Физические основы пожаротушения водой, водными 18 растворами, инертными газами

 

Электроофтальмия - это поражение глаз в результате воздействия ультрафиолетовых излучений электрической дуги.

 

 

Выводы

 

Электрический ток - это направленное перемещение электрических зарядов внутри проводящего вещества (внутри металлов, жидких проводников и т.д.).

Электрический ток, проходя через тело человека, обусловливает преобразование электрической энергии в другие виды и вызывает термическое, электролитическое, механическое и биологическое действия.

Термическое действие заключается в том, что ток, проходя через тело человека, нагревает его, как и любой проводник, через который он проходит. Для использования этого свойства электрического тока работают электронагревательные приборы.

Таким образом, проходя через органы человеческого тела, электрический ток может вызвать их ожоги, обугливание тканей и всего тела.

Электролитическое действие заключается в том, что электрический ток имеет свойство расщеплять кислотные, щелочные и другие ведущие жидкие растворы на составные части.

Проходя через тело человека, который, как известно, состоит на 70% из воды (протоплазма клеток, кровь и т.д.), он производит подобную электролитическое действие, расщепляя протоплазму и кровь. В результате клетки теряют способность к нормальному существованию, обмена веществ и т.д.

Биологическое действие электрического тока заключается в том, что при его прохождении происходит раздражение и возбуждение живых тканей организма и нарушение внутренних биологических процессов. В результате могут происходить непроизвольные движения конечностей, головы, других органов; может измениться ритм биения сердца (наступает так называемая фибрилляция, неуправляемая вибрация сердца) нарушается работа легких.

Механическое воздействие электрического тока может приводить к разрыву тканей в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывного сопряжения с тканевой жидкости и крови; к вывихов, переломов. Действие электрического тока может привести как к травмам, так и к летальным исходам.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Физические основы пожаротушения водой, водными растворами, инертными газами

 

Пожаротушение - это комплекс мер, направленных на ликвидацию пожаров. Если для возникновения и развития процесса горения необходимо одновременное присутствие горючего материала, окислителя и беспрерывного потока тепла от огня пожара к горючему материалу (источника огня), то для прекращения горения достаточно отсутствие какого-нибудь из этих компонентов.

Таким образом, прекращение горения можно добиться:

- снижением содержимого горючего компонента;

- уменьшением концентрации окислителя;

- уменьшением энергии активации реакции;

- снижением температуры процесса.

В соответствии с вышесказанным существуют следующие основные способы пожаротушения:

-охлаждение источника  огня или горения ниже определённых  температур;

- изоляция источника горения  от воздуха;

-понижение концентрации  кислорода воздуха путём разведения  негорючими газами;

- торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

- механический срыв пламени  сильной струей газа или воды, взрывом;

- создание условий огнезаграждения, при которых огонь распространяется через узкие каналы, диаметр которых меньше диаметра гашения;

Для достижения этого применяют различные огнегасящие материалы и смеси (называемые далее веществами гашения или способами гашения).

 

 

Основными способами гашения являются:

- вода, которая может подаваться  в огонь пожара цельными или  распыленными струями;

- пены (воздушно-механические  и химические разной кратности), которые представляют собой коллоидные  системы, состоящие из пузырьков  воздуха (в случае воздушно-механической  пены), окруженных пленкой воды;

- инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной  пар, дымовые газы);

- гомогенные ингибиторы - галогеноуглеводороды (хладоны) с  низкой температурой кипения;

- гетерогенные ингибиторы - порошки для гашения огня;

- комбинированные смеси.

Выбор способа гашения и его подачи определяется классом пожара и условиями его развития.

 

2.1 Физические основы пожаротушения водой

 

Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.

В сравнении с другими средствами вода отличается такими преимуществами, как широкая доступность и низкая стоимость, большая теплоёмкость, обеспечивающая отвод тепла из труднодоступных мест, высокая транспортабельность, химическая нейтральность и нетоксичность. 1л воды при нагревании от 0 до 100°С поглощает 419 кДж теплоты, а при испарении - 2260 кДж.

Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии.

Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.

Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и  в населенных пунктах водопроводы.

Воду при пожаре используют на наружное и внутреннее пожаротушение. Расход воды на наружное пожаротушение принимают в соответствии со строительными нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного помещения.

Одним из основных условий, которым должны удовлетворять наружные водопроводы, является обеспечение постоянного давления в водопроводной сети, поддерживаемого постоянно действующими насосами, водонапорной башней или пневматической установкой. Это давление часто определяют из условия работы внутренних пожарных кранов.

Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.

По способу создания давления воды пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и низкого давления. Пожарные водопроводы высокого давления устраивают таким образом, чтобы давление в водопроводе постоянно было достаточным для непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов низкого давления передвижные пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту пожара.

Система пожарных водопроводов находит применение в различных комбинациях: выбор той или иной системы зависит от характера производства, занимаемой им территории и т.п.

К установками водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную, заполненую водой систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещенеия и оборудования в озне действия головок.

Для тушения пожаров в закрытых помещениях применяют водяной пар. Эффективность тушения невысокая, поэтому применяют для защиты закрытых технологических аппаратов и помещений объёмом до 500 м3 (трюмы судов, трубчатые печи нефтехимических предприятий, насосные по перекачке нефтепродуктов, сушильные и окрасочные камеры), для тушения небольших пожаров на открытых площадках и создания завес вокруг защищаемых объектов.

Тонкораспылённая вода (размер капель менее 100 мк) получается с помощью специальной аппаратуры: стволов-распылителей, гидротрансформаторов, работающих при высоком напоре (200-300 м). Струи воды имеют небольшую величину ударной силы и дальность полёта, однако орошают значительную поверхность, более благоприятны к испарению воды, обладают повышенным охлаждающим эффектом, хорошо разбавляют горючую среду. Они позволяют не увлажнять излишне материалы при их тушении, способствуют быстрому снижению температуры, осаждению дыма.

 

 

 

2.2 Физические основы пожаротушения водными растворами

 

Водные растворы в виде пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с самой водой. Огнетушащие свойства пены определяют ее кратностью - отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены помимо ее физико-химических свойств оказывают влияние природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.

Пена - ещё более эффективное средство тушения. Она лёгкая, обладает огромной проникающей способностью. Пена незаменима при тушении пожаров в больших резервуарах с горючими жидкостями. Вода тонет в горючей жидкости, а пена накрывает пламя и тушит его. В резервуаре пена может подаваться и сверху и снизу.

В зависимости от способа и условий получения огнетушащие пены делят на химические и воздушно-механические. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразующего вещества и представляет собой концентрированную эмульсию двуокиси углерода в водном растворе минеральных солей, содержащем пенообразующее вещество.

Химическая пена получается в результате реакции, при которой в жидкой среде образуется какой-либо газ. Обычно применяют пеногенераторный порошок из сернокислого алюминия Al2(SO4)3 - кислотная часть состава - и бикарбоната натрия, NaHCO3 - щелочная часть. При растворении порошка в воде 1:10 в результате взаимодействия кислотной и щелочной частей выделяется углекислый газ и образуется пена, которая содержит 80% - СО2, 19,7% - водного раствора Na2SO4 с гидратом оксида алюминия Al(OH)3 и 0,3% поверхностно-активного вещества (ПАВ). Плотность пены обычно 200 кг/м3.

Воздушно-механическая пена образуется при механическом смешении воздуха, воды и ПАВ. Состав воздушно-механической пены - 90% воздуха и 10% водного раствора пенообразователя.

В последнее время применяется высокократная воздушно-механическая пена. Для её приготовления применяется пеногенератор, обеспечивающий подсасывание большого количества воздуха.

Использовать пену для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, запрещается. При тушении возгораний ЛВЖ существенное значение имеет толщина слоя химической пены. Необходимая толщина слоя пены для нефти, мазута, керосина, бензина - 20 см. Необходимая толщина слоя воздушно-механической пены для мазута, нефти, керосина, бензина - 50см. Эту пену следует применять для тушения ЛВЖ и ГЖ.

Применение химической пены в связи с высокой стоимостью и сложностью организации пожаротушения сокращается.

Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены.

 

2.3 Физические  основы пожаротушения инертными  газами