Способы пожаротушения можно классифицировать

Тема 4.

Продолжение 4.3.1.

ПОЖАРЫ

Пожар это неконтролируемое горение, сопровождающееся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Пожар, потушенный в самый начальной стадии развития, называется загоранием.

Причины пожаров:

неосторожное обращение с огнем,

несоблюдение правил эксплуатации,

самовозгорание веществ и материалов, разряды статического электричества,

грозовые разряды,

поджоги.

В зависимости от места возникновения различают:

пожары на транспортных средствах,

степные и полевые пожары,

подземные пожары в шахтах и рудниках:

торфяные и лесные пожары,

а также пожары в зданиях и сооружениях (наружные и закрытые).

Пространство охваченное пожаром условно делят на 3 зоны: активного горения (очаг), тепловое воздействие и задымление.

Зона горения занимает часть пространства, в котором непосредственно происходит горение. Она может ограничиваться ограждающими конструкциями помещения, стенками технологического оборудования.

Горение на пожаре имеет, как правило, диффузионный турбулентный характер.

Тепло, образующееся в зоне горения выделяется в окружающую среду посредством конвекции, лучистого теплообмена и теплопроводности.

В отличие от газов и жидкостей горение твердых материалов может происходить по горизонтальной, наклонной и вертикальной поверхностям.

Скорость распространения пламени зависит от угла наклона и направления распространения горения. Скорость распространения вертикально вниз в два раза ниже, чем по горизонтальной поверхности, и в 8 - 10 раз выше при распространении пламени вертикально вверх.

Очаг окружает зона теплового воздействия, т.е. территория на которой температура воздуха и газообразных продуктов сгорания не меньше 80⁰С. Она представляет собой часть пространства, прилегающую к зоне горения, в которой происходит теплообмен между зоной горения и окружающими конструкциями, материалами и пространством.

Зона задымления - пространство, смежное с зоной горения, в которое возможно распространение продуктов горения. Она состоит воздуха, окиси углерода, углекислого газа, паров воды и др. веществ. Многие продукты, входящие в состав дыма, обладают повышенной токсичностью, особенно токсичны продукты горения полимеров. Иногда продукты неполного сгорания, например СО, могут образовывать с кислородом взрывоопасные смеси.

Основной характеристикой разрушающего действия пожара является температура, развивающаяся при горении.

Для жилых домов и общественных зданий температуры внутри помещений достигают 800-900^ОС, но распределяется неравномерно. Наиболее высокие температуры возникают при наружных пожарах и в среднем составляют 1200-1300⁰С.

Прекращение горения достигается воздействием на горящие поверхности:

охлаждающими огнетушащими средствами,

разбавлением горящих веществ или воздуха, поступающего в зону горения, негорючими парами или газами,

созданием между зоной горения и горючим материалом изолирующего слоя из огнетушащих средств.

В качестве основного огнетушащего средства используется вода. Помимо воды используются химические и воздушно-механические пены, углекислый газ, азот, порошки, водяной пар, ингибиторы.

Подача огнетушащих средств в очаг пожара производится с помощью пожарной техники:

стационарными установками пожаротушения,

пожарными автомобилями, пожарными поездами, судами, мотопомпами,

огнетушителями.

Мероприятия по пожарной безопасности делятся на пожарную профилактику и тушение пожаров.

Основные понятия о пожаре и его развитии.

Важнейшими параметрами пожаров, определяющими условия пожаротушения, являются:

1. физико-химические свойства горящего материала, от которых зависит выбор огнетушащего вещества;

2. пожарная нагрузка - масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в рассматриваемом объекте, отнесенная к площади пола помещения или поверхности, занимаемой материалами на открытом воздухе;

3. скорость выгорания пожарной нагрузки;

4. газообмен очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой;

5. теплообмен между очагом пожара и окружающими материалами и конструкциями;

6. размеры и форма очага пожара и помещения, в котором произошел пожар;

7. метеорологические условия.

Рассмотрим некоторые параметры более подробно.

1. Физико-химические свойства горючего материала определяют выбор средства огнетушения. Для тушения пожара нельзя применять вещества, бурно реагирующие с горючим или окислителем.

Например, нельзя применять воду для тушения материалов, которые взаимодействуют с ней, образуют горючие газы или выделяют тепло (щелочные металлы и некоторые другие горючие материалы).

Особые трудности вызывает тушение пожаров тлеющих материалов из-за трудности проникновения огнетушащих веществ в поры таких материалов. Известны, например, случаи, когда опущенные в воду горящие кипы хлопка продолжали гореть в течение длительного времени. Расход воды для тушения тлеющих материалов, как правило, столь велик, что требуются дополнительные меры и средства (с этой целью к воде добавляют специальные добавки- смачиватели).

Пожары классифицируют в зависимости от физико-химических свойств горючих материалов и возможности их тушения различными огнетушащими веществами и составами.

Классификация пожаров

2. Пожарная нагрузка, в которую входят горючие конструктивные элементы зданий, и скорость ее выгорания определяют основные характеристики пожара, такие, как температурный режим и продолжительность пожара, опасные факторы пожара, воздействующие на людей.

Пожарную нагрузку дифференцируют в зависимости от ее распределения по площади на распределенную и сосредоточенную и характеризуют массой на единицу поверхности пола (кг/м²).

Развитие пожара и его параметры в сильной степени зависят от вида и величины пожарной нагрузки.

По способу распределения пожарной нагрузки помещения делятся на два класса:

I - помещения больших объектов, в которых пожарная нагрузка сосредоточена и горение может развиваться на отдельных разобщенных участках без образования общей зоны горения;

II - помещения, в которых пожарная нагрузка рассредоточена по всей площади таким образом, что горение может происходить с образованием общей зоны горения.

В зависимости от класса помещения выбирают способ пожаротушения.

3. Скорость выгорания характеризуется потерей массы горючих материалов с единицы поверхности во времени. Этот параметр наряду с предыдущим определяет интенсивность тепловыделения при пожаре и, как следствие, его основные характеристики, которые необходимо учитывать при тушении пожара.

4. Удельная скорость выгорания твердых материалов при пожаре составляет 5.10^-2 - 2.10^-3 кг/(м².с). Эта скорость может изменяться в зависимости от степени измельчения материала и ряда других факторов.

5. Газообмен очага пожара с окружающей средой определяет:

пути и скорость распространения пожара,

интенсивность выделения тепла и

режим протекания пожара.

Газообмен характеризуется:

площадью и взаимным расположением проемов,

высотой помещения,

этажностью,

особенностью конструктивных решений и другими факторами.

В зависимости от условий газообмена пожары разделяются на закрытые, протекающие в ограниченном объеме (в помещениях, сооружениях, аппаратах и т. п.), и открытые, протекающие на открытом воздухе или в помещениях 1 класса.

Выбор способа пожаротушения зависит от условий газообмена.

Развитие пожара во времени в зависимости от конкретных условий протекания пожара (газообмена, пожарной нагрузки и др.) характеризуется тремя фазами.

В I фазе при повышении среднеобъемной температуры до 200'С приток воздуха сначала увеличивается, а затем медленно снижается. При этом увеличивается площадь вытяжной части проемов и снижается содержание кислорода, происходит выгорание пожарной нагрузки, а продукты газификации характеризуются неполнотой сгорания. Продолжительность I фазы составляет 2 - 30% от общей продолжительности пожара. К концу I фазы резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяется на большую часть горючих материалов и конструкций.

Во II фазе скорость выгорания быстро достигает максимальной величины, а все параметры и опасные факторы пожара приобретают наибольшие значения. В этих условиях горят и трудногорючие материалы. В этот период создаются наиболее благоприятные условия достижения предела огнестойкости и обрушения строительных конструкций. В этой фазе создаются наибольшие трудности при тушении пожара. Поэтому следует не допускать достижения второй фазы.

В III фазе происходит догорание материала, а горение волокнистых материалов переходит в тление, хотя среднеобъемная температура остается еще весьма высокой. Тушение пожара в этот период затрудняется тем, что горение отдельных материалов происходит в режиме тления.

В этих условиях, как правило, значительно возрастает расход огнетушащих веществ, а некоторые из них оказывается непригодными для пожаротушения.

7. Метеорологические условия играют важную роль при открытых пожарах. Осадки, как правило, облегчают пожаротушение, а ветер усложняет этот процесс.

Способы и средства пожаротушения

Способы пожаротушения можно классифицировать

1.по виду применяемых огнетушащих веществ (составов),

2. методу их применения (подачи),

3. окружающей обстановки,

4. назначению и т. д.

Все способы пожаротушения прежде всего подразделяются на

1. поверхностное тушение, заключающееся в подаче огнетушащих веществ непосредственно на очаг горения, т.е. тушение пожара по площади, применяется почти для всех видов пожаров и в помещениях 1 класса. Используют огнетушащие составы, которые можно подавать в очаг пожара на расстоянии (жидкостные, пены, порошки).

и 2. объемное тушение, заключающееся в создании в районе пожара среды, не поддерживающей горения. Объемное тушение можно применять в ограниченном объеме (в помещениях, отсеках, галереях и т. п.), оно основано на создании огнетушащей среды во всем объеме защищаемого объекта и в помещениях II класса. Используют огнетушащие вещества, которые могут распределяться в атмосфере защищаемого объема и создавать в каждом его элементе огнетушащую концентрацию. В качестве таковых применяют газовые и порошковые составы, сведения о которых излагаются ниже.

Способ объемного тушения представляется наиболее прогрессивным, поскольку он обеспечивает не только быстрое и надежное прекращение горения в любой точке защищаемого объема, но и флегматизацию этого объема, т. е. предупреждение образования взрывоопасной среды. Кроме того, этот способ наиболее экономически зффективен, так как его легко автоматизировать и он отличается быстродействием.

Пожарная техника в зависимости от способа пожаротушения подразделяется на первичные средства - огнетушители (переносные и возимые) и размещаемые в зданиях пожарные краны, передвижные - различные пожарные автомобили,

а также стационарные - специальные установки с запасом огнетушащих веществ, приводимые в действие автоматически или вручную, - лафетные стволы.

Поверхностное тушение осуществляется всеми видами пожарной техники, но преимущественно первичными и передвижными; объемное тушение - только стационарными установками.

В качестве огнетушащих веществ используют:

воду и водные растворы некоторых солей, а также воду со смачивателями и другими добавками,

водопенные составы,

инертные газообразные разбавители,

хладоны,

порошки,

комбинированные составы.

Выбор огнетушащего состава, способов его подачи и пожаротушения определяются условиями возникновения и развития пожара.

Основными характеристиками огнетушащих средств являются 1. огнетушащая эффективность и 2. интенсивность подачи.

Огнетушащая эффективность - минимальное количество огнетушащих веществ, пошедших на подавление какого-либо принятого в качестве модельного очага пожара.

Пои объемном тушении: огнетушащая эффективность -концентрация огнетушащих веществ, которую выражают в объемных процентах или в граммах на единицу защищаемого объема (г/м³).

Интенсивность подачи огнетушащих составов - их массовый расход во времени на единицу защищаемой площади или объема.

Все существующие огнетушащие средства оказывают, как правило, комбинированное воздействие на процесс горения веществ.

Например, вода может охлаждать и изолировать (или разбавлять) источник горения;

пенные средства действуют изолирующе и охлаждающе;

наиболее зффективные газовые средства воздействуют на процесс горения одновременно как ингибиторы и как разбавители;

порошки могут ингибировать горение и создавать условия огнепреграждения при образовании устойчивого порошкового облака.

При выборе средств и способов тушения необходимо учитывать экономическую целесообразность. Из всех возможных способов противопожарной защиты определенного объекта необходимо выбирать такой, который при обеспечении эффективной защиты является наиболее дешевым. Последнее требование должно учитывать не только стоимость устройства пожаротушения, но и возможную порчу товарных ценностей, повреждения элементов здания, загрязнение окружающей среды.