Лекция 12

1. «АВАРИИ НА ПОЖАРООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ »

2. Общие сведения о пожарах.

3. Физико-химические основы пожаров.

Согласно ГОСТу пожар это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Горение представляет собой слож­ный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов  в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, про­дуктов сгорания, световым излучением.

В основе горения в подавляющем большинстве лежат быстротекущие химические реакции окисления сгораемых материалов кислородом воздуха, в первую очередь углерода с образованием СО₂, и водорода с образовани­ем Н₂О.

При пожарах со свободным притоком воздуха состав воздуха  условно можно считать постоянным: 21% кислорода и 79% азота (по объему) или 23% и 77% (по весу).

Для всех пожаров характерны:

-горение с выделением тепла и  продуктов сгорания;

-газообмен, осуществляемый по механизму конвективных газовых по­токов, обеспечивающий приток кислорода воздуха в зону горения и отвод продуктов сгорания из нее;

Рекомендуемые материалы

-передача тепла из зоны горения в окружающее пространство, в том числе горючим материалам, без чего невозможен непрерывный процесс го­рения.

Основной механизм распространения горения при пожаре - теплопере­дача. Это сравнительно медленный процесс, поскольку теплопроводность распространенных сгораемых веществ невысока. Ограничена и лучевая и конвективная теплопередача.

4. Виды горения при пожарах.

Под воздействием тепла,  выделяемого источником зажигания, газы, жидкости, твер­дые вещества и пыли ведут себя по-разному. При пожарах различают два основных вида горения: гомогенное и гетерогенное.

При гомогенном горении окислитель и горючее находятся в газовой фазе. Помимо того, что гомогенное горение имеет место при сгорании го­рючего газа, все горючие жидкости перед воспламенением испаряются, об­разуя газообразную среду. Большинство твердых веществ в процессе наг­рева при пожаре плавятся, разлагаются и испаряются, выделяя газообраз­ные фракции. Полученная любым из этих превращений газообразная среда  смешивается с воздухом и горит.

При гетерогенном горении горючее находится в твердом состоянии, а окислитель в газообразном, и реакция окисления горючего происходит в твердой фазе. Твердые вещества, превращенные в пыль (угольную, метал­лическую, текстильную), при перемешивании с воздухом образуют пожа­ровзрывоопасные пылевоздушные смеси.

Поскольку при горении на пожарах роль окислителя чаще всего вы­полняет кислород воздуха, окружающего зону протекания химических реак­ций, интенсивность горения определяется не скоростью протекания этих реакций, а скоростью поступления кислорода из окружающей среды в зону горения.

5.  Зоны пожара.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно рассматрива­ют три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Зоной горения называется часть пространства, в которой происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение.

Зоной теплового воздействия называется часть пространства примы­кающая к зоне горения, в которой тепловое воздействие приводит к замет­ному изменению состояния материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в ней людей без специальной защиты. Внешняя граница этой зоны соответствует температуре 60-70^оС.

Зоной задымления называется часть пространства в которой от дыма создается угроза жизни и здоровью людей (статистика показывает, что большая часть людей на пожаре гибнет от удушья).

6. Участвующие в горении вещества  и характеризующие их параметры.

7. Основные положения

По агрегатному состоянию участвующие в горении вещества подразде­ляют на газообразные, жидкие и твердые.

К газам относятся вещества, абсолютное давление паров которых при температуре 50^оС равно или превышает 300кПа, или критическая тем­пература которых менее 50^оС.

К жидкостям - вещества, температура плавления (каплепадения) которых менее 50^оС.

К твердым - вещества с температурой плавления (каплепадения) 50^оС и выше. В твердых ве­ществах особую группу составляют пыли, т.е. диспергированные вещества с размером частиц менее 850мкм.

По возможности возгорания вещества подразделяют на негорючие, трудногорючие и горючие. Негорючие (несгораемые) - это вещества и ма­териалы, не способные гореть на воздухе. Трудногорючие (трудносгораемые) - это вещества и материалы,  способные возгораться в  воздухе  от  источника зажигания,  но  не способные самостоятельно гореть после его  удаления. Горючие (сгораемые) - это вещества и материалы способные са­мовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоя­тельно гореть после его удаления.

Из группы горючих выделяют легковоспламеняющиеся вещества и мате­риалы, т.е. такие, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 секунд) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пла­мя спички, искра, сигарета и т.п.). К легковоспламеняющимся относятся жидкости с температурой вспышки не выше 61^оС в закрытом тигле или 66^оС в открытом тигле.

Вспышка - быстрое горение горючей смеси, не сопровождающееся об­разованием сжатых газов и не переходящее в стационарное горение.

Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверх­ностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника за­жигания, но скорость их образования еще недостаточна для возникновения устойчивого горения.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура ве­щества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устой­чивое пламенное горение.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещест­ва, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горени­ем. Эта температура, не являясь физико-химической константой, сущест­венно зависит от формы и объема вещества, а также ряда других факто­ров. Поэтому для определения температуры самовоспламенения использует­ся специальная установка.

8. Параметры  пожаров.

К основным параметрам пожара относятся:  пожарная нагрузка,  массовая скорость выгорания,  скорость распространения пожара,  температура пожара, интенсивность выделения тепла и др.

Пожарная нагрузка характеризует энергетический потенциал сгорае­мых материалов, приходящийся на единицу соответствующей площади (пола или участка земли). Она измеряется в единицах энергии или количества сгораемых материалов (в пересчете на древесину) на единице площади, например, Дж/м.кв (при пересчете на энергию, выделяющуюся при горении) или кг/м.кв (в пересчете на древесину - исходя из того, что при сгора­нии одного кг древесины выделяется 18,8 МДж энергии).

Пожарная нагрузка помещения состоит из постоянной (все сгораемые конструкции сооружения) и временной (находящиеся в помещении материа­лы). В зданиях пожарная нагрузка каждого этажа определяется отдельно и лимитируется соответствующими нормативами.

Массовая скорость выгорания - потеря массы горящего материала в единицу времени. Она зависит от отношения площади поверхности горения веществ к их объему, плотности упаковки, условий газообмена и других причин. (Например, скорость выгорания мебели 50 кг/м.кв.ч, бревен и крупных деревянных элементов 25 кг/м.кв.ч; пиломатериалов в штабелях 400 кг/м.кв.ч). Чем больше скорость выгорания, тем выше температу­ра, развиваемая при пожаре.

Скорость распространения пожара определяется скоростью распрост­ранения пламени по поверхности горючего материала. Она зависит от мно­гих факторов (вида материала, способности к воспламенению, начальной температуры, направления газового потока, степени измельчения материа­ла и др.). Кроме того, она непостоянна во времени. На практике при про­ведении расчетов пользуются средними значениями этого параметра:

при горении легковоспламеняющихся горючих жидкостей      30 м/мин,

по штабелям пиломатериалов                                                      4 м/мин,

по деревянным покрытиям                                                           1 м/мин,

по пустотам деревянных конструкций                                        до 2 м/мин.

Скорость распространения пламени по поверхности материалов варь­ируется в широких пределах в зависимости от угла наклона этой поверхности к горизонтали. При угле наклона 90 градусов скорость распростра­нения пламени вниз меньше указанных значений в 2 раза, а вверх - в 8-10 раз больше.

При увеличении температуры скорость увеличивается, а при достиже­нии температуры самовоспламенения материалов их поверхность охватыва­ется пламенем почти мгновенно.

Значения скорости распространения пламени в различных газах при атмосферном давлении и комнатной температуре:

углеводородо-воздушные смеси    0,3 -0,5 м/с           18-30  м/мин

водородо-воздушная смесь            2,8 м/с                   168  м/мин

водородо-кислородная смесь        13,8 м/с                 828  м/мин

ацителено-кислородная смесь         15,4 м/с                924  м/мин

Под температурой внутреннего пожара понимают среднеобъемную тем­пературу газовой среды помещения, а для открытого пожара - температуру пламени. Поэтому температура внутренних пожаров, как правило, ниже чем открытых.

На практике при проведении различных оценочных расчетов (например при оценке огнестойкости конструктивных элементов зданий) широко ис­пользуется понятие "стандартный пожар". При "стандартном пожаре" изме­нение температуры T во времени t описывается эмпирическими формулами, полученными усреднением натурных измерений:

T(t) ^ОС= A + 345 lg(8t+1) ,

где А - температура в помеще­нии до начала пожара в ^ОС,

        t - в минутах.

Формула рекомендована международной организацией по стандартизации ИСО (ISO) для оп­ределения T при "стандартном пожаре". Результат расчетов по этой формуле дает следующие значения:

       

Интенсивность выделения тепла определяется массовой скоростью выгорания горючих материалов и их теплосодержанием.  Она равна теплу, вы­деляющемуся при пожаре за единицу времени.

9. Классификация пожаров.

В зависимости от вида горящего материала различают пожары классов А,В,С,Д.

При пожарах    класса А              - горят  твердые вещества,

                           класса В              - горят  жидкости,

                           класса С              - горят  газы,

                           класса Д              - горят  металлы.

Каждый из рассмотренных классов делится на подклассы (Классификация ИСО).

По признаку изменения площади пожары делятся на распространяющие­ся и  нераспространяющиеся.

По масштабу различают отдельный пожар (горит одно здание или одно сооружение),сплошной пожар (одновременное горение преобладающего числа зданий и сооружений на данном участке застройки), массовый пожар (со­вокупность отдельных и сплошных пожаров). При слабом ветре массовый пожар может перейти в огненный шторм (образование одного гигантского турбулентного факела и радиального притока воздуха).

По условиям массо и теплообмена с окружающей средой различают по­жары в ограждениях (внутренние пожары) и на открытой местности ( отк­рытые пожары).

10.Внутренние пожары.

11.Общая характеристика внутренних пожаров.

Большинство внутренних пожаров, связанных с горением твердых мате­риалов начинается с возникновения открытого пламенного горения.

Вокруг зоны горения возникает конвективный газовый поток, обеспе­чивающий необходимый газовый обмен. Постепенно увеличивается темпера­тура горючего материала вблизи зоны горения, интенсифицируются физи­ко-химические процессы горения, растет факел пламени, локальное горе­ние переходит в общее.

При достижении температуры примерно 100^оС начинается разруше­ние оконных стекол и в связи с этим существенно изменяется газообмен (считается, что 1/3 проема окна работает на приток воздуха, а 2/3 - на  вытяжку). Горение усиливается, тепло и пламя начинают выходить за пре­делы помещения, что может явиться причиной загорания соседних сооруже­ний.

Распространение пламени на соседние здания и сооружения возможно за счет излучения и переброса на значительные расстояния горящих конс­труктивных элементов (головни) или несгоревших частиц (искры). Извест­ны случаи, когда головни перебрасывало на расстояние свыше 200 м. На таком уровне пожар продолжается 20-30 и более минут, а затем интенсив­ность пожара постепенно падает. В последней фазе наступает догорание.

12.Стадии пожара в помещении.

При пожарах в помещении выделяют три стадии - начальную, основную (развитую), конечную.

Начальная стадия - развитие пожара от небольшого источника зажи­гания до момента, когда помещение полностью охвачено пламенем.

Основная стадия - повышение среднеобъемной температуры помещения до максимальной. На этой стадии сгорает 80-90% объемной массы сгорае­мых материалов.

Конечная стадия - завершение процесса горения и снижение темпера­туры.

13.Критическое время эвакуации.

За пределами помещений, в которых возник пожар, температура про­дуктов горения может оказаться неопасной для человека, зато содержание продуктов неполного сгорания в воздухе может стать опасным для жизни или здоровья. Это особенно характерно для высоких зданий и зданий ко­ридорной системы.

Опасность для человека наступает через 0,5 - 6 мин после начала пожара, поэтому при пожаре необходима немедленная эвакуация. Показа­тель опасности - время, по истечении которого возникают критические ситуации для жизни людей. Время эвакуации, при превышении которого мо­гут сложиться такие ситуации, называется критическим временем эвакуа­ции.

Различают:

-критическое время  по  температуре  (это  время очень мало,  т.к. опасная для человека температура невелика и составляет 60^оС);

-критическое время по образованию опасных концентраций вредных ве­ществ (скорость распространения продуктов  сгорания  по  коридорам  30 м/мин);

-критическое время по потере видимости  (задымлению).

Основная причина гибели людей при пожарах - удушье. Потери от удушья составляют 60-70%, от ожогов - 10-15%, от обрушений или падений  конструкций - 3%.

Необходимость срочной эвакуации определяется также тем обстоя­тельством, что пожары могут сопровождаться взрывами, деформациями и обрушением конструкций, вскипанием и выбросом различных жидкостей, в том числе легковоспламеняющихся и сильно ядовитых.

14.Открытые пожары.

15.Определение

К открытым пожарам относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов, складов древесины, пожары на открытых технологических установках, лес­ные, степные, торфяные пожары, пожары на складах каменного угля и др.

Общей особенностью всех открытых пожаров является отсутствие на­копления тепла в газовом пространстве зоны горения. Теплообмен проис­ходит с неограниченным окружающим пространством. Газообмен не ограни­чивается конструктивными элементами зданий и сооружений, он более ин­тенсивен. Процессы, протекающие на открытых пожарах, в значительной степени зависят от интенсивности и направления ветра.

Зона горения на открытом пожаре в основном определяется распреде­лением горючих веществ в пространстве и формирующими зону горения кон­вективными газовыми потоками. Зона теплового воздействия - в основном лучистым тепловым потоком, так как конвективные тепловые потоки уходят вверх и мало влияют на зону теплового воздействия на поверхности зем­ли. За исключением лесных и торфяных пожаров зона задымления на откры­тых пожарах не существенно препятствует тушению пожаров.

В сред­нем, максимальная температура открытого пожара для горючих газов сос­тавляет 1200 - 1350^oС, для жидкостей 1100-1300^oС и для твердых горючих материалов органического происхождения 1100-1250^oС.

16.Особенности пожаров нефтепродуктов.

Особенность пожаров нефтепродуктов состоит в возникновении  таких явлений, как вскипание и выброс.

Под вскипанием понимается переход в пар большого количества мел­ких капелек воды, находящейся в нефтепродукте и связанное с этим обра­зование на поверхности жидкости пены, которая может переливаться через борт резервуара, распространяя горение на соседние объекты.

Выброс - это мгновенный переход в пар воды, находящейся на дне резервуара, образование повышенного давления и выбрасывание горящей жидкости из резервуара.

К выбросу способны, главным образом, темные нефтепродукты - нефть, содержащая 3,8% влаги, и мазут, содержащий до 0,6% влаги. Необ­ходимыми условиями для выброса являются наличие на дне резервуара во­дяной подушки и прогрев всей массы нефтепродукта до его раздела с во­дой до температуры 100^оС. При выбросах нефтепродуктов может накры­ваться площадь в несколько гектар.

17.Классификация ПВОО по подверженности пожарам.

Пожаровзрывоопасные объекты (ПВОО) это такие промышленные объекты и средства транспорта, на которых производятся, хранятся или транспор­тируются продукты, способные к возгоранию и (или) взрыву.

18.Классификация зданий и сооружений по подверженности пожарам.

В соответствии со СНиП 2.01.02-85 здания и сооружения по степени огнестойкости подразделяются на пять степеней в зависимости от возмож­ности возгорания их конструктивных элементов:

1 степень - все конструктивные элементы несгораемые с ог­нестойкостью более 3 часов,

2 степень - тоже несгораемые, но с меньшей огнестойкостью (1,5 – 3 часа),

3 степень - здания у которых основные несущие конструкции несгора­емые, а междуэтажные и чердачные перекрытия, перегородки - трудносго­раемые,

4 степени - все конструкции трудносгораемые,

5 степень - все конструкции сгораемые.

19.Классификация производственных объектов по взрыво- и  пожароопасности.

В соответствии с тем, какие вещества используются, перерабатывают­ся или хранятся в производственных зданиях, все производства по взры­воопасной и пожарной опасности делят на пять категорий - А,Б,В,Г,Д.

А - производства, связанные с применением веществ, взрыв и горе­ние которых могут последовать в результате взаимодействия с водой, кислородом воздуха или друг с другом, и с температурой вспышки до 28^oС (закрытые склады ЛВЖ, склады баллонов с горючим газом и т.п.).

Б - производства, в которых используются горючие пыли, волокна или воспламеняющиеся жидкости, способные образовывать взрывоопасные смеси с температурой вспышки 28-61^oC (закрытые склады дизельного топ­лива, цистерны мазута в помещениях и др.).

В - производства, в которых используются горючие и трудногорючие жидкости и твердые вещества и материалы, способные гореть при взаимо­действии с водой, кислородом воздуха и друг с другом (пункты хранения угля и торфа и др.).

Г - производства, в которых используются несгораемые вещества и материалы в горячем или раскаленном (расплавленном) состоянии (литей­ные, кузнечные, сварочные производства).

Д - производства, в которых используются несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии (механические производства, компрессорные станции и т.п.).

20.Тушение пожаров.

21.Общие сведения о тушении пожаров.

Основными задачами при тушении пожаров являются защита жизни и здоровья людей, сохранение материальных ценностей от повреждений и ликвидация пожара.

Виды пожаров определяют собой целесообразные способы их тушения. Так тушение большинства пожаров в зданиях и сооружениях осуществляется с применением огнетушащих средств. В то же время тушение открытых по­жаров на больших площадях (лесных, степных) осуществляется с широким использованием полос, опашки, а огнетушащие составы в этих слу­чаях применяются ограниченно.

22.Принципы прекращения горения.

Прекращение горения осуществляется на основе следующих  принципов:

-охлаждение реагирующих веществ,

-изоляция реагирующих веществ,

-разбавление реагирующих веществ до негорючих концентраций,

-химическое торможение реакции горения.

Охлаждение участвующих в горении веществ ведет к снижению актив­ности процессов, протекающих при горении, а затем и к их прекращению. В тепловой теории тушения пламени условно принято, что температурой потухания для большинства углеводородных горючих веществ и материалов является  температура  в  1000^oС.

Изоляция реагирующих веществ при горении основана на создании между зоной горения и горючим материалом или окислителем изолирующего слоя, что ведет к прекращению горения.

Для прекращения горения разбавлением реагирующих веществ в паро­газовую среду вводят вещества, которые способны разбавлять горючие пары или газы до негорючих концентраций или снизить содержание кислорода воздуха до концентраций, не поддерживающих горение (обычно ниже 14-16%). Наибольшее распространение этот принцип получил при тушении    пожаров в относительно замкнутых помещениях  и установках. При опреде­ленной концентрации реагирующих веществ температура газовой среды в помещении снижается и становится меньше температуры затухания. Горение прекращается.

Огнетушащие вещества химического торможения, подаваемые в горящее помещение или в зону горения, взаимодействуя с горящей средой образуют с ней либо негорючие, либо менее химически активные соединения. Наибо­лее широкое применение нашли соединения брома и фтора. Однако они час­то не отвечают требованиям нетоксичности.

На практике рассмотренные принципы прекращения горения обычно ре­ализуются комплексно.

23.Периоды тушения пожаров.

В тушении пожара можно условно выделить периоды локализации и ликвидации пожара.

Пожар считается локализованным, когда нет угрозы людям и живот­ным, угрозы взрывов и обрушений, развитие пожара ограничено и обеспе­чена возможность его ликвидации имеющимися силами и средствами.

Пожар считается ликвидированным, когда горение прекращено и обес­печено предотвращение возобновления горения.

24.Огнетушащие вещества.

25.Классификация.

Огнетушащие вещества разделяются по агрегатному состоянию (жид­кие, пенные, порошковые составы, газы) и по реализуемому принципу прекращения горения ( четыре рассмотренных выше принципа прекращения горения - охлаждение, изоляция, разбавление, химическое торможение).

Наиболее широкое применение нашли огнетушащие составы, преоблада­ющими принципами действия которых являются охлаждение горящих веществ и изоляция реагирующих веществ от зоны горения.

Огнетушащие вещества должны: обладать высокой эффективностью ту­шения при малом их расходе, быть доступными, дешевыми и простыми в применении, не оказывать вредного воздействия на окружающую среду. Вещества, обладающие  указанными  свойствами   считаются  универсальными.

Рекомендуемые вещества тушения для различных пожаров приведены в ГОСТе 27331-87.

26.Основные огнетушащие вещества.

Вода.

К жидким огнетушащим веществам в первую очередь относится вода и водные растворы. Вода получила наибольшее распространение в качестве огнетушащего вещества благодаря части ее свойств.

Вода универсальна, доступна, эффективна. Доминирующим принципом действия является охлаждение реагирующих веществ.

Некоторые горючие жидкости (спирты, альдегиды и др.) растворимы в воде и, смешиваясь с ней, образуют менее горючие или негорючие жидкос­ти.

Воду применяют при тушении кроме следующих редких случаев:

водой нельзя тушить горючие вещества и материалы, с которыми вода вступает в интенсивное химическое взаимодействие с выделением тепла и горючих компонентов (некоторые кислоты и щелочи);

водой нельзя тушить пожары с температурой выше 1800-2000^oС, т.к. при таких температурах происходит диссоциация воды на водород и кисло­род, что интенсифицирует процесс горения. Однако большинство горючих материалов горит при более низких температурах. По указанной причине недопустимо применять воду при тушении горящих магния, цинка, алюминия и некоторых других металлов и сплавов;

водой нельзя тушить пожары при которых не обеспечивается безопас­ность пожарных (например, электроустановки под высоким напряжением);

воду затруднительно применять при низких температурах, т.к. она обладает высокой температурой замерзания;

водой затруднительно тушить горящие жидкости, имеющие меньшую плотность, чем плотность воды. Ввиду этого вода мало пригодна для ту­шения нефтепродуктов.

Кроме того, отрицательными свойствами воды являются малая вязкость и высокое поверхностное натяжение, что приводит к плохой смачиваемости волокнистых  веществ.

Для снижения этих недостатков воды как огнетушащего средства в нее вводят добавки, например, поверхностно активные вещества.

При тушении пожаров воду используют в виде струи, капель различ­ной степени дисперсности или пара.

Пены.

В практике пожаротушения широкое применение находят пены.  Разли­чают химические и воздушно-механические пены.

Трудность получения химических пен, их дороговизна и токсичность ограничивают их применение.

Воздушно-механическая пена получается в результате механического перемешивания водного раствора пенообразователя с воздухом.

Пена характеризуется дисперсностью, вязкостью, теплопроводностью, электропроводностью, стойкостью. Отношение объема пены к объему ее жидкой фазы называется кратностью. Наиболее широко применяются пены кратности от 70 до 150.

Основное огнетушащее свойство пен -  изолирующая способность.

Порошковые огнетушащие составы.

Из порошковых огнетушащих составов (ПОС) в нашей стране наиболь­шее распространение получили ПОС на основе бикарбоната натрия и фосфа­та аммония.

Механизм прекращения горения с помощью ПОС разнообразен. Домини­рующий механизм зависит от вида горючего, режима горения, вида ПОС и др. причин.

ПОС прежде всего действует простым физическим разбавлением реа­гентов. При этом нагреваясь ПОС отнимают значительное количество тепла от реагирующих веществ.

Достоинством ПОС является их  высокая огнетуша­щая эффективность,  недостатком  -  склонность к увлажнению при хранении, и сложность подачи в зону горения.

Диоксид углерода.

Для тушения некоторых горючих материалов применяется  разновидность  ПОС - твердый ди­оксид углерода, который при нагревании переходит в газ, минуя жидкую фазу,  что  является  его  основной  особенностью,  позволяющей  использовать  его  при  тушении материалов, портящихся от влаги. Механизм тушения заклю­чается в охлаждении горящих материалов и разбавлении продуктов их раз­ложения диоксидом углерода.

Газы.

Из числа газов при тушении пожаров находят применение диоксид уг­лерода, азот, водяной пар, реже гелий, аргон. При их применении  реализуется принцип разбавления реагирующих веществ.

27.Ядерный взрыв и его световое излучение как источник пожаров.

28.Светящаяся область.

Под световым излучением ядерного взрыва понимается электромагнит­ное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел,  которые при этом нагреваются. Температу­ра нагрева зависит от многих факторов и может быть такой, что поверх­ность объекта обуглится, оплавится или воспламенится.

Источником све­тового излучения является светящаяся область взрыва. Эта область состоит из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взры­вах - и испарившегося грунта.

Светящаяся область в своем развитии проходит три фазы - началь­ную, первую и вторую. Температура светящейся области за время ее существования изменяется от единиц до десятков тыс. град. К. Длительность  свечения и  размер  светящейся  области  (табл.5.1) зависят от мощности  ядерного взрыва.

Таблица 5.1. Характеристики светящейся области ЯВ к концу второй фазы свечения

29.Световой импульс ЯВ.

Основным параметром, определяющим поражающую способность светово­го излучения ЯВ, является световой импульс.

Световой импульс ЯВ в некоторой точке пространства - это энергия светового излучения, падающая за все время свечения на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению излучения.  Приближенно величина светового импульса ЯВ может быть рассчитана по формуле:

                                                   (1)

где   I   - световой импульс, кДж/м.кв,

q  - тротиловый эквивалент ЯВ, Кт,

R - расстояние от центра взрыва до данной точки, км,

r   - радиус светящейся области, км,

К - средний коэффициент ослабления излучения , км^-1 ,

e  - основание натуральных логарифмов.

Коэффициент ослабления излучения (табл.5.2) связан с дальностью видимости Д_вид соотношением:

К = 4/ Д_вид

Таблица 5.2. Значения Д_вид и К в различных условиях.

30.Воздействие светового излучения ЯВ на людей и объекты.

Поражение  световым  излучением  заключается  во  временном  или  необратимом  поражении  зрения  и  ожогах  различных  степеней.

Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, которое может длиться до 30 мин., ожоги глазного дна, воз­никающие при прямом взгляде на светящуюся область, и ожоги роговицы и век.

Временное  ослепление  не  требует  специальной  помощи. Днем  оно  проходит  через 1 -5 минут,  а  ночью  длится  до  30  минут.

Ожоги. Различают  четыре  степени  ожогов:

ожог  первой степени характеризуется покраснением кожи  и поверхностным отеком (2 - 4 кал/см²  или  85 -170 кДж/м²),

второй степени - образованием пузырей, (4 -10 кал/см²  или 170 -420 кДж/м²),

третьей степени - возникновением язв и поверхностным омертвлением кожи, (10-15 кал/см²  или420 -630 кДж/м²),

чет­вертой степени - обугливанием кожи и мышц, (свыше 15 кал/см²  или более 630 кДж/м²),

Воздействие светового излучения на элементы объектов вызывает их нагрев. Степень нагрева зависит от переданного тепла, времени воздейс­твия, конструкции элемента, теплоемкости и теплопроводности материа­лов. В большинстве случаев нагрев от светового излучения опасен воз­можными воспламенениями и последующими пожарами (табл. 5.3).

31.Защита  от  действия  светового  излучения.

Для  защиты  людей  любой  предмет,  дающий  тень  является  защитой. При  небольших  импульсах в  некоторой  степени  может  служить  защитой  светлая  или  плотная  одежда.

Защита  технических  изделий  и  зданий  из  сгораемых  материалов  может  проводиться  по  следующим  направлениям:

применение  теплоизолирующих  покрытий;

использование  защитных  обмазок  и  вспучивающихся  красок;

покраска  изделий  в  светлые  тона;

удаление  легковоспламеняющихся  элементов  и т.д.

Таблица 5.3. Характеристики воздействия светового импульса на  различные материалы

Рекомендуемые контрольные вопросы

1. Общие сведения о пожарах: физико-химические основы пожаров, виды горения при пожарах, параметры  и  классификация  пожаров.

2. Внутренние пожары:  общая характеристика внутренних пожаров, стадии пожара в помещении,  критическое время эвакуации.

3. Открытые пожары: определение, особенности пожаров нефтепродуктов.

4. Классификация зданий и сооружений по подверженности пожарам.

5. Классификация производственных объектов по взрыво- и пожароопасности.

6. Тушение пожаров:  принципы прекращения горения,  периоды   тушения пожаров.

7. Огнетушащие вещества:   классификация, свойства  и  особенности  основных огнетушащих  веществ.

8. Ядерный взрыв и его световое излучение как источник пожаров: светящаяся область, световой импульс, воздействие светового излучения взрыва   на  людей и объекты.

Литература

Люди также интересуются этой лекцией: Лекция 10.

1. Федеральный  закон РФ “О пожарной  безопасности”, 1994г.

2. “Аварии  и  катастрофы. Предупреждение  и  ликвидация  последствий”, М., АСВ, 1995г.

3. Правила  пожарной  безопасности  в  РФ, М., 1994г.

4. Левин А.В., Рафа П.И., Смирнов И.В. “Пожарно-профилактическая  работа  на  промышленных  предприятиях”, М., Стройиздат,1990г.

5. Абдурагимов И.М.  Физико-химические основы развития и тушения пожаров, М.1980

6. Позик Я.С.  Пожарная тактика, М. Стройиздат,1991г.