространение пожара.
1.5. Опасность пожара.
1.6. Конструктивная противопожарная защита судна.
1.7. Условия ликвидации пожара.
Горючие вещества и их свойства.
Особенности и причины пожаров на судах, меры предупреждения.
3.1. Нарушение установленного режима курения.
3.2. Самовозгорание.
3.3. Неисправность электрических цепей и оборудования.
3.4. Разряды атмосферного и статического электричества.
3.5. Заряды статического электричества.
3.6. Воспламенение горючих гидкостей и газов.
3.7. Нарушение правил производства работ с применением открытого огня.
3.8. Нарушение противопожарного режима в машинном помещении.
Классы пожаров.
Огнетушащие средства.
5.1. Водотушение.
5.2. Паротушение.
5.3.Пенотушение.
5.4. Газотушение.
5.5. Огнетушащие порошки.
5.6. Песок и опилки. Кошма.
Способы тушения пожаров.
Пожарное оборудование и системы.
7.1. Переносные пенные огнетушители и правила их применения.
7.2. Переносные СО 2 огнетушители и правила их применения.
Переносные порошкове огнетушители и правила их применения.
Пожарные рукава, стволы и насадки.
Защита органов дыхания пожарного.
Организация тушения пожаров на судах.
Противопожарная безопасность судна
Введение. Пожар – внезапное и грозное происшествие на судне, зачастую перерастающее в трагедию. Он всегда возникает неожиданно и по самой невероятной причине.Пожары на судах - относительно редкое явление (около 5-6% от всех аварий),однако это бедствие с обычно тяжелыми последствиями. Из опыта установлено, что критический срок борьбы с огнем на судне составляет 15 минут. Если в течение этого времени пожар не удалось локализовать и взять под контроль - судно гибнет. Особенно опасны пожары в машинных помещениях, где находится много горючих материалов. Огонь в МО выводит из строя основные системы энергообеспечения, судно теряет возможность движения, нередко повреждения получают и средства пожаротушения.
Основным поражающим фактором для людей при пожарах является не тепловое излучение, а удушье, вызванное образованием густого дыма при горении различных материалов. Морская история знает немало пожаров на судах.
Трагедия, случившаяся в Хобокене, в пригороде Нью-Йорка в начале прошлого века, когда пламенем пожара были практически полностью уничтожены 4 крупных современных океанских судна – пассажирский лайнер «Кайзер Вильгельм», судно «Бремен» водоизмещением 10000 т, «Майн» (6400 т) и «Зель» (5267 т), потрясла весь мир. И только гибель «Титаника» через 12 лет, а затем 1-я Мировая война затмили последствия трагедии Хабокена. Пожар в Хабокене начался с возгорания одной кипы хлопка и, если бы не благодушное поведение портовых рабочих, тушивших пожар с помощью нескольких ручных огнетушителей, а энергичное и своевременное применение подавляющих средств пожаротушения, пожар мог быть сразу локализован. А причины разыгравшейся трагедии в Хабокене, унесшей жизни 326 человек, до сих пор не выяснены.
Для успешного тушения пожаров необходимо быстро, практически мгновенно решить вопрос о применении наиболее эффективного огнетушащего средства. Допущенные ошибки в выборе огнетушащих средств, приводят к потере времени, счет которого ведется на минуты, и разрастанию пожара. Совсем недавний пример – гибель в 2006 г в Красном море парома «САЛАМ-98». В результате несвоевременно принятых экипажем судна мер, возникшее возгорание своевременно не было локализовано. В итоге, во время разыгравшейся трагедии погибли более 1000 человек пассажиров и членов команды и само судно.
Теория горения
1.1. Виды горения. Горением называется физико-химический процесс, сопровождающийся выделением теплоты и излучением света. Сущность горения заключается в быстропротекающем процессе окисления химических элементов горючего вещества с кислородом воздуха.
Любое вещество является сложным соединением, молекулы которого могут состоять из множества связанных друг с другом химических элементов. Химический элемент в свою очередь состоит из однотипных атомов. Каждому элементу в химии присвоен определенный буквенный символ. К основным химическим элементам, участвующим в процессе горения, относятся кислород О, углерод С, водород Н.
Во время реакции горения происходит соединение атомов различных элементов с образованием новых веществ. Основными продуктами горения являются:
Окись углерода СО - бесцветный газ без запаха, обладающий высокой токсичностью, содержание которого в воздухе более 1% опасно для жизни человека (рис. 1., а);
Углекислый газ СО 2 относится к инертным газам, но при содержании в воздухе 8-10% человек теряет сознание и может погибнуть от удушья (рис. 1.,6);
пары воды Н 2 О, придающие дымовым газам белую окраску (рис. 1., в);
Сажа и пепел, придающие дымовым газам черную окраску.
Рис. 1. Элементы реакции горения : а - окись углерода; 6 - углекислый газ; в -пары воды.
В зависимости от скорости реакции окисления различают:
тление - медленное горение , вызванное недостатком кислорода в воздухе (менее 10%) или особыми свойствами горючего вещества. При тлении световое и тепловое излучение незначительны;
горение - сопровождается ярко выраженным пламенем и значительным тепловым и световым излучениями; по цвету пламени можно определить температуру в зоне горения (Табл. 1.); при пламенном горении вещества содержание кислорода в воздухе должно быть не ниже 16-18%;
Таблица 1. Цвет пламени в зависимости от температуры
взрыв - мгновенная реакция окисления с выделением огромного количества теплоты и света; образующиеся при этом газы, быстро расширяясь, создают сферическую ударную волну, движущуюся с большой скоростью.
В процессе горения в качестве окислителя может быть не только кислород, но и другие элементы. Например, медь горит в парах серы, железные опилки - в хлоре, карбиды щелочных металлов - в двуокиси углерода и т.д.
Горение сопровождается тепловым и световым излучением и образованием окиси углерода СО, углекислого газа СО 2 , паров воды Н 2 О, сажи и пепла.
1 .2. Условия возникновения пожара. Каждое вещество может существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. В твердом и жидком состояниях молекулы вещества тесно связаны друг с другом, и молекулам кислорода практически невозможно вступить с ними в реакцию. В газообразном (парообразном) состоянии молекулы вещества движутся на большом расстоянии друг от друга и могут быть легко окружены молекулами кислорода, что создает условия для горения.
Горение является началом пожара. При этом происходит окисление миллионов молекул паров, которые распадаются на атомы и в соединении с кислородом образуют новые молекулы. Во время распада одних и образования других молекул происходит выделение тепловой и световой энергии. Часть выделившейся теплоты возвращается к очагу пожара, что способствует более интенсивному парообразованию, активизации горения и, следовательно, выделению еще большего количества теплоты.
Происходит своеобразная цепная реакция, приводящая к разрастанию пламени и развитию очага пожара (рис.2.).
Цепная реакция пожара происходит при одновременном действии трех факторов: наличии горючего вещества, которое будет испаряться и гореть; достаточном количестве кислорода для окисления элементов вещества; источнике теплоты, повышающем температуру до границы воспламенения. При отсутствии одного из факторов пожар не может начаться. Если во время пожара удается один из факторов исключить, - пожар прекращается.
Рис.2. Цепная реакция горения: 1 - горючее вещество; 2 - кислород; 3 - пары; 4, 5 - молекулы в процессе горения
Пожар возникает только при одновременном действии трех факторов: наличии горючего вещества, достаточном количестве кислорода, высокой температуре.
1.3. Треугольник горения ("пожарный треугольник" Для процесса горения необходимы соответствующие условия: горючее вещество, что способно самостоятельно гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород), а такжеисточник воспламенения, что должен иметь определеннуютемпературу и достаточный запас теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Так называемыйпожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество) могутдать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для существования пожара. Символический пожарный треугольник, представленный на (рис. 3.), наглядно иллюстрирует это положение и дает представление о важных факторах, необходимых для предотвращения и тушения пожаров:
Если одна из сторон треугольника отсутствует, пожар не может начаться;
Если одну из сторон треугольника исключить, пожар потухнет.
Однако пожарный треугольник – простейшее представление о трех факторах, необходимых для существования пожара, – не достаточным образом поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию , что возникает между горючим веществом, кислородом и теплом в результате цепной реакции. Пожарный тетраэдр (рис.4.) – более наглядно иллюстрирует процесс горения (тетраэдр – это многоугольник с четырьмя треугольными гранями). Он позволяет более полно понять процесс горения, в связи с тем, что в нем есть место для цепной реакции и каждая грань соприкасается с тремя остальными.
Основная разница междупожарнымтреугольником и пожарным тетраэдром состоит в том, что тетраэдр показывает, каким образом за счет цепной реакции поддерживается пламенное горение – грань цепной реакции удерживает остальные три грани от падения.
Этот важный фактор используется во многих современных огнетушителях, автоматических системах тушения пожаров и предотвращении взрывов – огнетушащие вещества воздействуют на цепную реакцию и прерывают процесс ее развития. Пожарный тетраэдр дает наглядное представление о том, каким образом можно потушить пожар. Если удалить горючее вещество, или кислород, или источник теплоты, пожар прекратится.
Если цепная реакция будет прервана, тогда в результате постепенного уменьшения образования паров и выделения теплоты пожар также будет потушен. Вместе с тем, при тлении или возможного вторичного воспламенения необходимо обеспечивать дальнейшее охлаждение.
1.4. Распространение пожара . Если пожар не удается локализовать в ранней стадии, то интенсивность его распространения нарастает, чему способствуют следующие факторы.
Теплопроводность (рис. 5, а): большинство судовых конструкций выполнено из металла, обладающего высокой теплопроводностью, что способствует передаче большого количества теплоты и распространению пожара с одной палубы на другую, из одного отсека в другой. Под воздействием теплоты от пожара начинает желтеть, а затем вспучиваться краска на переборках, повышается температура в соседнем с пожаром отсеке и при наличии в нем горючих веществ возникает дополнительный очаг пожара.
Рис.5. Распространение пожара: а - теплопроводностью; б - лучистым теплообменом; в - конвективным теплообменом; 1 - кислород; 2 - теплота
Лучистый теплообмен (рис.5.,б): высокая температура в очаге пожара способствует образованию лучевых потоков теплоты, распространяющихся прямолинейно во все стороны. Встречающиеся на пути теплового потока судовые конструкции частично поглощают теплоту потока, что приводит к повышению их температуры. Вследствие лучистого теплообмена могут воспламениться горючие материалы. Особенно интенсивно он действует внутри судовых помещений. Кроме распространения пожара лучистый теплообмен создает значительные трудности при операции по ликвидации пожара и требует применения специальных защитных средств для людей.
Конвективный теплообмен (рис.5.,в): при распространении горячего воздуха и нагретых газов по судовым помещениям переносится значительное количество теплоты от очага пожара. Нагретые газы и воздух поднимаются, их место занимает холодный воздух - создается естественный конвективный теплообмен, который может стать причиной возникновения дополнительных очагов пожара.
Распространению пожара способствуют следующие факторы: теплопроводность металлических конструкций судна; лучистый теплообмен, вызванный высокой температурой; конвективный теплообмен, возникающий при движении потоков нагретых газов и воздуха.
1.5. Опасность пожара. Во время пожара создается серьезная опасность для здоровья и жизни людей. К опасным факторам пожара относятся, следующие.
Пламя: при непосредственном воздействии на людей может вызвать местные и общие ожоги и поражение дыхательных путей. При тушении пожара без специальных защитных средств следует находиться на безопасном расстоянии от очага загорания.
Теплота: для человека опасна температура выше 50 °С. В районе пожара на открытом пространстве температура поднимается до 90 °С, а в закрытых помещениях - 400 °С. Непосредственное воздействие потоков теплоты может привести к обезвоживанию организма, ожогам, поражению дыхательных путей. Под воздействием высокой температуры у человека могут начаться сильное сердцебиение и нервное возбуждение с поражением нервных центров.
Газы: химический состав газов, образующихся при пожаре, зависит от горючего вещества. Во всех газах содержится двуокись углерода СО 2 (углекислый газ) и окись углерода СО. Наиболее опасна для человека окись углерода. Два-три вдоха воздуха, содержащего 1,3% СО, приводят к потере сознания, а несколько минут дыхания - к гибели человека. Избыточное содержание двуокиси углерода в воздухе уменьшает поступление кислорода в легкие, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности человека (Табл.2.).
Таблица 2. Состояние человека в зависимости от % содержания кислорода в воздухе
При воздействии высоких температур на синтетические материалы, происходит выделение газов насыщенных высокотоксичными веществами, содержание которых в воздухе даже в незначительной концентрации представляет серьезную угрозу жизни человека.
Дым: частицы несгоревшего углерода и других веществ, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым, который раздражает глаза, носоглотку и легкие. Дым перемешан с газами, и в нем содержатся все токсичные вещества, присущие газам.
Взрыв: пожар может сопровождаться взрывами. При определенной концентрации паров горючих веществ в воздухе, изменяющейся под действием теплоты, создается взрывоопасная смесь. Причиной взрыва могут стать избыточный поток теплоты, разряды статического электричества или детонирующие удары, а также чрезмерное повышение давления в сосудах, находящихся под давлением. Взрывоопасная смесь может образоваться при содержании в воздухе паров нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся жидкостей, угольной пыли, пыли от сухих продуктов. Последствиями взрыва могут быть серьезные разрушения металлических конструкций судна и гибель людей.
Пожар представляет серьезную опасность для судна, здоровья и жизни людей. Основными факторами опасности являются: пламя, теплота, газы и дым. Особенно серьезную опасность представляет вероятность взрыва.
Есть три условия, которые должны быть
представить для костра, чтобы начать. Эти условия
сгруппированы вместе, чтобы сформировать пожарную треугольник.
три компоненты пожарной треугольника:
■ топлива (например, дерева или бензина)
■ Кислород
■ источника воспламенения (например, искры)
После начинается пожар, поставка топлива и кислорода
должен остаться на определенных уровнях, чтобы поддерживать огонь. к
потушить пожар, необходимо удалить по крайней мере один
из этих двух ногах пожарной треугольника. Вы можете
потушить пожар, удалив источник топлива или
удаления кислорода.
При анализе пожарной безопасности, вы должны
всегда быть в курсе источников воспламенения, что
может стать причиной пожара в рабочей области. Когда мы
рассмотреть источники воспламенения, большинство из нас думают о
открытого огня, искр, печи, и спички. Однако
Есть несколько других опасных, но меньше
очевидные, источники воспламенения.
Например, часто, но часто упускается из виду
источником воспламенения является Выхлопные газы двигателя.
Система выпуска силовому оборудованию двигателя
сильно нагревается во время работы. Это тепло
остается в выхлопной системе в течение
время после того, как двигатель был выключен. Таким образом,
если двигатель еще теплый, когда вы начнете
сделать ремонт, необходимо принять дополнительные меры предосторожности
для предотвращения пожаров.
Другим вероятным источником воспламенения является сигарета
курение. Связанные с курением зажигания являются
одной из ведущих причин пожаров. Искры от закурили,
тепло из выброшенных окурков, и
открытые пламя зажигалки и спички может
все стартовые пожары в легковоспламеняющихся и горючих материалы. Таким образом, курение должно быть строго
контролируется в службе энергетического оборудования двигателя
отдел. Курящих и некурящих
области должны быть размещены с различны, легко
узнаваемые символы. Места для курения должны
оснащаться адекватных сосудов, чтобы обеспечить
для безопасной утилизации некурящих материалов.
Курение запрещено во многих департаментах обслуживания,
и курильщики необходимо перейти по назначенный,
вне помещения зону курения.
Самовозгорание является еще одним потенциальным
источником возгорания, что вы должны признать.
В результате пожара, вызванного самовозгоранию,
тепло для зажигания создается в результате химической реакции
в горючих материалов. Один из распространенных типов
происходит из самовозгорание, когда нефть или
растворителей ткани, пропитанные или бумаги, отбрасываются в
мусорный бак. Разложение масла или растворителя
часто производит достаточно тепла, чтобы зажечь
ветошь или бумага. Для предотвращения самовозгорания,
все масла или растворителей, загрязненных тряпки и
документы должны быть отброшены только в специально отведенных,
огнеупорные сосуды безопасности металла. Регулярное мусора
материал не должен быть отброшен в эти специальные
Четыре класса пожаров.
Давайте внимательнее посмотрим на различные типы
пожаров.NFPA классифицирует пожаров на четыре
(Рис. 2-1). Каждый из этих четырех классов пожарной является
определяется, и связаны с, другого типа
из источника топлива.
Класса А пожары связаны с сжигание древесины,
бумага, картон, ткань, и другие аналогичные
волокнистых материалов. Эти материалы легко воспламеняются,
быстро сжечь, и производить в больших количествах
тепло при сжигании. Некоторые примеры классов А
горючие материалы, которые обычно встречаются
на рабочих местах включают в себя:
■ Бумага бланки
■ Компания архивы или записи
■ чистящих и полирующих ткани
■ Рабочие фартуки
■ Крышки пыли
■ Рабочая область перегородки
Класса А пожары можно тушить водой,
CO2 (диоксид углерода), или сухие химические агенты.
Эти агенты потушить пожар, быстро охлаждения
сжигание материала и понижение температуры
в зону горения. символ
используется для идентификации класса А тушения оборудования
это буква "А" внутри зеленым треугольником.
Класс B пожары связаны горючие жидкости, газы,
и других химических веществ. Поскольку многие легковоспламеняющиеся
и горючие жидкости и растворители используют в
Отдел энергетического оборудования двигателя обслуживание,
особое внимание должно быть уделено работе с ними,
использовать, и хранение. Некоторые общие легковоспламеняющиеся жидкости
являются бензин, растворители, масла, смазки,
скипидарные, масляные краски и лаки. общий
горючие газы включают природный газ, пропан,
и ацетилена.
Пожары, связанные с легковоспламеняющимися жидкостями производства
огромные количества тепла. Вода является неэффективным
на класс B огня. Тепло от сжигания
легковоспламеняющаяся жидкость будет кипятить воду, которая применяется
в огонь, превращая воду в пар
прежде чем он может сделать много хорошего. Самое главное,
почти все горючие жидкости легче, чем
вода. Жидкости плавать на поверхности воды и
продолжать гореть. Это опасная ситуация
что может привести к легковоспламеняющаяся жидкость распространение пожара
быстро. Лучший способ тушения класса B огонь
является задушить его, удаляя его источник кислорода.
Пены, сухие химикаты, и СО2 являются лучшим пожаротушения
агенты для использования на класс B огня.
символ, используемый для идентификации класса B тушение
оборудование буква "В" внутри красного квадрата.
Если вы регулярно держать бензин (даже в малых размерах) в вашем магазине, вы должны иметь по крайней мере
один класс B огнетушитель в этом районе. вы
может задушить маленькую класса B огонь одеялом
или негорючий Контейнер также. Используйте это
Метод, только если вы можете сделать это, не рискуя
травмы. Вы должны всегда помнить
что легковоспламеняющиеся жидкие пожары имеют тенденцию к
вспыхнуть быстро.
Класс C пожары связаны живой электрооборудование,
таких как электрические коробки, панели, схемы,
техника, электроинструменты, машина электропроводка, распределительная
коробки, настенные выключатели и розетки. некоторые
форма короткого замыкания или перегруженного цепи
как правило, вызывает электрические пожары. Примерами таких
причины включают:
■ Свободные контактам
■ изношен изоляция
■ Неправильная установка
■ Перегруженные схемы
Электрическая система перегрузок и коротких замыканий
может производить дуги, искры и тепло. Этот тип
электрическая неисправность может вызвать воспламенение горючих
материалы, такие как изоляция проводов, пластик
компоненты, и утепление стен или панелей.
Вода является хорошим проводником электричества, и если
он применяется к электрической огня, лицо, занимающее
огнетушитель может быть серьезно потрясен
или на электрическом стуле. Углекислый газ (CO2)
Наиболее широко используется для тушения агента, поскольку
это непроводящая, он проникает вокруг электрическая
оборудование хорошо, это эффективно, и это не оставляет
остаток, который должен был бы быть очищены после этого.
Сухие химикалии производят остаток, который может
повредить электрооборудование.
Галон еще один огнетушащее вещество это
в силу всех классов пожаров, особенно к классу С.
Галон хранится в виде жидкости под высоким давлением
и выпущен на огонь, так как кислород слой
(удушение) газ. Хотя галонов является эффективным,
это не легко доступны. Галон является фторуглеродный
соединение, которое классифицируется как озоноразрушающих веществ
вещество. Использование галона ограничен
Закон по экологическим соображениям. Символ, используемый
определить класса С тушения оборудования является
буква "С" в синем круге.
D пожары класса включают горючие металлы,
такие как магний, титан, цирконий, натрий,
литий и калий. Хлопья и прекрасно
Частицы этих металлов может происходить при относительно
низких температур. Металлические частицы часто
получают путем разрезания или измельчения операции.
Если резки или шлифовки делается в типичном власти
арматура двигателя ремонтная мастерская, это обычно ограничивается
в назначенный район, это лаконичную и
хорошо проветривается. Большой воздействие класса D
пожары находится в типе "бэк-оф-гараж"
Операция, где пространство ограничено и условия
может способствовать начало этого типа огня.
Соединения сухих порошков и сухой химический
огнетушители являются два основных метода
для тушения пожаров класса D. Сухой порошок
соединения являются полностью отличается от сухой
огнетушители. Порошковые соединения
Как правило, черпали непосредственно на огонь. сухой
огнетушители применять порошковый огнетушитель
взимать под давлением. Символ используется для идентификации
Класс D оборудование для пожаротушения является письмо
"D" внутри желтой звездой. Наиболее важным
Причина познакомить вас с четырех классов
пожары является сообщить вам о том, что делать, а что нет
сделать в пожарной ситуации. Ваша реакция на огонь
может означать разницу между незначительный инцидент
и крупный ущерб собственности с возможным
травмы или смерти. Знание классов пожарной является
Также важно, когда вы оценке вашей работы
площадь на очаги возгорания. Противопожарные мероприятия не только
лозунг. Большинство пожаров можно предотвратить. Осведомленность,
здравый смысл, и правильного стиля работы идут долго
путь к предотвращению пожаров.
Исходя из характера вашей рабочей среде,
два типа пожаров, скорее всего, происходят в
отдел обслуживания энергетического оборудования двигателя являются
Класса А и класса B пожары. Но не быть небрежным
о возможности класса С или класса D огня
происходит. Знают, что сделать для всех типов пожаров.
Наиболее распространенный тип огнетушителя
является ABC сухой химический огнетушитель, который
способен обрабатывать A, B, или C пожаров типа.
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.
Для любого горения необходимы и достаточны три обязательных условия - наличие горючего вещества, кислорода и источника воспламенения. Эти три условия образуют треугольник горения.
Горючее вещество - основа горения. Оно может быть твердым (дерево, ткани, резина, уголь), жидким (нефтепродукты, спирты) и газообразным (метан, ацетилен, водород, аммиак). При концентрациях ниже нижнего концентрационного предела взрываемости горение паро/газо-воздушной смеси не происходит из-за недостаточности горючего вещества.
Эта зона считается безопасной. В пределах между нижним и верхним концентрационными пределами зона является взрывоопасной. Концентрации выше верхнего предела считаются пожароопасными. Взрывы здесь не происходят из-за недостаточности окислителя. На границе объема с открытой средой возможно пламенное горение.
Окислитель - вторая сторона треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота.
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 горючего вещества не происходит (нефть и нефтепродукты, дерево и изделия из него, бумага, ткани и другие). Однако некоторые горючие вещества способны гореть и при более низких концентрациях кислорода в окружающей газовоздушной среде.
Источник воспламенения - является третьей составляющей треугольника горения. Он также имеет свои критические показатели. Например, пары нефтепродуктов не способны поджечь так называемые фрикционные искры (искра, возникающая при соударении металла о металл), хотя эфиры она может легко поджечь. Аммиак загорается при горении головки спички (600-700), но, как правило, температуры горения спичечной соломки недостаточно для этого.
Твердые, жидкие и газообразные горючие вещества, наряду с другими, свойственными каждому из них физико-химическими свойствами, обладают способностью загораться без прямого воздействия источника воспламенения - самовоспламеняются.
Самовоспламенение - это быстрое самоускорение экзотермической химической реакции, приводящее к появлению яркого свечения - пламени.
Самовоспламенение происходит в результате того, что при окислении водиться за пределы реагирующей системы. Для жидких и газообразных горючих веществ это возникает при критических параметрах температуры и давления.
Организация и проведение пожарно-профилактической работы, направленной на недопущение возникновения пожара, основывается на том, чтобы показатель хотя бы одной из сторон треугольника горения был ниже минимально необходимой величины.
Если горение возникло (треугольник замкнулся), действия участников тушения пожара должны быть направлены на то, чтобы вывести эти показатели (хотя бы один) за пределы критических величин (разорвать треугольник) - это и есть теоретическая основа горения и его тушения.
Понятие «пожарный треугольник» было введено в обиход специалистами пожарной охраны при чтении лекций слушателям , а также в ходе инструктажей по пожарной безопасности и обучения пожарно-техническому минимуму (ПТМ) работников предприятий (организаций), чтобы наглядно показать процесс горения твердых веществ, горючих жидкостей и газов.
Что такое треугольник огня и чуть более сложное понятие, – что является пожарным тетраэдром , необходимо для визуального объяснения механизма горения. Следует подробно рассмотреть и понять, как даже незначительные вначале очаги возгорания, при наличии минимально необходимых для этого условий, возникают и развиваются в крупные пожары, а также какие способы и средства тушения пожаров следует применять для их ликвидации.
Из чего состоит классический треугольник пожара (горения) – это три составляющие, обязательные условия, необходимые как для проведения управляемого, регулируемого сжигания веществ для нужд человека, так и возникновения неконтролируемого природного или техногенного явления, называемого .
Стороны и элементы
- Горючее вещество (топливо) в лабораторных условиях, а на практике – это различные как легковоспламеняющиеся, сгораемые, так и трудногорючие материалы, входящие в состав помещений различных объектов, складированные на площадках открытых складов, территориях предприятий (организаций); а также деревья, кустарники, сухая трава, листва, хвоя, торф в природных условиях. Основные свойства таких веществ – это способность к выделению горючих газов (паров), к окислению – пиролизу, то есть химическому распаду при нагревании, что являются факторами их . Горючими являются большинство органических веществ, природных материалов, а также некоторые неорганические химические соединения. Следует помнить, что при сильном нагреве, разложении материалов на составляющие элементы начинают гореть и те из них, что при нормальных условиях являются негорючими, например, некоторые металлы, которые даже используют в качестве компонентов твердого ракетного топлива.
- Окислитель . Практически всегда в его качестве выступает кислород, содержащийся в воздухе, но при возникновении пожаров на технологических площадках, в установках (аппаратах) химических производств окислителями могут быть и окислы азота – NO, NO 2 , а также хлор, бром или озон. В нормальных условиях процесс горения, являющийся начальной или основной стадией большинства пожаров, протекает при процентном содержании О 2 в воздухе, примерно равном 21%, а критически низким его показателем для поддержания механизма горения принято считать около 16%. Однако некоторые вещества, а также товароматериальные ценности, в силу своих физико-химических свойств, способны воспламеняться, гореть даже в закрытых помещениях при объемном присутствии кислорода не больше 12%, и даже при более низкой его концентрации, что следует учитывать при проектировании стационарных систем пожаротушения, ликвидирующих очаги возгораний способом разбавления воздушной среды инертными газами.
- Источник зажигания (тепла) , приводящий к сильному нагреву сгораемых веществ и их воспламенению с последующим устойчивым горением, в результате пиролиза, выделения горючих паров (газов) и их смесей. Источниками воспламенения могут служить как сильные источники в виде открытого огня – вспышка газов, испарений горючих жидкостей, нагретых твердых органических материалов; пламя газовой горелки, так и низкокалорийные тепловые явления, но с высокой температурой, такие как электрические искры, вполне достаточные для воспламенения паров легкогорючих жидкостей или газов. В реальных условиях часто достаточен не общий нагрев, прогрев массы горючих веществ, складированных в помещении или на территории защищаемого объекта, а только поднесение к ним локального внешнего источника пламени с высокой температурой – спички, огня зажигалки, даже тлеющего окурка сигареты; искр, капель раскаленного метала в ходе проведения газоэлектросварочных работ, чтобы это привело к тлению, возгоранию, последующему горению и распространению пожара.
Именно поэтому так важны противопожарные мероприятия по категорическому исключению использования любых источников открытого пламени в зданиях, вспомогательных строениях (сооружениях), на территории предприятий; запрет курения вне отведенных, специально оборудованных для этого мест.
А те виды работ, которые неизбежно сопровождаются использованием открытых источников пламени, высокотемпературного тепла – паяльные, газоэлектросварочные работы, резка металлических конструкций; отогрев оборудования, мерзлого грунта, должны проводиться под строгим контролем представителей администрации предприятий, ответственного за пожарную безопасность после оформления, выдачи нарядов-допусков на выполнение огневых работ; оборудования мест их проведения противопожарным полотном (кошмой), водными, воздушно-пенными или порошковыми, углекислотными огнетушителями в зависимости от вида пожарной нагрузки.
Важно, что условие возникновения или причину пожара нельзя объяснить лишь наличием в том или ином месте, в помещении, пожарном отсеке строительного объекта, на территории предприятия или в лесу классического треугольника огня – массы горючих веществ, кислорода и избыточного тепла от его источника. Более полно природу процесса горения в целом и пожара в частности наглядно объясняет следующее научно-популярное понятие.
Этот четырехгранник в трехмерной проекции состоит из классического треугольника огня, образующие три его грани, опирающиеся на основание, представляющее четвертый элемент – цепную реакцию горения, что возникает между горючими веществами, источником зажигания, О 2 в составе воздуха, без которой невозможно возникновение пожара.
Условия горения, ограниченные пожарным тетраэдром, довольно уязвимы, на чем основаны принципы и способы тушения огня. Ведь для ликвидации пожара необходимо исключить хотя бы один компонент:
- Резко снизить температуру горящих материалов, что достигается подачей воды или хладонов.
- Разбавить концентрацию кислорода в зоне горения путем подачи инертных газов, прекращением подачи свежего воздуха вентиляционными системами.
- Удалить горючие материалы или прекратить их подачу в очаг пожара, что осуществляется различными способами, в том числе остановкой трактов топливоподачи, перекрытием запорной арматуры на трубопроводах транспортировки горючих газовых смесей или жидкостей.
- Остановить, прервать цепную физико-химическую реакцию горения между топливом, избыточным теплом и кислородом, для чего использует весь арсенал средств борьбы с огнем – от огнетушителей до установок тушения пожаров.
Надо сказать, что как треугольник возникновения огня, так пожарный тетраэдр – это лишь упрощенные, схематичные представления о базовых факторах, принципах возникновения пламени, развития процесса горения.
Кроме них на возникновение, распространение пожара как в природных условиях, так и в зданиях, на территориях защищаемых объектов сильно влияют и другие факторы, в том числе атмосферные явления:
- Летняя жара , приводящая сильному нагреву и сушке горючих веществ, что способствует легкости их возгорания.
- Низкая температура в зимний период , напротив, крайне затрудняет процесс воспламенения паров горючих жидкостей.
- Сильный ветер (приток воздуха) способен превратить горение травы или кустарников в верховой пожар, развивающийся с огромной скоростью, и даже дуновение воздуха на тлеющую растопку значительно упрощает процесс розжига костра (печки). То же самое можно отнести и к системам вентиляции, способным значительно ускорить процесс развития горения и далее пожара в целом. Поэтому автоматическая противопожарная защита зданий после поступления на пожарные приборы управления, централизованные приемно-контрольные приборы автоматической сигнализации сообщения от дымовых, тепловых или комбинированных пожарных извещателей отправляет командный импульс для включения огнезадерживающих клапанов на воздуховодах общеобменных систем подачи, удаления воздуха, обслуживающих защищаемые помещения.
- Легкогорючие вещества – от сухой травы, хвои, листвы до сгораемого мусора, древесных отходов, пыли в цехах, складах или на территориях объектов, а также наличие емкостей, розливов горюче-смазочных материалов могут служить инициаторами и катализаторами процесса горения. Чтобы зажечь их, требования к треугольнику огня достаточны – минимум топлива/горючего вещества, наличие кислорода в достаточном количестве для поддержания огня, плюс любой низкокалорийный источник пламени – от горящей спички или тлеющего окурка до искры, отскочившей от раскаленной окалины металла.
Пожарная безопасность объектов во многом зависит от мероприятий, направленных на снижение всех факторов, входящих в треугольник огня:
- Уменьшение пожарной нагрузки, особенно в отсеках зданий, имеющих высокую категорию по взрывопожарной опасности.
- Исключения возможности появления несанкционированных источников зажигания – это запрет на курение, строгий контроль за проведением огневых работ.
- Оборудование помещений с особо важным оборудованием газовыми установками пожаротушения, способными быстро снизить содержание кислорода в воздухе, необходимое для продолжения горения.