Материал: Все лекции в одном

Контрольные вопросы

15. Назовите основные поражающие факторы техногенных катастроф.

16. Объясните механизм образования и действия ударной волны.

17. Как образуются тепловые и осколочные поражающие поля?

18. Что такое «эффект домино»? При каких обстоятельствах «эффект домино» может усиливаться?

19. Объясните механизм образования «огневого шара».

20. Назовите виды пожаров по масштабу распространения. От каких факторов зависит масштаб распространения пожара? Оцените возможности эвакуации населения и проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ при различных видах пожаров.

21. Как количественно оценить масштаб пожара?

22. Расшифруйте аббревиатуры «СДЯВ», «АХОВ». Есть ли между ними разница? Дайте определение АХОВ. Назовите вещества, относящиеся к АХОВ.

23. Назовите известные Вам крупные аварии с выбросом АХОВ.

24. Дайте определение понятию «химическая обстановка».

25. По каким признакам классифицируются АХОВ? Назовите виды АХОВ соответственно различным классификациям.

26. Какие показатели используются для оценки токсичности АХОВ?

27. Назовите известные Вам аварии с выбросом радиоактивных веществ.

28. Объясните разницу между радиационным воздействием и радиоактивным заражением.

29. Чем определяется вредное воздействие на людей в первые сутки после радиационной аварии, в последующее время?

Лекция 20

ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТЬ

1.Общие сведения о процессе горения

1. Основные определения

2. Виды горения

3. Процесс возникновения горения

4. Основные показатели пожароопасности веществ

5. Классификация веществ по пожароопасности

2. Основные источники возникновения пожаров на предприятии, при транспортировке и хранении сжиженных газов и ГЭИ. Оценка пожарной опасности промышленных предприятий.

3. Классификация производств и зон по пожаро- и взрывоопасности

4. Мероприятия по пожарной профилактике. П.п. производственных зданий.

1. Общие сведения о процессе горения

1. Основные определения

Пожар - неконтролируемое горение вне специального очага, наносящих материальный ущерб (стандартное определение).

• Для людей при пожаре опасными факторами являются:

• открытый огонь, искры, повышенная температура воздуха и предметов;

• лучистые потоки энергии, повышение температуры среды, вдыхание горячего воздуха, поражение и некроз верхних дыхательных путей

• токсичные продукты горения, дым, обеднение воздуха кислородом

• потеря видимости из-за задымления

• обрушение зданий и их элементов, установок, оборудования

• взрывы.

Токсичные вещества, образующиеся при пожаре обусловлены химическим составом сгорающего вещества: волос, кожа, ткани, шерсть - неприятно пахнущие продукты, цианистые соединения, содержащие соду, альдегиды, кетоны, Каучук, резина - изопрен, углеводороды, лаки, продукты, содержащие нейроцеллюлоид - СО, N₂O, HCN, Пластмассы, целлулоид - СО, N₂O, цианиды, формальдегиды, фенол, фторфосин, аммиак, ацетон, стирол и др. являются высокотоксичными соединениями.

Загорание - горение, не причинившее материального ущерба.

У человека, получившего ожоги II степени более 30% площади тела мало шансов выжить (без оказания специализированной медицинской помощи). Время получения ожогов II степени:

1. 26 с при t^ = 71^C

2. 15c при t^ = 100С

3. 7с при t = 176С.

Исследования, проведенные в Канаде, показали, что во влажной среде, типичной для пожара, II степени ожога вызывает t = 55С при воздействии в течение 28с и 70С - в течение 1 с.

Так, при пожаре в универмаге «Инвацион» в г. Брюсселе за 10 мин пожара погибло 350 и было ранено 150 человек. За это время большой универмаг, по площади занимающий целый гектар, превратился в костер.

1.2. Виды горения

Горение - быстро протекающая химическая реакция (чаще всего окисление), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты и обычно ярким свечением (пламенем).

Для горения необходимо наличие 3-х факторов:

1. окислителя (обычно О₂, также Сl, F, Br, I, NOX)

2. горючего вещества

3. источника загорания (т.е. начало импульса).

В зависимости от свойств и состава горючего вещества различают:

А. Гомогенное горение (одинаковый агрегатный состав, например, газы)

Б. Гетерогенное горение (например, твердое вещество и жидкость).

В зависимости от скорости распространения пламениразличают:

А. Дефлаграционное (свойственно пожарам)

 10 м/с

Б. Взрывное 100 м/с

В. Детонационное  1000 м/с  5000 м/с

В зависимости от условий образования горючей смеси:

Диффузионное горение - характеризуется тем, что образование горючей смеси происходит в процессе горения в результате диффузии кислорода в зону горения. Например, горение жидкости с открытой поверхности или газов, выходящих через неплотности оборудования

Дефлаграционное горение - это диффузионное горение.

Кинетическое горение соответствует взрывному горению. В этом случае горючее вещество и кислород поступают в зону горения предварительно смешанными. Определяющим фактором является скорость химической реакции окисления между окислителем и горючем веществе, происходящей во фронте пламени. Если процесс кинетического горения происходит в замкнутом объеме, то давление в этом объеме повышается, температура продуктов горения увеличивается.

По соотношению горючего и окислителя выделяют:

А. Горение бедных горючих смесей (в субъекте - окислитель, горение лимитируется соединением горючего компонента).

Б. Горение богатых горючих смесей - соответственно наоборот - горючее лимитирует содержание окислителя (содержит горбчего выше стеклометрического соотношения компонентов).

Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции. Существует 3 вида самоускорения:

1. тепловой: при условии аккумуляции теплоты в системе повышается температура, что приводит к ускорению химических реакций;

2. цепной: связан с катализом химических превращений промежуточными продуктами реакций, обладает особой химической активностью (активные центры). (т.е. химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул).

Реальные процессы горения обычно осуществляются по комбинированному цепочно-тепловому механизму.

1.3 Виды процесса возникновения горения

Вспышка - быстрое (практически мгновенное) сгорание горючих смесей, не сопровождающиеся образованием сжатых газов.

Возгорание-возникновение горения под воздействием источника зажигания (с tt воспламенения или самовозгорания)

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящих к горению вещества (смеси) при отсутствии источника зажигания. Это может происходить и при температуре окружающей среды  температуры воспламенения. Такая возможность обусловлена склонностью веществ к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении. Таким образом, при самовозгорании имеется как бы внутренний импульс.

В зависимости от импульса процессы самовозгорания делятся на:

1. тепловые,

2. микробиологические,

3. химические.

Тепловое самовозгорание/самовоспламенение происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла. При этом вещества разлагаются, адсорбируются и в результате действия окислительных процессов самовозгораются. Так при t  100 С к самовозгоранию склонны древесные опилки, ДВП, паркет.

Химическое самовозгорание/самовоспламенение происходит от воздействия на вещества кислорода воздуха, воды или от взаимодействия веществ. (Пожары от самовозгорания промасленной ветоши, спецодежды, ваты, а иногда даже металлических стружек).

О склонности масла или жира к самовозгоранию можно судить по его йодному числу (количество I 2, поглощенное 100 г испытываемого масла или жира).

Чем выше йодное число, тем ниже температура самовозгорания, тем опаснее вещество.

Микробиологическое самовозгорание - при соответственной влажности и температуре в растительных продуктах при интенсификации жизнедеятельности организмов (образуется грибок - так называемый паутинный глет), которое вызывает повышение температуры.

(Для предотвращения - регулярный контроль температуры и влажности, ограничение влажности и температуры

Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопровождающееся выделением энергии и сжатых газов, способных производить работу.

Детонация - передача теплоты от слоя к слою происходит за счет распространения ударной волны.

При оценке пожарной опасности веществ необходимо учитывать их агрегатное состояние.

Поскольку горение идет обычно в газовой среде, в качестве показателей пожарной безопасности (ПБ) необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных продуктов.

1.4 Характеристики пожароопасных веществ

Основные показатели пожарной опасности (ПО), определяющие критические условия возникновения и развития процесса горения, следующие:

1. Температура самовоспламенения

2. Концентрационные пределы воспламенения

1. Температура самовоспламенения -

минимальная температура вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, приводящих к пламенному горению.

2. Нижний концентрационный предел воспламенения (для газов)-

минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны воспламеняться.

3. Верхний концентрационный предел воспламенения (для газов)-

максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени

Пыль также способна образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Для них существует также понятие «нижнего предела воспламенения», термин «верхний предел...» к пыли не применяется, так как достижение таких концентраций практически недостижимо (наиболее взрывоопасные пыли с С_н до 15 г/м³, взрывоопасность - 15  65 г/м³.

Это все говорилось о показателях, определяющих критические условия возникновения процесса горения.

Однако важно знать и критические условия образования (т.е. испарения) достаточного для горения газообразных продуктов или разложения конденсированных веществ и материалов. Эти показатели используются для оценки пожароопасности жидкостей. К ним относятся:

Температура вспышки - самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

По этому признаку все горючие жидкости делятся на:

а) легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) (температура вспышки до 61 С) - спирт этиловый, бензин, ацетон, нитроэмали;

б) горючие (ГЖ) (температура вспышки  61 С) - масло, мазут, формалин и др.

Температура воспламенения - температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение (нижний, конец, предел).

Температурные пределы воспламенения - температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные, соответственно, нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Пожароопасность веществ характеризуется также линейной (см/с) и массовой (г/с) скоростями горения (распространение пламени) и выгорания (), предельным содержанием О₂, при котором еще возможно горение.

Иногда учитывается минимальное содержание кислорода в воздухе, при котором еще возможно горение. (Для обычных горючих веществ - 12-14%, для водорода, сероуглерода, окиси этилена - 5% и менее).

Пыль не имеет верхнего концентрационного предела воспламенения, а лишь нижний (НПВ)

(НПВ  65 г/м³ - взрывоопасная,

НПВ  15 г/м³ - наиболее взрывоопасная).

Кроме того, вещества делятся по степени горючести:

1) негорючие, т.е. вещества, которые неспособны гореть в воздухе при температуре до 900 С;

2) трудногорючие - могут зажигаться в воздухе под действием источника зажигания, но и самостоятельно гореть не могут;

3) горючие - способны зажигаться от источника и далее гореть самостоятельно.

Горючие вещества, в свою очередь, подразделяются на

легковоспламеняющиеся, которые загораются от кратковременного воздействия источника с низкой энергией (пламя спички, искра),

средней воспламеняемости, которые загораются от длительного воздействия источника с низкой энергией,