Под огнетушащими веществами в пожарной тактике понимаются такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена и др.).
Огнетушащих веществ в природе много. Кроме того, современная технология позволяет получать такие огнетушащие вещества, которых нет в природе. Однако не все огнетушащие вещества принимаются на вооружение пожарных подразделений, а лишь те, которые отвечают определенным требованиям. Они должны:
· обладать высоким эффектом тушения при сравнительно малом расходе;
· быть доступными, дешевыми и простыми в применении;
· не оказывать вредного действия при их применении на людей и материалы, быть экологически чистыми.
По основному (доминирующему) признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:
· охлаждающего действия (вода, твердый диоксид углерода и др.);
· разбавляющего действия (негорючие газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и т.п.);
· изолирующего действия (воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы и пр.);
· ингибирующего действия (галоидированные углеводороды: бромистый метилен, бромистый этил, тетрафтордибромэтан, огнетушащие составы на их основе и др.). Однако следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т. е. вода, являясь огнетушащим средством охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия. Более подробно механизмы прекращения горения водой и другими огнетушащими веществами будут рассмотрены ниже. В зависимости от основного процесса, приводящего к прекращению горения, способы тушения можно разделить на четыре группы (рис. 2.1):
· охлаждения зоны горения или горящего вещества;
· разбавления реагирующих веществ;
· изоляции реагирующих веществ от зоны горения;
· химического торможения реакции горения.
Способы прекращения горения, основанные на принципе охлаждения реагирующих веществ или горящих материалов, заключаются в воздействии на них охлаждающими огнетушащими веществами; основанные на изоляции реагирующих веществ от зоны горения – в создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя из огнетушащих материалов и веществ; основанные на разбавлении реагирующих веществ или химическом торможении реакции горения – в создании в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды.
Подведем некоторые итоги вышесказанного, оформив их в виде схемы
Рис. Схема прекращения горения на пожарах
Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т. п.
Классификация пожаров
Цель классификации пожаров и опасных факторов пожара
1. Классификация пожаров по виду горючего материала используется для обозначения области применения средств пожаротушения.
2. Классификация пожаров по сложности их тушения используется при определении состава сил и средств подразделений пожарной охраны и других служб, необходимых для тушения пожаров.
3. Классификация опасных факторов пожара используется при обосновании мер пожарной безопасности, необходимых для защиты людей и имущества при пожаре.
Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы:
1) пожары твердых горючих веществ и материалов (А);
2) пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (В);
3) пожары газов (С);
4) пожары металлов (D);
5) пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (Е);
6) пожары ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (F).
Опасные факторы пожара
1. К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:
1) пламя и искры;
2) тепловой поток;
3) повышенная температура окружающей среды;
4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
5) пониженная концентрация кислорода;
6) снижение видимости в дыму.
2. К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:
1) осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
2) радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
3) вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
4) опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;
5) воздействие огнетушащих веществ.
Практическая часть
Задача № 3
Определим категорию взрывопожарной или пожарной опасности помещения участка дробления резиновой крошки завода по переработке изношенных автомобильных шин. Площадь помещения S = 2000 м2, высота h = 9 м, объем V = 16000 м3 . Максимальное количество горючих материалов в помещении 24000 кг. Транспортировка крошки осуществляется конвейерами и шнеками закрытого типа. В местах пылевыделения устроены местные отсосы, удаляющие основное количество выделившейся пыли. Максимальное количество осевшей пыли на труднодоступных для уборки поверхностях составляет 12 кг, а на доступные – 8 кг. Крошка подается по транспортерной линии в количестве 1000 кг/ч. Крошка содержит 12% взрывоопасной пыли. Размеры частиц менее 350 мкм. Теплота сгорания резиновой крошки Нт = 27000 кДж. Для решения задачи см. заданный вариант.
Решение
Наибольшее количество взвешенной в воздухе пыли может быть в случае аварийного разрушения транспортерной линии и выброса пыли в помещение. Время аварийного поступления пыли в помещение для случая ручного отключения системы составляет 5 минут.
В этом случае количество пыли, поступившей в помещение будет равняться:
Mав = (Mап + qt)Кп.
Ввиду того, что размеры частиц пыли менее 350 мкм, Кп = 1;
12 % от общего выделения пыли, равной 1 соответствует 0,12; Mап = 0.
.
Расчетное количество осевшей пыли:
Mп = (m1 + m2) = 12 + 8 = 20 кг.
Количество взвихрившейся пыли:
Mвз = Квз ∙ Mп = 0,9 ∙ 20 = 18 кг.
Общее количество взрывоопасной пыли в помещении:
M = Mвз + Mав = 10 + 18 = 28 кг.
Используя формулу:
, где
Нт – теплота сгорания резиновой крошки;
V – объем помещения;
z – коэффициент участия горючего вещества при взрыве для пыли равен 0,5.
| Р | = | 0,1 * 28 * 27200 * 0,5 | = | 2,98 кПа |
| 0,8 * 16000 |
Определим пожарную нагрузку:
Q = G ∙ H = 24000 ∙ 21,7 = 520800 МДж,
где Н – теплота сгорания пыли (Н = 21,7 МДж/кг).
Удельная пожарная нагрузка:
| q | = | Q | = | = | 260,4 МДж/м2 | |
| S |
В соответствии с нормативными значениями, указанными в таблице 4 НПБ 105-03, помещение следует отнести к категории В3.
Задача № 4
Определить предел огнестойкости железобетонной колонны сечения 400´400 мм, длина колонны 4 м. Бетон класса 25 на известняковом щебне. Процент армирования μа = 3 (%). Коэффициент продольного изгиба j=1. Нормативная нагрузка N = 5000 кН. В здании какой степени огнестойкости можно применить эту колонну.
Решение
Для определения предела огнестойкости следует на графике (см. рис. 1) из точки соответствующей отношению N/j провести горизонталь до пересечения с кривой соответствующей В-25 и μ.
Точка пересечения этих линий даст значение предела огнестойкости колонны, которое равно - 33 мин. Используя таблицу 4* СНиП 21-01-97* определим степень огнестойкости помещения, в котором можно применить данную колонну.
Таблица 4*
| Степень огнестойкости здания | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
| Несущие элементы здания | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
| Настилы (в том числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
| I | R 120 | Е ЗО | REI 60 | RE 30 | R ЗО | REI 120 | R 60 |
| II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
| III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
| IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
| V | Не нормируется |
Т.к. колонна является несущим элементом здания, то её можно применить в зданиях IVстепени огнестойкости.
Задача № 6
Рассчитать запас воды в пожарном резервуаре на территории промышленного предприятия. Здание без фонарей, шириной 60 м и более. Объем здания – 200 тыс. м3, категория пожарной опасности – В; и степень огнестойкости - I. Расходы на наружное пожаротушение для данного производственного здания (на 1 пожар) составляет – 40 л/с.
Решение
Площадь до 150 га. Предприятие охраняется пожарной частью, на вооружении которой находятся пожарные автонасосы.
1. Определить запас воды в резервуаре для целей пожаротушения.
V = q ∙ τ ∙ n (м3);
где q – нормативный расход воды (л/с);
τ – нормативное время тушения (3 часа);
n – расчетное количество одновременных пожаров на предприятие (1).
V = 40 *3 * 1*3600/1000 = 432 (м3).
2. Рисунок устройства приемного колодца пожарного резервуара с его описанием.
Рис. 1 Устройство приемного колодца пожарного резервуара:
1 – пожарный резервуар, 2 – лестница, 3 – колодец с задвижкой, 4 – приемный колодец вместительностью 3…5 м3
3. Схема «Указательного знака» пожарного водоема с указанием цветов.
Рис. 2 Указательный знак пожарного водоема
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2. «Предотвращение распространения пожара» Пособие к СНиП 21-01-97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений” МДС 21-1.98
3. Иванов Е. Н. «Противопожарная защита открытых технологических установок». – М.:Химия, 1986.
4. Собурь С. В. «Пожарная безопасность предприятий». – М.: Спецтехника. 2004 г.
5. НПБ 105-2003 «Определение категории помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности».
6. Правила, инструкции пожарной безопасности (новые редакции 2004 г.).
7. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03).
8. СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений».