Затверджую:
Начальник 3-ЗДПО
полковник служби цивільного захисту
_____________В.В.Троян
“___” _________ 2009 року
План-конспект
для проведення занять із тактичної підготовки
з учбовими групами підрозділів 3-ЗДПО
Тема: Пожежа і її розвиток.
Навчальна мета: Ознайомити співробітників учбових груп з основами знань по умовам виникнення пожеж і основним їх параметрам.
Метод проведення: лекція.
Час: 2 години.
Місце проведення: учбовий клас 22-ДПЧ, учбовий клас 26-СДПЧ.
Навчально-матеріальне забезпечення: канцприладдя, розклад виїздів підрозділів Енергодарського гарнізону ДПО, довідники.
Література:
Тимчасовий Статут дій у НС (наказ МНС України № 96 від 07.02.2008 року).
Клюс П.П. та ін. Пожежна тактика: Підручник / Клюс П.П., Палюх В.Г., Пустовой А.С., Сенчихін Ю.М., Сировой В.В. – Х.: Основа, 1998. – 592 с.
Верзилин М.М., Повзик Я.С. Пожарная тактика. – М.: ЗАО Спецтехника НПО, 2007. – 440 с.
Иванников В.П., Клюс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. – М.: Стройиздат, 1987. – 288 с.
Порядок проведення занять
Організаційний момент – 5 хв.;
перевірка присутніх;
оголошення теми і мети заняття, питань, які вивчатимуться.
Контроль знань – 5 хв.;
Викладення матеріалу теми – 35 хв. + 35 хв. (з переривом на 15 хв.)
Питання, які вивчатимуться:
Поняття пожежі.
Основні параметри пожежі.
Зони пожежі.
Газообмін на пожежі.
Питання та його короткий зміст
|
Методичні вказівки
|
Поняття пожежі.
Пожежа являє собою складний фізико-хімічний процес, який включає в себе окрім горіння явища масо- і теплообміну, який розвивається в часі і в просторі. Ці явища пов’язані і характеризуються параметрами пожежі: швидкістю вигорання, температурою і т. п. і визначаються рядом умов, багато з яких носять випадковий характер.
Згідно ГОСТ 27331-87 от 01.01.88 термін «пожежа» визначається як – неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, яке приносить матеріальний збиток.
В свою чергу термін «горіння» означає екзотермічну реакцію окислення речовини, яка супроводжується виділенням диму та (або) виникненням полум'я і (або) свічення.
При пожежі процес горіння в продовж значного часу проходить без протидій з боку людини. Слідством цього процесу є великі матеріальні збитки. Тільки ліквідація горіння різноманітними способами може привести до їх припинення.
Процес горіння можливий лише при збіганні трьох умов. Наявності:
горючого матеріалу;
джерела запалювання:
окислювача.
Видалення хоча б одного з перелічених факторів означає припинення горіння.
Явища масо- і теплообміну називають загальними явищами, характерними для будь-якої пожежі незалежно від її розмірів і місця виникнення. Загальні явища масо- і теплообміну можуть приводити до появи приватних явищ, тобто таких, які можуть виникати або не виникати під час пожежі. Це вибухи, деформація будівельних конструкцій, вскипання горючих рідин і таке інше.
Приватні явища, дія яких приводить до травмування, отруєння або загибелі людини, а також до матеріальних збитків називають небезпечними факторами пожежі (НФП).
Визначають наступні НФП, які діють на людей:
відкритий вогонь та іскри;
підвищена температура навколишнього середовища і предметів;
токсичні продукти горіння і дим;
знижена концентрація кисню в повітрі;
частини будівельних конструкцій і обладнання, що руйнуються під час пожежі і падають;
паніка і давка у місцях масового перебування людей.
Загибель людей на пожежах, в основному, трапляється на ранніх стадіях пожежі, переважно від удушшя. Частіше на пожежах гинуть діти, старі люди і інваліди.
З метою вивчення пожеж і розробки тактики боротьби з ними всі пожежі класифікують по групам, класам і видам. Класифікація їх проводиться на підставі розподілення по ознакам на схожі і різні.
За ознаками зміни площі горіння пожежі розподіляються на розпосюджуючі і не розповсюджуючі.
За умов масо- і теплообміну з навколишнім середовищем всі пожежі розділені на дві великі групи – на відкритому просторі і в огорожі.
В класифікації окремо виділяється підгрупа пожеж на відкритому просторі. Масова пожежа - це сукупність суцільних і окремих пожеж в будівлях або на відкритих крупних складах різних горючих матеріалів. Під окремою пожежею мають на увазі пожежу, що виникла в якому-небудь окремому об'єкті. Під суцільною пожежею мається на увазі одночасне інтенсивне горіння переважаючого числа об'єктів на даній ділянці. Суцільна пожежа може бути такою, що розповсюджується і не розповсюджується. Переважаючий напрям, по якому вогонь розповсюджується з найбільшою швидкістю, називається фронтом суцільної пожежі. При посиленні вітру від помірного до дуже сильного (18-20 м/с) швидкість розповсюдження фронту суцільної пожежі збільшується в два-три рази. Суцільна пожежа, що не розповсюджується, виникає в результаті утворення загальної зони газифікації горючих матеріалів і конструкцій будівель, що горять, і споруд. У безвітряну погоду або при слабкому вітрі окремі пожежі зливаються в єдиний гігантський турбулентний факел полум'я з могутньою конвективною колонкою. Вогняний шторм - особлива форма суцільної пожежі, що не розповсюджується. Характерні його ознаки: висхідний потік продуктів згорання і нагрітого повітря; притока свіжого повітря з усіх боків з швидкістю не менше 14 м/с у напрямку до меж вогняного шторму.
Пожежі в огорожах розрізняють двох видів: відкриті і закриті. Кожен вигляд підрозділяється на групи залежно від приміщень і горючих матеріалів. Відкриті пожежі розвиваються при повністю або частково відкритих отворах (обмежена вентиляція). Закриті пожежі протікають при повністю закритих отворах, коли газообмін здійснюється тільки унаслідок інфільтрації повітря і газів, що віддаляються із зони горіння, через нещільність в огорожах, притворах дверей, віконних рам, при діючих системах природної витяжної вентиляції без організованої притоки повітря, а також у відсутності систем витяжної вентиляції.
Іншою загальною ознакою пожеж є вид горючих речовин і матеріалів, які підрозділяються на класи.
А - горіння твердих речовин:
А1 - горіння твердих речовин, супроводжуване тлінням (деревини, паперу, вугілля, текстильних виробів);
А2 - горіння твердих речовин, не супроводжуваних тлінням (пластмаси);
В - горіння рідких речовин;
В1 - горіння рідких речовин, нерозчинних у воді (бензин, ефір), а також спалюваних твердих речовин (парафін);
В2 - горіння рідких речовин, розчинних у воді (спирти, метанол);
С - горіння газоподібних речовин (побутовий газ, водень);
Д - горіння металів;
Д1 - горіння легких металів, за винятком лужних (алюмінію, магнію, і їх сплавів);
Д2 - горіння лужних і інших подібних металів (калій, натрій);
Д3 - горіння металовмісних з'єднань металоорганічних сполук, гідридів металів).
Ця класифікація використовується при маркуванні вогнегасників для правильного їх застосування.
|
Підкреслене дати під запис.
Трикутник зумовлення горіння дати під запис у вигляді малюнку.
|
Основні параметри пожежі.
До основних параметрів розвитку пожежі відносять: тривалість пожежі, площу пожежі, температуру пожежі, швидкість розповсюдження пожежі, швидкість вигоряння горючих речовин і матеріалів, інтенсивність газообміну, інтенсивність або густину задимлення,
Тривалість пожежі. Тривалістю пожежі називається час з моменту його виникнення до повного припинення горіння.
Площа пожежі. Площею пожежі називається площа проекції зони горіння на горизонтальну або вертикальну площину. На малюнку 1 показані характерні випадки визначення площі пожежі. На внутрішніх пожежах в багатоповерхових будівлях загальна площа пожежі знаходиться як сума площ пожежі всіх поверхів. В більшості випадків користуються проекцією зони горіння на горизонтальну площину, порівняно рідкісно на вертикальну, наприклад, при пожежі на газовому фонтані, при пожежі у високостелажном складі, при горінні одиночної конструкції невеликої товщини, розташованої вертикально, наприклад, перегородки, декорації і т. п. Площа пожежі є одним з основних параметрів пожежі, особливо важливим при оцінці його розмірів, при виборі способу ліквідації горіння, при визначенні особливостей тактики його гасіння і розрахунку кількості сил і засобів, необхідних для його локалізації і ліквідації.
Мал. 1. Площа пожежі:
а – при горінні рідини в резервуарі;
б – при горінні штабелю пиломатеріалів;
в – при горінні газонафтового фонтану.
Стосовно нашого гарнізону, значну частину виїздів по тривозі якого складають виїзди на гасіння лісу, кожен командир відділення має чітко і швидко оцінювати площу пожежі і передати цю інформацію на ЦППЗ. Для оцінки площі лісової пожежі необхідно умовно представити її у вигляді прямокутника. Потім оцінити приблизно його довжину і ширину і, перемноживши їх, отримати потрібну площу пожежі.
Температура пожежі. Під температурою внутрішньої пожежі розуміють середнє об’ємну температуру газового середовища в приміщенні, а під температурою відкритої пожежі - температуру полум'я. Температура внутрішніх пожеж, як правило, нижче, ніж відкритих.
Лінійна швидкість розповсюдження горіння. Під цим параметром розуміють дальність розповсюдження фронту полум'я по поверхні горючого матеріалу в одиницю часу. Лінійна швидкість розповсюдження горіння визначає площу пожежі. Вона залежить від вигляду і природи горючих речовин і матеріалів, від здібності до запалювання і початкової температури, від інтенсивності газообміну на пожежі і спрямованості конвективних газових потоків, від ступеня змільченості горючих матеріалів, їх просторового розташування і інших чинників.
Пожежне навантаження. Основним чинником, що визначає параметри пожежі, є вигляд і величина пожежного навантаження. Під пожежним навантаженням об'єкту розуміють масу всіх пальних і важкогорючих матеріалів, що доводяться на 1 м2 площі підлоги приміщення або площі, займаної цими матеріалами на відкритому майданчику.
Швидкість вигоряння. Під швидкістю вигоряння розуміють втрату маси матеріалу (речовини) в одиницю часу при горінні. Процес термічного розкладання супроводжується зменшенням маси речовини і матеріалів, яка з розрахунку на одиницю часу і одиницю площі горіння кваліфікується як масова швидкість вигоряння, кг/(м2*с).
Є й інші параметри, що характеризують пожежу, але вони в більшому сенсі використовуються при складанні оперативної документації.
|
Підкреслене дати під запис.
|
Зони пожежі.
Пожежа розвивається на певній площі або в об'ємі і може бути умовно роздільна на три зони, які проте не мають чіткі межі: горіння, теплової дії і задимлення.
Зона горіння. Зоною горіння називається частина простору, в якому відбувається підготовка горючих речовин до горіння (підігрів, випаровування, розкладання) і їх горіння. Вона включає об'єм пари і газів, обмежений власне зоною горіння і поверхнею речовин, що горять, з якої пари і гази поступають в об'єм зони горіння. При безполуменевому горінні і тлінні, наприклад, бавовна, коксу, повсті, торфу і інших твердих горючих речовин і матеріалів, зона горіння співпадає з поверхнею горіння. Іноді зона горіння обмежується конструктивними елементами - стінами будівлі, стінками резервуарів, апаратів і т. д. Характерні випадки пожеж і зони горіння на них показані на малюнку 2. Зона горіння є теплогенератором на пожежі, оскільки саме тут виділяється все тепло і розвивається найвища температура. Проте процес тепловиділення відбувається не у всій зоні, а у фронті горіння, і тут же розвиваються максимальні температури. Усередині факела полум'я температура значно нижче, а у поверхні горючого матеріалу ще нижче. Вона близька до температури розкладання для твердих горючих речовин і матеріалів і до температури кипіння рідини для ЛЗР і ГР. Схеми розподілу температур у факелі полум'я при горінні газоподібних, рідких і твердих речовин показані на малюнку 3.
Мал. 2. Зони горіння на пожежах:
а - при горінні рідини в резервуарі; б - при горінні усередині будівель;
в - при горінні вугілля.
Мал. 3. Розподіл температур в полум'ї при горінні:
а - газоподібних речовин; би - рідин; в - твердих матеріалів.
Зона теплової дії. Зоною теплової дії називається частина простору, що примикає до зони горіння, в якому теплова дія приводить до помітної зміни матеріалів і конструкцій і робить неможливим перебування в ньому людей без спеціального теплового захисту (теплозахисних костюмів, відбивних екранів, водяних завіс і т.п.).
Якщо в зоні теплової дії знаходяться горючі речовини або матеріали, то під дією теплових потоків відбувається їх підготовка до горіння, створюються умови для їх запалювання і подальшого розповсюдження вогню. З розповсюдженням зони горіння, межі зони теплової дії розширяються, і цей процес повторюється безперервно.
Зона задимлення. Зоною задимлення називається частина простору, що примикає до зони горіння і заповнена димовими газами в концентраціях, що створюють загрозу життя і здоров'ю людей або ускладнюючих дії пожежних підрозділів.
Зона задимлення може частково включати зону горіння і всю або частина зони теплової дії. Як правило, зона задимлення - найбільша частина простору на пожежі. Це пояснюється тим, що дим є аерозолем (суміш повітря з газоподібними продуктами повного і неповного горіння і дрібнодісперсною твердою і рідкою фазою), тому він легко залучається до руху навіть слабкими конвективними потоками, а за наявності могутніх конвективних потоків, які спостерігаються на пожежах, дим розноситься на значні відстані.
|
Підкреслене дати під запис.
|
Газообмін на пожежі.
Великий вплив на тепловий режим пожежі, на інтенсивність його розвитку, на швидкість і напрям розповсюдження пожежі і задимлення внутрішнього об'єму приміщення надає газообмін - конвективні газові потоки над зоною горіння. Розглянемо розвиток пожежі (мал. 4.) з моменту його виникнення.
Як відомо, над всяким джерелом тепла формується тепловий струмінь. Повітря, нагріте в зоні горіння до високої температури, несеться вгору, а замість нього до вогнища пожежі підтікають нові порції холоднішого повітря.
У початковій стадії розвитку пожежі горіння відбувається за рахунок повітря, що знаходиться в об'ємі приміщень, газообмін з навколишньою (зовнішньої) атмосферою відсутній. Нагріті в зоні горіння до високої температури продукти горіння підіймаються вгору, залучаючи по шляху руху примикаючі до них маси холодного повітря. В результаті обміну енергією теплового струменя (продуктів горіння) з холодним повітрям її швидкість і температура у міру видалення від джерела пожежі зменшуються і охолоджене повітря (а точніше, суміш повітря з продуктами горіння) знов повертаються до вогнища горіння. На ранній стадії, коли площа пожежі невелика, тепловий струмінь затухає, не досягнувши верхнього перекриття приміщенні (див. мал. 4.)
Мал. 3. Схема газових потоків в приміщенні при пожежі:
а - початкова стадія; б - розвинута пожежа
Зона горіння є могутнім спонукачем руху повітряних мас в об'ємі приміщення. При збільшенні площі пожежі потужність теплового струменя збільшується, гарячі гази з холодним повітрям частково розтікаються під перекриттям, частково віддаляються через отвори, а охолоджене повітря за рахунок втрат теплоти опускається уздовж стін вниз, потрапляє в зону хімічних реакцій і, нагріте знов, підіймається вгору. У приміщенні створюється безперервна циркуляція газових потоків, температура в об'ємі приміщення поступово зростає. В результаті перепаду температур між навколишнім повітрям і гарячими газами в об'ємі приміщення (через різницю густини між гарячим газом і холодним повітрям ) виникає газообмін. Крім того, оскільки об'єм нагрітих газів більше того ж об'єму холодних, а тиск в приміщенні залишається постійним ( ), то частина газів витіснятиметься за рахунок термічного розширення.
Тобто маса газів ( ) у приміщенні поступово зменшуватиметься у міру зростання температури. Замість газу, що пішов з приміщення, поступає свіже повітря з навколишньої атмосфери. Причиною газообміну є різниця тиску стовпів зовнішнього і внутрішнього повітря, яка рівна:
де Δр - гравітаційний тиск (напір).
Основні закономірності газообміну на пожежі розглянемо на прикладі приміщення, показаного на мал. 5. Оскільки пожежа є нестаціонарним физико-хімічним процесом, зробимо наступні основні допущення:
Температура газів в приміщенні вища, ніж температура навколишнього повітря, і з часом температура в приміщенні не змінюється.
Вітрові навантаження на будівлю відсутні.
Площі отворів 1 і 2 з часом не змінюються.
Маса впадаючих в об'єм приміщення газів рівна масі газів, що видаляються.
Мал. 5. Схема розподілу статичного тиску
у приміщенні при пожежі.
Оскільки при пожежі температура в приміщенні значно вище, ніж температура навколишнього повітря, то  . Під впливом гравітаційного тиску почнеться газообмін між навколишнім повітрям і об'ємом приміщення. Через нижній отвір 1 в приміщення входитиме щільніше навколишнє повітря і виштовхувати через отвір 2 гарячий газ - суміш продуктів горіння з повітрям. Напрям руху газових потоків указує на ту обставину, що тиск в нижній зоні приміщення менше, а у верхній - більше тиску навколишнього середовища. Якщо об'єм приміщення в думках розітнути по висоті безліччю горизонтальних площин, то знайдеться така площина, в якій надмірний тиск буде рівний нулю. Ця площина називається площиною рівного тиску або нейтральною зоною (НЗ). Положення нейтральної зони можна міняти шляхом зміни співвідношення між площами нижніх і верхніх отворів. Цим прийомом часто користуються на пожежі - нейтральну зону «піднімають» вгору з метою зниження задимленості і зменшення температури в нижній робочій зоні при гасінні пожеж.
Коли газообмін здійснюється через один дверний або віконний отвір або через декілька отворів, розташованих на одному рівні, то в цьому випадку через верхню частину отвору віддаляються продукти горіння, а нижня частина працює на притоку свіжого повітря.
В умовах внутрішньої пожежі притока повітря в зону горіння і відтік продуктів горіння з приміщення визначається геометричними параметрами будівлі, такими, як висота приміщення, співвідношення площ отворів, що сполучають внутрішній об'єм з навколишньою атмосферою, їх взаємним розташуванням і т. д.
На мал. 6 показаний розподіл газових потоків в об'ємі приміщення залежно від взаємного розташування і витяжних отворів приточувань і вогнища пожежі. Чим далі розташоване вогнище пожежі від отвору приточування, тим далі «пронизує» приміщення струмінь приточування. Частина теплового конвективного струменя, змішуючись з повітрям приточування, йде з приміщення через ліхтар, а решта маси газу (суміш продуктів горіння з повітрям) опускається вниз, змішується з повітрям приточування і поступає в зону горіння. Циркуляція газів в об'ємі приміщення і положення застійних (мертвих) зон залежать від місця розташування вогнища пожежі і конструктивно-планувальних особливостей будівлі. Аеродинаміку газових потоків усередині приміщення необхідно враховувати при розробці автоматичних систем пожежогасіння, а також при веденні тактико-технічних дій по ліквідації пожежі.
Мал. 6. Характер руху газових потоків в об'ємі приміщення залежно від взаємного розташування і витяжних отворів приточувань і джерела горіння.
Основні закономірності газообміну необхідно знати для правильного використовування їх при гасінні пожежі. На практиці відомі випадки, коли при недоліку сил і засобів для гасіння пожежі в трюмі судна, що знаходиться в рейсі, вдаються до герметизації відсіку для зниження інтенсивності тепловиділення. При цьому охолоджують водою перегородки, сполучаючі даний відсік з сусідніми.
|
Підкреслене дати під запис.
|
Закріплення вивченого матеріалу – 5 хв.
Підбиття підсумків – 5 хв.;
вказати на питання, які вимагають підвищеної уваги;
оголосити оцінки;
відповісти на запитання.
План-конспект склав:
Помічник начальника 3-ЗДПО
майор служби цивільного захисту ______________________ О.Л.Вікторов
“___” ___________ 2009 року
|