Тушение пожаров. Способы и средства тушения пожаров. Водоснабжение

Министерство науки и образования РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

 

 

Кафедра производственной

безопасности и права

 

 

 

 

 

Реферат

на тему: «Тушение пожаров. Способы и средства тушения пожаров. Водоснабжение»

 

 

 

                                                                                 Выполнил

 

 

 

 

 

 

 

Казань 2014

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………...3

1.Основные понятия о  пожарах…………………………………………………..4

2.Способы и средства  тушения пожаров………………………………………..6

3.Водоснабжения………………………………………………………………...11

4.Заключение……………………………………………………………………15

5.Список литературы……………………………………………………………16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Ни для кого не секрет, что пожары чаще всего происходят от беспечного отношения к огню самих людей. Пожары наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Проблема гибели людей при пожарах - это предмет особого беспокойства. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе. Решение данной проблемы требует реализации комплекса научных, технических и организационных задач.

Противопожарная защита имеет своей целью изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения.

Пожаротушение- это комплекс технических решений, существующий для локализации или ликвидации пожара, спасения людей и материальных ценностей и обеспечения их безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные понятия о пожарах

 

Пожар - неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Пожаротушение - процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов для ликвидации пожара.

Правила пожарной безопасности - комплекс положений, устанавливающих порядок соблюдения требований и норм пожарной безопасности при строительстве и эксплуатации объекта.

Пожарная профилактика - комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его распространения, а также создание условий для успешного тушения пожара.

Пожарное оборудование - оборудование, входящее в состав коммуникаций пожаротушения, а также средства технического обслуживания этого оборудования.

Рис.1. «Пожарный тетраэдр»

 

Для осуществления горения необходимы три элемента: горючее вещество (1), кислород (2) и теплота (3), а для поддержания горения - цепная реакция (4). Процесс горения характеризуется так называемым "пожарным тетраэдром" (рис.1). Если убрать одну из граней тетраэдра, горение прекратится.

В связи с развитием и совершенствованием технологических процессов принятую категорию помещения необходимо обосновывать нормативными требованиями и расчетами. Далее приведена таблица необходимая, так как местами имеются ссылки на данные категории зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

 

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении
А-взрывопожароопасная	Горючие газы, ЛВЖ с температурой вспышки не более 28 0С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПаВещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б-взрывопожароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 0С, горючие жидкости (ГЖ) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В1-В4 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г-невзрывопожароопасная	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д-непожароопасная	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

 

 

2.Способы и средства тушения пожаров

 

Тушение пожара – процесс воздействия сил и средств на пожар, а также использование различных методов и приемов для его ликвидации.

 

Способы тушения пожаров:

- охлаждение очага горения  ниже определенных температур;

- интенсивное разбавление  воздуха в зоне реакции инертным  газом для снижения концентрации  кислорода ниже критического  уровня, при котором не может  происходить горение;

- изоляция очага горения  от воздуха;

- создание условий огнепреграждения в зоне реакции, при которых пламя распространяется через узкие каналы с потерей тепловой энергии в стенах каналов;

- механический срыв пламени  в результате воздействия на  него сильной струи воды или  газа.

Данные способы могут быть реализованы при помощи огнетушащих веществ, обладающих физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения огня. Все огнетушащие вещества можно разделить на следующие группы:

- охлаждающие зону реакции  горения или горящие вещества (вода, водные растворы солей, диоксид  углерода и т.д.);

- разбавляющие вещества  в зоне реакции горения (инертные  газы, водяной пар и т.д.);

- изолирующие вещества (химические  и воздушно-механическая пена, порошковые  составы, негорючие сыпучие вещества, листовые материалы и т.д.); химически  тормозящие реакцию горения вещества (хладоно-галогенные углеводороды и т.д.).

В таблице 2 приведены рекомендации по выбору эффективных огнетушащих средств в зависимости от характеристики горючей среды при пожаре.

Таблица 2

Выбор эффективных огнетушащих средств в зависимости от характеристики горючей среды

Характеристики горючей среды или объекта	Огнетушащее средство
Обычные твердые сгораемые вещества и материалы (древесина, уголь)	Все виды средств, главное – вода.
Горючие жидкости (лаки, краски, бензин, спирты)	Вода распыленная; пены; газовые составы
Горючие газы (водород, ацетилен)	Газовые составы и вода
Электроустановки и оборудование под напряжением	Газовые составы, порошки

 

 

 

 

Все средства, применяемые для тушения пожаров, делятся на:

• первичные,
• стационарные
• полустационарные. 

Первичные средства пожаротушения предназначены для ликвидации небольших загораний до приведения в действие стационарных и полустационарных средств, или прибытия пожарной команды. К ним относятся передвижные и ручные огнетушители, переносные огнегасительные установки с различными огнегасительными веществами, внутренние пожарные краны, ящики с песком, кошмы, асбестовые покрывала, бочки с водой и ведра к ним, противопожарные щиты с набором инвентаря и др.

Для ликвидации пожара необходимо прекратить доступ окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества в зону горения, снизить их поступление до величин, при которых горение не может происходить; охладить зону горения ниже температуры самовоспламенения или понизить температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавить горючие вещества негорючими веществами. 

Основными огнегасительными веществами являются вода в жидком и парообразном состоянии, химическая и воздушно-механическая пена, водные растворы солей, инертные газы, галоидироваиные огнегасительныр составы и сухие огнегасительные порошки. 

Наиболее распространенным средством тушения пожаров является вода. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, отнимая большое количество теплоты от горящих веществ. 1 л воды при нагревании от 0 до 100° С поглощает около 4·105 Дж теплоты, а при испарении — 22·105 Дж. При испарении воды образуется большое количество пара (из 1 л образуется больше 1700 л пара), который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара. 

Вода используется в виде компактных или распыленных струй, в тонкораспыленном состоянии (с размером капель 10 мкм) и со смачивателями. В виде компактных и распыленных струй из лафетных и ручных пожарных стволов вода применяется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленной водой эффективно тушатся твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При этом снижается расход, воды, минимально увлажняются и портятся материалы, снижается температура в горящем помещении и осаждается дым. 

Эффективность тушения характеризуется коэффициентом х. Он показывает соотношение между расходом средства тушения G и количеством горючего вещества, сгорающим в единицу времени Gr по формуле 1: 
 

       (1)

Эффективность распыленной воды для тушения различных легковоспламеняющихся жидкостей различна: для дизельного топлива — 1,5; керосина — 1,7; бензина — 5,5. 

Для тушения веществ, плохо смачивающихся водой (например, хлопка, торфа), в воду для уменьшения ее поверхностного натяжения вводят специальные смачиватели. 

Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей широко применяют огнегасительную пену. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует ее от пламени, вследствие чего прекращается поступление паров в зону горения. В связи с тем что в пене содержится вода, происходит некоторое охлаждение поверхности жидкости. Пена безвредна для людей, почти неэлектропроводна и экономична. 

На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическую. Химическую пену получают при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии специальных веществ — пенообразователей, при этом образуется газ (диоксид углерода). Пузырьки газа обволакиваются водой с пенообразователем, в результате создается устойчивая пена, которая может долго оставаться на поверхности жидкости. Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха, воды и пенообразователя. 

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м3 и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. 

Инертные газы, главным образом диоксид углерода (углекислота) и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Их целесообразно использовать в тех случаях, когда применение воды может вызвать взрыв, распространение горения, повреждение аппаратуры и приборов и уникальных ценностей (в музеях и др.). Они плохо тушат вещества, способные тлеть (дерево, бумагу, хлопок и др.), и не тушат волокнистые материалы (хлопок, ткани и др.). Так как диоксид углерода восстанавливается калием, натрием, магнием, щелочно-земельными материалами, то его нельзя применять для их тушения. Диоксид углерода является незаменимым средством для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также вследствие своей неэлектропроводности для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок. Его хранят в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением. Вследствие расширения при выпуске его из баллона происходит сильное охлаждение и образуются хлопья твердого диоксида углерода. В очаге горения твердый диоксид углерода испаряется, понижая температуру горящего вещества и уменьшая концентрацию кислорода. 

К числу жидких огнегасительных средств относятся водные растворы многих солей, например: двууглекислой соды, хлористого кальция, хлористого аммония, глауберовой соли, аммиачно-фосфорных солей и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие пленки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются также негорючие газы. 

Порошковые составы применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, сжиженных газов и др. Огнегасящее действие их основано на изоляции горящего материала от доступа кислорода воздуха или. изоляции паров или газов от зоны горения. Отрицательным свойством таких порошков является то, что они не охлаждают горящие вещества и те могут повторно воспламеняться от нагретых конструкций. Применение порошковых составов ограничено ввиду, их сравнительно небольшой огнегасительной эффективности, кроме того, при хранении они слеживаются. 

Наиболее распространенным средством тушения пожаров являются огнетушители химические пенные типа ОХП-10, воздушно-пенные, порошковые (типа ОП) и хладоновые (типа ОУБ). Воздушно-пенный огнетушитель имеет заряд водного раствора пенообразователя. Химический пенный огнетушитель имеет заряд химических веществ, которые в момент приведения огнетушителя в действие вступают в реакцию с образованием пены и избыточного давления. В хладоновом огнетушителе в качестве огнетушащего средства используют вещества на основе галоидированных углеводородов. 

Необходимое количество первичных средств тушения пожара зависит от типа помещения или установки и величины защищаемо площади. 

 
Таблица 3

Нормы первичных средств пожаротушения для условий строительства

Сооружения и установки	Защища  емая  площадьм2	Первичные средства пожаротушения
		Огнетушители			Ящики с песком	Бочки с водой
		пенные	газовые	порош-  ковые
Строящиеся здания	200	1	-	-	1	1
Строительные леса	40	2	-	-	1	1
Передвижные бытовка	1дом- вагон	1	-	-	-	1
Служебные помещения	200	1	-	-	-	-
Деревообделоч-  ные участки	100	1	-	-	1	-
Газо- и электросварочные мастерские	200	1	-	-	1	-
Помещения для приготовления и хранения анти-  коррозийных и гидроизоляционных составов	200	3	-	-	3	-
Краны, экскаваторы, подъемники и др.	Один механизм	1	1	-	-	-
Склады: сгораемых материалов  ЛВЖ и ГЖ  баллонов, наполненных газами	100    50  200	2    1  1	-    -  -	-    -  -	-   1  -	2    -  1

 

Примечание. Для помещений, не перечисленных в таблице, средства пожаротушения следует подбирать по аналогии с указанными.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Противопожарное водоснабжение

Противопожарное водоснабжение – комплекс инженерно-технических устройств, предназначенных для забора воды, транспортирования, хранения и использования ее для тушения пожаров. Противопожарное водоснабжение разделяется на наружное и внутреннее. Расход воды на противопожарное водоснабжение определяется – по СНиП 2.04.02-84.

Водоснабжение для наружного пожаротушения включает в себя следующие элементы: источники водоснабжения, водозаборные сооружения, установки водоподготовки, насосные станции, водопроводные сети, емкости для хранения воды, насосно-рукавное оборудование. Для получения сильной струи воды из водопроводной сети устанавливают гидранты, к которым при пожаре присоединяют гибкие рукава. Гидранты следует предусмотреть вдоль автодорог на территории предприятия на расстоянии не более 2,5 м от края проезжей части, но не ближе 5 м от стен здания. Внутренние пожарные краны для подачи воды устанавливаются в шкафчиках с остекленной дверцей на площадках лестничных клеток на высоте 1,25 м от пола, длина пожарного рукава 10 – 20м.

Система подачи воды, обеспечивающая успешную борьбу с загораниями и пожарами, называется противопожарным водоснабжением. К противопожарному водоснабжению относятся: подъемный водопровод с гидрантами для установки пожарных колонок и забора воды пожарными насосами, а также различные водоемы. Противопожарный водопровод может быть высокого и низкого давления (рис.2). 

 

 

 

Рис. 2. Схемы подачи воды на тушение пожара от водопровода:

низкого (а) и высокого (б) давления, 1–гидрант; 2–пожарный рукав;

3–объект тушения

 

В пожарном водопроводе высокого давления напор воды, необходимый для тушения пожара, создается специально установленными стационарными пожарными насосами, запуск которых производят при помощи специального устройства не позднее чем через 5 мин после получения сигнала о пожаре.

В этом водопроводе напор воды при полном расходе должен быть такой, чтобы компактная струя, выходящая из пожарного рукава от гидранта, была не менее чем на 10 м выше уровня самой высокой точки здания.

В пожарном водопроводе низкого давления напор воды, необходимый для тушения пожара, создается при помощи передвижных пожарных насосов (мотопомпы, автонасосы и др.), подсоединяемых к гидрантам. На рисунке 64 показаны схемы подачи воды на тушение пожара от водопровода низкого и высокого давления.

Устройство пожарных наружных водопроводов может быть выполнено по двум схемам: тупиковой (рис.3) и кольцевой (рис.4). Кольцевая схема находит более широкое применениям так как она позволяет в случае аварии на одной стороне магистрали подавать воду с другой ее стороны. Тупиковые пожарные линии водопровода прокладываются к отдельно стоящим зданиям при длине трубопровода не более 200 м. Тупиковая схема прокладки водопровода менее надежна в эксплуатации, так как в случае неисправности водопровода в каком-либо месте весь участок труб, расположенный за пунктом повреждения, выходит из строя.

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

Рис. 3. Схема тупикового водопровода: 1 –гидранты;

2–вакуумный водопровод; 3 – насосная  станция; 4 – запасной резервуар для воды; 5 – городская магистраль; 6 –здания 

 

В производственных зданиях предусматривается устройство  внутренних противопожарных водопроводов, внутренняя сеть которых оборудована системой стояков с пожарными кранами диаметром 51 мм, а в помещениях с повышенной пожароопасностью – 61 мм. Вода в сеть подается через два ввода в каждое здание для обеспечения большей надежности водоснабжения. Нормы расхода воды на тушение пожаров внутри промышленных зданий, оборудованных пожарными кранами, принимают исходя из расчета двух стволов на здание с расходом по 2,5 л/с на каждый ствол.

В случае установки в зданиях кроме пожарных кранов спринклерной системы, питаемой от наружного водопровода, расход воды на тушение пожара в течение первых 10 мин (до включения пожарных насосов) составляет 15 л/с (10 л/с – на питание спринклеров и 5 л/с – на питание внутренних пожарных кранов). 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

 

 

Рис. 4. Схема кольцевого водопровода: 1 – гидрант; 2 – насосная станция;3 – запасной резервуар для воды; 4 – городская магистраль; 5 – здания;6 – наружный водопровод

 

Пожарные краны этих водопроводов устанавливаются у выходов (внутри помещения) или на отапливаемых лестничных площадках на высоте 1,35 м от пола. Расстояние между кранами определяется следующим условием: при развернутых рукавах струя из двух кранов достигает любую точку помещения. Внутренние пожарные краны вместе с рукавами и стволами помещаются в специальные шкафы с надписью «Пожарный кран». Шкафы пронумеровываются и пломбируются. Места установки пожарных кранов должны отмечаться световыми указателями.

Под стационарными огнегасительными установками подразумеваются такие, в которых все элементы смонтированы и постоянно находятся в готовности к действию. Такие установки могут быть автоматическими или дистанционного действия. Если установка автоматическая, то при возникновении пожара она будет приведена в действие и при отсутствии в здании людей. Установки дистанционного управления приводятся в действие людьми с определенного места. 

Наибольшее распространение в настоящее время приобрели автоматические спринклерные установки — водяные, воздушные, воздушно-водяные или пенные. Они представляют собой сеть водопроводных труб, расположенных под перекрытием. В трубах постоянно находится вода под давлением и вмонтированы спринклеры 3 из условия орошения одним спринклером 9... 12 м2 нлощади пола. В обычное время отверстие в спринклерной головке, через которое поступает вода, закрыто легкоплавким замком 6. 

При повышении температуры этот замок плавится, вскрывается диафрагма, вода поступает в головку, ударяется о дефлектор 7 и разбрызгивается. Спринклерная система обеспечивает подачу воды непосредственно в очаг пожара. Как только при пожаре вскрывается хотя бы один спринклер, специальный контрольный сигнальный клапан 2 подает сигнал тревоги 4. 

Спринклеры изготовляют на разные температуры вскрытия в зависимости от температуры помещения. 

В спринклерных установках вскрываются лишь головки, оказавшиеся в зоне высокой температуры, кроме того, они обладают сравнительно большой инерционностью вскрываются через 2...3 мин с момента повышения температуры в помещении. 
 

Рис. 5. Схема спринклерной установки

Иногда такая инерционность неприемлема, и целесообразно подавать воду сразу на всю площадь помещения. В таких случаях применяют дренчерные установки группового действия.

Таблица 4

Характеристика спринклерных головок

Температура вскрытия, °С	Нормальная температура помещения, °С	Цвет окраски
72  93  141  182	До 55  56...70  71...100  101...140	-  Белый  Синий  Красный

 

 
   В этих установках  вместо спринклерных головок имеются дренчеры, которые также являются распылительными головками, но без замков, с постоянно открытым отверстием для поступления воды. В обычное время вход воды в сеть закрыт клапаном группового действия. Клапан открывается автоматически или вручную, при этом также подается сигнал тревоги.  
   На предприятиях применяют также паровые, воздушно-пенные установки, автоматические установки объемного газового тушения. Последние удобны для тушения пожаров в небольших закрытых помещениях.

Заключение:

В настоящее время пожары зданий и сооружений производственного, жилого, социально-бытового и культурного назначения, а также массовые лесные и подземные торфяные пожары остаются самым распространенным бедствием. Зачастую пожары приводят к гибели людей и большим материальным ущербам. В этой связи большое значение имеет грамотное и неукоснительное соблюдение норм и правил пожарной безопасности. При этом, наряду с мерами по предотвращению пожаров, должны быть в состоянии полной готовности силы и средства по ликвидации пожаров и смягчению их последствий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильиницкая, А.Ф. Козьяков [и др.]; под общ. ред. С.В. Белова. - 5-е изд., испр. и доп. - М.: Высшая школа, 2005. - 606 с.

2. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособ. для вузов / под ред. Л.А. Муравья. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 530 с.

3. Лобачев, А.И. Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / А.И. Лобачев. - М.: Юрайт-Издат, 2006. - 360 с.

4. Яговкин, Г.Н. Основы обеспечения безопасности жизнедеятельности на машиностроительных предприятиях: учеб. пособ. / Г.Н. Яговкин. - Самара: СамГТУ, 2005. - 214 с.

5. Гринин А.С., Новиков В.н. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие – М.: Фаир – Пресс, 2002.