Теория горения и взрыва

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Институт экономики и финансов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по ТЕОРИИ ГОРЕНИЯ

И ВЗРЫВА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:	Ушаков Виталий Александрович, студент 3 курса Б-ПБ-31зс, 1325
Проверила:	Лавор А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень, 2014 г

План.

1. Распространение  горения и его значение для  человека…………………………….3

2. Опасные и вредные  факторы, связанные с пожарами………………………………6

2.1. Токсичные продукты  горения……………………………………………….6

2.2 Огонь…………………………………………………………………………..7

2.3 Дым…………………………………………………………………………….7

2.4. Пониженная концентрация кислорода……………………………………..7

2.5. Взрывы, утечки опасных веществ…………………………………………..7

2.6. Паника………………………………………………………………………...8

Список литературы………………………………………………………………………9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Распространение горения и его значение для человека.

Передача тепла из зоны горения происходит как внутрь зоны горения, так и в зону теплового воздействия. Тепло, передаваемое внутрь зоны горения, воспринимается горящими жидкостью или твердым материалом и затрачивается на их испарение и разложение. Вследствие этого поверхность горения постепенно перемещается по направлению в глубь горящего материала. Такое перемещение поверхности горения называется выгоранием

Тепло, передаваемое конвекцией и излучением в зону теплового воздействия, воспринимается поверхностью еще не горящих горючих веществ, вследствие чего они нагреваются, испаряются или разлагаются, а пары и газы, соприкасаясь с зоной горения, воспламеняются. При этом фронт горения перемещается по поверхности еще не горящего вещества. Такое перемещение фронта горения называется распространением горения. Под фронтом горения понимается периметр площади пожара. В пожарно-технической литературе периметр площади пожара называется периметром пожара. В частном случае при пламенном горении фронтом горения может являться периметр основания пламени (рис. 8.4).

Распространение горения может происходить не по всему фронту горения, а только по его части. В связи с этим введено понятие «фронт распространения

 
Горения», под которым понимается величина периметра пожара, где в данный момент происходит распространение горения.

Быстрота перемещения фронта горения по горючим материалам характеризуется линейной скоростью распространения горения, под которой понимается перемещение фронта горения (пламени) в данном направлении в единицу времени.

Исследования показывают, что фронт горения за одинаковые промежутки времени проходит неравные расстояния, т. е. его перемещение является неравномерным. Следовательно, и линейная скорость распространения огня в каждый промежуток времени различна.

На практике чаще всего пользуются средними значениями линейкой скорости за отдельные промежутки времени или за все время перемещения фронта горения. Тем не менее она вполне приемлема при различных практических расчетах.

Линейная скорость распространения горения зависит от свойств и состояния горючих материалов, интенсивности передачи тепла им и условий подвода воздуха.

Наибольшей линейной скоростью распространения горения обладают газы, так как они подготовлены к горению и для его продолжения затрачивается тепло только на нагрев их до температуры самовоспламенения. Линейная скорость распространения горения по газам практически равна скорости распространения горения по смеси их с воздухом.

Наименьшей линейной скоростью распространения горения обладают твердые горючие материалы, для подготовки к горению которых требуется больше тепла, чем для жидкостей и газов.

 

Твердые материалы в зависимости от их расположения имеют горизонтальную и вертикальную поверхности, по которым происходит распространение горения. Линейные скорости распространения горения по этим поверхностям различны. Наибольшая линейная скорость распространения горения наблюдается при движении пламени по вертикальной поверхности снизу вверх, а наименьшая — сверху вниз.

Твердые материалы в большинстве случаев располагаются с разрывами.

На пожарах в зданиях I и II степени огнестойкости путями распространения горения из одного этажа в другой чаще всею являются оконные, дверные, вентиляционные и другого рода проемы и отверстия в ограждающих конструкциях, а также сами конструкции, трубопроводы и балки.

Кроме того, в процессе развития и тушения пожара в результате взрывов, ударов, деформации конструкций и других причин в ограждающих конструкциях иногда возникают отверстия, достаточные для распространения горения.

В зданиях III, IV и V степени огнестойкости распространение горения, кроме того, происходит в результате прогорания ограждающих конструкций.

Распространение горения через проемы и отверстия происходит в результате выхода через них пламени, движения нагретых продуктов сгорания, передачи лучистой теплоты, распространения взрывной волны, смеси горючих паров, газов и пыли с воздухом, перелива горящей жидкости и т. д.

В зданиях с наличием большого числа сгораемых и трудносгораемых перегородок скорость распространения горения крайне неравномерна. Распространение горения внутри отдельного помещения происходит с определенной для его горючей загрузки скоростью, но при подходе фронта горения к перегородке распространение горения по горизонтальной поверхности прекращается и продолжается лишь по вертикальной наружной или внутренней поверхностям перегородки.

Скорость распространения горения по поверхности твердых материалов главным образом зависит от степени их возгораемости, которая характеризуется минимальным тепловым импульсом вызывающим устойчивое горение этих материалов.

Чем более возгораем материал, т. е. чем меньший тепловой импульс вызывает его воспламенение, тем выше при прочих равных условиях скорость распространения горения.

С увеличением времени воздействия источника воспламенения на горючий материал величина теплового импульса уменьшается.

При возрастании влажности горючих материалов скорость распространения горения уменьшается, так как много тепла затрачивается на удаление влаги.

Дисперсность материалов также связана с их поверхностью, воспринимающей тепло. Чем выше дисперсность материалов, тем больше удельная их воспринимающая тепло поверхность и, следовательно, быстрее происходит нагрев, испарение или разложение, т. е. подготовка к горению. Линейная скорость распространения горения у таких материалов очень велика и составляет несколько десятков метров в минуту.

Скорость распространения горения также во многом зависит от температуры горения, интенсивности газообмена и направленности нагретых газовых потоков, ветра, а также других факторов.

С ростом температуры горения (пламени) возрастают интенсивность излучения и температура продуктов сгорания, которые в свою очередь увеличивают скорость нагрева и воспламенения горючих материалов.

Ветер увеличивает интенсивность передачи тепла горючим материалам за счет приближения пламени к ним и омывания нагретыми продуктами сгорания. Если нагретые газовые потоки при газообмене на пожаре в здании направлены в сторону расположения горючих материалов, то интенсивность передачи тепла значительно возрастает по сравнению с интенсивностью передачи тепла только излучением пламени. Кроме того, при повышении скорости газовых потоков из зоны горения увлекаются горящие частицы, а при крупных пожарах — горящие головни. Падая на землю и соприкасаясь со сгораемыми материалами и конструкциями, они вызывают их воспламенение, образование новых очагов горения, ускоряя распространение пожара.

Значительное влияние на скорость распространения горения оказывают взрывы, происходящие чаще всего в зоне горения и теплового воздействия.

При взрыве создастся быстро распространяющаяся волна сжатых газов, так называемая ударная волна, давление во фронте которой больше атмосферного. Ударная волна разрушает аппараты и коммуникации с горючими газами и жидкостями, уничтожает защитные слои трудносгораемых элементов конструкций, разбрасывает горящие материалы, активизирует газообмен. Волной взрыва раскаленные газы и пламя могут проникнуть через неплотности и пустотелые конструкции в соседние помещения.

2. Опасные и  вредные факторы, связанные с  пожарами

К опасных факторов пожара, которые могут действовать на людей и материальные ценности, относятся:

- токсичные продукты горения;

- огонь;

- повышенная температура  окружающей среды;

- дым;

- пониженная концентрация  кислорода

К вторичных проявлений опасных факторов пожара относятся обломки и части разрушенных аппаратов, оборудования, конструкций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных а аппаратов и оборудования; опасные факторы взрыва, который произошел вследствие пожара; огнетушащие вещества тощ.

2.1. Токсичные продукты горения.

Представляют наибольшую угрозу жизни человека, особенно при пожарах в зданиях Ведь в современных производственных, бытовых и административных помещениях имеется значительное количество синтетических материалов, являющихся основными ими источниками токсичных продуктов горения Так, при горении пенополиуретана и капрона образуется цианистый водород (синильная кислота), винипласта - хлористый водород и оксид углерода, линолеума - серо водород и сернистый газ и т др. Чаще всего при пожарах отмечается высокое содержание в воздухе оксида углерода В подвалах, шахтах, тоннелях, складах его содержание может составлять от 0,15 до 1,5%, а в помещени ннях - 0,1-0,6-0,6%.

 

2.2 Огонь

Чрезвычайно опасный фактор пожара, однако случаи его непосредственного воздействия на людей случаются довольно редко Во время пожара температура пламени может достигать 1200-1400 ° С, и у людей, находящихся в зоне пожара, излучение пламени могут вызвать ожоги и болевые ощущения Минимальное расстояние от пламени в метрах, на которой человек еще может находиться, примерно составляет Я = 1,6 Я, где Н - это средним высота факела пламени в метрах Например, при пожаре деревянного дома высотой до гребня кровли 8 м это расстояние будет около 133 м.

Опасность повышенной температуры среды заключается в том, что вдыхание разогретого воздуха вместе с продуктами горения может привести к поражению органов дыхания и смерти В условиях пожара повышения температуры среды до 60 ° С является жизненно опасной для человека.

2.3 Дым

Представляет собой большое количество видимых самых мелких твердых и (или) жидких частиц несгоревших веществ, находящихся в газах во взвешенном состоянии Он обусловливает интенсивное раздражение органов дыхания т и слизистых оболочек (сильный кашель, слезотечение и др.) Кроме того, в задымленных помещениях вследствие ухудшения видимости замедляется эвакуация людей, а время провести ее становится совершенно невозможно Так при значительной задымленности помещения видимость предметов, освещаемых лампочкой мощностью 20 Вт, составляет до 2,5 м Задымленность считается предельной, если показатель ослабления света дымом на единицу длины составляет 2 2,4.

2.4. Пониженная концентрация кислорода

Вызванная тем, что в процессе горения происходит химическая реакция окисления горючих веществ и материалов опасной для жизни человека считается ситуация, когда содержание кислорода в воздухе снижается до 14%% (норма - 21%) При этом теряется координация движений, появляется слабость, головокружение, затормаживается сознание При концентрации кислорода 9-11% смерть наступает через несколько хвилилин.

2.5. Взрывы, утечки опасных веществ

Могут быть вызваны их нагреванием при пожаре, разгерметизацией резервуаров и трубопроводов с опасными жидкостями и газами и т.п. Взрывы увеличивают площадь горения и могут приводить к образованию ения новых очагов пожаров Люди, находящиеся вблизи, могут подпадать под действие взрывной волны, получать поражения обломками тощщо.

Разрушение строительных конструкций

Происходит в результате потери ими несущей способности под воздействием высоких температур и взрывов При этом люди могут получить значительные механические травмы, оказаться под обломками обрушенных конструкций К т того же эвакуация может быть просто невозможным из-за завалов эвакуационных выходов и разрушения путей эвакуации.

2.6. Паника

Паника в основном вызывается быстрыми изменениями психического состояния человека, как правило, депрессивного характера в условиях экстремальной ситуации (пожара) Большинство людей попадают в сложные и неординарные условия и, которыми характеризуется пожар, и не имеют соответствующей психической устойчивости и достаточной подготовки Когда действие факторов пожара превышает предел психофизиологических возможностей, человека может охватить паническое состояние При этом она теряет рассудительность, ее действия становятся неконтролируемыми и неадекватными сложившейся ситуации Паника - это ужасное явление, способное привести к массовой гибели людей.