Опасные и вредные факторы горения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО «ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА»

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ.

 

	Введение   ……….……………………………………………………	3
	Распространение горения и его значение для человека   ………..	3
	Физические закономерности распространения пламени   …………	6
	Распространение пламени в горючих смесях   …………………….	8
	Опасные и вредные факторы горения   ……………………………..	9
	Опасные факторы пожара   …………………………………………	9
	Влияние высоких и низких температур на организм человека   …	12
	Влияние высокой температуры воздуха на организм. терморегуляция. физиологические нарушения и заболевания, связанные с перегреванием организма. меры профилактики   ………………….	13
	Влияние низкой температуры воздуха на организм человека. терморегуляция. фазы переохлаждения. заболевания, связанные с переохлаждением. меры профилактики……………………………..	15
	Заключение   …………………………………………………………..	17
	Список использованных источников   …………………………….	18

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Расчет пожара (прогнозирование опасных факторов) необходим для оценки своевременности эвакуации и разработке мероприятий по ее совершенствованию, при создании и совершенствовании систем сигнализации, оповещения и тушения пожаров, при разработке планов пожаротушения (планирования боевых действий пожарных подразделений при пожаре), для оценки фактических пределов огнестойкости, проведении пожарно-технических экспертиз и других целей.

В развитии пожара в помещении обычно выделяют три стадии:

• начальная стадия - от возникновения локального неконтролируемого очага горения до полного охвата помещения пламенем; при этом средняя температура среды в помещении имеет не высокие значения, но внутри и вокруг зоны горения температура такова, что скорость тепловыделения выше скорости отвода тепла из зоны горения, что обуславливает само ускорение процесса горения;
• стадия полного развития пожара - горят все горючие вещества и материалы, находящиеся в помещении; интенсивность тепловыделения от горящих объектов достигает максимума, что приводит и к быстрому нарастанию температуры среды помещения до максимальных значений;
• стадия затухания пожара – интенсивность процесса горения в помещении снижается из-за расходования находящейся в нём массы горючих материалов или воздействия средств тушения пожара.

Однако в любом случае, как показывает уравнение «стандартного пожара», температура в очаге пожара через 1,125 мин достигает значения 365оС. Поэтому очевидно, что возможное время эвакуации людей из помещений не может превосходить продолжительности начальной стадии пожара.

 

1. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГОРЕНИЯ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА

 

1. Физические закономерности распространения пламени

Горение, сложное, быстро протекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением значительного количества тепла и обычно ярким свечением (пламенем). В большинстве случаев основу горения составляют экзотермические окислительные реакции вещества, способного к горению (горючего), с окислителем. Современная физико-химическая теория горения относит к горению все химические процессы, связанные с быстрым превращением и тепловым или диффузионным их ускорением, в том числе разложение взрывчатых веществ, озона, и др.; соединение ряда веществ с хлором, фтором и т. д.; взаимодействие многих металлов с хлором, окисей натрия и бария с двуокисью углерода и т. д. Химическая реакция горения в большинстве случаев является сложной, т. е. состоит из большого числа элементарных химических процессов. Кроме того, химическое превращение при горении тесно связано с рядом физических процессов — переносом тепла и масс и характеризуется соответствующими гидро- и газодинамическими закономерностями. В силу комплексной природы горения, суммарная скорость горения практически никогда не тождественна скорости чисто химического взаимодействия реагентов системы. Более того, для гетерогенных процессов скорость горения часто эквивалентна скорости того или иного лимитирующего чисто физического процесса (испарения, диффузии и т. д.).

Наиболее общее свойство горения — возможность при известных условиях прогрессивного самоускорения химического превращения — воспламенения, связанного с накоплением в реагирующей системе тепла или активных продуктов цепной реакции, Характерная черта явлений горения — способность к пространственному распространению, вследствие передачи тепла или диффузии активных частиц; в первом случае говорят о тепловом, во втором — о диффузионном механизме распространения пламени. Другая характерная особенность горения — наличие критических условий, т. е. определенных, характерных для данной горючей системы областей значений параметров (состав смеси, давление, содержание примесей, начальная температура смеси и т. д.), вне которых реакция горения протекает стационарно, а внутри области — самоускоряется. Диффузионный механизм горения обычно наблюдается при низких давлениях. Горение широко применяется в технике для получения тепла в топках, печах и камерах сгорания двигателей. При этом очень часто используется так называемое диффузионное горение, при котором распространение пламени определяется взаимной диффузией (кондуктивной или турбулентной) горючего и окислителя.

Для любого вида горения характерны две типичные стадии — воспламенение и последующее сгорание (догорание) вещества до продуктов полного горения. Время, затрачиваемое на обе стадии, составляет общее время горения. Обеспечение минимального суммарного времени горения при максимальной полноте горения (полноте тепловыделения) — основная задача техники сжигания. Для технического горения важны также физические процессы подготовки смеси: испарение, перемешивание и т. д. Основные термодинамические характеристики горючей смеси — теплотворная способность и теоретическая (или адиабатическая) температура горения, т. е. та температура, которая могла бы быть достигнута при полном сгорании без потерь тепла.

Распространение горения (распространение пламени, тления) — перемещение границы горения по горючей среде независимо от его проявления (пламя, тление, взрыв). Характеризуется скоростью (м/с): может осуществляться с постоянной скоростью, быть ускоряющимся, замедляющимся или пульсирующим. Распространение пламенного горения называют распространением пламени. С изменением условий, влияющих на процесс горения, может наблюдаться трансформирование одного механизма Р. г., напр. пламени, в др.

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 вглубь 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.

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.