1. Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количетва тепла и свечением.
2. В зависимости от скорости протекания процесса, горение может происходить в форме собственно горения и взрыва.
3. Взрыв - это частный случай горения, протекающего мгновенно с кратковременным выделением значительного количества тепла и света.
4. Для процесса горения необходимо:
1) наличие горючей среды, состоящей ив горючего вещества и окислителя; 2) источника воспламенения.
Чтобы возник процесс горения, горючая среда должна быть нагрета до определенной температуры при помощи источника воспламенения (пламя, искра электрического или механического происхождения, накаленные тела, тепловое проявление химической, электрической или механической энергий).
- После возникновения горения постоянным источником воспламенения является зона горения. Возникновение и
- продолжение горения возможно при определенном количественном соотношении горючего вещества и кислорода, а также при определенных температурах и запасе тепловой энергии источника воспламенения. Наибольшая скорость стационарного горения наблюдается в чистом кислороде, наименьшая - при содержании в воздухе 14 - 15% кислорода. При меньшем содержании кислорода в воздухе горение большей части веществ прекращается.
6. Различают следующие виды горения:
- полное - горение при достаточном количестве или избытке кислорода;
- неполное - горение при недостатке кислорода.
При полном горении продуктами сгорания являются двуокись углерода (CO2), вода (H2O), азот (N), сернистый ангидрид (SO2), фосфорный ангидрид. При неполном горении обычно образуются едкие, ядовитые горючие и взрывоопасные продукты: окись углерода, спирты, кислоты, альдегиды.
7. Горение веществ может протекать не только в среде кислорода, но также в среде некоторых веществ, не содержащих кислорода, хлора, паров брома, серы и т.д.
8. Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях:
жидком, твердом, газообразном. Отдельные твердые вещества при нагревании плавятся и испаряются, другие - разлагаются и выделяют газообразные продукты и твердый остаток в виде угля и шлака, третьи не разлагаются и не плавятся. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образуют газообразные продукты, которые при смешивании с кислородом воздуха образуют горючую среду.
По агрегатному состоянию горючего и окислителя различают;
- гомогенное горение - горение газов и горючих парообразующих веществ в среде газообразного окислителя;
- горение взрывчатых веществ и порохов;
- гетерогенное горение - горение жидких и твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;
- горение в системе «жидкая горючая смесь - жидкий окислитель»
9. Важнейшим вопросом теории горения является распространение пламени (зоны резкого возрастания температуры и интенсивной реакции). Различают следующие режимы распространения пламени (горения):
- нормальный режим горения;
- дефлеграционное горение;
- детонация.
а) Нормальный режим горения наблюдается при спокойном гетерогенном двухфазном диффузионном горении. Скорость горения будет определяться скоростью диффузии кислорода к горючему веществу в зону горения. Распространение пламени происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к его поверхности. Такое горение и скорость распространения пламени по неподвижной смеси вдоль нормали к его поверхности называют нормальным (ламинарным).
Нормальные скорости горения невелики. В этом случае повышения давления и образования ударной волны не происходит.
б) В реальных условиях вследствие протекания внутренних процессов и при внешних осложняющих факторах происходит искривление фронта пламени, что приводит к росту скорости горения. При достижении скоростей распространения пламени до десятков и сотен метров в секунду, но не превышающих скорости звука в данной среде (300 – 320м/сек) происходит взрывное (дефлеграционное) горение. При взрывном горении продукты горения нагреваются до 1.5-3.0 тысяч °С, а давление в закрытых системах увеличивается до 0.б-0.9МПа. Продолжительность реакции горения до взрывного режима составляет для газов ~0.1 сек, паров ~0.2 – 0.3 сек, пыли ~0.5 сек.
Применительно к случайным промышленным взрывам под дефлебрацией обычно понимают горение облака с видимой скоростью порядка 100 - 300 м/сек, при которой генерируются ударные волны с максимальным давлением 20 - 100 кПа.
в) В определенных условиях взрывное горение может перейти в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость распространения звука и достигает 1 - 5 км/сек. Это происходит при сильной турбулизации материальных потоков, ызывающей значительное искривление фронта пламени большое увеличение его поверхности. При этом возникает ударная волна, во фронте которой резко повышается плотность, давление температура смеси. При возрастании этих параметров смеси до самовоспламенения горячих веществ возникает детонационная волна, являющаяся результатом сложения ударной волны и образующейся зоны сжатой быстрореагирующей (самовоспламеняющейся) смеси.
Избыточное давление в пределах детонирующего облака смеси может достигать 2 МПа. Процесс химического превращения горючих веществ, который вводится ударной волной и сопровождается быстрым выделением энергии, называется детонацией. При детонационном режиме горения облака ГВ большая часть энергии взрыва переходит в воздушную ударную волну, при дефлеграционном горении со скоростью распространения пламени ~200 м/сек переход энергии в волну составляет от 30 до 40%.
Источником энергии химических взрывов являются быстропротекающие самоускоряющиеся экзотермические реакции взаимодействия горючих веществ с окислителями или реакции термического разложения нестабильных соединений. Энергоносителями химических взрывов могут быть твердые, жидкие, газообразные горючие вещества, а также аэровзвеси горючих веществ (жидких и твердых) в окислительной среде, в т.ч. и в воздухе.
25. Огнегасительные свойства и область применения химической и механичекой пены
Пена бывает двух видов: химическая и воздушно-механическая.
Химическая пена образуется при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей.
Воздушно - механическая пена представляет собой смесь воздуха (90 %), воды (9,7 %) и пенообразователя (0,3 %). Растекаясь по поверхности горящей жидкости, она блокирует очаг, прекращая доступ кислорода воздуха. Пеной можно тушить и твердые горючие материалы.
Огнегасительный эффект изолирующих и разбавляющих веществ связан в основном с торможением скорости образования горючих паров и газов и снижением концентрации кислорода в зоне сгорания. В первом случае огнегасительное вещество, выброшенное на поверхность горящего вещества, снижает концентрацию горючих паров и газов, поступающих в зону сгорания, охлаждает его поверхность, снижает тепловыделение и одновременно увеличивает отвод тепла от зоны сгорания, что в результате приводит к прекращению горения. Во втором случае в зоне сгорания падает концентрация кислорода за счет вытеснения его огнегасительными веществами.
Наиболее эффективными из современных изолирующих огнегасительных веществ являются химическая и воздушно-механическая пена, галлоидированные углеводороды: бромистый метилен, бромистый этил, тетра-фтордибромэтан, составы 3,5; 7; ОКБ и др.
Химическая и воздушно-механическая пена. Химическая пена состоит из пузырьков, внутри которых находится углекислый газ; пузырьки воздушно-механической пены содержат воздух.
Пены образуются в результате химических реакций. Обычно в качестве реагирующих веществ применяют водные щелочные растворы и кислоту или порошок, в котором в сухом виде содержится сернокислый алюминий A12(SO4)3 — кислотная часть и бикарбонат натрия NaHCO3 щелочная часть состава. Для того чтобы образующаяся пена была устойчива во времени, в жидкость, из которой образуется пена, вводится поверхностно-активное вещество (сульфокислоты и их соли, сапонин, экстракт солодкового корня, лакрица и другие вещества).
Обычный состав химической пены: 80% углекислого газа, 19,7% водного раствора Na2SO4 с гидратом окиси алюминия Аl(ОН)3 и 0,3% поверхностно-активного вещества. Удельный вес химической пены около 0,2.
В характеристику пены как огнегасительного средства входят ее свойства кратности и стойкости. Под кратностью пены понимается отношение объема пены к объему жидкости, из которой она получена. Под стойкостью понимается ее способность сохраняться во времени (от начала образования до полного распада). Кратность химической пены равна примерно 5, а стойкость 40 мин.
Химическая пена является хорошим средством тушения горящих жидкостей, не соединяющихся и не смешивающихся с водой. Для тушения гидрофильных жидкостей применяют химическую пену из так называемого омыленного пеногенераторного порошка.
Механизмтушения пеной лекговоспламеняющихся жидкостей заключается в том, что пенный покров является как бы экраном, препятствующим воздействию тепла зоны горения на поверхность жидкости, в результате чего ее испарение резко уменьшается. Кроме того, пенный покров препятствует выходу паров жидкости в зону горения и, таким образом, оказывает изолирующее действие. Контакт пены, в состав которой входит вода, с поверхностью жидкости, нагретой до температуры кипения, а также попадание в жидкость водного раствора, получаемого при распаде пены, оказывает и некоторое охлаждающее действие, но оно не является решающим для прекращения горения.
Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешивании воздуха, воды и поверхностно-активного вещества (пенообразователей ПО-1, ПО-6, ПО-11 и др.).
Воздушно-механическая пена может быть обычной, в которой содержится около 90% воздуха и 10% водного раствора пенообразователя (кратность пены до 10), и высокократной, содержащей 99% воздуха, около 1% воды и 0,04% пенообразователя (кратность пены до 100 и более).
Стойкость воздушно-механической пены меньше, чем химической, причем стойкость уменьшается с повышением кратности пены.
Воздушно-механическую пену обычной кратности применяют для тушения нефтепродуктов и твердых горючих материалов и веществ. Она хорошо защищает предметы и материалы от воспламенения. Пену высокой кратности целесообразно применять для тушения пожаров в подвалах, в труднодоступных местах, а также для тушения различных легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.
Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей применяют пену – смесь газа с жидкостью.
Пены представляют собой систему, в которой дисперсной фазой всегда является газ; пузырьки газа заключены в тонкие оболочки – пленки из жидкости. Пузырьки газа могут образовываться внутри жидкости в результате химических процессов или механического смещения газа (воздуха) с жидкостью. Чем меньше размеры пузырьков газа и поверхностное натяжение пленки жидкости, тем более устойчива пена (меньшая возможность разрушения пленки).
При небольшой плотности (0,1–0,2 г/см3) пена растекается по поверхности горящей жидкости, изолирует ее от пламени, и поступление паров в зону горения прекращается; одновременно охлаждается поверхность жидкости.
Для тушения пожаров применяют устойчивую пену, которая может быть получена при введении в воду небольших количеств (3–4 %) вещества, способного снизить поверхностное натяжение пленки воды.
Вещества, находящиеся в коллоидном состоянии и способные адсорбироваться в поверхностном слое раствора на границе жидкость – газ, называются пенообразователями. К таким веществам относятся экстракты лакричного корня, сапонин, некаль, керосиновый и другие контакты, альбумины и др.
Огнетушащие свойства пены определяются ее стойкостью, кратностью, дисперсностью и вязкостью.
Стойкость пены – ее сопротивляемость процессу разрушения, ее оценивают продолжительностью разрушения пены.
Кратность пены – отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована.
Качество пены во многом определяется ее дисперсностью. Чем выше дисперсность, тем больше стойкость пены и выше ее огнетушащая эффективность.
Огнетушащая эффективность пены характеризуется интенсивностью ее подачи и удельным расходом.
Широкое применение находят два вида устойчивых огнегасительных пен: химическая и воздушно-механическая.
Пены с большей кратностью менее стойки. Химическая пена, как правило, более стойка, чем воздушно-механическая.
Воздушно-механическая пена подразделяется на низкократную (кратность до 30), среднекратную (кратность 30–200), высокократную (кратность выше 200).
Химическая пена образуется при взаимодействии карбоната или бикарбоната с кислотой в присутствии пенообразователя. Такую пену получают в эжекторных переносных приборах (пеногенераторах) из пенопорошка и воды. Пенопорошок состоит из сухих солей (сернокислого алюминия, бикарбоната натрия) и лакричного экстракта или другого пенообразующего вещества. При взаимодействии с водой сернокислый алюминий (или другие сернокислые соли), бикарбонат натрия и пенообразователь растворяются и вступают в реакцию, образуя диоксид углерода.
В результате выделения большого количества диоксида углерода получается устойчивая пена. При растекании химической пены образуется слой толщиной 7–10 см, весьма устойчивый, мало разрушающийся под действием пламени; пена не взаимодействует с нефтепродуктами и образует плотный покров, не пропускающий паров жидкости.
Стойкость химической пены более 1 ч. В последнее время наметилась тенденция к сокращению применения химической пены, что связано со сравнительно высокой ее стоимостью и сложностью организации тушения пожаров.
При тушении пожаров в резервуарах с нефтепродуктами химическую или воздушномеханическую пену подают в очаг горения стационарными пенокамерами или передвижными пеноподъемниками. Химическая пена образуется в рукавной линии, транспортирующей водный раствор пеногенераторного порошка, по мере движения потока к пеносливу.
Химическая пена хорошее средство тушения горящих жидкостей не соединяющихся и не смешивающихся с водой. Для тушения гидрофильных жидкостей применяют химическую пену из так называемого омыленного пеногенераторного порошка. В настоящее время химическую пену успешно заменяют воздушномеханической.
Воздушно-механическая пена представляет собой механическую смесь воздуха, воды и поверхностно-активного вещества, снижающего поверхностное натяжение воды (пенообразователя). Воздушно-механическая пена может содержать около 90 % воздуха и 10 % водного раствора пенообразователя или 99 % воздуха, около 1 % воды и 0,04 % пенообразователя.
Стойкость воздушно-механической пены меньше, чем химической, причем стойкость уменьшается с повышением кратности пены. Для получения воздушно-механической пены требуется ввести пенообразователь в воду во всасывающем трубопроводе насоса или в напорной линии. Обычно используют пенообразователь типа ПО-1, состоящий из керосинового контакта, столярного клея и этилового спирта.
Пенокамеры воздушно-механической пены устанавливают вблизи верхней кромки резервуара для равномерного распределения пены по поверхности горящей жидкости. На рис. 20.2 показана схема подключения стационарной пенокамеры к пожарному автонасосу. Раствор пенообразователя поступает в пенокамеру по рукавным линиям, проложенным от пожарного автомобиля, который располагается на дороге вблизи обваловки и забирает воду из пожарного гидранта. Пенообразователь из цистерны пожарного автомобиля вводится в поток воды дозатором, расположенным в дозаторном отделении автомобиля. Поступающий таким образом водный раствор пенообразователя превращается в пенокамерах в воздушно-механическую пену, которая растекается по поверхности и тушит очаг горения, изолируя жидкость от пламени.
На поверхности горящих жидкостей пена образует устойчивую пленку, не разрушающуюся под действием пламени в течение 30 мин. (времени, вполне достаточном для тушения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах любых диаметров).
Воздушно-механическая пена совершенно безвредна для людей, не вызывает коррозии металлов, почти неэлектропроводна и весьма экономична. Воздушно-механическую пену применяют также для тушения твердых горящих веществ (дерева и др.). Деревянные конструкции, покрытые воздушно-механической пеной значительное время (до 40 мин) сопротивляются воздействию лучистой энергии и не воспламеняются. В тех же условиях незащищенные конструкции воспламеняются через 15 мин.
Специальные дозирующие устройства с головками для получения пены применяют в спринклерных и дренчерных автоматических установках тушения пожаров воздушно-механической пеной. Пенные установки широко используют на предприятиях, где хранятся или перерабатываются горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 28°С и твердые сгораемые материалы и изделия (например, химические волокна).
26. Классификация строительных материалов и конструкций по возгораемости и степени огнестойкости
Строительные нормы и правила делят все строительные материалы и строительные конструкции по возгораемости на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемыми называются материалы, которые под воздействием открытого огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
К таким материалам относятся многие металлы и материалы минерального происхождения. Строительные конструкции, выполненные из несгораемых материалов, также относятся к категории несгораемых.
Трудносгораемыми называются материалы, которые способны возгораться и продолжать гореть только при постоянном воздействии постороннего источника возгорания. Если удалить этот источник, то горение или тление прекращается. К таким материалам относятся войлок, пропитанный глиняным раствором, древесина, пропитанная или покрытая огнезащитным составом, и др. Строительные конструкции, выполненные из этих материалов, также относятся к категории трудносгораемых.
Сгораемыми называются материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают самостоятельно гореть после удаления источника возгорания.
Строительпые конструкции характеризуются также огнестойкостью, под которой понимают способность конструктивных элементов зданий сохранять свою обычную эксплуатационную прочность в условиях пожара.
Огнестойкость строительных конструкций оценивается пределом огнестойкости. Пределом огнестойкости строительной конструкции называется время в часах, в течение которого строительная конструкция в условиях пожара не теряет своей несущей способности и устойчивости, либо время от начала воздействия огня до появления в конструкции сквозных трещин или повышения температуры в среднем на 140° на поверхности, противоположной действию огня.
Предел огнестойкости строительных конструкций определяется путем специальных испытаний в стандартном температурном режиме.
Различают пять степеней огнестойкости строительных конструкций: I, II, III, IV, V. Они отличаются пределом огнестойкости. Строительные конструкции I степени огнестойкости имеют наибольший предел огнестойкости. Сгораемые конструкции огнестойкостью не обладают, и пределом огнестойкости их не характеризуют.
Огнестойкость здания в целом определяется огнестойкостью -его основных конструктивных элементов, то есть его несущих и ограждающих конструкций.
В зданиях всех степеней огнестойкости такие детали, как двери, ворота, оконные переплеты, цеховые перегородки, полы, можно изготовлять из сгораемых материалов, за исключением этих деталей в противопожарных преградах, брандмауэрах.
Требуемая степень огнестойкости здания определяется категорией пожарной опасности производства.
Противопожарные преграды
Для уменьшения пожарной опасности между зданиями устраивают противопожарные разрывы, а внутри здания устанавливают противопожарные преграды, которые ограничивают распространение огня.
К противопожарным разрывам и преградам относятся:
1) просеки, полосы, канавы, свободные пространства;
2) противопожарные несгораемые стены, перекрытия, бранд-
мауэры, противопожарные зоны;
3) свободностоящие стенки, валы;
4) противопожарные двери, окна.
Противопожарные разрывы устраивают для того, чтобы огонь не мог перейти с одного здания на другое. При определении противопожарных разрывов учитывают категорию пожарпой опасности производства, степень огнестойкости здания, наличие и площадь световых проемов окон, протяженность и этажпость зданий и др.
Брандмауэром называется глухая несгораемая стена, которая опирается на фундамент и пересекает по вертикали все элементы здания. Брандмауэр разделяет здание на отдельные объемы; он может быть установлен поперек или вдоль здания. Брапдмауэр должеп возвышаться над кровлей на 30—60 см и в случае необходимости выступать за пределы боковых стен. Брандмауэр должен иметь I степень огнестойкости, поэтому он выполняется кирпичным, бетонным или железобетонным. В брандмауэре не должно быть никаких проемов или отверстий, если это не диктуется технологией производства. Если проемы необходимы, то их защищают несгораемыми или трудносгораемымп дверями, воротами, огнезадерживающимн устройствами автоматического действия и т. п.
Противопожарная зона — это полоса несгораемого покрытия и стен шириной б м, которая разделяет здание на два объема и ограничивает распространение огня по покрытию и стенам из одной части здания в другую. Зоны могут быть поперечными пли продольными (рис. 48). Для предупреждения перехода огня внутри зданпя устройство противопожарной зоны сочетают с водяными завесами.
Противопожарные двери могут быть створные, задвижные или опускающиеся. Они снабжаются автоматическими закрывающими устройствами. В многоэтажных зданиях противопожарной преградой являются также несгораемые междуэтажные перекрытия.
Пути эвакуации
В каждом здании движение людей как в нормальных, так и в аварийных условиях должно быть организовано. При возникновении аварии или пожара должна быть обеспечена безопасная эвакуация людей из помещения. Она возможна в том случае, если пути эвакуации людей будут кратчайшими и безопасными, достаточно освещенными и ничем не загроможденными. Кроме того, важное значение имеет ширина путей эвакуации и количество выходов из здания.
На путях эвакуации не должно быть отдельных ступеней, порогов, крутых подъемов (с крутизной подъема более 1:5), выступов стен, винтовых лестниц, разрезных площадок и других препятствий, которые могут вызвать задержку или падение людей.
Пути эвакуации — это проходы, коридоры, площадки, лестницы, которые ведут к эвакуационному выходу и обеспечивают безопасное и достаточно быстрое движение людей.
Эвакуационные выходы — это двери, ворота, проемы, ведущие из помещения:
а) непосредственно наружу или через коридор, вестибюль на
лестничную клетку с выходом наружу;
б) в соседние помещения того же этажа, имеющие огнестойкость не ниже III степени, не содержащие производств, относящихся к категориям А, Б, Е, и имеющие выход наружу или на лестничную клетку.
Эвакуационные выходы через помещения IV и V степеней огнестойкости не допускаются.
Количество эвакуационных выходов из производственных зданий и помещений должно быть, как правило, не менее двух; при этом для помещений верхних этажей в качестве второго эвакуационного выхода можно использовать наружные лестницы, отвечающие специальным требованиям. Здания высотой более 10 м оборудуют также специальными пожарными лестницами.
При эвакуации людей должны быть соблюдены следующие основные требования: расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода наружу должно быть кратчайшим; пути движения людских потоков не должны пересекаться или встречаться. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода определяется строительными нормами в зависимости от категории производства, степени огнестойкости зданий и числа этажей в них.
27. Организация органов государственного пожарного надзора, их обязанности и права
Задача органов государственного пожарного надзора — охранять государственное и личное имущество граждан от огня.
Органы государственного пожарного надзора осуществляют организационные, контрольные и административные функции. В их обязанности входит:
1) разработка и издание правил, норм, инструкций по противопожарной охране, обязательных для всех ведомств, предприятий и отдельных лиц;
2) систематический контроль выполнения противопожарных правил всеми предприятиями и отдельными лицами;
3) проверка выполнения правил и норм пожарной безопасности при проектировании и строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений и населенных пунктов;
4) строжайший контроль и проверка боеспособности пожарных подразделений и исправности средств пожаротушения во всех предприятиях, учреждениях, организациях.
Чтобы органы государственного пожарного надзора могли успешно выполнять свои обязанности, им предоставлено право:
1) производить обследования всех промышленных зданий и сооружений, складов и жилых помещений с целью определения их состояния в отношении пожарной безопасности;
2) требовать от администрации предприятий и отдельных лиц представления сведений и документов, необходимых для определения состояния объектов в отношении пожарной безопасности;
3) при обнаружении нарушений правил пожарной безопасности давать руководителям предприятий обязательные предписания по устранению этих нарушений и устанавливать для этого сроки;
4) при обнаружении нарушений, создающих реальную угрозу возникновения пожара или взрыва, приостанавливать полностью или частично работу предприятия до устранения нарушений;
5) привлекать к административной или судебной ответственности лиц, виновных в нарушении или невыполнении правил пожарной безопасности.
28. Возможные причины пожаров при работе электрооборудования, их профилактика
Пожарная опасность электродуговой сварки.
В зоне сварочных работ могут оказаться как твердые, так и жидкие и газообразные горючие вещества.
Источниками воспламенения при ручной электродуговой сварке могут оказаться: пламя дуги, разлетающиеся искры и капли расплавленного металла, остатки сварочных электродов, сильно нагретые свариваемые детали, сильно нагретые части сварочного оборудования, искрение и образование дуг в сварочном оборудовании при нарушениях изоляции, неправильном монтаже или при нарушениях контактов.
Электрическая дуга, имея высокую температуру, способна воспламенять горючие материалы как при непосредственном контакте с ними, так и за счет воздействия лучистой энергии. Расплавленные капли металла разлетаются при сварке во все стороны на расстояние до 5 м.
Раскаленные остатки электродов особенно опасны при работе на высоте, потому что при случайном падении их вниз они могут попасть на горючие материалы и воспламенить их. Раскаленные остатки электродов и капли металла могут попадать через щели и отверстия в закрытые пространства и вызывать пожар не сразу, а через некоторое время.
Пожар может возникнуть и при использовании неисправного сварочного оборудования или при неправильной эксплуатации его. Непосредственными причинами пожаров в таких случаях могут быть перегрузка, сильный нагрев больших переходных сопротивлений, короткие замыкания.
Обеспечение пожарной безопасности на местах сварки.
В зависимости от характера сварочных работ рабочие места оборудуют временно или постоянно.
При проведении сварочных работ на временных рабочих местах необходимо особенно тщательно учитывать возможность пожара от дуги и искр.
Нельзя проводить сварочные работы вблизи емкостей с горючими газами, жидкостями. Необходимо очистить рабочее место от хлама, отходов и других горючих материалов в радиусе 5 м от места сварки. Расположенные вблизи сгораемые конструкции следует защитить от возгорания асбестом, стальными листами и другими несгораемыми материалами.
Особенно большую пожарную опасность представляют сварочные работы вблизи легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ по ремонту тары из-под горючих газов и жидкостей. Резервуары из-под керосина, бензина и других горючих веществ до начала сварки необходимо очистить от остатков горючих материалов, промыть горячей водой и 10—20 %-ным раствором каустической соды, тщательно выпарить или продуть воздухом.
Производить сварочные работы резервуаров, в которых находятся легковоспламеняющиеся или взрывоопасные вещества, категорически запрещается.
Опасность представляет также сварка сосудов, находящихся под высоким давлением. Нагрев сосуда, находящегося под высоким давлением, электрической дугой может привести к повышению давления в сосуде и его разрыву.
Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации сварочного оборудования.
При эксплуатации сварочного оборудования пожар может возникнуть в результате воспламенения изоляции и перехода огня на соседние горючие материалы или конструкции, либо в результате непосредственного контакта горючих материалов с нагретыми частями электрооборудования, либо в результате воздействия на горючие материалы искр и дуг. Поэтому необходимо обеспечить правильный монтаж и эксплуатацию всех элементов электросварочного оборудования. Необходимо сварочное оборудование защитить от атмосферных осадков. Режим сварки следует выбирать таким, чтобы ни один элемент сварочного оборудования не перегревался. Все места соединений электрических цепей сварочного оборудования должны быть надежными и плотными, выполнены с использованием наконечников или винтовых зажимов.
Контакты пуско-регулирующих реостатов должны быть ровными, чистыми и неокисленными, чтобы исключалось искрообразование и дугообразование при движении или размыкании контактов.
Необходимо, чтобы сечение проводов соответствовало величине питающего тока, а качество изоляции — величине рабочего питающего напряжения. Соединение провода с другим проводом или с оборудованием должно быть надежным.
Для питания временных сварочных установок, часто перемещаемых с места на место, нужно использовать прочные шланговые кабели.
Рубильники и пускатели должны быть смонтированы на несгораемом основании из изоляционного материала и закрыты металлическими кожухами. Рубильник и магнитный пускатель должны обеспечивать пропускание тока не менее чем в 2,5 раза большего, чем номинальный ток потребителя.
Для защиты сварочного оборудования и проводов от перегрузок и коротких замыканий используют предохранители или отключающие автоматы. Сварочные провода представляют наибольшую опасность. Пожарная опасность возникает вследствие быстрого разрушения изоляции проводов из-за частого перетаскивания с места на место и перегрева током, а также вследствие нагрева мест соединений, перегрузок. Уменьшение пожарной опасности от сварочных проводов достигается правильным выбором их сечения, обеспечением надежных контактов в местах соединения их друг с другом, сохранением высокого качества изоляции проводов.
Сварочные провода следует переносить с места на место свернутыми в бухту, а не таскать по полу; нельзя укладывать их около газопроводов, паропроводов, источников огня, лучистой энергии и т. п. Присоединение сварочных проводов к другим элементам сварочной установки необходимо производить при помощи напаянных медных кабельных наконечников, надежно закрепляемых болтами и шайбами.
Категорически запрещается соединять сварочные провода в виде холодных скруток.
Паяльные работы
Процесс пайки применяется для соединения различных деталей между собой. Для пайки используют легкоплавкие металлы или припои различного состава. Процесс пайки представляет пожарную опасностьПожарная опасность процесса пайки вызвана необходимостью прогрева мест соединения спаиваемых металлов и деталей. Для нагрева используют паяльники или открытое пламя паяльной лампы.
29. Устройство и принцип действия пенных огнетушителей
Пенные огнетушители предназначены для тушения пожаров огнетушащими пенами: химической или воздушно-механической. Химическую пену получают из водных растворов кислот и щелочей, воздушно-механическую образуют из водных растворов и пенообразователей потоками рабочего газа: воздуха, азота или углекислого газа. Химическая пена состоит из 80 % углекислого газа, 19,7 % воды и 0,3 % пенообразующего вещества, воздушно-механическая примерно из 90 % воздуха, 9,8 % воды и 0,2 % пенообразователя.
Пенные огнетушители применяют для тушения пеной начинающихся загораний почти всех твердых веществ, а также горючих и некоторых легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м². Тушить пеной загоревшиеся электрические установки и электросети, находящиеся под напряжением, нельзя, так как она является проводником электрического тока. Кроме того, пенные огнетушители нельзя применять при тушении щелочных металлов натрия и калия, потому что они, взаимодействуя с водой, находящейся в пене, выделяют водород, который усиливает горение, а также при тушении спиртов, так как они поглощают воду, растворяясь в ней, и при попадании на них пена быстро разрушается. Современные пенные огнетушители используют в качестве газообразующего реагента азид натрия, который легко разлагается с выделением большого количества азота.
К недостаткам пенных огнетушителей относится узкий температурный диапазон применения (5—45 °C), высокая коррозийная активность заряда, возможность повреждения объекта тушения, необходимость ежегодной перезарядки.
30. Огнегасительные свойства и область применения инертных газов и углекислоты
Для тушения пожаров инертные газы (азот, двуокись углерода) используют в тех случаях, когда недопустимо применение воды и пенных огнегасительных средств. Наибольший эффект применение этих газов дает при тушении горящих пламенем веществ в помещениях небольшого объема (до 500 м3).
В нормальных условиях двуокись углерода — это газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха в 1,5 раза. При 0 °С и давлении выше 36 атм легко переходит в жидкое состояние и в этом случае называется углекислотой. Жидкая углекислота хранится в стальных баллонах высокой прочности. Давление в баллонах зависит от окружающей температуры.
При возрастании температуры давление в баллоне резко увеличивается, поэтому баллоны для хранения углекислоты должны быть прочными и регулярно испытываться давлением.
При выходе из баллона углекислота стремится перейти в газообразное состояние. Этот процесс требует огромного количества тепла, которого в окружающем пространстве недостает. Поэтому, прежде чем превратиться в газ, углекислота превращается в нечто похожее на обыкновенный снег, называемый углекислым снегом.
Углекислый снег, минуя жидкое состояние, превращается в углекислый газ (двуокись углерода), который, заполняя помещение, вызывает уменьшение процентного содержания кислорода в воздухе и прекращение горения. Огнегасительная концентрация двуокиси углерода в воздухе составляет 30 % по объему. Кроме того, углекислый снег, попадая на горящий предмет, заметно охлаждает его. В зоне действия струи углекислого снега температура понижается до —79 °С.. Углекислота не оказывает вредного влияния на материалы, с которыми она соприкасается (исключая амины), не оставляет никаких пятен, очень плохо проводит ток, не меняет своих свойств при длительном хранении, хорошо проникает в закрытые пространства, при хранении занимает мало места.
Углекислотное тушение может быть рекомендовано для химической промышленности, для электрооборудования, для помещений, где имеются ценные бумаги, чертежи, архивы, музейные предметы, меха и т. п. Приборы углекислотного тушения могут быть стационарными или передвижными, в виде установок на автомашинах и ручных углекислотных огнетушителей. Углекислоту можно использовать для тушения и на открытом воздухе, направляя струю углекислого снега непосредственно на горящий предмет.
Углекислота не дает должного эффекта при тушении материалов, выделяющих при горении кислород.
Азот в качестве огнегасительного средства используют как разбавитель воздуха; его огнегасительная концентрация составляет не менее 35 % по объему. Азот широко применяют для заполнения свободных объемов в сосудах над легковоспламеняющимися жидкостями с целью предохранения производственных установок и аппаратуры от взрывов и загораний. Используя азот и двуокись азота для тушения пожаров, необходимо помнить, что, находясь в воздухе в больших концентрациях, они могут вызвать удушье, паралич дыхания и смерть.
31. Огнегасящие вещества и средства. Вода и водяной пар. Пены. Негорючие (инертные) газы. Составы на основе голоидированных углеводородов. Порошковые составы.
При ликвидации пожаров и в начальной стадии загораний пожарные подразделения и население используют различные огнегасящие вещества и технические средства. Все огнегасящие вещества должны отвечать следующим основным требованиям: обладать высоким эффектом тушения, не оказывать вредного действия на организм человека, обеспечивать безопасность при использовании и удобство при хранении.
Огнегасящие вещества могут быть в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии. Под воздействием высокой температуры они могут переходить из одного агрегатного состояния в другое с отбором большого количества тепла (вода — в пар, твердая углекислота — в газообразное состояние. Действие огнегасящих веществ на очаг загорания заключается в создании двух основных условий: прекращение доступа кислорода воздуха и охлаждение до температуры, при которой горючие вещества перестают выделять горючие газы.
Основными огнегасящими веществами являются: вода, песок, пена, диоксид углерода, огнегасящие порошки.
Вода — самое распространенное средство для тушения. Большое теплопоглощение при переходе воды в пар (для превращения 1 л воды в пар расходуется 2261 кДж (539 ккал) охлаждает источник загорания. Разбавление некоторых жидких горючих веществ водой способствует прекращению загорания, горения. Основным недостатком воды является невозможность ее хранения при минусовых температурах воздуха, электропроводность.
Песок применим для тушения всех видов загораний. Он изолирует доступ кислорода, а при плавлении поглощает большое количество тепла, способствуя прекращению начальных загораний.
Пена является «подвижным покрывалом», изолирующим доступ кислорода воздуха к очагу загорания. Пены получают при помощи различных механических пеногенераторов и некоторых типов огнетушителей. Химические пены состоят из водного раствора кальцинированной соды и пенообразователя — 20% и углекислого газа — 80 %. Кратность ее невелика и составляет 5—7. Воздушные пены состоят из водного раствора пенообразователя от 1 до 10% и воздуха от 90 до 99%. Кратность их колеблется в пределах 10—100 и более.
Диоксид (двуокись) углерода может находиться в трех агрегатных состояниях, каждое из которых имеет свое название: газообразное — углекислый газ, жидкое — углекислота, твердое — углекислый снег, сухой лед. В зависимости от агрегатного состояния и способа применения происходит либо охлаждение очага загорания, либо снижение содержания кислорода в воздухе менее 15%, и горение прекращается.
Галоидоуглеводороды воздействуют химически на очаг загорания, изменяя направление реакции горения и превращая ее из экзотермической в эндотермическую, неэлектропроводны; их применяют в некоторых типах огнетушителей.
Огнегасящие порошки получили в последнее время широкое применение. Создан ряд порошковых огнетушителей. Сухие порошки типа ПС, ПСБ содержат 96—97% углекислых солей натрия (соды); ПФ, П-1А, П-2АП, «Пирант-А»— до 99% солей аммония (сульфата аммония или диаммония фосфата, или аммофоса). Порошки применяют для тушения горючих газов, легковоспламеняющихся жидкостей, пластмасс, электроустановок под напряжением. Порошки сбивают пламя и удаляют кислород из очага горения.
32.Условия возникновения взрывов смесей горючих газов, пыли и паров горючих жидкостей с воздухом. Понятие о пределах взрыва, диапазоне взрыва.
Для образования взрыва газовоздушных смесей необходимо наличие не только вполне определенных концентраций газа в воздухе, но и появление источника воспламенения, с помощью которого температура горючей смеси, хотя бы в одной точке, может быть доведена до температуры воспламенения. Источниками воспламенения могут быть пламя, искра, накаленное тело и др. Если предупредить возникновение источников воспламенения, то взрыва не произойдет даже тогда, когда помещения или установки, использующие газ, будут заполнены взрывчатой газовоздушной смесью. Точно также при наличии любого источника воспламенения взрыва не произойдет, если концентрация газа в воздухе будет находиться вне пределов взрываемости.
Из изложенного можно сделать вывод о том, что для предупреждения взрывов необходимо создавать условия, гарантирующие невозможность образования взрывчатых смесей, и не допускать появления источников воспламенения, могущих поднять температуру горючих смесей до температуры их воспламенения. Установлено, что почти все взрывы происходят по причинам организационных или технических неполадок, которые всегда могли быть предупреждены и устранены.
Большинство взрывов возникает из-за того, что персонал, обслуживающий газовые установки и приборы, не был соответствующим образом проинструктирован, не знал основ использования газообразного горючего и не соблюдал или нарушал правила пользования газом.
Горючие газы и пары огнеопасных жидкостей при содержании их в воздухе в определенных концентрациях образуют взрывоопасные смеси. Та концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой взрыва не происходит, называется нижним пределом взрыва; концентрация, выше которой смесь перестает быть взрывоопасной, называется верхним пределом взрыва. Промежуток между нижним и верхним пределами называется промежутком взрыва. При концентрации горючего газа или пара в смеси с воздухом между этими пределами может произойти взрыв от искры, открытого пламени, повышения температуры и т. п. Чем больше промежуток между нижним и верхним пределами взрыва, тем более опасно данное вещество в пожарном отношении. Концентрация горючих газов и паров выражается в объемных процентах или в граммах на 1 м3 воздуха. При концентрации горючих газов или паров, меньшей нижнего предела, смесь не способна к взрыву вследствие избытка кислорода воздуха; при концентрации, превышающей верхний предел, взрыва не происходит потому, что смесь слишком богата горючим газом или паром и содержит недостаточно кислорода воздуха.
Определение пределов взрываемости производится специальными приборами.
33. Характеристика и область применения первичных средств пожаротушения.
1. Вода в виде компактных струй применяется для тушения целлулоида, каучука, углей, пороков и др.
2. Распыленная вода применяется для тушения горючих жидкостей с температурой вспышки выше 45 (мазут, масла и т. п.).
Основными факторами при тушении горючих жидкостей распыленной водой являются:
а) сильное парообразование над поверхностью горящей жидкости и изоляция последней от кислорода воздуха;
б) образование на поверхности горящей жидкости негорючей эмульсии;
в) охлаждение горящей жидкости и др.
3. Водяной пар применяется главным образом для тушения пожаров в закрытых помещениях. Водяной пар разбавляет воздух, понижая концентрацию содержащегося в нем кислорода. Воздух, содержащий свыше 30% по объему водяного пара, не поддерживает горения. Из 1 л воды в среднем получается около 1700 л водяного пара.
4. Химическая пена - огнетушительное средство, состоящее из пузырьков углекислого газа, образующихся в результате взаимодействия кислоты и углекислой щелочи в присутствии пенообразующего вещества. Кислота и щелочь применяются в виде сухих порошков (кислотного и щелочного) единых и раздельных или в виде водных растворов, образующих пену при соединении в специальных пелосми-еительных камерах. Из 1 кг единого пенопорошка и 10 л воды получается 50 л иены. Удельный вес химической пены 0,10-0,15 по отношению к воде.
Кратность химической пены, т. е. отношение объема полученной пены в литрах к ее весу в килограммах, должна быть не менее 4 и не более 6.
Для получения пены применяют специальные переносные аппараты - пеногенераторы: ПГ-25 (25 л/мин), ПГ-50 (50 л/мин), ПГ-100 (100 л/мин) и ручные огнетушители № 3 отечественной конструкции.
Химическая пена применяется для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (бензин, бензол, ацетон, спирты, эфир и т. п.). Чтобы предупредить разрушение химической пены при тушении спиртов, ЦНИИПО разработал рецепты и технологию изготовления омыленного пенопорошка, пригодного для тушения указанных огнеопасных жидкостей.
5. Воздушно-механическая пена получается в результате механического смешивания воздуха, воды и пенообразователя в соотношении: 90% воздуха, 9,8% воды, 0,2-0,4% пенообразователя. Для получения воздушно-механической пены применяют специальные воздушно-пенные стволы производительностью от 2,5 до 10,0 м3 пены в мину-
ту, кратностью 10. Воздушно-механическая пена применяется для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (бензин, бензол, керосин, лигроин и т. п.).
6. Углекислый газ (СО2) применяется для тушения пожаров двигателей внутреннего сгорания, легковоспламеняющихся жидкостей и др. При содержании в воздухе помещения 12-15% по объему СО2 горение прекращается. Подача СО2 к месту пожара может производиться как непосредственно из баллонов, так и с помощью специальных ручных углекислотных огнетушителей РУО-4.
7. Четыреххлористый углерод представляет собой негорючую ядовитую жидкость. Четыреххлористый углерод не электропроводен, применяется для тушения двигателей внутреннего сгорания главным образом на открытом воздухе при помощи специальных ручных огнетушителей.
8. Порошковые сухие огнетушители, сухой песок, углекислая сода, тальк и др. применяются для тушения веществ, которые опасно и нельзя тушить водой и пенами.
9. Кошмы войлочные и покрывала применяются для тушения пожаров в лабораториях.