Пожарный треугольник. Горючие вещества и их свойства

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ОДЕССКАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра «БЕЗОПАСНОСТь ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

по дисциплине «БЕЗОПАСНОСТь ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему « Противопожарная безопасность судна »

Работу выполнил:

курсант __ курса ____группы

специальность «____________»

_________________________

Проверил:

Ассистент

Кафедры БЖ

___________________________

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

1. Теория горения.Виды горения.

2. Условия возникновения пожара. Треугольник горения ("пожарный треугольник").

3. Горючие вещества и их свойства.

4. Конструктивная противопожарная защита судна.

5. Особенности и причины пожаров на судах, меры предупреждения.

6. Классы пожаров.

7. Огнетушащие средства.

8. Способы тушения пожаров.

9. Пожарное оборудование и системы.

10. Снаряжение пожарного.

Ответить письменно на вопросы:

Теория горения.

Горение – это __

Горение сопровождается тепловым и све­товым излучением и образованием окиси угле­рода СО, углекислого газа СО 2 , паров воды Н 2 О, сажи и пепла.

Рис. 1. Элементы реакции го­рения :

а - __________________

б - __________________

в - __________________

Взрыв - ____________

____________________

__________________________________________

Условия возникновения пожара.

Горение является началом пожара. При этом проис­ходит окисление миллионов молекул паров, которые _______

____________________

Происходит своеобразная цепная реакция, приводя­щая к разрастанию пламени и развитию очага пожара (рис.2.).

Рис.2. Цепная реакция горения:

1 - ___________________

2 - ____________________

3 - ____________________

4, 5 - ___________________

Треугольник горения ("пожарный треугольник"). Для процесса горения необходимы соответствующие условия: ______________________________________________________

________________________________________________________________________________

Рис. 3. Пожарный треугольник

1 - _________________________

2 - _________________________

3 - _________________________

Если одно из этих условий отсутствует, то ___________________________________________

_________ _________

3. Горючие вещества, их свойства. Все горючие ве­щества можно разделить на несколько основных групп по характерным для них свойствам.

Древесина и древесные материалы ______________________________________________

_______________________________________

Текстильные и волокнистые материалы имеют температуру воспламене­ния _____________ °С. ____________________________________________________________

Шерсть тлеет, обугливается и __________________________________________________

____________________

Шелк - наиболее опасное в пожарном отношении волокно, _________________________________

______________________________________________________________

Пластмассы и резина ________________________________________________________________

_______________________________________________________________

Воспламеняющиеся жидкости испаряются, скорость ис­парения____________________________

______________________________________________________________

Краски и лаки состоят из компонентов, обладающих хорошей горючестью. Особенно активен растворитель, имеющий температуру вспышки _______ °С.

Конструктивная противопожарная зашита судна

Требования к конструктивной пожарной защите судна регламентирует Конвенция _________________ и правила ________________________________ ;

Весь комплекс средств, противопожарной защиты сводится к следующему:

а)______________________________

b)______________________________

c) _____________

f)______________

В целях защиты помещений судна от проникновения огня SOLAS-74 устанавливает следующие классы перекрытий:

класс «А» , образованные стальными переборками и палубами, предотвращающими прохождение дыма и пламени по окончании ________________________испытания на огнестойкость. Они изолируются негорючими материалами, чтобы средняя температура на противоположной стороне не повышалась более чем на _________°С по сравнению с первоначальной и, чтобы ни в одной точке, включая соединения, эта температура не повышалась более чем на ___________ 0 С по сравнению с первоначальной температурой по истечении указанного времени:

Класс «А -60» __________мин;

Класс «А-30» __________мин;

Класс «А-15» __________мин.

Класс «А-0» __________0 мин.

класс «В», образованные переборками, палубами, подволоками или зашивкой такой конструкции, которая предотвращает прохождение пламени до конца _________________________испытания на огнестойкость. Средняя температура на стороне, противоположной огневому воздействию, не должна повышаться более чем на ____________°С по сравнению с первоначальной температурой и, чтобы ни в одной точке, включая соединения, эта температура не повышалась более чем на _______ 0 С по сравнению с первоначальной температурой поистечении указанного ниже времени:

Клас «В-30» ________мин.

Клас «В-15» ________ мин.

Класс «В-0» ________ мин.

класс «С» – перекрытия,_______________________________________________________________

____________________

Двери в противопожарных переборках должны быть _____________________________типа, с автоматическим закрытием при повышении температуры до _____________ 0 С, с демпфирующим устройством, предотвращающим ушибы и травмы людей. Класс двери должен соответствовать классу ___________________.

Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее подходящего огнетушащего вещества, вопрос — о выборе которого должен быть решен практически мгновенно. Правильный его выбор позволит снизить повреждения судна и опасность для всего экипажа. Эта задача значительно облегчается введением классификации пожаров и подразделением их на четыре типа, или класса, обозначаемых латинскими буквами А, В, С, D. В каждый класс включены пожары, связанные с загоранием материалов, имеющих одинаковые свойства при горении и требующих применения одних и тех же огнетушащих веществ. Поэтому для успешной борьбы с пожаром совершенно необходимо знание этих классов, а также характеристик горючести материалов, имеющихся на судне.

Классификация пожаров имеет несколько стандартов, например: ISO 3941 (стандарт Международной организации стандартов) и стандарт NFPA10 (National Fire Protection Association). Здесь приводится последний.

Пожары класса А — это пожары, связанные с горением твердых (образующих золу) горючих материалов, которые могут быть потушены с помощью воды и водных растворов. К таким материалам относятся: древесина и древесные материалы, ткани, бумага, резина и некоторые пластмассы.

Пожары класса В — это пожары, вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей, воспламеняющихся газов, жиров и других подобных веществ. Тушение этих пожаров осуществляют прекращением поступления кислорода к огню или предотвращением выделения горючих паров.

Пожары класса С — это пожары, возникающие при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустройств. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

Пожары класса D — это пожары, связанные с возгоранием горючих металлов: натрия, калия, магния, титана или алюминия и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими металлами. Основная цель разработки такой классификации — помочь экипажам судов при выборе соответствующего огнетушащего вещества. Однако недостаточно знать, что вода — наилучшее средство борьбы с пожарами класса А, поскольку она обеспечивает охлаждение, или что порошок хорошо применять для сбивания пламени при горении жидкости, нужно уметь правильно подавать огнетушащее вещество, используя при этом точные технические приемы борьбы с огнем. Для горения необходимы три элемента: горючее вещество, которое будет испаряться и гореть, кислород для соединения с горючим веществом и теплота для повышения температуры паров горючего вещества до момента их воспламенения. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о двух важных факторах, необходимых для, предотвращения и тушения пожаров:

1) если одна из сторон треугольника отсутсгвует, пожар не может начаться;

2) если одну из сторон треугольника исключить, пожар погаснет.

Пожарный треугольник — простейшее представление трех факторов, необходимых для существования пожара, но он не поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, возникающую между горючим веществом, кислородом и теплотой в результате химической реакции.

• Пожарная опасность различных горючих веществ и материалов зависит от их агрегатного состояния, физико-химических свойств, конкретных условий хранения и применения. Пожароопасные свойства материалов и веществ можно характеризовать склонностью к возгоранию, особенностью и характером горения, свойством поддаваться тушению теми или иными средствами и способами пожаротушения. Под склонностью к возгоранию понимают способность материала самовозгораться, воспламеняться или тлеть от различных причин.
• Все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.
• Сгораемыми называются материалы и конструкции из органических веществ, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть при удалении источника огня.
• Трудносгораемыми материалами и конструкциями считаются такие, которые выполнены из сочетания сгораемых и несгораемых материалов (фибролит; асфальтовый бетон; войлок, вымоченный в глиняном растворе; дерево, подвергнутое глубокой огнезащитной пропитке). Эти материалы при воздействии огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня; после удаления источника огня их горение или тление прекращается.
• К несгораемым относят материалы и конструкции из неорганических материалов, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
• Большинство сгораемых жидкостей более пожароопасны, чем твердые горючие материалы и вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.
• Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся с температурой вспышки до 45° и горючие с температурой вспышки выше 45° С. Низкую температуру вспышки имеют бензин А-74 (— 36° С), ацетон (—20° С), высокую — глицерин (158° С), льняное масло (300° С).
• Горение в cмесях горючих газов, паров или пыли с воздухом способно распространяться не при любом соотношении компонентов, а лишь в определенных пределах состава, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальная и максимальная концентрация горючих газов, паров или пыли в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).
• Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, т. е. в области воспламенения, способны распространять горение и называются взрывоопасными. Смеси же, концентрации которых находятся ниже низшего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть неспособны и являются безопасными. Однако необходимо иметь в виду, что смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздух способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары пыли и газы, не смешанные с воздухом.
• Для того, чтобы произошло возгорание необходимо наличие трех условий. Это еще называют пожарный треугольник.

1.Горючая среда

2.Источник зажигания — открытый огонь — химическая реакция, электроток.
3.Наличие окислителя, например кислорода воздуха.

• 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.

Реакция горения 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, то пожар прекращается.

Если пожар не удается локализовать в ранней стадии, то интенсивность его распространения нарастает, чему способствуют следующие факторы.

Теплопроводность : 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.

Лучистый теплообмен : 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 : 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.

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 ССЬ (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.

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.

Треугольник горения ("пожарный треугольник") Для процесса горения
необходимы соответствующие условия: горючее вещество, что способно самостоятельно
гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород), а также источник
воспламенения, что должен иметь определенную температуру и достаточный запас
теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Так
называемый пожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество)
могут дать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для
существования пожара. Символический пожарный треугольник 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.

Рис. 3. Пожарный треугольник

1 - горючее вещество, 2- источник теплоты, 3 - кислород воздуха

Для любого горения необходимы и достаточны три обязательных условия - наличие горючего вещества, кислорода и источника воспламенения. Эти три условия образуют треугольник горения.
Горючее вещество - основа горения. Оно может быть твердым (дерево, ткани, резина, уголь), жидким (нефтепродукты, спирты) и газообразным (метан, ацетилен, водород, аммиак). При концентрациях ниже нижнего концентрационного предела взрываемости горение паро/газо-воздушной смеси не происходит из-за недостаточности горючего вещества.

Эта зона считается безопасной. В пределах между нижним и верхним концентрационными пределами зона является взрывоопасной. Концентрации выше верхнего предела считаются пожароопасными. Взрывы здесь не происходят из-за недостаточности окислителя. На границе объема с открытой средой возможно пламенное горение.
Окислитель - вторая сторона треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота.
Критическим показателем для кислорода воздуха, как окислителя, является его концентрация в воздушной среде закрытого судового помещения в объемных пределах выше 12...14%. Ниже этой концентрации горение абсолютного большинства горючего вещества не происходит (нефть и нефтепродукты, дерево и изделия из него, бумага, ткани и другие). Однако некоторые горючие вещества способны гореть и при более низких концентрациях кислорода в окружающей газовоздушной среде.
Источник воспламенения - является третьей составляющей треугольника горения. Он также имеет свои критические показатели. Например, пары нефтепродуктов не способны поджечь так называемые фрикционные искры (искра, возникающая при соударении металла о металл), хотя эфиры она может легко поджечь. Аммиак загорается при горении головки спички (600-700), но, как правило, температуры горения спичечной соломки недостаточно для этого.
Твердые, жидкие и газообразные горючие вещества, наряду с другими, свойственными каждому из них физико-химическими свойствами, обладают способностью загораться без прямого воздействия источника воспламенения - самовоспламеняются.
Самовоспламенение - это быстрое самоускорение экзотермической химической реакции, приводящее к появлению яркого свечения - пламени.
Самовоспламенение происходит в результате того, что при окислении водиться за пределы реагирующей системы. Для жидких и газообразных горючих веществ это возникает при критических параметрах температуры и давления.
Организация и проведение пожарно-профилактической работы, направленной на недопущение возникновения пожара, основывается на том, чтобы показатель хотя бы одной из сторон треугольника горения был ниже минимально необходимой величины.
Если горение возникло (треугольник замкнулся), действия участников тушения пожара должны быть направлены на то, чтобы вывести эти показатели (хотя бы один) за пределы критических величин (разорвать треугольник) - это и есть теоретическая основа горения и его тушения.