Условия возникновения пожара. Огненный 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.

Процесс горения – это химическая реакция при которой выделяется большое количество тепловой и световой энергии. Для запуска и поддержки реакции необходимы три основных элемента: кислород, топливо и тепло. Объединение трех элементов называют «Треугольник огня». В этой статье познакомимся и подробно рассмотрим составляющие этого треугольника.

Что такое Треугольник Огня

Какая из сторон треугольника удаляется при тушении разными способами:

Тушение пожара песком или накрывание одеялом лишит огонь кислорода

Вода резко снизит температуру

Лесные просеки лишают возгорание топлива.

Три обязательных компонента, необходимых для протекания процесса горения принято графически изображать в виде «треугольника огня» или как его еще называют «Fire Triangle». При объединении этих составляющих начинается реакция, а если убрать хоть один из элементов, треугольник будет разрушен и горение остановится.

Элементы треугольника

Тепло (температура)

Температура, при соблюдении некоторых условий, может привести к воспламенению веществ и материалов. Повышая температуру трением одной дощечки об другую, наши предки добывали огонь. Позже люди научились поднимать температуру материала точечно, используя зажигалки, спички или огниво. Искра, отлетающая от кремня, достигает температуры 1100C и этого хватит для поджигания заготовленного трута. Разгоревшийся огонь сам поддерживает температуру, необходимую для продолжения реакции горения.

Снизить температуру просто. Известно, что, если залить костер водой- огонь потухнет, ведь вода резко снижает температуру пламени. Так просто снижение температуры убирает сторону треугольника и останавливает горение.

Топливо

Третья сторона треугольника, топливо, еще одна составляющая процесса горения. Топливом являются любые виды горючих материалов, включая бумагу, масла, древесину, газы, ткани, жидкости, пластмассы и резину. Эти материалы и вещества, выделяют энергию под воздействием высокой температуры и притоке кислорода. Убрав «пищу» огня, Вы точно разрушите треугольник. Например, закройте газ на плите и горение прекратится. Этим свойством пользуются пожарные, разбирая горящие конструкции. По этому принципу устроена противопожарная защита лесных массивов – пожарные просеки разделяют участки с «топливом».

Кислород

Кислород выступает в роли окислителя в процессе горения. Чем больше кислорода, тем интенсивнее будет проходить реакция и тем выше будет температура. Примером воздействия кислорода на реакцию может послужить то, как раздувают угли в мангале, турбины в двигателях автомобилей или кислородно-аргоновые горелки. При прекращении подачи кислорода к очагу возгорания, огонь потухнет, а треугольник останется без одной из своих сторон.

На этом принципе основаны некоторые средства пожаротушения: аэрозольные и порошковые огнетушители. Именно поэтому нельзя тушить водой загоревшееся на плите масло- испарение воды резко добавит кислород к очагу. Просто накройте кастрюлю крышкой, и реакция останется без воздуха.

Основы пожаротушения

Понимание того, как огонь построен и может распространяться, важно для того, чтобы научиться тушить пожары. Все средства первичного пожаротушения действуют по принципам удаления одной или нескольких сторон треугольника. Например, углекислотные и водные огнетушители снижают температуру, а порошковые и аэрозольные блокируют приток кислорода, как и противопожарное полотно с песком, входящие в комплектацию пожарных щитов.

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

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.

П. о. веществ и материалов - совокупность свойств веществ (материалов), способствующих возникновению и (или) развитию горения и последующего распространения опасных факторов пожара. П. о. может быть присуща негорючим веществам, которые способны при взаимодействии с др. веществами вызывать горение или усиливать его (функция окислителя); производить тепловую энергию (функция источника зажигания) или горючие газы (функция поставщика горючего). Такие вещества относят к категории особо пожаровзрывоопасных исходя из их несовместимости. 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

Составляющие пожара и взрыва

Для горения необходимы три элемента:

1. горючее вещество, которое будет испаряться и гореть,

2. кислород для соединения с горючим веществом и

3. 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 отсутствует, 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.

Пожарный тетраэдр - более наглядная иллюстрация процесса сгорания (тетраэдр - это многогранник с четырьмя треугольными гранями). Он очень полезен для понимания процесса сгорания, так как на нем имеется место для цепной реакции и каждая грань касается трех других.

Для осуществления горения необходимы три элемента: горючее вещество (1), кислород (2) и теплота (3), а для поддержания горения - цепная реакция (4).

Процесс горения характеризуется так называемым "пожарным тетраэдром". Если убрать одну из граней тетраэдра, горение прекратится.

Основная разница между пожарным треугольником и пожарным тетраэдром заключается в том, что тетраэдр показывает, каким образом за счет цепной реакции поддерживается пламенное горение, т.е. как грань цепной реакции удерживает остальные три грани от падения.

Цепная реакция начинается следующим образом: образующаяся при горении паров теплота воспламеняет все большее количество паров, при горении которых снова выделяется все большее количество теплоты, воспламеняющей еще большее количество паров. В результате этого постоянно нарастающего процесса горение усиливается. Пока горючего вещества много, пожар продолжает развиваться, пламя разрастается.

Через некоторое время количество паров, выделяющихся из горючего вещества, достигает максимума и начинает стабилизироваться, в результате чего горение протекает с устойчивой скоростью. Это продолжается до тех пор, пока не израсходуется основная часть горючего вещества. Затем окисляется меньшее количество паров и меньше образуется теплоты. Процесс начинает затухать. Происходит выделение все меньшего количества паров, меньше становится теплоты и огня, пожар постепенно угасает. При сгорании твердых горючих веществ может остаться зола, и еще какое-то время будет продолжаться тление. Жидкие горючие вещества выгорают полностью.

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 илисамовоспламенения самовозгорания.

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.

Окислитель является второй стороной треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота: N,0^, NO, C1, 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.

САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ - это быстрое самоускорение экзотермической химической реакции, приводящее к появлению яркого свечения - пламени. Самовоспламенение происходит в результате того, что при окислении материала кислородом воздуха образуется тепла больше, чем успевает отводиться за пределы реагирующей системы. Для жидких и газообразных горючих веществ это возникает при критических параметрах температуры и давления.

1 - период загорания 3 - период горения

2 - развития пожара 4 - период затухания

При рассмотрении процессов горения следует различать следующие его виды: вспышка, возгорание, воспламенение, самовоспламенение, самовозгорание, взрыв.

Вспышка- это быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание- возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение- возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Возгораемость- способность возгораться (воспламеняться) под воздействием источника зажигания.

Самовозгорание- это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения веществ (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания.

Самовоспламенение- это самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрывомназывается чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Необходимо понимать различие между процессами возгорания (воспламенения) и самовозгорания (самовоспламенения). Для того чтобы возникло воспламенение, необходимо внести в горючую систему тепловой импульс, имеющий температуру, превышающую температуру самовоспламенения вещества. Возникновение же горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относят к процессу самовозгорания (самовоспламенения).

ТЛЕНИЕ - горение твердых веществ (материалов), характеризующееся отсутствием пламени , сравнительно низкими скоростями распространения пламени по веществу (материалу) и температурами 400-600°C, часто сопровождающееся выделением дыма и др. продуктов неполного сгорания. Указанные признаки свидетельствуют о Т. как неинтенсивно протекающем процессе окисления (горения) из-за недостатка окислителя в зоне горения и (или) активно рассеивающейся из этой зоны теплоты. Т. может быть переходной стадией после прекращения пламенного горения материала или удаления внешнего источника зажигания . Такое Т. называютостаточным .

Ожог – это повреждение ткани тела человека из-за внешнего воздействия. К внешним воздействиям можно отнести несколько факторов. Например, термический ожог. Это ожог, который наступил вследствие воздействия горячих жидкостей или пара, предметов сильно раскаленных.

Электрические ожоги – при таком ожоге поражаются еще и внутренние органы электромагнитным полем.

Химические ожоги - те, которые наступили из-за действия йода, например, некоторых растворов кислот. Вообщем различных разъедающих жидкостей.

Если ожог получен вследствие ультрафиолета или инфракрасного излучения, то это лучевой ожог.

По глубине поражения тканей ожоги делятся на четыре степеней.

Ожог 1 степени характеризуется покраснением и небольшим отеком кожных покровов. Обычно выздоровление в этих случаях наступает на четвертые или пятые сутки.

Ожог 2 степени – появление пузырей на покрасневшей коже, которые могут образоваться не сразу. Ожоговые пузыри наполнены прозрачной желтоватой жидкостью, при их разрыве обнажается ярко-красная болезненная поверхность росткового слоя кожи. Заживление, если к ране присоединилась инфекция, происходит в течение десяти – пятнадцати дней, без образования рубца.

Ожог 3 степени – омертвление кожи с образованием струпа серого или черного цвета.

Четвертая степень – омертвление и даже обугливание не только кожи, но и глубже лежащих тканей – мышц, сухожилий, и даже костей. Омертвевшие ткани частично расплавляются и отторгаются в течение нескольких недель. Заживление протекает очень медленно. На месте глубоких ожогов часто образуются грубые рубцы, которые при ожоге лица, шеи и суставов ведут к обезображиванию. На шее и в области суставов при этом, как правило, образуются рубцовые контрактуры.

Поверхность ожогов

Существует процентное соотношение степени поражения всего тела. Для головы – это девять процентов от всего тела. Для каждой руки – тоже девять процентов, грудь – восемнадцать процентов, каждая нога – по восемнадцать процентов и спина также восемнадцать процентов.

Такое деление на процентное соотношение поврежденных тканей к здоровым, позволяет быстро оценить состояние больного и правильно дать заключение можно ли спасти человека.

Вынести пострадавшего из огня, потушить на нем горящую одежду или сорвать ее, охладить обожженные участки тела холодной водой, снегом или льдом до прекращения острых болей.

Самому пострадавшему, если он в сознании и пытается бежать, нельзя сбивать пламя незащищенными руками, нельзя двигаться в горящей одежде, поскольку горение из-за повышенного притока кислорода только усилится. При возможности тут же надо погрузиться в холодную воду, снег.

Обработка обожженных поверхностей должна производиться чистыми руками, чтобы не занести на раневую поверхность инфекцию. Ожоги первой степени обрабатывают семидесяти градусным спиртом или одеколоном. При ожогах второй степени на обожженную поверхность после обработки ее спиртом или одеколоном надо наложить сухую стерильную повязку. Пузыри при этом вскрывать не следует.

Нельзя отрывать от ожоговой поверхности приставшие остатки одежды, их нужно обрезать НПО границе ожога и наложить повязку поверх них. Рот и нос оказывающего помощь и пострадавшего должны быть закрыты марлей или хотя бы чистым носовым платком либо косынкой для того, чтобы при разговоре или дыхании изо рта и носа обожженные места не попадали болезнетворные бактерии, способные вызвать заражение.

При падении сердечно-сосудистой деятельности (снижение артериального давления, учащение пульса при слабом его наполнении) можно ввести подкожно 1-2 ампулы кофеина, кордиамина. Пострадавшего после этого следует укутать в одеяло, но не перегревать его, затем напоить большим количеством жидкости – чаем, минеральной водой, после чего немедленно транспортировать в больницу. И еще: обожженную поверхность нельзя смазывать никакими мазями или засыпать никакими порошками.

Зона горения (зона активного горения или очаг возгорания) - часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факела пламени. Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспламенным (гетерогенным). При пламенном горении границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий светящийся слой пламени (зона реакции окисления), при беспламенном - раскаленная поверхность горящего вещества. Примером беспламенного горения может служить горение кокса, древесного угля или тление, например, войлока, торфа, хлопка и т.д.

Зона теплового воздействия - это пространство вокруг зоны горения, в котором температура в результате теплообмена достигает значений, вызывающих разрушающее воздействие на окружающие предметы и опасна для человека.

Зона задымления - пространство, смежное с зоной горения, в которое возможно распространение продуктов горения. Скорость выгорания характеризуется потерей массы горючих материалов с единицы поверхности во времени. Этот параметр определяет интенсивность тепловыделения во время пожара, его основные характеристики необходимо учитывать при пожаротушении.

Для прекращения горения необходимо: не допустить проникновения в зону горения окислителя (кислорода воздуха), а также горючего вещества; охладить эту зону ниже температуры воспламенения (самовоспламенения); разбавить горючие вещества негорючими; интенсивно тормозить скорость химических реакций в пламени (ингибированием); механически срывать (отрывать) пламя.

На этих принципиальных методах и основаны известные способы и приемы тушения пожаров.

К огнегасительным веществам относятся: вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.

Вода - наиболее распространенное и доступное средство тушения. Попадая в зону горения, она нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты, что способствует охлаждению горючих веществ. При ее испарении образуется пар (из 1 л воды - более 1700 л пара), который ограничивает доступ воздуха к очагу горения. Воду применяют для тушения твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, а также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленной водой можно тушить даже легковоспламеняющиеся жидкости. Для тушения плохо смачивающихся веществ (хлопок, торф) в нее вводят вещества, снижающие поверхностное натяжение.

Пена бывает двух видов: химическая и воздушно-механическая.

Химическая пена образуется при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей.

Воздушно - механическая пена представляет собой смесь воздуха (90 %), воды (9,7 %) и пенообразователя (0,3 %). Растекаясь по поверхности горящей жидкости, она блокирует очаг, прекращая доступ кислорода воздуха. Пеной можно тушить и твердые горючие материалы.

Инертные и негорючие газы (диоксид углерода, азот, водяной пар) понижают концентрацию кислорода в очаге горения. Ими можно гасить любые очаги, включая электроустановки. Исключение составляет диоксид углерода, который нельзя применять для тушения щелочных металлов, поскольку при этом происходит реакция его восстановления.

Огнегасительные средства - водные растворы солей. Распространены растворы бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли и др. Соли, выпадая в осадок из водного раствора, образуют изолирующие пленки на поверхности.

Галоидоуглеводородные огнегасительные средства позволяют тормозить реакции горения. К ним относятся: тетрафтордибромметан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1) и др. Эти составы имеют большую плотность, что повышает их эффективность, а низкие температуры замерзания позволяют использовать при низких температурах. Ими можно гасить любые очаги, включая электроустановки, находящиеся под напряжением.

Огнетушащие порошки представляют собой мелкодисперсные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию. Их огнетушащая способность в несколько раз превышает способность галоидоуглеводородов. Они универсальны, так как подавляют горение металлов, которые нельзя тушить водой. В состав порошков входят: бикарбонат натрия, диаммонийфосфат, аммофос, силикагель и т. п.

Все виды пожарной техники подразделяются на следующие группы:

· пожарные машины (автомобили и мотопомпы);

· установки пожаротушения;

· огнетушители;

· средства пожарной сигнализации;

· пожарные спасательные устройства;

· пожарный ручной инструмент;

· пожарный инвентарь.