Характеристики на изгаряне LVZH и GZH експлозии. Характеристики на горенето на твърди и течни горими вещества и материали

През последното десетилетие резервоарният парк за съхранение на нефт и нефтопродукти се увеличи, значителен брой подземни стоманобетонни резервоари с обем 10, 30 и 50 хиляди m 3, метални наземни резервоари с обем 10 и 20 хиляди m хил. м 3, в района на Тюмен, резервоари с обем 50 хил. м3 са изградени на пилотна основа.

Разработват се и се усъвършенстват средствата и тактиката за гасене на пожари от нефт и нефтопродукти.

Резервоарните паркове са разделени на 2 групи.

Първият е запасите от суровини на петролни рафинерии и нефтохимически заводи; бази на нефт и нефтопродукти. Тази група е разделена на 3 категории в зависимост от капацитета на парка, хил. м 3 .

Св. 100..................................... 1

20-100.................................... 2

До 20..................................... 3

Втората група са резервоари, които са част от промишлени предприятия, чийто обем е 4000 (2000) за подземни резервоари със запалими течности, 20 000 (10 000) m 3 за течни течности. Числата в скоби са за надземни резервоари.

Класификация на танковете.По материал:метал, стоманобетон. По местоположение:наземни и подземни. По форма:цилиндрични, вертикални, цилиндрични хоризонтални, сферични, правоъгълни. Налягане в резервоара:при налягане, равно на атмосферното, резервоарите са оборудвани с дихателна апаратура, при налягане по-високо от атмосферното, т.е. 0,5 MPa, с предпазни клапани.

Водоемите в парковете могат да се поставят на групи или поотделно.

За DVZh общ капацитет


група резервоари с плаващ покрив или понтони е не повече от 120, а с неподвижни покриви - до 80 хиляди m 3.

За GZh капацитетът на група резервоари не надвишава 120 000 m 3 .

Разстояния между наземни групи - 40 м, подземни - 15 м. Алеи с ширина 3,5 м с твърда настилка.

Противопожарното водоснабдяване трябва да осигурява притока на вода за охлаждане на наземни резервоари (с изключение на резервоари с плаващ покрив) за целия периметър в съответствие със SNiP.

Запасът на вода за гасене трябва да бъде 6 часа за наземни резервоари и 3 часа за подземни.

Канализацията в насипа се изчислява за общата консумация: дънни води, атмосферни води и 50% от изчислената консумация за охладителни резервоари.

Характеристики на развитието на пожари.Пожарите в резервоарите обикновено започват с експлозия на паровъздушна смес в газовото пространство на резервоара и повреда на покрива или светкавица на "богата" смес без повреда на покрива, но с нарушаване на целостта на отделните му места.

Силата на експлозията, като правило, е по-голяма в тези резервоари, където има голямо газово пространство, изпълнено със смес от пари на нефтопродукти с въздух ( ниско нивотечности).


В зависимост от силата на експлозията във вертикален метален резервоар може да се наблюдава ситуацията:

покривът е напълно откъснат, той се хвърля настрани на разстояние 20-30 м. Течността гори по цялата площ на резервоара;

покривът се повдига донякъде, отделя се напълно или частично, след което се задържа в полупотопено състояние в горяща течност (фиг. 12.11);

покривът се деформира и образува малки пролуки в местата на закрепване към стената на резервоара, както и в заварени


шевове на самия покрив. В този случай двойки запалими течности горят над образуваните прорези. В случай на пожар в стоманобетонни заровени (подземни) резервоари, покривът се разрушава от експлозия, в която се образуват големи дупки, след което по време на пожара покритието може да се срути по цялата площ на резервоара поради висока температура и невъзможност за охлаждане на носещите им конструкции.

При цилиндричните хоризонтални, сферични резервоари дъното най-често се разрушава по време на експлозия, в резултат на което течността се разлива върху голяма площ, създавайки заплаха за съседните резервоари и конструкции.

Състоянието на резервоара и неговото оборудване след възникване на пожар определя метода на гасене и

ОГНЕВА ТАКТИКА

РЕЗЮМЕ НА ЛЕКЦИЯТА

Тема: Пожар и неговото развитие

Архангелск, 2015 г

Литература:

2. федералният законот 22 юли 2008 г. N 123 FZ „Технически регламент относно изискванията за пожарна безопасност“.

3. Теребнев В.В., Подгрушни А.В. Тактика на огъня - М .: - 2007 г.

АЗ СЪМ С. Позик. Наръчник за RTP. Москва. 2000 г

5. Я.С. Позик. Пожарна тактика. Москва. Стройиздат. 1999 г

6. М. Г. Шувалов. Основи на огъня. Москва. Стройиздат. 1997 г

Въпроси за проучване:

1 въпросОбща концепция за процеса на горене. Необходими условия за запалване (горимо вещество, окислител, източник на запалване) и неговото спиране. продукти от горенето. Пълно и непълно изгаряне. Кратка информацияотносно естеството на горенето на твърди горими материали, запалими и запалими течности, газове, горими смеси от пари, газове и прах с въздух

2. Въпрос

Обща концепция за процеса на горене. Необходими условия за запалване (горимо вещество, окислител, източник на запалване) и неговото спиране. продукти от горенето. Пълно и непълно изгаряне. Кратка информация за естеството на горенето на твърди горими материали, запалими и горими течности, газове, горими смеси от пари, газове и прахове с въздух.

Горенето е всяка окислителна реакция, при която се отделя топлина и се наблюдава блясък на горящи вещества или продукти от тяхното разпадане.

За възникване на горене са необходими определени условия, а именно комбинацията на едно място в един момент на трите основни компонента:

горимо вещество, под формата на горими материали (дърво, хартия, синтетични материали, течно гориво и др.);

окислител, който по време на изгарянето на вещества най-често действа като кислород във въздуха, в допълнение към кислорода, окислителите могат да бъдат химични съединения, съдържащи кислород в състава си (нитрати, перхлорити, азотна киселина, азотни оксиди) и отделни химически елементи: хлор, флуор, бром;

източник на запалване, постоянно и в достатъчновлизане в зоната на горене (искра, пламък).

източник на запалване


O 2 горимо вещество

Липсата на един от изброените елементи прави невъзможно запалването или води до спиране на горенето и ликвидиране на пожар.

Повечето пожари са свързани с изгарянето на твърди материали, въпреки че началният етап на пожар може да бъде свързан с изгарянето на течни и газообразни горими вещества, използвани в съвременното промишлено производство.

Запалването и изгарянето на повечето горими вещества се извършва в газова или парна фаза. Образуването на пари и газове от твърди и течни горими вещества възниква в резултат на нагряване. В този случай течностите кипят с изпаряване и изпаряването, разлагането или пиролизата на материалите се появяват от повърхността на твърдите вещества.

Твърдите горими вещества се държат различно при нагряване:

някои (сяра, фосфор, парафин) се стопяват;

други (дърво, торф, въглища, влакнести материали) се разлагат с образуването на пари, газове и твърд остатък от въглища;

трето (кокс, дървени въглища, някои метали) не се топят или разлагат при нагряване. Отделящите се от тях пари и газове се смесват с въздуха и при нагряване се окисляват.

Светенето на пламъка се дължи на факта, че светлината се излъчва от горещи въглеродни частици, които нямат време да изгорят.

Сместа от горимо вещество с окислител се нарича горима смес. В зависимост от агрегатното състояние на горимата смес, горенето може да бъде:

Хомогенен (газ-газ);

Хетерогенни (твърдо-газ, течно-газ).

При хомогенно горене горивото и окислителят се смесват, при хетерогенно горене те имат интерфейс.

В зависимост от съотношението в горимата смес на окислителя и горивното вещество се разграничават два вида горене:

Пълно изгаряне - изгаряне на бедни смеси, когато окислителят е много по-голям от горивното вещество и получените продукти не са способни на по-нататъшно окисляване - въглероден диоксид, вода, азотни оксиди и сяра.

Непълно изгаряне - изгаряне на богати смеси, когато окислителят е много по-малко от горимото вещество, настъпва непълно окисляване на продуктите от разлагането на веществата. Продукти от непълно изгаряне - въглероден окис, алкохоли, кетони, киселини.

Признак за непълно изгаряне е димът, който представлява смес от парообразни, твърди и газообразни частици. В повечето случаи при пожари се наблюдава непълно изгаряне на вещества и силен акцентдим.

Изгарянето може да възникне по няколко начина:

светкавица - бързо изгаряне на горима смес, което не е придружено от образуване на сгъстени газове. Не винаги води до пожар, тъй като няма достатъчно отделена топлина;

запалване - възникване на горене под действието на външен източник на запалване;

запалване - запалване с помощта на пламък;

Спонтанно запалване - възникването на горене под действието на вътрешен източник на запалване (термични екзотермични реакции).

Самозапалване - спонтанно запалване с поява на пламък.

Характеристики на горими вещества

Веществата, които могат да горят сами след отстраняване на източника на запалване, се наричат ​​горими, за разлика от веществата, които не горят на въздух и се наричат ​​незапалими. Междинно място заемат труднозапалимите вещества, които се запалват под действието на източник на запалване, но спират да горят след отстраняването на последния.

Всички горими вещества се разделят на следните основни групи.

1. Горими газове (GG)- вещества, способни да образуват запалими и експлозивни смеси с въздух при температури не по-високи от 50 ° C. Запалимите газове включват отделни вещества: амоняк, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, въглероден оксид, пропан, пропилен, сероводород, формалдехид, както и пари от запалими и горими течности.

2. Запалими течности (запалими течности)- Вещества, способни да се самозапалят след отстраняване на източника на запалване и с температура на възпламеняване не по-висока от 61°C (в затворен съд) или 66° (в отворен). Такива течности включват отделни вещества: ацетон, бензен, хексан, хептан, диметилформамид, дифлуородихлорометан, изопентан, изопропилбензен, ксилен, метилов алкохол, въглероден дисулфид, стирен, оцетна киселина, хлоробензен, циклохексан, етилацетат, етилбензен, етилов алкохол, както и смеси и технически продукти бензин, дизелово гориво, керосин, уайт спирт, разтворители.

3. Запалими течности (GZh)- Вещества, способни на самозапалване след отстраняване на източника на запалване и имащи температура на възпламеняване над 61° (затворен съд) или 66° C (отворен съд). Запалимите течности включват следните отделни вещества: анилин, хексадекан, хексилов алкохол, глицерин, етиленгликол, както и смеси и технически продукти, например масла: трансформаторно, вазелиново, рициново.

4. Горим прах (GP)- твърди вещества във фино дисперсно състояние. Горимият прах във въздуха (аерозоли) е способен да образува експлозивни смеси с него. Прахът (аерогел), отложен върху стените, тавана, повърхностите на оборудването, представлява опасност от пожар.

Горимите прахове се разделят на четири класа според степента на експлозивност и опасност от пожар.

Клас 1 - най-експлозивен - аерозоли с долна граница на концентрация на запалимост (експлозивност) (LEL) до 15 g / m 3 (сяра, нафталин, колофон, мелничен прах, торф, ебонит).

2-ри клас - експлозивни - аерозоли с LEL стойност от 15 до 65 g / m 3 (алуминиев прах, лигнин, брашно, сено, шистов прах).

3-ти клас - най-запалими - аерогелове със стойност на LEL над 65 g / m 3 и температура на самозапалване до 250 ° C (тютюн, асансьорен прах).

4-ти клас - запалими - аерогелове, имащи стойност на LEL над 65 g / m 3 и температура на самозапалване над 250 ° C ( дървени стърготини, цинков прах).

По-долу са дадени някои характеристики на горими вещества, необходими за прогнозиране на извънредни ситуации.

Индикатори за опасност от експлозия и пожар на горими газове и пари на запалими и горими течности

Маса 1.

вещество конвенции пламна точка граници на концентрация на експлозия (възпламеняване)
ч.л., ° С по-ниска (NKPV) горна (VKPV)
% по обем g/m 3 при 20°C по обем g/m 3 при 20 °C
ЕСТЕРИ, СЛОЖНИ И ПРОСТИ
Амилацетат ЛВЖ 1.08 90.0 10.0 540.0
Бутилацетат ЛВЖ 1.43 83.0 15.0 721.0
Диетилов алкохол Етилен оксид ЛВЖ ВВ -4 3 - 1.9 3.66 38.6 54.8 51.0 80.0 1576.0 1462.0
етилацетат ЛВЖ -3 2.98 80.4 11.4 407.0
АЛКОХОЛ
амил ЛВЖ 1.48 43.5 - -
Метил ЛВЖ 6.7 46.5 38.5 512.0
Етил ЛВЖ 3.61 50.0 19.0 363.0
ГРАНИЦА ЗА ВЪГЛЕВОДОРОДИ
Бутан GG - 1.8 37.4 8.5 204.8
хексан ЛВЖ -23 1.24 39.1 6.0 250.0
Метан GG - 5.28 16.66 15.4 102.6
Пентан ЛВЖ -44 1.47 32.8 8.0 238.5
Пропан GG - 2.31 36.6 9.5 173.8
Етан GG - 3.07 31.2 14.95 186.8
ВЪГЛЕВОДОРОДИ, НЕНАСИТЕНИ
ацетилен BB - 2.5 16.5 82.0 885.6
Бутилен GG - 1.7 39.5 9.0 209.0
Пропилен GG - 2.3 34.8 11.1 169.0
Етилен BB - 3.11 35.0 35.0 406.0
АРОМАТНИ ВЪГЛЕВОДОРОДИ
Бензол ЛВЖ -12 1.43 42.0 9.5 308.0
ксилен ЛВЖ 1.0 44.0 7.6 334.0
Нафталин GP4 - 0.44 23.5 - -
Толуен ЛВЖ 1.25 38.2 7.0 268.0
СЪЕДИНЕНИЯ, СЪДЪРЖАЩИ АЗОТ И СЯРА
Амоняк GG - 17.0 112.0 27.0 189.0
Анилин GJ 1.32 61.0 - -
водороден сулфид GG - 4.0 61.0 44.5 628.0
въглероден дисулфид ЛВЖ -43 1.33 31.5 50.0 157.0
ПЕТРОЛНИ ПРОДУКТИ И ДРУГИ ВЕЩЕСТВА
Бензин (точка на кипене 105°C) Бензин (същите 64...94°C) Водород ЛВЖ ЛВЖ ГГ -36 -36 - 2.4 1.9 4.09 137.0 - 3.4 4.9 5.1 880.0 281.0 - 66.4
Керосин ЛВЖ >40 0.64 - 7.0 -
нефтен газ GG - 3.2 - 13.6 -
Въглероден окис GG - 12.5 145.0 80.0 928.0
Терпентин ЛВЖ 0.73 41.3 - -
коксов газ GG - 5.6 - 30.4 -
Доменен газ GG - 46.0 - 68.0 -

Пламна точка- най-ниската температура на течност, при която в близост до нейната повърхност се образува паровъздушна смес, способна да мига от източник и да гори, без да причинява стабилно изгаряне на течността.

Горна и долна граница на експлозивна концентрация(запалване) - съответно максималната и минималната концентрация на горими газове, пари от запалими или горими течности, прах или влакна във въздуха, над и под които няма да възникне експлозия дори при наличие на източник на иницииране на експлозия.

Аерозолът е способен да експлодира при размери на частиците под 76 микрона.

Горни граници на експлозивностпрахът е много голям и практически трудно се достига на закрито, така че не представляват интерес. Например WGW на захарен прах е 13,5 kg/m 3 .

BB- експлозивно вещество - вещество, способно да избухне или детонира без участието на кислород във въздуха.

Температура на самозапалване- най-ниската температура на горимо вещество, при която настъпва рязко увеличаване на скоростта на екзотермичните реакции, завършващи с възникване на огнено горене.


Обща концепция за огъня. кратко описание напожарни събития. Опасни пожарни фактори и техните вторични прояви. Класификация на пожарите. Обмен на газ при пожар. Условия, благоприятстващи развитието на пожар, основните начини за разпространение на пожар.

огън - неконтролирано изгаряне, причиняващо материални щети, увреждане на живота и здравето на гражданите, интересите на обществото и държавата. (№ 69-FZ "За пожарна безопасност" от 21 декември 1994 г.).

от огън се счита за неконтролирано горене извън специалния фокуспричиняване на материални щети (справочник RTP, P.P. Klyus, V.P. Ivannikov).

Пожарът е сложен физико-химичен процес, включващ, освен горенето, общи явления, характерни за всеки пожар, независимо от неговия размер и място на възникване (пренос на маса и топлина, обмен на газ, образуване на дим). Тези явления са взаимосвързани и се развиват във времето и пространството. Само премахването на горенето може да доведе до тяхното спиране.

Общите явления могат да доведат до появата на частни явления, т.е. тези, които могат или не могат да възникнат при пожари. Те включват: експлозии, деформация и срутване на технологични апарати и инсталации, строителни конструкции, кипене или изхвърляне на нефтопродукти от резервоари и др.

Огънят също е придружен социални явленияпричинявайки на обществото не само материални, но и морални щети. Те включват загуба на живот, термично нараняване, отравяне с токсични продукти на горене, появата на паника. Това е специална група явления, които причиняват значително психологическо претоварване и стрес у хората.

Огнени знаци:

– процес на горене;

– газообмен;

– топлообмен.

Те се променят във времето, пространството и се характеризират с пожарни параметри.

Основните фактори, характеризиращи възможното развитие на горивния процес при пожар, включват: пожарен товар, масова скорост на изгаряне, линейна скорост на разпространение на пламъка по повърхността на горящите материали, интензивност на отделянето на топлина, температура на пламъка и др.

под пожарно натоварванеразберете масата на всички горими и бавно горими материали, разположени на закрито или на открито, по отношение на площта на пода на помещението или площта, заета от тези материали в открито пространство (kg / m 2).

Процент на прегаряне- загуба на маса на материал (вещество) за единица време или изгаряне (kg / m 2 s).

Линейна скорост на разпространение на пламъкафизическо количество, характеризиращ се с постъпателното движение на фронта на пламъка в дадена посока за единица време (m/s).

Под температурата на огъня в оградитеразберете средната обемна температура на газообразната среда в помещението.

Под температура на пожар в открити пространствае температурата на пламъка.

Пожарът произвежда газообразни, течни и твърди вещества. Те се наричат ​​продукти на горене, т.е. вещества, получени при горене. Те се разпространяват в газова среда и създават дим.

дим- дисперсна система от продукти на горенето и въздух, състояща се от газове, пари и нажежени частици. Обемът на отделяния дим, неговата плътност и токсичност зависят от свойствата на горящия материал и от условията на горивния процес.

генериране на димпри пожар - количеството дим, m 3 / s, отделено от цялата зона на пожара.

Концентрация на дим- количеството продукти на горенето, съдържащи се в единица обем на помещението (g / m 3, g / l или в обемни фракции).

зона на пожар(S P)- площта на проекцията на повърхностното изгаряне на твърди и течни вещества и материали върху повърхността на земята или пода на помещението.

зона на пожарима своето граници: периметър и лице.

Пожарен периметър (P P) е дължината на външната граница на зоната на пожара.

Пожарен фронт (F R) - част от периметъра на пожара, в посоката на която се разпространява горенето.


Огнени квадратни форми

В зависимост от мястото на възникване на горенето, вида на горимите материали, пространствено-планировъчните решения на обекта, характеристиките на конструкциите, метеорологичните условия и други фактори, зоната на пожара има кръгла, ъглова и правоъгълна форма (фиг. 2-5 ).

Циркулярформата на зоната на пожара (фиг. 2) възниква, когато пожарът възниква в дълбините на голяма площ с пожарен товар и при относително тихо време се разпространява във всички посоки с приблизително еднаква линейна скорост (складове за дървен материал, зърнени масиви , горими покрития на големи площи, промишлени, както и големи складови площи и др.).

ъгълформа (фиг. 3, 4 ) характеристика на пожар, който възниква на границата на голяма площ с пожарен товар и се разпространява вътре в ъгъла при всякакви метеорологични условия. Тази форма на пожарната зона може да се проведе върху същите обекти като кръглата. Максималният ъгъл на пожарната зона зависи от геометрична фигуразона с пожарен товар и мястото на възникване на горенето. Най-често тази форма се среща в области с ъгъл от 90 ° и 180 °.

Правоъгълнаформата на зоната на пожара (фиг. 5) възниква, когато пожарът възниква на границата или в дълбините на дълъг участък с гориво натоварване и се разпространява в една или няколко посоки: на вятъра - с по-голям, срещу вятъра - с по-малка и при относително тихо време с приблизително същата линейна скорост (дълги сгради с малка ширина с всякакво предназначение и конфигурация, редици от жилищни сгради с стопански постройкив селски селищаи т.н.).

Пожарите в сгради с малки помещения придобиват правоъгълна форма от началото на развитието на горенето. В крайна сметка, с разпространението на горенето, огънят може да приеме формата на дадена геометрична област (фиг. 6)

Формата на зоната на възникване на пожар е основната за определяне на проектната схема, направленията на концентрация на силите и средствата за гасене, както и необходимия брой от тях с подходящи параметри за водене на бойни действия. За да се определи проектната схема, реалната форма на зоната на пожара се довежда до правилните цифри геометрична форма(Фиг. 7 a, b, в кръгс радиус Р(с кръгла форма), сектор от окръжност с радиус Ри ъгъл α (с ъглова форма), правоъгълниксъс страна ширина а и дължина b(с правоъгълна форма).

Фиг.7. Изчислителни схеми за формите на зоната на пожар

А) кръг б) правоъгълник; в) сектор

Кръгла форма на зоната на пожара

Пожарна зона - S P \u003d pR 2 S P = 0.785 D2

Пожарен периметър - P P = 2pR

Пожарен фронт - Ф П = 2pR

Ъглова форма на огън

Пожарна площ - S P \u003d 0,5 aR 2

Пожарен периметър - P P \u003d R (2 + a)

Пожарен фронт - Ф П = aR

Линейна скорост на разпространение - V L \u003d R / t

правоъгълна формаогън

Пожарна зона - S P \u003d a b.

С развитие в две посоки S P \u003d a (b 1 + b 2)

Пожарен периметър - P P \u003d 2 (a + b).

Развитие в две посоки P P = 2)