Порядок локализации и тушения очагов возгорания
Реферат подготовил
студент 1 группы 2 курса
физического факультета БГУ
Шохан Андрей Витальевич
Введение
Понятия о физико-химических процессах горения
Горением называют быстро протекающую химическую реакцию, сопровождающуюся выделением большого количества тепла и свечением. Сущность горения заключается в нагревании источником зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. Когда горючий материал разлагается, он выделяет пары углерода и водорода, которые соединяясь с кислородом воздуха в реакции горения, образуют двуокись углерода, воду и выделяют много тепла, а также окись углерода (угарный газ) и сажу.
Воспламенением называется процесс возникновения горения, происходящий в результате нагрева горючего вещества источником зажигания. Горящая спичка и тлеющая сигарета способны воспламенить многие горючие вещества и материалы. Многим твердым веществам и материалам присуще самовозгорание.
Самовозгорание - явление скачкообразного увеличения инертности реакции, приводящей к началу горения вещества (материала, смеси) при отсутствии видимого источника зажигания. Сущность этого процесса заключается в том, что при продолжительном воздействии тепла на материал происходит аккумуляция (накопление) его в материале и при достижении температуры самонагревания тление или воспламенение. Аккумуляции тепла может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев.
Итак, после того, как мы рассмотрели основные физико-химические понятия можно смело дать определение пожару. Пожар - это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Для возникновения и дальнейшего протекания горения необходимо горючее вещество, окислитель и источник зажигания.
Продолжительность и интенсивность горения зависит в первую очередь от обеспечения кислородом: 21% кислорода (именно столько его в воздухе) достаточно для горения большинства горючих веществ, при 14-15% кислорода в воздухе горение прекращается. Продолжительность и интенсивность горения также зависят от количества и состояния горючего материала. Все горючие вещества и материалы имеют свою температуру воспламенения. Температура воспламенения для большинства твердых материалов - 300°С. Температура пламени при горении спички -750-850°С, в горящей сигарете - 700-800°С. Горящая спичка и тлеющая сигарета способны воспламенить многие горючие вещества и материалы.
Многим твердым веществам и материалам присуще самовозгорание, как совокупность тепловой, химической и микробиологической реакции. Температура самовозгорания торфа и бурого угля - 50-60 С, линолеума - 80°С, хлопка - 120°С (это тепловое самовозгорание под действием постоянного источника нагревания). Химическое возгорание связано со способностью веществ и материалов вступать в химическую реакцию с воздухом или другими окислителями.
В условиях стесненного производства становятся опасными вещества, считающиеся негорючими. Так, взрывается и горит древесина, угольная, торфяная, алюминиевая, мучная, зерновая и сахарная пыль, а также пыль хлопка, льна, пеньки, джута. Самовозгораются также обычные химикаты, такие, как скипидар, камфара, барий, пирамидон и другие.
С точки зрения производства работ, связанных с тушением пожаров, спасением людей и материальных ценностей, классификация пожаров производится по трем зонам:
- отдельные;
- массовые и сплошные;
- затухающие и тления в завалах.
Способы тушения пожаров
Все виды пожаров, независимо от места нахождения и размеров, возникают и развиваются по единой общей закономерности, которая содержит три следующие фазы.
Первая фаза характеризуется процессом распространения пламени до максимального охвата площади поверхности объема горючих материалов. Для ее начала свойственны сравнительно небольшие температуры и скорости распространения фронта пламени. Завершается эта фаза нарастанием опасности увеличения пожара, так как пламя в это время достигает максимальных размеров, что создает возможность его распространения на близлежащие объекты и слияния отдельных пожаров в единый столб пламени.
Вторая фаза характеризуется процессами устойчивого максимального горения вплоть до времени сгорания основной массы веществ и разрушения конструкций сооружения.
Третья фаза пожара - это процессы выгорания материалов и обрушение конструкций. Скорость горения в этот период невелика, что обуславливает значительное снижение тепловой радиации.
Выбор способов и приемов тушения очагов возгораний зависит от конкретных условий и обстановки в зоне пожаров, наличия специальных подразделений (формирований) и технических средств, которые можно использовать для тушения огня.
Открытые обширные пожары обычно тушатся способом охлаждения или изоляции, поэтапной локализации очагов горения. Возгорание нефтепродуктов в резервуарах ликвидируется способом изоляции каждой емкости.
Планируя тактику тушения пожара, необходимо помнить, что при возгорании в зданиях и сооружениях происходит быстрое повышение температуры, помещения значительно задымляются, огонь распространяется скрытыми путями, что вызывает невидимую утрату конструкциям несущих способностей. Как правило, сильное пламя из оконных и дверных проемов является свидетельством больших скоростей горения или сгорания большого количества материалов. Значительное количество густого дыма является признаком горения при недостатке кислорода. На начальную стадию разрушения отдельных конструкций указывают: отслаивание защитного слоя бетона, деформация арматуры железобетонных колонн, образование трещин в пролетах и опорах железобетонных балок, прогибы и характерный треск деревянных балок.
Возможные способы тушения пожаров в населенных пунктах
Первичные очаги возгорания целесообразно тушить с использованием гидрантов, огнетушителей, засыпать песком или землей, а также применять другие подручные средства. Отдельные очаги горения, не представляющие опасности для распространения огня, максимально локализуют и оставляют до полного выгорания горючих материалов. Под термином отдельных очагов горения подразумевают районы, на территориях которых возникают возгорания на отдельных участках, в отдельных зонах и производственных сооружениях. Такие пожары рассредоточены по всему району, что позволяет осуществлять быструю организацию их тушения с привлечением всех имеющихся сил и средств.
При тушении крупных и массовых пожаров территория поражения огнем разбивается на отдельные участки. Границы участков принимаются на основании определения места для удобства руководства работой специальных подразделений (формирований), так как зона массовых и сплошных пожаров - это территория, где возникает такое множество возгорании и пожаров, что проход и нахождение в ней соответствующих подразделений без проведения мероприятий по локализации или тушению невозможны, а ведение спасательных работ затруднено. Такие зоны возникают в условиях компактных лесных массивов, скопления большого количества горючих материалов, а также в условиях сплошной застройки. В последнем случае специальные подразделения (формирования) могут устанавливаться между этажами и по периметру зданий, отдельным ареалам распространения огня.
Лесные пожары представляют собой неуправляемое горение растительности, распространяющееся по территории леса. Лесные пожары бывают трех видов: низовые, когда горит напочвенный покров, т.е. растения (мхи, трава, кустарники, хвойный подлесок) и растительные остатки (опавшие листья, хвоя, кора, валежник); верховые, когда огонь переходит на полог (крону) деревьев. Без сопутствующего низового пожара верховой пожар, как правило, долго продолжаться не может;
почвенные (подземные или торфяные), когда огонь распространяется по толще горючего материала (торфа). Чаще всего эти пожары являются следствием лесных пожаров, но могут возникнуть и вне связи с ними, например, в районе торфоразработок и на торфяных болотах.
По скорости распространения огня (продвижения кромки пожара) и высоте пламени лесные пожары подразделяются на сильные, средние и слабые. Наибольшая скорость распространения огня при сильном лесном пожаре составляет: низового пожара - до 1 км/час, верхового - до 25 км/час, почвенного - несколько метров в сутки.
Тушение низовых пожаров может производиться различными способами: ручным (с использованием шанцевого инструмента, огнетушителей и подручных материалов); механизированным (с применением путепрокладчиков, бульдозеров, навесного бульдозерного оборудования, мотопомп, поливомоечных машин); взрывным; огнетушащие химические вещества могут разбрызгиваться с вертолетов.
При ручном способе тушения пожаров личный состав специального подразделения распределяется по границе горящего участка с интервалом 3-5 м и засыпает кромку огня грунтом, создавая полосу шириной от 0,5 до 1 м.
Если пожар распространился на значительную площадь, его оцепляют и каждому человеку отводят для тушения часть его кромки. При малом количестве людей их разбивают на три группы. Наибольшая по численности группа ставится против фронта пожара, а две другие продвигаются по его флангам (начиная с тыла) в сторону фронта распространения пожара.
Тушение пожара способом захлестывания осуществляется путем сбивания пламени с помощью веток, метел, мешковины или кусков толстого брезента, ремня. Удары делаются наклонно в направлении выгоревшей площадки с последующим сметанием горящих частиц в сторону пожара. При тушении пожарные следуют цепочкой с интервалом 5-10 м.
Передвижение вперед осуществляется системой переходов (закончив тушение на своем участке, пожарный переходит в голову группы). Замыкающий в группе должен тщательно просматривать кромку пожара и тушить очаги тления.
При тушении пожара способом засыпки огня грунтом двое пожарных двигаются один за другим, - первый подавляет кромку пожара, разбрасывая вдоль нее грунт и засыпая полосу огня, второй подавляет тлеющие участки горения.
При механизированном способе тушения пожаров грунт срезают, не доходя 3-4 м до кромки огня, перемещают к очагу пожара и отваливают на кромку огня.
При взрывном способе тушения пожаров производится подрыв зарядов взрывчатых веществ (ВВ) массой 200-275 г, укладываемых на удалении 1,5-2 м один от другого в шпуры глубиной 40-45 см. Шпуры подготавливают с помощью шанцевого инструмента или мотоперфораторами.
Верховье лесные пожары тушат пуском встречного огня и отжигом.
Для пуска огня выбирают опорную полосу (дорогу, готовую просеку) или специально подготавливают полосу шириной 5-6 м, с которой снимают растительный покров или опрыскивают его огнестойкими химикатами. Вдоль полосы на стороне, обращенной к пожару, создают вал из валежника, сучьев и других сухих материалов. При приближении огня, когда на опорной полосе появится тяга воздуха в сторону пожара, вал поджигают одновременно по всей его длине. В момент встречи лобового огня с огнем основного пожара необходимо следить, чтобы от перелетающих искр и горящих веток не возник пожар в тылу опорной полосы. Для этого позади полосы организуется патрулирование.
Тушение пожара отжигом заключается в выжигании лесного напочвенного покрова (подстилки) между опорной полосой и кромкой надвигающегося пожара. Этим достигается увеличение ширины препятствия, что затрудняет переброс огня или искр через полосу.
Опорная полоса должна полностью окружать очаг пожара (быть замкнутой) или своими концами упираться в препятствия, не позволяющие продвижению огня (реки, дороги, озера и др.).
Отжиг производится двумя группами. Группы начинают его против центра фронта пожара, а затем продолжают, расходясь по опорной полосе в противоположные стороны. Каждая группа вначале зажигает напочвенный покров на участке 20-30 м. Следующий участок зажигается после того, как огонь отойдет от опорной, полосы на 2-3 м.
Верховой лесной пожар локализуется также водой с помощью насосов, если в районе пожара имеются водоисточники.
Для локализации подземного (торфяного) пожара необходимо вокруг очага прокопать оградительную канаву шириной 0,7-1,0 м и глубиной до минерального грунта или грунтовых вод, срубить и оттащить в сторону от пожара растущие вдоль канавы деревья и кустарники, края (откосы) канавы посыпать грунтом.
Чтобы огонь не распространился за пределы канавы, а также для тушения вновь возникающих очагов горения выставляется патрульная служба.
Степные (полевые) пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Фронт огня с наибольшей скоростью перемещается в направлении ветра. При сильном ветре скорость перемещения фронта огня степного пожара достигает 25-30 км/час. Скорость распространения пожаров зерновых культур в 2-3 раза меньше скорости степного пожара.
Слабые степные пожары тушатся захлестыванием кромки огня метлами, применением воды и химикатов. Более сильные пожары локализуются путем устройства заградительных полос шириной до 20 м, края которых опахиваются (окапываются), а середина - выжигается. Степные пожары, распространяющиеся с большой скоростью (15-20 км/час), локализуются и тушатся путем пуска встречного огня (отжига). Пуск встречного огня производится одновременно по всему фронту. Одними из самых страшных и наносящих огромный как материальный, так и экологический вред являются пожары газовые, нефтяные, газонефтяные и нефтепродуктов. В процессе эксплуатации на поверхность земли могут вырываться напорные струи (фонтаны), которые нередко становятся пожарами. Горение нефти и нефтепродуктов может происходить в резервуарах, производственной аппаратуре и при их разливе на открытых площадях. При пожаре нефтепродуктов в резервуарах могут происходить взрывы, вскипание горючего вещества и их выброс. Поэтому тушение этих пожаров условно подразделяется на два этапа: период подготовки и период проведения атаки.
Во время этапа подготовки осуществляется расчистка устья скважины в радиусе 50 м, создаются необходимые запасы воды или других огнетушащих средств, проводится расстановка сил и размещение технических средств тушения, готовятся пути подхода к горящему фонтану. Запасы воды создают посредством заполнения отрываемых котлованов.
Тушение заключается в установке на устье горящей скважины специальных устройств для расчленения единого направления основного фонтана на несколько менее мощных с целью перекрытия поступления нефти и газа. Все работы ведутся специализированными подразделениями пожаротушения, имеющими специальную технику.
В настоящее время в МЧС России разработаны эффективные методы тушения пожаров с помощью импульсных устройств и установок. Последние особенно эффективны при тушении с дистанции от 50 до 110м горящих газовых и газонефтяных фонтанов с дебитом до 3-5 млн.м3 /сутки.