Самовоспламенение и самовозгорание. Планы и карточки тушения

Содержание
Введение…………..……………….…………....…………………….… 3
1. Самовоспламенение и самовозгорание………..…...……….….…... 4
2. Методика составления пожарных планов…………………….….… 9
3. Требования и рекомендации к содержанию пожарных
планов и карточек……………………………………………………….…… 11
4. Разработка карточек тушения пожаров…………………………… 13
5. Примеры из практики……………………………………………… 15
Заключение...……………….………..................................................... 16
Список литературы………....……………………………...……......... 17
Введение
Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Окислителем в процессе горения может быть кислород, а также хлор, бром и другие вещества.
Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.
Самовозгорание, возникновение горения в результате самонагревания горючих твердых материалов, вызванного самоускорением в них экзотермических реакций. Самовозгорание происходит из-за того, что тепловыделение в ходе реакций больше теплоотвода в окружающую среду.
Начало самовозгорания характеризуется температурой самонагревания (Tсн), представляющей собой минимальную в условиях опыта температуру, при которой обнаруживается тепловыделение.
При достижении в процессе самонагревания определенной температуры, называемой температурой самовозгорания (Tсвоз), возникает горение материала, проявляющееся либо тлением, либо пламенным горением. В последнем случае Tсвоз адекватна температуре самовоспламенения (Tсв), под которым понимают возникновение горения газов и жидкостей при нагревании до некоторой критической температуры. В принципе самовозгорание и самовоспламенение по физической сущности сходны и различаются лишь видом горения, самовоспламенение возникает только в виде пламенного горения.
В случае самовоспламенения самонагревание (предвзрывной разогрев) развивается в пределах всего нескольких градусов и поэтому не учитывается при оценке пожаровзрывоопасности газов и жидкостей. При самовозгорании область самонагревания может достигать нескольких сотен градусов (например, для торфа от 70 до 225 °С).
1. Самовоспламенение и самовозгорание
Самовоспламенение — такое явление, когда при самой низкой температуре нагревания вещества без внешнего воздействия пламени или раскаленного тела происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, приводящее к возникновению пламенного горения.
Предельно допустимая температура безопасного нагревания неизолированных поверхностей технологического, электрического и иного оборудования, по данным ВНИИПО, составляет 80% величины температуры самовоспламенения газов или паров, определяемой в градусах Цельсия.
Температуру самовоспламенения твердых веществ учитывают при установлении причин пожаров, при выборе оптимальных режимов кратковременного нагревания веществ. Использовать ее для определения предельно допустимой температуры безопасного нагревания неизолированных поверхностей технологического, электрического и другого оборудования нельзя.
Самовозгорание—резкое увеличение скорости экзотермических процессов в веществе, приводящее к возникновению очага горения.
Самовозгорание веществ и материалов часто становится причиной пожара на промышленных объектах.
Выделение из всех горючих веществ, группы самовозгорающихся объясняется их повышенной опасностью по сравнению с другими горючими веществами и необходимостью проведения дополнительных профилактических мероприятий, в связи с чем уделяется особое внимание изучению этих процессов.
Все горючие вещества, находящиеся в соприкосновении с воздухом, при определенных температурах начинают окисляться. Этот процесс сопровождается выделением тепла. В некоторых случаях отвод выделяющегося тепла сильно ограничен, и при определенном соотношении скоростей выделения и отвода тепла, возможно самонагревание горючего материала. самовозгорание экзотермический очаг
Самонагревание некоторых веществ может происходить не только в результате окисления, но и от других экзотермических реакций (разложение), а также от ряда физических и биологических явлений.
Саморазогрев веществ может происходить по следующим причинам:
а) протекание химических экзотермических реакций
б) биологические процессы жизнедеятельности микроорганизмов (бактерии, растительные клетки и др.)
в) физические процессы с выделением тепла адсорбции и конденсация.
При определенных условиях, процесс самонагревания может привести к возникновению горения, аналогично как при явлении самовоспламенения.
Отличие самовозгорания от самовоспламенения заключается в следующем:
1. Самовозгорание происходит в твердых и конденсированных веществах, в то время как самовоспламенение в – газопаро-воздушных системах.
2. Процессы самонагревания при самовозгорании начинаются при «низких» температурах (до 70°С), а самовоспламенение происходит при относительно высоких (более 150°С)
3. Самовозгорание проходит через стадию тления.
4. При самовозгорании период индукции может проходить очень длительное время, при самовоспламенении же секунды
К самовозгоранию склонно большое количество веществ и материалов. Их делят на три группы:
1. вещества, самовозгорающиеся на воздухе. К этой группе относятся вещества: масла, жиры, белый фосфор, порошки металлов, сульфиды железа, ископаемое топливо, растительные продукты.
2. вещества, самовозгорающиеся при действии на них воды. К этой группе относятся вещества: щелочные металлы, гидриды щелочных металлов, карбиды щелочных металлов, карбид кальция, окись кальция, перекиси, силициды и гидросульфит натрия.
3. самовозгорающиеся смеси. В составе таких смесей обязательными компонентами являются окислитель и горючее вещество. Окислители: кислород сжатый, хлор, бром, фтор, азотная кислота, перекись натрия и бария, марганцево-кислый калий, хромовый ангидрид, селитры, хлораты, перхлораты и хлорная известь. Горючие вещества: сахар, сера, глицерин, спирты и др.
Современная теория теплового самовозгорания веществ и материалов базируется на представлении о блуждающих "горячих точках", которые формируются по определенным закономерностям. Представим дисперсную систему ограниченных размеров (кипы ваты, хлопка, мешки с рыбной мукой и т.п.). Система и окружающая среда имеют температуру То, а внутри ее образовалась небольшая зона, в которой начались окислительные процессы.
В результате окисления стала выделяться теплота, которая распространяется во все стороны (конвекцию учитывать не будем). Температура в реакционной зоне будет постепенно расти и достигнет значений, при которых начнутся процессы термической деструкции твердого материала с выделением продуктов разложения.
Рисунок 1 – Схема возникновения "горячей точки"
Последние будут конденсироваться и адсорбироваться на поверхности вещества. Обязательным условием такого процесса является наличие кислорода и развитой поверхности горючего вещества. Чем больше дисперсность материала, тем больше его удельная поверхность, а значит и выше скорость процессов окисления, разложения, конденсации и адсорбции, в результате которых выделяется и накапливается внутри материала теплота:
q+ = qр + qдестр + qконд + qадс, (1)
где q+ тепловой эффект реакций окисления;
qдестр тепловой эффект реакций термической деструкции;
qконд теплота конденсации продуктов разложения;
qадc теплота адсорбции продуктов реакций.
Если скорость теплоотвода будет ниже скорости тепловыделения в зоне реакций, то начнется процесс самонагревания внутри объема вещества. С увеличением температуры данный процесс будет ускоряться за счет увеличения скорости реакций и интенсивности тепловыделения. Если кислорода в зоне реакций достаточно, а отвод теплоты в окружающую среду затруднен, то непрерывный процесс самонагревания может перейти в качественно новую стадию самовозгорание. Процессы самонагревания и самовозгорания развиваются, как правило, в диффузионной области, и скорость их зависит от скорости поступления (диффузии) кислорода снаружи в зону реакции. Самовозгоранию подвержены легкоокисляющиеся пористые и волокнистые вещества и материалы, имеющие в себе большой запас молекулярного кислорода.
Структура горючих материалов по объему неоднородна: разная плотность упаковки, плотность, влажность и т.д. Это приводит к тому, что в большом объеме материала зона реакции будет перемещаться с разной скоростью, в разных направлениях. В той части, где теплоты отводится меньше, температура будет выше. Этот участок будет как бы подвижным тепловым центром реакционной зоны, ееблуждающей "горячей точкой". Максимальная температура будет наблюдаться в наиболее заглубленной части материала.
Первоначальный период самовозгорания часто бывает незаметен снаружи, так как продукты термоокислительной деструкции полностью адсорбируются внутри вещества. В объеме материала, как правило, возникают одновременно несколько "горячих точек", которые по мере развития процесса сливаются друг с другом с образованием глухих, не сообщающихся с поверхностью вещества прогаров.Обнаружение таких прогаров при исследовании пожара является однозначным признаком его возникновения в результате самовозгорания.
Причиной возникновения "горячих точек" в некоторых материалах растительного происхождения являютсямикробиологические процессы.В органических веществах, подобных зерну, шерсти, рыбной муке, сену, торфу и т.п.,вследствие жизнедеятельности микроорганизмоввыделяется теплота, которая аккумулируется в объеме материала. При достижении температуры 60-70 °С микроорганизмы погибают. Однако к этому времени уже формируются блуждающие "горячие точки", и начинается процесс теплового самовозгорания.
Анализ приведенного выше выражения показывает, что условия самовозгорания зависят от химической природы материала, его формы и массы, начальных и граничных условий теплообмена с окружающей средой. Для каждого сыпучего или волокнистого материала существуют свои критические условия самовозгорания. Расчетные методы их определения отсутствуют, хотя и накоплен большой экспериментальный материал, на базе которого разрабатываются мероприятия по предотвращению пожаров от самовозгорания. Для этого, прежде всего, необходимы знания параметров пожарной опасности веществ и материалов в конкретных условиях их переработки, хранения и транспортировки. К этим параметрам относятся температура самонагревания, температура тления и условия теплового самовозгорания. Указанные параметры определяются по специальным экспериментальным методикам, изложенным в ГОСТе 12.1.044.
2. Методика составления пожарных планов
План тушения пожара, или, как его ещё называют, - пожарный план, является частью важных документов организации, которые строго регламентированы и должны соответствовать определённым нормам. Вместе с пожарным планом предусмотрено использование и специальных карточек. Пожарный план - это официальный документ, утверждённый ответственным лицом, который содержит в себе рекомендации по локализации пожара. В пожарном плане указываются места входа и выхода из зданий, узлы подключения пожарного оборудования, расположение внутренних пожарных водопроводов и других элементов противопожарной защиты (огнетушители, модули пожаротушения). Планы тушения создаются для каждого объекта отдельно, учитываю их специфику. Так, созданный для определённого объекта план тушения пожара будет актуален только для данного объекта, т.к. будет учитывать все его нюансы и прогнозировать на нём возникновение и распространение пожара, с необходимыми действиями, направленными для его локализации и устранения.
В отличие от плана тушения пожара, являющегося информационным материалом и рекомендационными действиями по ликвидации самого возгорания, карточка пожара является документом, в который заносятся необходимые регистрационные данные объекта, и указываются эвакуационных пути в безопасное место на случай пожара. Целью данных карточек является координация слаженной работы пожарных служб и ответственных за пожарную безопасность лиц по выводу людей из горящего здания. При создании плана по тушению пожара ответственное за пожарную безопасность лицо исходит из нормативной документации, которая представляют собой методические рекомендации. Карточки и планы по тушению должны создаваться в нескольких экземплярах, один из которых размещается непосредственно на территории объекта, а другой в ближайшей пожарной части, обслуживающей данный объект. Пожарные планы и карточки разрабатываются ещё до того, как объект или отдельные его части построены. При их создании исходят из инженерной технической документации, в которой зафиксированы в чертежах все необходимые параметры. Если в дальнейшем объект подвергается каким-либо изменениям, связанным со стройкой дополнительных корпусов, блоков, секторов или, наоборот, с демонтажем части строений или их секций, то в пожарный план и карточку вносятся необходимые поправки, чтобы они оставались в актуальном состоянии на случай чрезвычайной ситуации.
Помимо непосредственно материальных пожарных планов и карточек, выполненных из бумаги и пластика, для особой категории объектов, представляющих особую ценность для государства, предусмотрено создание так называемых электронных компьютерных планов.
3. Требования и рекомендации к содержанию пожарных планов и карточек
Государство строго регламентирует порядок создания и информационной наполненности пожарных планов и карточек:
– Планы тушения пожаров должны иметь титульный лист;
– План должен быть подробно описан по своему содержанию. Если он состоит из менее десяти страниц, такое описание является не обязательным;
– План должен иметь главный раздел, в котором описывается его основная информационная часть;
– План должен иметь оперативный раздел, в котором указываются технические характеристики объекта;
– План должен иметь раздел с требованиями к охране труда, с указанием техники пожарной безопасности;
– В плане должны быть зафиксированы все дополнения к нему
Пожарный план - это небольшого формата документ, размер которого не меньше A4, в твёрдой обложке со сшитыми листами. Планы имеют как графическую информацию в виде наглядных иллюстраций и схем, так и текстовую. При создании плана тушения пожара не рекомендуется превышать размера А3. Если этого добиться не удаётся, то в этом случае листы, чей размер превышает указанный, подгибаются, а места сгиба должны быть защищены от постоянных деформаций материала. В оперативном разделе плана должны быть точно изложены технические параметры заданного объекта, а так же перечислены все доступные для защиты данного объекта противопожарные силы и потребность в них. В том числе, в данном разделе имеются подробные инструкции для ответственных должностных лиц, их заместителей, подчинённых и пожарных служб. К плану допускается прикладывать всевозможные приложения, которые направлены на более качественное раскрытие вопроса пожарной безопасности данного объекта. Это могут быть разные расчёты и прогнозы по распространению пламени, наличие важных противопожарных узлов, внутренних трубопроводов, источников воды и т.д.
Рисунок 2 – Карточка тушения пожара
Пожарная карточка - это официальный документ размером 15x20 сантиметров. Как и пожарный план, карточки может состоять из текстовой и графической информации. Графическая часть почти полностью состоит из схем объекта, чтобы по ним можно было ориентироваться в случае чрезвычайной ситуации. Как правило, пожарные карточки создаются в том случае, если объекту не предписывается законом иметь пожарный план. В каком-то смысле можно сказать, что карточки являются более упрощённым вариантом пожарного плана, но от этого не менее официальным документом. Карточки могут оформляться на целые жилые массивы, например село. В том числе карточки необходимы для работы со сложными технологическими и электрическими системами, для объектов социального и специального назначения. Пожарная карточки, как и пожарных план тушения, может быть электронной. В неё входит обязательный поэтажный план объекта, главный (генеральный) план и общая информация об объекте, включая его регистрационные данные, количество людей, находящихся на объекте в дневное и ночное время. Поэтажные планы объекта могут базироваться на инженерных чертежах и планах БТИ. Помещения на поэтажных планах карточки должны быть хорошо различимы, а между ними должны быть указаны элементы связи в виде дверей, оконных проёмов, вентиляционных и других отверстий. Если такую пожарную карточку разработать в специальном программном обеспечении, то в нём же можно отработать и слаженность действий пожарных подразделений.
4. Разработка карточек тушения пожаров
Карточки тушения пожаров подают всю информацию в двух видах – текстовом и графическом. Формат для составления карточек единый – 15x20 см. Текстовая часть содержит следующую информацию:
– сведения об объекте;
– данные о водных источниках;
– число сотрудников (людей) внутри помещений в то или иное время дня и ночи;
– прочие дополнительные сведения, которые помогут в ликвидации пожара.
При острой необходимости к карточкам прилагается лист-вкладыш, в котором описываются рекомендации для людей, занимающихся тушением пожара. Последняя страница карточки используется для вынесения отметок проведения занятий с сотрудниками пожарной охраны.
Графическая составляющая карточки представляет собой схематическое расположение объектов и планов по этажам, с соблюдением норм черчения и правильности написания условных сокращений. Графическая часть должна быть наглядной, в ней должно быть все предельно ясно, без употребления второстепенной информации.
В схеме должны быть показаны:
– контуры объекты;
– близко расположенные улицы;
– примыкающие сооружения к объекту;
– ближайшие источники воды и пр.
На поэтажный план карточки помещают доступные входы и выходы из помещений, лестницы пожарного типа, эвакуационные пути и пр. Если карточки пожаротушения разрабатываются для помещений складского и торгового типа, необходимо дополнительно узнать данные о наличии внутри таких объектов материальных ценностей и веществ пожаро- и взрывоопасной природы.
Необходимость разработки плана тушения пожара
План тушения пожара (ПТП) – необходимый документ на любом предприятии, в котором описываются действия людей при возникновении пожара, порядок тушения огня и спасения людей и ценностей на таких объектах:
– нефтяных предприятиях;
– станциях газокомпрессорного типа;
– нефтегазоперерабатывающих заводах;
– газовых станциях;
– предприятиях химической промышленности;
– тепловых электростанциях;
– в лечебных учреждениях – больницах, госпиталях;
– в детских школьных и дошкольных заведениях;
– сооружениях культурно-массовой направленности – кинотеатрах, парках культуры и пр.;
– на территории сельскохозяйственных объектов и мн.др.
Перед разработкой планов тушения пожара проводится полный анализ особенностей объекта, противопожарной безопасности, прогнозируя вероятность возникновения в том или ином месте пожароопасной ситуации, соответствующих последствий.
План оформляется в виде отдельной книги, определенного размера. В состав ПТП входят графическая, текстовая части и приложения. В текстовой части приводятся основные сведения об объекте (включая пожарную нагрузку в помещении, водоснабжение объекта, рекомендуемые средства пожаротушения) и примыкающей территории, прогнозируются места вероятного возникновения пожара, рассчитываются необходимое количество средств и сил, которые нужно потратить для ликвидации пожара.
Графическая часть ПТП показывает в схематическом виде размещение объекта на местности, расположение источников воды, поэтажные планы и пр.
5. Примеры из практики
Рассмотрим основные примеры самовоспламенения и самовозгорания:
1. Пожар на территории бывшего училища связи в Томске;
2. Пожар дома девятиэтажного в Москве;
3. Пожар в торговом центре «Зимняя вишня» в Кемерово;
4. Пожар леса Красноярского края;
5. Лесные пожары в Сибири.
Однако с примерами планов и карточек стоит дело немного по хуже, так как очень мало информации из практической части.
Рассмотрим образец карточки тушения пожара.
Рисунок 3 – Образец карточки тушения пожара
Заключение
Планы тушения пожаров (ПТП) и карточки тушения пожаров (КТП) являются документами предварительного планирования действий по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ.
Планы и карточки тушения пожаров составляются в соответствии с Письмом МЧС России от 01.03.2013 г. № 43-956-18 «О Методических рекомендациях по составлению планов тушения пожаров и карточек тушения пожаров» в целях обеспечения готовности обслуживающего персонала организаций, а также пожарных подразделений и аварийно-спасательных формирований к действиям по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ.Планы и карточки тушения пожаров составляются на все объекты и сельские населенные пункты, находящиеся в районе выезда подразделений, входящих в гарнизон пожарной охраны, а также иные объекты (на усмотрение начальников гарнизонов пожарной охраны).
Список литературы
1. Гришин А.М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. – Новосибирск: Наука, Сиб. Отд-ие, 1992. – 408 с.;
2. Зельдович Я.Б., Г.И., Баренблатт Г.И., Либрович В.Б., Махвиладзе Г.М.. Математическая теория горения и взрыва. М.: Наука, 1980 – 478 с.;
3. Методические указания по составлению оперативных планов карточек тушения пожаров на энергетических предприятиях. РД 34.03.306-93; Альвис - Москва, 2013. - 381 c.;
4. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б. и др. Основы практической теории горения. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ие, 1986 – 309 с.;
5. Семехин Ю. Г. Пожар. Способы и средства пожаротушения; Феникс - Москва, 2007. - 855 c.