Лекции
.pdfПожарная профилактика
Пожары и взрывы являются наиболее распространенными причинами возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера на промышленных предприятиях.
На долю пожаров приходится около 80% НС на производстве.
Основные причины – неисправная проводка, небрежное обращение с огнем, нарушение правил пожарной профилактики.
Пожарная профилактика – комплекс организационных и технических мероприятий, а на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его распространения, а также создания условий для успешного тушения пожара.
Основные понятия
•Горение — сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, сопровождающийся интенсивным выделением тепла. Химическая энергия, запасённая в компонентах исходной смеси, может выделяться также в виде теплового излучения и света. Светящаяся зона называется пламенем.
•Взрыв — быстропротекающий физический или физико-химический процесс, проходящий со значительным выделением энергии в небольшом объёме за короткий промежуток времени и приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду вследствие высокоскоростного расширения продуктов взрыва. Взрыв в твёрдой среде вызывает разрушение и дробление.
•Ударная волна имеет разрушительную способность, если избыточное давление в ней выше 15 кПа. Она распространяется в газе перед фронтом пламени со звуковой скоростью 330 м/с. При взрыве исходная энергия превращается в энергию нагретых сжатых газов, которая переходит в энергию движения, сжатая и разогрева среды.
Условия возникновения и развития процессов горения
Для осуществления горения необходимо выполнение определенных условий, без которых горение невозможно. Первое условие состоит в том, что все процессы горения протекают исключительно в парогазовой фазе. Вторым условием осуществления горения является наличие трех компонент:
•горючего газа или пара в определенной концентрации с определенной областью воспламенения;
•окислителя, способного в определенных условиях вступать в химическую реакцию с реагирующим горючим газом;
•источника воспламенения с достаточной энергией для поджигания и осуществления химической реакции воспламенения горючей смеси.
Характерной особенностью процессов горения является их большая скорость; она обусловлена протеканием реакций в пламени при высокой температуре и сильной зависимостью от температуры скоростей большинства химических процессов. В ряде случаев, когда реагирующая среда неоднородна, результирующая скорость превращения зависит в первую очередь от скорости доставки компонентов в зону реакции, а скорость собственно химического процесса становится несущественной. В такой ситуации решающее значение имеет физическое состояние реагирующих компонентов. В неоднородной среде, например на границе раздела фаз, горение протекает обычно гораздо медленнее, чем в однородной смеси.
Виды горения
•Горение отличается многообразием видов и особенностей, обуславливаемыми процессами тепломассообмена, газодинамическими эффектами, кинетикой химических превращений и др., а также обратной связью между внешними условиями и характером развития горения. В зависимости от агрегатного состояния горючих веществ горение может быть гомогенным и гетерогенным.
•При гомогенном горении компоненты горючей смеси находятся в газообразном состоянии. Причем, если компоненты перемешаны, то происходит горение предварительно перемешанной смеси, которое иногда называют кинетическим (скорость горения зависит только от кинетики химических превращений).
•Горение, характеризуемое наличием раздела фаз в горючей системе (горение жидкостей или твердых материалов), является гетерогенным. При гетерогенном горении большое значение приобретают также процессы, ведущие к изменению фазового состояния. Для поддержания гетерогенного горения важную роль играет также интенсивность потока образуемых из конденсированных материалов горючих паров.
•Горение взрывчатых веществ – связано с переходом вещества из конденсированного состояния в газ. При этом на поверхности раздела фаз происходит сложный физико-химический процесс, при котором в результате химической реакции выделяются теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на некотором расстоянии от поверхности.
•Кроме того, различают ламинарное горение, характеризуемое послойным распространением фронта пламени по свежей горючей смеси, и турбулентное горение, характеризуемое перемешиванием слоев потока и повышенной скоростью выгорания.
Горение различных веществ рис. 4
Классификация видов горения:
По скорости движения смеси горение подразделяется на медленное горение (или дефлаграцию) и детонационное горение (детонацию). Волна дефлаграционного горения распространяется с дозвуковой скоростью, а нагрев исходной смеси осуществляется в основном теплопроводностью. Детонационная волна движется со сверхзвуковой скоростью, при этом химическая реакция поддерживается благодаря нагреву реагентов ударной волной и, в свою очередь, поддерживает устойчивое распространение ударной волны.
Медленное горение подразделяется на ламинарное и турбулентное соответственно характеру течения смеси.
Ламинарное горение - вид горения, характеризуемый газодинамически невозмущенным фронтом пламени, а также скоростью распространения пламени, не превышающей нескольких метров в секунду. Ламинарное горение зависит от теплообмена и других макрокинетических факторов.
При турбулентном горении происходит более интенсивное смешивание компонентов, чем при ламинарном горении , вследствие чего скорость турбулентного горения превышает скорость ламинарного горения.
В детонационном горении течение продуктов всегда турбулентное.
В определённых условиях медленное горение может переходить в детонацию.
Если исходные компоненты смеси — газы, то горение называют газофазным (или гомогенным). В газофазном горении окислитель (как правило, кислород) взаимодействует с горючим (например, водородом или природным газом). Если окислитель и горючее заранее перемешаны на молекулярном уровне, то такой режим называется горением предварительно перемешанной смеси. Если же окислитель и горючее отделены друг от друга в исходной смеси и поступают в зону горения посредством диффузии, то горение называется диффузионным.
-конечный продукт -возбудитель цепи
Газофазное горение(гомогенное)
Если исходно окислитель и горючее находятся в разных фазах, то горение называется гетерогенным. Как правило, в этом случае реакция окисления также идёт в газовой фазе в диффузионном режиме, а тепло, выделяющееся в реакции, частично расходуется на термическое разложение и испарение горючего.
Например, по этому механизму горят уголь или полимеры в воздухе. В некоторых смесях могут иметь место экзотермические реакции в конденсированной фазе с образованием твёрдых продуктов без существенного газовыделения. Такой механизм называется твердофазным горением.
Выделяют также такие особые виды горения, как тление, беспламенное и холоднопламенное горение…
Схема горение Антрацита
Показатели пожарной опасности веществ и материалов
Статьей 21 Федерального закона от 21.12.1994 № 69-ФЗ "О пожарной безопасности" установлена обязанность изготовителей (поставщиков) веществ, материалов, изделий и оборудования в обязательном порядке указывать в соответствующей технической документации показатели пожарной опасности этих веществ, материалов, изделий и оборудования, а также меры пожарной безопасности при обращении с ними.
Таким образом, действие статьи распространяется на всю производимую продукцию: вещества, материалы, изделия и оборудование и обязывает изготовителя указывать
показатели пожарной опасности и меры пожарной безопасности в технической документации на любую продукцию.
При этом в технической документации указываются показатели пожарной опасности, которые определены нормативными документами по пожарной безопасности.