Офп и их характеристика. меры по снижению концентрации продуктов горения.

Классификация ОФП (опасных факторов пожара) —

Пожар может наносить огромный вред имуществу и здоровью человека. Опасные факторы пожара (ОФП) можно определить как такие факторы, которые наносят вред материальным ценностям и здоровью (жизни) людей.

Под расчетом ОФП подразумевают процедуру выявления динамики развития таких факторов вследствие воздействия очага возгорания.

Основные факторы пожара и их классификация

Опасные факторы пожара классифицируют на две большие категории: основные и второстепенные. К категории основных факторов относят те факторы, которые появляются непосредственно по причине возгорания:

  • пламя и искры;
  • действие высоких температур;
  • токсичные для организма человека продукты горения;
  • дым;
  • пониженное содержание кислорода.

Оценивание ОФП производится по специальному критерию. Под таким критерием подразумевается предельно допустимые показатели, т.е.

такие значения, при которых действие на людей на протяжении критической длительности пожара (а именно время загромождения эвакуационных путей, которое умножается на 0,8) не вызывают негативных последствий (травм, болезней или отклонений в состоянии здоровья в течении определенного промежутка времени).

Все основные факторы опасны для человека и могут вызывать крайне неблагоприятные последствия. Так, действие на человека пламени вызывает ожоги и поражение органов дыхания. Специальные аппараты для дыхания способны защитить от действия пламени, но не эффективны для защиты от высоких температурных показателей.

Обратите внимание

В процессе пожара температура внутри объектов может подниматься до 400 градусов и выше. Известно, что температура выше 50 градусов уже крайне опасна для человеческого организма, вызывая обезвоживание, ожоги и смертельное поражение органов дыхания. Предельно допустимые температурные показатели – 70 градусов.

В помещениях жилого типа токсичные продукты горения крайне опасны для человека. К этим веществам относят диоксид углерода (углекислый газ), угарный газ и хлороводород. Дым – совокупность продуктов горения (смесь жидких и твердых веществ).

В связи с присутствием в составе дыма частиц, находящихся в жидком и твердом состоянии, в процессе прохождения через него света, мощность световых частиц уменьшается, что отражается на нарушении видимости в дыму. Часто блокирование эвакуационных путей возникает именно вследствие нарушения видимости в дыму.

Предельные показатели по потере видимости в дыму составляют 20 метров.

Большинство пожаров происходит в процессе пламенного горения. Часто начало пожаров связано с тлением, но потом пожары переходят в стадию пламенного горения.

Пламя – невероятно опасный фактор пожара, который наносит ущерб жизни и здоровью людей. Открытое пламя способствует молниеносному распространению пожара на территории помещений объекта.

В связи с тепловым излучением пламени пожар распространяется на значительное расстояние, а критерием оценки пламени выступает тепловой поток.

В зданиях жилого типа в большинстве случаев пламя не представляет особую угрозу, в связи с тем, что до момента значительного распространения пожара люди успевают освободить помещение.

Однако в зданиях производственного типа пламя представляет особую опасность. В особенности это касается помещений с находящимися внутри горючими веществами и легковоспламеняющимися жидкостями.

Важно

Предельные показатели теплового потока в РФ – 1,4 кВт/м2.

При пожаре кислород как компонент воздуха тратится на горение веществ, которые составляют основу пожарной нагрузки. В свою очередь продукты горения освобождаются в процессе пожара и смешиваются с воздушной массой, при этом происходит снижение концентрации кислорода. Предельно допустимое значение этого ОФП – 0,226 кг/м3.

Второстепенные факторы пожара

К второстепенным факторам пожара относят те факторы, которые возникают вследствие пожара, но с вязаны с особенностями здания (объекта), где распространяется пожар. Эти факторы следующие:

  • взрыв;
  • осколки, отдельные части (элементы) разрушенного оборудования или устройств;
  • токсичные и небезопасные вещества, которые выделились из разрушенного оборудования;
  • электрический ток;
  • вещества пожаротушения.

Опасные факторы пожара распространяют свое негативное действие во времени и пространстве на человеческий организм, имущество и окружающую среду. Часто наблюдают негативное действие одновременно ряда факторов.

Расчет опасных факторов пожара нужен для определения времени эвакуации людей и расчетов пожарного риска.

Источник: http://pbexpert01.ru/3399-2/

Тема 5. Основы прекращения горения на пожаре. Огнетушащие вещества

Основные явления, сопровождающие пожар, — это процессы горения, газо- и теплообмена. Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара. Пожар рассматривается как открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией.

Рассмотрим процессы, протекающие на пожаре, и параметры, их характеризующие.

Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскаленных продуктов горения с образованием ламинарного или турбулентного диффузионного пламени.

Основными условиями горения являются (классический треугольник горения): наличие горючего вещества; поступление окислителя в зону химических реакций;

непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания горения.

Возникновение и распространение процесса горения по веществам и материалам происходит не сразу, а постепенно.

Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения.

Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц вещества, материала.

Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения.

Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходит разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.

Способы прекращения горения Приемы прекращения горения
Охлаждение зоны реакции или горящих веществ 1. Охлаждение горящих материалов нанесением на их поверхность огнетушащих веществ (воды, твердой углекислоты, растворов жидкостей). 2. Охлаждение горючих материалов их перемешиванием. 3. Разборка горящих материалов с последующим охлаждением их огнетушащими веществами.
Разбавление реагирующих веществ в зоне реакции негорючими веществами 1. Разбавление воздуха введением в него негорючих паров и газов (углекислый газ, азот, водяной пар, тонкораспыленная вода, отработанные газы двигателей). 2. Разбавление горящих материалов нанесением на их поверхность легкоиспаряющихся или разлагающихся негорючих материалов (тонкораспыленная вода, углекислота).
Изолирование реагирующих веществ от зоны горения 1. Создание изолирующего слоя в горючих материалах нанесением на их поверхность огнетушащих веществ (пена, войлок, песок, земля, флюсы) 2. Создание изолирующего слоя в горючих материалах при помощи взрыва ВВ. 3. Создание изолирующего слоя в проемах помещений, где происходит пожар (водяные завесы перемычки).4. Создание изолирующего слоя в горючих материалах разборкой, сжиганием, опашкой их.5. Срыв пламени.6. Создание условий огнепреграждения.
Химическое торможение реакции горения 1. Подача ингибитов на поверхность горящих материалов (фреоны, порошки) 2. Введение ингибиторов в воздух поступающий в зону горения (тонко распыленная эмульсия бромэтиловых составов)

Классификация огнетушащих веществ, способов и приемов прекращения горения

Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки и др.).

По основному (доминирующему) признаку прекращения горения тушащие вещества подразделяются на: • охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.); • разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т.п.); • изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.);

• ингибирующего действия (галоидированные углеводороды: бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.).

Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т.е. вода, являясь огнетушащим веществом охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия.

Совет

Охлаждающие огнетушащие вещества. Для охлаждения горящих материалов применяются жидкости, обладающие теплоемкостью. Для большинства горючих материалов применяется вода.

Попадая в зону горения, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество тепла.

При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз (из 1 л воды при испарении образуется 1700 л пара), благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны пожара.

Вода обладает высокой термической стойкостью. Ее пары только при температуре свыше 1700 °С могут разлагаться на кислород и водород, усложняя тем самым обстановку в зоне горения.

Большинство же горючих материалов горит при температуре, не превышающей 1300 – 1500 °С и тушение их водой не опасно.

Однако металлические магний, цинк, алюминий, титан и его сплавы, при горении создают в зоне горения температуру, превышающую термическую стойкость воды. Тушение их водой недопустимо.

Вода имеет низкую теплопроводность, что способствует созданию на поверхности горящего материала надежной тепловой изоляции. Это свойство в сочетании с предыдущими позволяет использовать ее не только для тушения, но и для защиты материалов от воспламенения.

Малая вязкость и несжимаемость воды позволяет подавать ее по рукавам на значительные расстояния и под большим давлением.

Обратите внимание

Пары воды способны растворять некоторые горючие пары, газы и поглощать аэрозоли. Распыленной водой можно осаждать продукты горения на пожарах в зданиях. Для этих целей применяют распыленные и тонкораспыленные струи.

Некоторые горючие жидкости (жидкие спирты, альдегиды, органические кислоты и др.) растворимы в воде, поэтому, смешиваясь с водой, они образуют негорючие или менее горючие растворы.

Наряду с этим у воды имеются и отрицательные свойства. Основной недостаток у воды как огнетушащего вещества заключается в том, что из-за высокого поверхностного натяжения (72,8 10-3 Дж/м2) она плохо смачивает твердые материалы и особенно волокнистые вещества.

Читайте также:  Аэромобильная группировка: задачи, назначение, авиационное обеспечение

Для устранения этого недостатка к воде добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), или, как их еще называют — смачиватели. На практике используют растворы ПАВ, поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды.

Применение растворов смачиваетелей позволяет уменьшить расход воды при тушении пожаров на 35-50%; снизить время тушения на 20-30%, что обеспечивает тушение одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большой площади.

Изолирующие огнетушащие вещества.

Создание между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ и материалов — распространенный способ тушения пожаров, применяемый пожарными подразделениями.

При его реализации применяются самые разнообразные огнетушащие средства, способные на некоторое время изолировать доступ в зону горения либо кислорода воздуха, либо горючих паров и газов.

В практике пожаротушения для этих целей широкое применение нашли: жидкие огнетушащие вещества (пена, в некоторых случаях вода и пр.); газообразные огнетушащие вещества (продукты взрыва и т.д.); негорючие сыпучие материалы (песок, тальк, флюсы, огнетушащие порошки и т.д.);

Важно

твердые тканевые материалы (асбестовые, войлочные покрывала и другие негорючие ткани, в некоторых случаях листовое железо).

Разбавляющие огнетушащие вещества. Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ, применяются такие огнетушащие средства, которые способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючих концентраций, либо снизить содержание кислорода воздуха до концентрации, не поддерживающей горения.

Приемы прекращения горения заключаются в том, что огнетушащие средства подаются либо в зону горения или в горящее вещество, либо в воздух, поступающий в зоне горения.

Наибольшее распространение они нашли в стационарных установках пожаротушения для относительно замкнутых помещений (трюмы судов, сушильные камеры на промпредприятиях и т.д.), а также для тушения горючих жидкостей, пролитых на земле на небольшой площади. Кроме того, разбавление спиртов до 70 % водой — необходимое условие для успешного тушения их в резервуарах воздушно-механической пеной.

Практика показывает, что в качестве разбавляющих огнетушащих средств наибольшее распространение нашли диоксид углерода (углекислый газ), азот, водяной пар и распыленная вода. В гарнизонах, имеющих на вооружении автомобили газоводяного тушения (АГВТ), для целей разбавления концентрации кислорода воздуха, поступающего к зоне горения, возможной использование газоводяной смеси.

При определенной концентрации разбавляющих огнетушащих веществ в воздухе помещения температура горения снижается и становится меньше, чем температура потухания, горение прекращается.

Практика и опыт тушения пожаров показывают, что пламенное горение большинства горючих материалов прекращается при снижении концентрации кислорода в воздухе помещения до 14 – 16 %.

Углекислый газ применяется для тушения пожаров электрооборудования электроустановок, в библиотеках, книгохранилищах и архивах и т.п. Однако им категорически запрещено тушение щелочных и щелочноземельных металлов.

Совет

Азот, главным образом, применяется в стационарных установках пожаротушения для тушения натрия, калия, бериллия и кальция. Для тушения магния, лития, алюминия, циркония применяют аргон, а не азот. Диоксид углерода и азот хорошо тушат вещества, горящие пламенем (жидкости и газы), плохо тушат вещества и материалы, способные тлеть (древесина, бумага).

К недостаткам диоксида углерода и азота как огнетушащих веществ следует отнести их высокие огнетушащие концентрации и отсутствие охлаждающего эффекта при тушении.

Водяной пар нашел широкое применение в стационарных установках тушения в помещениях с ограниченным количеством проемов, объемом до 500 м3 (сушильные и окрасочные камеры, трюмы судов, насосные по перекачке нефтепродуктов и т.п.), на технологических установках для наружного пожаротушения, на объектах химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Тонкораспыленная вода (диаметр капель меньше 100 мк) — для получения ее применяют насосы. Создающие давление свыше 2 — 3 МПа (20 — 30 атм) и специальные стволы-распылители.

Попадая в зону горения, тонкораспыленная вода интенсивно испаряется, снижая концентрацию кислорода и разбавляя горючие пары и газы, участвующие в горении.

Об эффективности применения тонкораспыленной воды для целей пожаротушения свидетельствуют опыты, проведенные на морских судах, где установлено, что после четырехминутной работы одного ствола высокого давления температура в помещениях кают снижалась с 700 до 100°С, содержание аэрозоля в дыму уменьшалось в 3 раза, увеличивалась освещенность предметов источником света, резко снижалось содержание оксида углерода за счет поглощения водой.

Огнетушащие вещества химического торможения.

Сущность прекращения горения химическим торможением реакции горения заключается в том, что в воздух горящего помещения или непосредственно в зону горения вводятся такие огнетушащие вещества, которые вступают во взаимодействие с активными центрами реакции окисления, образуя с ними либо негорючие, либо менее активные соединения, обрывая тем самым цепную реакцию горения. Поскольку эти вещества оказывают воздействие непосредственно на зону реакции, в которой реагирующие вещества находятся в паровоздушной фазе, они должны отвечать следующим специфическим требованиям: • иметь низкую температуру кипения, чтобы при малых температурах разлагаться, легко переходить в парообразное состояние; • иметь низкую термическую стойкость, т.е. при малых температурах разлагаться на составляющие их атомы и радикалы;

• продукты термического распада огнетушащих веществ должны активно вступать в реакцию с активными центрами.

Этим требованиям отвечают галоидированные углеводороды — особо активные вещества, оказывающие ингибирующее действие, т.е. тормозящие химическую реакцию горения.

Обратите внимание

Однако в отношении этих веществ следует напомнить общие требования к огнетушащим веществам и особенно на такое, как токсичность. Наиболее широкое применение нашли составы на основе брома и фтора.

Галоидированные углеводороды и огнетушащие составы на их основе имеют высокую огнетушащую способность при сравнительно небольших расходах. 

  • МЧСник © 2019
  • Работает на InstantCMS Иконки от Icons8

Источник: https://mchsnik.ru/articles/2289-tema-5-osnovy-prekraschenija-gorenija-na-pozhare-ognetushaschie-veschestva.html

Опасные факторы пожара: понятия, характеристики

В современных условиях разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий немыслима без научно обоснованного прогноза динамики опасных факторов пожара (ОФП).

Прогнозирование ОФП необходимо:

при разработке рекомендаций по обеспечению безопасной эвакуации людей при пожаре;

при создании и совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения;

при разработке оперативных планов тушения (планировании действий боевых подразделений на пожаре);

при оценке фактических пределов огнестойкости;

для многих других целей.

Современные методы прогнозирования ОФП не только позволяют «заглядывать в будущее», но и дают возможность снова «увидеть» то, что уже когда-то и где-то произошло.

Другими словами, теория прогнозирования позволяет произвести (восстановить)картину развития реально происшедшего пожара, т.е. «увидеть» прошлое.

Это необходимо, например, при криминалистической или пожарно-технической экспертизе пожара.

Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности согласно ГОСТ 12.1.004 – 91, являются:

— пламя и искры;

— повышенная температура окружающей среды;

— токсичность продуктов горения и термического разложения;

— дым;

— пониженная концентрация кислорода.

Важно

С научных позиций опасные факторы пожара являются физическими понятиями и, следовательно, каждый из них представлен в количественном отношении одной или несколькими физическими величинами. С этих позиций рассмотрим вышеперечисленные ОФП.

С научных позиций опасные факторы пожара являются физическими понятиями и, следовательно, каждый из них представлен в количественном отношении одной или несколькими физическими величинами. С этих позиций и рассмотрим вышеперечисленные ОФП.

Первый опасный фактор – пламя и искры. Пламя – это видимая часть пространства (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты, и поглощается забираемый из окружающего пространства кислород.

Кроме того, в границах этой части пространства (зоны) образуется специфическая дисперсная среда, особые оптические свойства которой обусловлены процессами рассеяния энергии световых волн вследствие их многократного отражения от мельчайших твердых (и жидких) частиц.

Этот процесс образования дисперсной среды, ухудшающей видимость, принято называть процессом дымообразования.

По отношению к объему помещения, заполненному газом, пламенную зону можно рассматривать, с одной стороны, как «источник» тепловой энергии и токсичных продуктов горения, а также мельчайших твердых (жидких) частиц, из-за которых ухудшается видимость. С другой стороны, как «сток», в который уходит кислород из помещения.

В связи с вышесказанным содержание понятия «пламя» представлено в количественном отношении следующими величинами:

1) характерными размерами пламенной зоны (очага горения), например, площадью горения (площадью пожара) Fr,м2;

2) количеством сгорающего (окисляемого) за единицу времени горючего материала (ГМ) (скоростью выгорания) ψ, кг·с-1;

3) мощностью тепловыделения Qпож, Вт;

Qпож = ψQРН, (1)

где QРН – теплота сгорания, Дж·кг-1;

Совет

4) количеством генерируемых за единицу времени в пламенной зоне токсичных газов Ni, кг∙с-1

, (2)

где Li – количество i-го токсичного газа, образующегося при сгорании единицы массы горючего материала;

5) количеством кислорода, потребляемого в зоне горения Ni, кг∙с-1рассчитывается по формуле (2),где L1 – количество кислорода, необходимое для сгорания (окисления) единицы массы ГМ;

6) оптическим количеством дыма, образующегося в очаге горения Кд, Непер·м2·с-1,

, (3)

где D – дымообразующая способность горючего материала, Непер·м2·кг-1.

Второй опасный фактор – повышенная температура окружающей среды.Температура среды, заполняющей помещение, является параметром состояния, он обозначается Т,если используется размерность Кельвин или t,если используется размерность градусы Цельсия.

Третий опасный фактор – повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения.Этот фактор количественно характеризуется парциальной плотностью (или концентрацией) каждого токсичного газа.

Парциальная плотность компонентов газовой среды в помещении является параметром состояния. Обозначается ρ, размерность – кг·м-3. Сумма парциальных плотностей всех компонентов газовой среды равна плотности газа.

Концентрацией токсичного i-го газа обычно называют отношение парциальной плотности этого газа ri к плотности газа r, т. е.

(4)

Обратите внимание

Четвертый опасный фактор пожара – снижение видимости в дыму. Этот фактор количественно представляют параметром, называемым оптической концентрацией дыма.

Этот параметр обозначают буквой µ, его размерность – Непер·м-1. (Иногда параметр µ называют натуральным показателем ослабления.

) Расстояние видимости в дыму lвид и оптическая концентрация дыма связаны между собой простым соотношением

(5)

Читайте также:  Системы оповещения го чс населения о чрезвычайных ситуациях

Пятый опасный фактор – пониженная концентрация кислорода в помещении. Этот фактор количественно характеризуется значением парциальной плотности кислорода r1 или отношением ее к плотности газовой среды в помещении, т. е.

(6)

Вышеприведенные величины: температура среды, парциальные плотности (концентрации) токсичных газов и кислорода, оптическая плотность дыма – являются параметрами состояния среды, заполняющей помещение при пожаре. Они характеризуют свойства газовой среды в помещении. Начиная с возникновения пожара, в процессе его развития эти параметры состояния непрерывно изменяются во времени.

Совокупность этих зависимостей составляет суть динамики ОФП.

При рассмотрении воздействия ОФП на людей используются так называемые предельно допустимые значения (ПДЗ) параметров состояния среды в зоне пребывания людей (рабочей зоне) [3].

Следует подчеркнуть, что в условиях пожара имеет место одновременное воздействие на человека всех ОФП. Вследствие этого опасность многократно увеличивается. Предельно допустимые значения ОФП указаны в ГОСТ 12.1.004 – 91.



Источник: https://infopedia.su/16x1f22.html

4. Принципы прекращения горения и их реализация при тушении пожаров

ионизирующий излучение защита пожар

Под механизмом прекращения горения понимают систему факторов, приводящих к окончанию процесса (реакции) горения. Механизм прекращения горения может быть естественно обусловленным, когда он реализуется без участия человека (самоликвидация горения, например, в природе).

Вместе с тем знание сути механизма прекращения горения позволяет целенаправленно использовать его как при ликвидации небольших очагов горения, так и при тушении пожаров.

Для прекращения горения необходимо выполнение хотя бы одного из следующих условий: прекращение поступления в зону горения новых порций паров горючего; прекращение поступления окислителя (кислорода воздуха); уменьшение теплового потока от факела пламени; уменьшение концентрации активных частиц (радикалов) в зоне горения.

Таким образом, возможными принципами (способами) тушения огня могут быть:

— снижение температуры очага горения ниже температуры самовоспламенения или температуры вспышки горючего путем введения в пламя веществ, которые в результате испарения, сублимации или разложения забирают на себя некоторое количество теплоты;

— уменьшение количества паров горючего, поступающего в зону горения, путем изоляции горючего вещества от воздействия факела очага горения (например, при помощи плотного покрывала); снижение концентрации кислорода в газовой среде путем разбавления среды негорючими добавками (например, азотом, углекислым газом);

— снижение скорости химической реакции окисления за счет связывания активных радикалов и прерывания цепной реакции горения, протекающей в пламени, путем введения специальных химически активных веществ (ингибиторов);

— создание условий гашения пламени при прохождении его через узкие каналы между частицами огнетушащего вещества (эффект огнепреграждения);

— срыв пламени в результате динамического воздействия струи огнетушащего вещества на очаг горения. .

Важно

Как правило, процесс тушения имеет комбинированный характер. Так, пена оказывает изолирующее и охлаждающее воздействие, порошковые составы обладают ингибирующим, огнепреграждающим и динамическим действием.

Опасный фактор пожара (ОФП) — это фактор, воздействие которого может привести к людскому и (или) материальному ущербу. ОФП подразделяются на первичные и вторичные. К первичным относятся: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды; токсичные продукты горения и термического разложения; дым; пониженная концентрация кислорода.

При оценке первичных ОФП необходимо помнить, что основными из них являются токсические продукты горения и термического разложения, представляющие собой раскаленную до 300-400 °C смесь высокотоксичных отравляющих веществ, парализующих органы дыхания человека за один-два вдоха.

Статистика гибели людей на пожарах за 2003 г. показывает, что 77,7 % погибших были поражены именно этим ОФП, а в среднем за предыдущие годы этот показатель держится на уровне 80 %.

При этом следует иметь в виду, что предельно допустимая повышенная температура окружающей среды также нормируется и составляет для человека 70 °C.

Динамика нарастания температуры продуктов горения при пожаре в помещении на выходе из него на высоте роста человека имеет следующие примерные параметры:

в течение первой минуты — примерно до 160 °C; в течение второй минуты — примерно до 350 °C.

Следовательно, предельная температура продуктов горения достигается в помещении примерно за 2 минуты, что необходимо учитывать при эвакуации учащихся.

Совет

Один из важнейших ОФП — уменьшение содержания кислорода в газовой среде горящего помещения. В чистом воздухе его содержание достигает 27 %. В горящем здании за счет интенсивно протекающего горения содержание кислорода значительно снижается; его опасное значение находится в пределах 17 %.

Это необходимо учитывать при использовании фильтрующих средств защиты органов дыхания, предназначенных для применения дежурными службами и другими лицами.

То есть существует вероятность того, что человек на пожаре, защищенный, например, самоспасателем, может погибнуть не от токсических продуктов горения, а от недостатка кислорода в газовой среде горящего здания.

Тушение пожара — сложная профессиональная задача. Ее решение под силу только обученным и хорошо оснащенным пожарным подразделениям, которые всегда используют изолирующие средства защиты органов дыхания.

К вторичным ОФП можно отнести: осколки, части разрушающихся механизмов, конструкций зданий и т. д.; токсические вещества и материалы из разрушенных механизмов и агрегатов; электрическое напряжение, вследствие потери изоляции токоведущими частями механизмов; опасные факторы взрыва, возникающие в результате пожара; огнетушащие вещества.

Источник: http://trud.bobrodobro.ru/3255

Общие сведения о методах прогнозирования

Общие сведения о методах прогнозирования ОФП в помещении Общие понятия и сведения об опасных факторах пожара.

Методы прогнозирования ОПФ Общие понятия и сведения об опасных факторах пожара Разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий основана на научнообоснованном прогнозе динамики ОФП.

Современные методы прогнозирования пожара позволяют воспроизвести восстановить картину развития реального пожара. Это необходимо при криминалистической или пожарнотехнической экспертизе пожара.

2015-08-27

21.48 KB

5 чел.

Поделитесь работой в социальных сетях

Обратите внимание

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Тема. Общие сведения о методах прогнозирования

ОФП в помещении

  1.  Общие понятия и сведения об опасных факторах пожара

2.  Методы прогнозирования ОПФ

  1.  Общие понятия и сведения об опасных факторах пожара

Разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий основана на научно-обоснованном прогнозе динамики ОФП.

Прогнозирование ОФП необходимо:

  1.  При разработке рекомендаций по обеспечению  безопасной эвакуации людей при пожаре
  2.  При создании и совершенствовании систем сигнализации  и автоматических систем пожаротушения
  3.  При разработке оперативных планов тушения (планирование действий боевых подразделений на пожаре)
  4.  При оценке фактических  пределов огнестойкости.

Современные методы прогнозирования пожара позволяют  воспроизвести (восстановить) картину развития  реального пожара. Это необходимо при криминалистической или пожарно-технической экспертизе пожара.

Пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Каждый пожар характеризуется наличием опасных факторов.

Опасный фактор пожара (ОФП) — фактор пожара, воздействие которого приводит к материальному ущербу:

  •  открытое пламя и искры;
  •  повышенная температура окружающей среды;
  •  токсичные продукты горения;
  •  дым;
  •  пониженная концентрация кислорода;
  •  последствия разрушения и повреждения объекта;
  •  опасные факторы, проявляющиеся в результате взрыва(ударная волна, пламя, обрушение конструкций и разлет осколков, образование вредных веществ с концентрацией в воздухе существенно выше ПДК).

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

  •  пламя и искры;
  •  тепловой поток;
  •  повышенная температура окружающей среды;
  •  повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
  •  пониженная концентрация кислорода;
  •  снижение видимости в дыму.

При оценке первичных ОФП необходимо помнить, что основными из них являются токсические продукты горения и термического разложения, представляющие собой раскаленную до 300–400 °C смесь высокотоксичных отравляющих веществ, парализующих органы дыхания человека за один-два вдоха. Статистика гибели людей на пожарах показывает, что около 80 % погибших были поражены именно этим ОФП.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

  •  осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
  •  радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
  •  вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
  •  опасные факторы взрыва, ГОСТ 12.1.010 происшедшего вследствие пожара;
  •  воздействие огнетушащих веществ[3].

Основными факторами, характеризующими опасность взрыва, являются:

1.максимальное давление и температура взрыва;

2.скорость нарастания давления при взрыве;

3.давление во фронте ударной волны;

4.дробящие и фугасные свойства взрывоопасной среды.

ОФП — физические понятия, каждый из ОФП представлен в количественном отношении одной или несколькими физическими величинами

Первый опасный фактор – Пламя.

Пламя – видимая  часть пространства (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит  тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты, и поглощается  забираемый из окружающего пространства кислород.

Кроме того, в границах  этой части пространства (зоны)  образуется специфическая дисперсная среда,  особые оптические свойства которой обусловлены процессами рассеяния энергии световых волн вследствие их многократного отражения  от мельчайших твердых (и жидких) частиц.

Этот процесс  образования дисперсной среды, ухудшающей видимость, принято называть  процессом дымообразования.

Пламенную зону (по отношению) к V помещения, заполненному газом), можно рассматривать:

Во-первых, как  «источник», поставляющий в помещение  тепловую энергию и токсичные продукты, а также мельчайшие твердые (жидкие) частицы, из-за которых ухудшается видимость

Во-вторых, «пламенная зона» рассматривается как «сток», в который уходит кислород из помещения.

Содержание понятия «пламя» представлено в количественном отношении следующими величинами:

1) характерными размерами пламенной зоны (очага горения), например площадью горения (площадью пожара) Fr,м2;

Важно

2) количеством сгорающего (окисляемого) за единицу времени горючего материала (ГМ) (скоростью выгорания) y, кг·с-1;

3) мощностью тепловыделения Qпож, Вт; Qпож = yQРН, где QРН — теплота сгорания, Дж·кг-1;

4) количеством генерируемых за единицу времени в пламенной зоне токсичных газов yLi, кг·с-1, где Li — количество i-го токсичного газа, образующегося при сгорании единицы массы ГМ;

5) количеством кислорода, потребляемого в зоне горения yLi, кг·с-1, где Li — количество кислорода, необходимое для сгорания (окисления) единицы массы ГМ;

Читайте также:  Пожарный гидрант подземный и надземный, пожарная колонка

6) оптическим количеством дыма, образующегося в очаге горения yD,Непер·м2·с-1, где D — дымообразующая способность горючего материала, Непер·м2·кг-1.

Второй опасный фактор –повышенная температура среды

Температура среды, заполняющей помещение, является параметром состояния, он обозначается Т, если используется размерность Кельвин или t, если используется размерность градусы Цельсия.

Третий  опасный фактор пожара — тепловой поток.

Четвертый опасный фактор – токсичные  продукты горения. Этот фактор количественно характеризуется парциальной плотностью (или концентрацией) каждого токсичного газа.

Парциальная плотность компонентов газовой среды в помещении является параметром состояния. Обозначается ρ, размерность — кг·м-3. Сумма парциальных плотностей всех компонентов газовой среды равна плотности газа p.

Совет

Концентрацией токсичного i-го газа обычно называют отношение парциальной плотности этого газа pi к плотности газа ρ, т. е.

X=

Если умножить отношение на 100 процентов, то получим значение концентрации продукта в процентах.

Пятый  опасный фактор пожара – дым. Этот фактор количественно представляют параметром, называемым оптической концентрацией дыма. Этот параметр обозначают буквой µ, его размерность — Непер·м-1. (Иногда параметр µ называют натуральным показателем ослабления.) Расстояние видимости в дыму lвид и оптическая концентрация дыма связаны между собой простым соотношением

.

Шестой опасный фактор пожара- пониженная концентрация кислорода в помещении. Этот фактор количественно характеризуется значением парциальной плотности кислорода pi или отношением ее к плотности газовой среды в помещении p,

т. е.

.

Вышеприведенные величины: температура среды, парциальные плотности (концентрации) токсичных газов и кислорода, оптическая плотность дыма — являются параметрами состояния среды, заполняющей помещение при пожаре. Они характеризуют свойства газовой среды в помещении. Начиная с возникновения пожара, в процессе его развития эти параметры состояния непрерывно изменяются во времени, т.е.

, , , .

Совокупность этих зависимостей составляет суть динамики ОФП.

При рассмотрении воздействия ОФП на людей используются так называемые предельно допустимые значения (ПДЗ) параметров состояния среды в зоне пребывания людей (рабочей зоне).

Предельно допустимые значения ОФП получены в результате обширных медико-биологических исследований, в процессе которых установлен характер воздействия ОФП на людей в зависимости от значений их количественных характеристик.

Так например, установлено, что если концентрация кислорода уменьшится вдвое по сравнению с нормальной концентрацией его в воздухе (нормальная концентрация составляет 23%, т.

Обратите внимание

е приблизительно 270г О2 в м3 воздуха, то нарушается деятельность  сердечно-сосудистой системы и органов дыхания человека. Также он теряе способность реальной оценки событий.

При уменьшении  концентрации кислорода в 3 раза  по сравнению с нормальной концентрацией, останввливается дыхание  и через 5 мин отанавливается работа сердца.  

Источник: http://refleader.ru/jgemerqaspolbew.html

Методы уменьшения количества выбросов вредных веществ теплогенерирующими установками

В настоящее время наиболее актуальной является проблема обеспечения малых концентраций токсичных веществ и загрязнений в районе располо­жения источников вредных выбросов.

Радикальным способом уменьшения выброса вредностей является пере­ход на газообразное топливо там, где это возможно.

Проблему уменьшения вредных выбросов можно решить различными способами, главными из которых являются:

1. Уменьшение содержания вредных веществ в топливе.

2. Снижение количества вредных веществ, образующихся в ходе горения.

3. Очистка продуктов сгорания от вредных примесей перед выбросом в атмосферу посредством установки различных уловителей и фильтров.

4. Рассеивание вредных веществ в атмосфере на большие площади с тем, чтобы создать малые концентрации вредностей в районе расположения теплогенерирующего предприятия.

Уменьшение содержания вредных веществ в топливе сопряжено со зна­чительными трудностями.

Очистка твердых топлив практически неосуще­ствима, очистка жидких и газообразных топлив (очистка мазута от серы на нефтеперерабатывающих заводах и получение малосернистого природного газа) требует существенных затрат. Уменьшение содержания серы в мазуте на 0.

5% увеличивает стоимость топлива, а снижение содержания серы в мазуте с 2.5 до 0.5% удваивает его стоимость. В связи с этим очистка топлив от вредных веществ в настоящее время ограничена.

Важно

На практике применяют очистку продуктов сгорания перед их выбросом в атмосферу, а также принимают меры к уменьшению количества вредных веществ, возникающих в процессе горения.

Основным методом борьбы с выбросом золовых частиц и сажи при сжигании твердых и жидких топлив является применение золоуловителей. Золоуловители бывают механические (сухие и мокрые) и электрические.

В механических отделение частиц золы от дымовых газов происходит либо за счет изменения направления и скорости потока, либо за счет центробеж­ных сил, возникающих при закрутке потока в специальных устройствах (циклонах).

Для повышения эффективности инерционные золоуловители объединяют в группы (батареи). Степень золоулавливания батарейных циклонов достигает 82… 90%.

В электрических золоуловителях частицы золы и пыли приобретают заряд в электрическом поле и улавливаются электродами. Степень очистки газов в электрических фильтрах может достигать 99… 99.5%.

Очистка продуктов сгорания топлив от сернистых соединений выполня­ется с учетом того, что при полном сжигании топлива практически вся сера сгорает и в продуктах сгорания находится, в основном, малореакционный диоксид серы (99%) и лишь 1% триоксида серы.

Вода может улавливать существенную часть триоксида серы, а диоксид серы поглощается водой в очень малой степени. Для увеличения доли улавливания необходимо применять поглотители.

Приемлемыми являются простейшие с точки зре­ния технологии и применяемой аппаратуры методы, предусматривающие использование наиболее доступных и дешевых реагентов.

Совет

Одним из таких методов является метод известкования, основанный на нейтрализации сернистой кислоты, полученной в результате растворения диоксида серы дымовых газов щелочными реагентами. Применяя известковое молоко для орошения потока дымовых газов, можно добиться улавливания до 90% диоксида серы.

Основными недостатками метода является образование в газоочистной аппаратуре трудно смываемых карбонатных отложений, а также то, что применение известковых суспензий затрудняет работу распылителей и жидкостных трактов системы газоочистки.

С целью устранения этих недо­статков применяется известково-щелочной способ улавливания диоксида серы, при котором улавливание оксидов серы осуществляют с помощью щелочного раствора, а известь используют для подщелачивания жидкости.

Описание способа очистки, технологических схем и оборудования приво­дится в специальной литературе.

При сжигании газообразных топлив основная составляющая вредных выбросов —это оксиды азота. Очистка продуктов сгорания от оксидов азота технически сложна и в большинстве случаев экономически нерента­бельна.

Необходимо принимать все меры к снижению образования оксидов азота в топках за счет внедрения наиболее рациональных режимов горения, а также применения различных мероприятий конструктивного характера.

Для осуществления этих мер необходимо знать наиболее существенные факторы, влияющие на образование оксидов азота.

Решающее влияние на образование оксидов азота при горении оказывает температура. Чем выше значение температуры, тем больше образуется оксидов азота.

Обратите внимание

Большая часть оксидов азота возникает за счет реакций с азотом воздуха. По длине факела концентрация оксидов азота почти не изменяется и остается близкой к равновесной, соответствующей температуре газов на выходе из топки. За топочным объемом оксиды азота почти не образовы­ваются. В газоходах котлов только 1… 5% общего количества оксида азота доокисляется до диоксида.

Кроме температуры в ядре факела, концентрация оксидов азота зависит от величины избытка воздуха, теплового напряжения топочного объема и эквивалентного диаметра топки.

Для уменьшения выхода оксидов азота следует стремиться к умень­шению значений всех этих величин в ходе эксплуатации котельного аг­регата.

Однако это требование находится в противоречии с основными тенденциями проектирования котлов.

Уменьшение теплового напряжения приводит к увеличению габаритов топки и удорожанию котельного аг­регата, уменьшение эквивалентного диаметра топочного объема снижает теплопроизводительность.

Избыток воздуха в топке, при котором получается наибольший выход оксидов азота, зависит от максимальной температуры горения данного топлива. В среднем значение этих температур тем выше, чем большей теплотой сгорания обладает топливо.

В соответствии с этим максимальное количество оксидов азота образуется при значении коэффициента избытка воздуха для газа, мазута и высококалорийных углей —1.16, для бурых углей—1.13. При наличии подогрева воздуха выход оксидов азота уве­личивается, так как повышается температура в ядре факела.

Так, нагрев воздуха до 300° С повышает выход оксидов азота в 2 раза.

Существенное влияние на выход оксидов азота оказывают условия смешивания топлива с воздухом и условия подачи смеси в топку, т. е. тип и устройство горелки. Выход оксидов азота всегда повышается при увеличении размеров горелки и турбулентности факела пламени.

Важно

При наличии турбулентного факела выход оксидов азота менее зависит от коэффициента избытка воздуха, чем в ламинарном факеле.

В вихревых горелках с повышенной интенсивностью закрутки развиваются более вы­сокие температуры, и получается больший выход оксидов азота, чем в прямоточных горелках.

Как правило, мероприятия по уменьшению выбросов оксидов азота приводят к усложнению и удорожанию всей установки. Среди основных мероприятий можно указать организацию рециркуляции в топку продуктов сгорания топлива, а также подачу в топку некоторого количества пара. Существуют и другие мероприятия, описанные в специальной литературе.

Кроме газообразных вредных выбросов теплогенерирующие и техно­логические установки являются источниками сбрасывания загрязненных солями, остатками топлива и различными органическими соединениями вод. Для очистки сточных вод необходимо применять специальные меро­приятия, описание которых выходит за рамки данного пособия.

В XX веке появился новый и опасный источник загрязнения окружа­ющей среды — тепловой двигатель. Начиная с 1970 года, годовой прирост автомобильного парка составляет в среднем 4.7% по легковым автомобилям и 5.1% по автобусам и грузовым автомобилям. Если эта тенденция сохраг нится, то в 2030 году по дорогам земного шара будет бегать 1 миллиард автомобилей.

Автомобильные выхлопы обостряют глобальные экологические пробле­мы. При выработке одного бензобака образуется до 180 кг диоксида углеро­да—основного парникового газа, несущего угрозу глобального потепления. В целом в мире автомобильный транспорт выделяет примерно 14% (1990 г.) от всего диоксида углерода.

Источник: http://paruem.ru/osnovy-teorii-teplovyx-processov-i-mashin/metody-umensheniya-kolichestva-vybrosov-vrednyx-veshhestv-teplogeneriruyushhimi-ustanovkami/

Ссылка на основную публикацию