• Пожарная опасность различных горючих веществ и материалов зависит от их агрегатного состояния, физико-химических свойств, конкретных условий хранения и применения. Пожароопасные свойства материалов и веществ можно характеризовать склонностью к возгоранию, особенностью и характером горения, свойством поддаваться тушению теми или иными средствами и способами пожаротушения. Под склонностью к возгоранию понимают способность материала самовозгораться, воспламеняться или тлеть от различных причин.
• Все строительные материалы и конструкции по возгораемости делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.
• Сгораемыми называются материалы и конструкции из органических веществ, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть при удалении источника огня.
• Трудносгораемыми материалами и конструкциями считаются такие, которые выполнены из сочетания сгораемых и несгораемых материалов (фибролит; асфальтовый бетон; войлок, вымоченный в глиняном растворе; дерево, подвергнутое глубокой огнезащитной пропитке). Эти материалы при воздействии огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня; после удаления источника огня их горение или тление прекращается.
• К несгораемым относят материалы и конструкции из неорганических материалов, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
• Большинство сгораемых жидкостей более пожароопасны, чем твердые горючие материалы и вещества, так как они легче воспламеняются, интенсивнее горят, образуют взрывчатые паровоздушные смеси и плохо поддаются тушению водой.
• Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся с температурой вспышки до 45° и горючие с температурой вспышки выше 45° С. Низкую температуру вспышки имеют бензин А-74 (— 36° С), ацетон (—20° С), высокую — глицерин (158° С), льняное масло (300° С).
• Горение в cмесях горючих газов, паров или пыли с воздухом способно распространяться не при любом соотношении компонентов, а лишь в определенных пределах состава, называемых концентрационными пределами воспламенения (взрыва). Минимальная и максимальная концентрация горючих газов, паров или пыли в воздухе, способные воспламеняться, называются нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения (взрыва).
• Все смеси, концентрации которых находятся между пределами воспламенения, т. е. в области воспламенения, способны распространять горение и называются взрывоопасными. Смеси же, концентрации которых находятся ниже низшего и выше верхнего пределов воспламенения, в замкнутых объемах гореть неспособны и являются безопасными. Однако необходимо иметь в виду, что смеси, концентрации которых находятся выше верхнего предела воспламенения, при выходе из замкнутого объема в воздух способны гореть диффузионным пламенем, т. е. ведут себя как пары пыли и газы, не смешанные с воздухом.
• Для того, чтобы произошло возгорание необходимо наличие трех условий. Это еще называют пожарный треугольник.

1.Горючая среда

2.Источник зажигания — открытый огонь — химическая реакция, электроток.
3.Наличие окислителя, например кислорода воздуха.

• Сущность горения заключается в следующем — нагревание источников зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. В процессе теплового разложения образуется угарный газ, вода и большое количество тепла. Выделяется также углекислый газ и сажа, которая оседает на окружающем рельефе местности. Время от начала зажигания горючего материала до его воспламенения — называет временем воспламенения. Максимальное время воспламенения может составлять несколько месяцев. С момента воспламенения начинается пожар.

Для успешного тушения пожара необходимо применение наиболее подходящего огнетушащего вещества, вопрос — о выборе которого должен быть решен практически мгновенно. Правильный его выбор позволит снизить повреждения судна и опасность для всего экипажа. Эта задача значительно облегчается введением классификации пожаров и подразделением их на четыре типа, или класса, обозначаемых латинскими буквами А, В, С, D. В каждый класс включены пожары, связанные с загоранием материалов, имеющих одинаковые свойства при горении и требующих применения одних и тех же огнетушащих веществ. Поэтому для успешной борьбы с пожаром совершенно необходимо знание этих классов, а также характеристик горючести материалов, имеющихся на судне.

Классификация пожаров имеет несколько стандартов, например: ISO 3941 (стандарт Международной организации стандартов) и стандарт NFPA10 (National Fire Protection Association). Здесь приводится последний.

Пожары класса А — это пожары, связанные с горением твердых (образующих золу) горючих материалов, которые могут быть потушены с помощью воды и водных растворов. К таким материалам относятся: древесина и древесные материалы, ткани, бумага, резина и некоторые пластмассы.

Пожары класса В — это пожары, вызванные горением воспламеняющихся или горючих жидкостей, воспламеняющихся газов, жиров и других подобных веществ. Тушение этих пожаров осуществляют прекращением поступления кислорода к огню или предотвращением выделения горючих паров.

Пожары класса С — это пожары, возникающие при воспламенении находящегося под напряжением электрооборудования, проводников или электроустройств. Для борьбы с такими пожарами используют огнетушащие вещества, не являющиеся проводниками электричества.

Пожары класса D — это пожары, связанные с возгоранием горючих металлов: натрия, калия, магния, титана или алюминия и др. Для тушения таких пожаров используют теплопоглощающие огнетушащие вещества, например некоторые порошки, не вступающие в реакцию с горящими металлами. Основная цель разработки такой классификации — помочь экипажам судов при выборе соответствующего огнетушащего вещества. Однако недостаточно знать, что вода — наилучшее средство борьбы с пожарами класса А, поскольку она обеспечивает охлаждение, или что порошок хорошо применять для сбивания пламени при горении жидкости, нужно уметь правильно подавать огнетушащее вещество, используя при этом точные технические приемы борьбы с огнем. Для горения необходимы три элемента: горючее вещество, которое будет испаряться и гореть, кислород для соединения с горючим веществом и теплота для повышения температуры паров горючего вещества до момента их воспламенения. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о двух важных факторах, необходимых для, предотвращения и тушения пожаров:

1) если одна из сторон треугольника отсутсгвует, пожар не может начаться;

2) если одну из сторон треугольника исключить, пожар погаснет.

Пожарный треугольник — простейшее представление трех факторов, необходимых для существования пожара, но он не поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, возникающую между горючим веществом, кислородом и теплотой в результате химической реакции.

Воробьева Анастасия, Павлюк Любовь

Анализ количества пожаров, возникающих в Банском районе за последние 5 лет, говорит о том, что с каждым годом количество пожаров резко возросло.

Пожары наносят огромный материальный ущерб. Только в 2012 году материальный ущерб от пожаров в Баганском районе составил более 8 миллионов рублей.

Создавая проект мы решили рассмотреть вопросы при каких условиях возникает процесс горения.

1.2.Цель: выяснить условия, необходимые для протекания процесса горении.

1.3.Задачи:

• Определить, что такое горение;
• Выяснить условия, которые необходимы для процесса горения;
• Провести опыты.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение Владимировская основная общеобразовательная школа

Тема: «Треугольник огня»

Руководитель: Панина Татьяна Ивановна

Владимировка 2013г

1.Введение………………………………………………………………….3

1.2.Цель…………………………………………………………………….4

1.3.Задачи…………………………………………………………………..4

2.Что такое огонь?........................................................................................4

2.1. Горючее вещество (топливо)…………………………………………4

2.2. Окислитель…………………………………………………………….5

2.3. Температура возгорания (тепло)…………………………….……….5

3. Треугольник огня………………………………………………………..6

3.1.Опыт №1………………………………………………………………..6

3.2. Опыт №2……………………………………………………………….7

3.3. Опыт №3……………………………………………………………….7

4. Вывод………………………………………………………………….…8

5. Заключение………………………………………………………….…...8

Список литературы……………………………………………………..….9

1.Введение

Анализ количества пожаров, возникающих в Банском районе за последние 5 лет, говорит о том, что с каждым годом количество пожаров резко возросло.

Пожары наносят огромный материальный ущерб. Только в 2012 году материальный ущерб от пожаров в Баганском районе составил более 8 миллионов рублей.

Создавая проект мы решили рассмотреть вопросы при каких условиях возникает процесс горения.

1.2.Цель: выяснить условия, необходимые для протекания процесса горении.

1.3.Задачи:

• Определить, что такое горение;
• Выяснить условия, которые необходимы для процесса горения;
• Провести опыты.

2.Что такое огонь?

Огонь - явление горенья; высшая степень жара, которая проявляется сгущенным светом; соединенье тепла и света, при сгорании тела… Неправда ли красивое определение дает толковый словарь Даля?

Сущность горения была открыта в 1756 году великим русским ученым М.В. Ломоносовым.. своими опытами он доказал, что горение – это химическая реакция соединения горючего вещества с кислородом воздуха. Поэтому, для того чтобы огонь возник необходимо три составляющие: источник тепла, горючие вещества и окислитель (кислород воздуха). Источник тепла – это все что можно зажечь, это бытовые электрические приборы или открытое пламя, горючие вещества все, что может гореть:

2.1. Горючее вещество (топливо)
Горючие вещества (материалы) – вещества (материалы), способные к взаимодействию с окислителем (кислородом воздуха) в режиме горения. По горючести вещества (материалы) подразделяют на три группы:

• негорючие вещества и материалы не способные к самостоятельному горению на воздухе;
• трудногорючие вещества и материалы – способные гореть на воздухе при воздействии дополнительной энергии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;
• горючие вещества и материалы – способные самостоятельно гореть после воспламенения или самовоспламенения самовозгорания.

Горючие вещества (материалы) – понятие условное, так как в режимах, отличных от стандартной методики, негорючие и трудногорючие вещества и материалы нередко становятся горючими.
Среди горючих веществ имеются вещества (материалы) в различных агрегатном состоянии: газы, пары, жидкости, твёрдые вещества (материалы), аэрозоли. Практически все органические химические вещества относятся к горючим веществам. Среди неорганических химических веществ также имеются горючие вещества (водород, аммиак, гидриды, сульфиды, азиды, фосфиды, аммиакаты различных элементов).
Горючие вещества (материалы) характеризуются показателями пожарной опасности. Введением в состав этих веществ (материалов) различных добавок (промоторов, антипиренов, ингибиторов) можно изменять в ту или иную сторону показатели их пожарной опасности.
2.2. Окислитель
Окислитель является второй стороной треугольника горения. Обычно в качестве окислителя при горении выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие окислители - окислы азота и т.п.
Критическим показателем для кислорода воздуха как окислителя, является его концентрация в воздушной среде закрытого судового помещения в объемных пределах выше 12-14%. Ниже этой концентрации горение абсолютного большинства горючих веществ не происходит. Однако некоторые горючие вещества способны гореть и при более низких концентрациях кислорода в окружающей газовоздушной среде.
2.3. Температура возгорания (тепло)
Есть много понятий, применяемых к температурам, при которых возможно возгорание. Главнейшие из них:
Температура вспышки - наименьшая температура, при которой вещество выделяет достаточно горючих для воспламенения паров, при воздействии открытым пламенем, но горение не продолжается.
Температура воспламенения - наименьшая температура, при которой вещество дает достаточно горючих испарений для возгорания и продолжения горения при приложении открытого пламени.
Примечание. Можно заметить, что разница между температурой вспышки и температурой горения в том, что в первом случае происходит мгновенная вспышка, а во втором температура должна быть достаточно высока, чтобы производить достаточно горючих паров для горения, независимо от источника возгорания.

Сегодня общепринятым считается следующее определение – огонь – это совокупность раскаленных газов или плазмы, выделяющихся в результате различных обстоятельств. К этим обстоятельствам может относиться: различные химические реакции, нагревание горючего материала до определенной точки, контакт тока высокого напряжения с горючими материалами и т.д. Объяснение огня с химической точки зрения выглядит следующим образом – огонь – это область пространства, в которой реагирующие между собой вещества и продукты их взаимодействия находятся в газообразном состоянии.

С физической точки зрения огонь объясняют так – это светящаяся горячая зона взаимодействия паров, газов или продуктов термического разложения горючего вещества с кислородом. Горючее вещество может быть твердым, жидким и газообразным. А тот самый цвет, благодаря которому родилась поговорка «на огонь человек может смотреть вечно», появляется из-за наличия различных примесей. Добиться бесцветного пламени, которое можно будет вычислить визуально только по колебаниям воздуха, можно только в специальных условиях, поэтому бытовой огонь всегда «цветной». Температура огня может быть различна. Она зависит от источника горения и от продуктов, участвующих в реакции горения.

3. Треугольник огня

3.1.Опыт №1

Оборудование: восковые свечи, банки разного объема.

Ход работы:

• Зажигаем свечи.
• Накрываем свечи банками.
• Через некоторое время свеча, накрытая литровой банкой огонь слабеет и она затухает; затем проходит еще время и свеча затухает, накрытая трехлитровой банкой.

Вывод: да действительно процесс горения не возможен без окислителя, которым в данном случае является кислород.

3.2. Опыт №2

Оборудование: коробок со спичками

Ход работы:

• Зажигаем спичку.
• Спичка сгорает и потухает
• У нас имеется окислитель и источник воспламенения, но нет горючего вещества.

Вывод : процесс горения невозможен без горючего вещества.

3.3. Опыт №3

Оборудование: костер; камень, железо, ткань, книга, часть плитки потолочной.

Ход работы:

• Поочередно ложем в костер различные предметы и наблюдаем.
• Плитка потолочная быстро плавится и сгорает.
• Ткань плавится и сгорает.
• Книга загорается и горит.
• Камень не горит, а только нагревается.
• Железо не горит, а только нагревается.

Вывод: Есть камень и железо не горит, а ткань, плитка потолочная, книга горят. Камень и железо – негорючие вещества, а значит процесс горения невозможен.

4. Вывод

Для того чтоб протекал процесс горения необходимы три условия: наличие горючего вещества, наличие окислителя, наличия источника воспламенения. Исключив хотя – бы одно из условий процесс горения невозможен. На основе этих особенностей и строится процесс тушения пожаров. Чаще всего исключается окислитель:

• Если на сковороде загорелся жир, достаточно закрыть сковороду крышкой.
• Загорелся телевизор, накрыть плотной тканью.

5. Заключение

Процесс горения – это химическая реакция при которой выделяется большое количество тепловой и световой энергии. Для запуска и поддержки реакции необходимы три основных элемента: кислород, топливо и тепло. Объединение трех элементов называют «Треугольник огня». В этой статье познакомимся и подробно рассмотрим составляющие этого треугольника.

Что такое Треугольник Огня

Какая из сторон треугольника удаляется при тушении разными способами:

• Тушение пожара песком или накрывание одеялом лишит огонь кислорода
• Вода резко снизит температуру
• Лесные просеки лишают возгорание топлива.

Три обязательных компонента, необходимых для протекания процесса горения принято графически изображать в виде «треугольника огня» или как его еще называют «Fire Triangle». При объединении этих составляющих начинается реакция, а если убрать хоть один из элементов, треугольник будет разрушен и горение остановится.

Элементы треугольника

Тепло (температура)

Температура, при соблюдении некоторых условий, может привести к воспламенению веществ и материалов. Повышая температуру трением одной дощечки об другую, наши предки добывали огонь. Позже люди научились поднимать температуру материала точечно, используя зажигалки, спички или огниво. Искра, отлетающая от кремня, достигает температуры 1100C и этого хватит для поджигания заготовленного трута. Разгоревшийся огонь сам поддерживает температуру, необходимую для продолжения реакции горения.

Снизить температуру просто. Известно, что, если залить костер водой- огонь потухнет, ведь вода резко снижает температуру пламени. Так просто снижение температуры убирает сторону треугольника и останавливает горение.

Топливо

Третья сторона треугольника, топливо, еще одна составляющая процесса горения. Топливом являются любые виды горючих материалов, включая бумагу, масла, древесину, газы, ткани, жидкости, пластмассы и резину. Эти материалы и вещества, выделяют энергию под воздействием высокой температуры и притоке кислорода. Убрав «пищу» огня, Вы точно разрушите треугольник. Например, закройте газ на плите и горение прекратится. Этим свойством пользуются пожарные, разбирая горящие конструкции. По этому принципу устроена противопожарная защита лесных массивов – пожарные просеки разделяют участки с «топливом».

Кислород

Кислород выступает в роли окислителя в процессе горения. Чем больше кислорода, тем интенсивнее будет проходить реакция и тем выше будет температура. Примером воздействия кислорода на реакцию может послужить то, как раздувают угли в мангале, турбины в двигателях автомобилей или кислородно-аргоновые горелки. При прекращении подачи кислорода к очагу возгорания, огонь потухнет, а треугольник останется без одной из своих сторон.

На этом принципе основаны некоторые средства пожаротушения: аэрозольные и порошковые огнетушители. Именно поэтому нельзя тушить водой загоревшееся на плите масло- испарение воды резко добавит кислород к очагу. Просто накройте кастрюлю крышкой, и реакция останется без воздуха.

Основы пожаротушения

Понимание того, как огонь построен и может распространяться, важно для того, чтобы научиться тушить пожары. Все средства первичного пожаротушения действуют по принципам удаления одной или нескольких сторон треугольника. Например, углекислотные и водные огнетушители снижают температуру, а порошковые и аэрозольные блокируют приток кислорода, как и противопожарное полотно с песком, входящие в комплектацию пожарных щитов.

Реакция горения происходит при одновременном действии трех факторов: наличии горючего вещества, которое будет испаряться и гореть; достаточном количестве кислорода для окисления элементов вещества; источнике теплоты, повышающем температуру до границы воспламенения. При отсутствии одного из факторов пожар не может начаться. Если во время пожара удается один из факторов исключить, то пожар прекращается.

Если пожар не удается локализовать в ранней стадии, то интенсивность его распространения нарастает, чему способствуют следующие факторы.

Теплопроводность : большинство судовых конструкций выполнено из металла, обладающего высокой теплопроводностью, что способствует передаче большого количества теплоты и распространению пожара с одной палубы на другую, из одного отсека в другой. Под воздействием теплоты от пожара начинает желтеть, а затем вспучиваться краска на переборках, повышается температура в соседнем с пожаром отсеке и при наличии в нем горючих веществ возникает дополнительный очаг пожара.

Лучистый теплообмен : высокая температура в очаге пожара способствует образованию лучевых потоков теплоты, распространяющихся прямолинейно во все стороны. Встречающиеся на пути теплового потока судовые конструкции частично поглощают теплоту потока, что приводит к повышению их температуры. Вследствие лучистого теплообмена могут воспламениться горючие материалы. Особенно интенсивно он действует внутри судовых помещений. Кроме распространения пожара лучистый теплообмен создает значительные трудности при операции по ликвидации пожара и требует применения специальных защитных средств для людей.

Конвективный теплообмен : при распространении горячего воздуха и нагретых газов по судовым помещениям переносится значительное количество теплоты от очага пожара. Нагретые газы и воздух поднимаются, их место занимает холодный воздух -создается естественный конвективный теплообмен, который может стать причиной возникновения дополнительных очагов пожара.

Распространению пожара способствуют следующие факторы: теплопроводность металлических конструкций судна; лучистый теплообмен, вызванный высокой температурой; конвективный теплообмен, возникающий при движении потоков нагретых газов и воздуха.

Опасность пожара. Во время пожара создается серьезная опасность для здоровья и жизни людей. К опасным факторам пожара относятся, следующие.

Пламя: при непосредственном воздействии на людей может вызвать местные и общие ожоги и поражение дыхательных путей. При тушении пожара без специальных защитных средств следует находиться на безопасном расстоянии от очага загорания.

Теплота: для человека опасна температура выше 50 °С. В районе пожара на открытом пространстве температура поднимается до 90 °С, а в закрытых помещениях - 400°С. Непосредственное воздействие потоков теплоты может привести к обезвоживанию организма, ожогам, поражению дыхательных путей. Под воздействием высокой температуры у человека могут начаться сильное сердцебиение и нервное возбуждение с поражением нервных центров.

Газы: химический состав газов, образующихся при пожаре, зависит от горючего вещества. Во всех газах содержится двуокись углерода ССЬ (углекислый газ) и окись углерода СО. Наиболее опасна для человека окись углерода. Два-три вдоха воздуха, содержащего 1,3% СО, приводят к потере сознания, а несколько минут дыхания - к гибели человека. Избыточное содержание двуокиси углерода в воздухе уменьшает поступление кислорода в легкие, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности человека.

При воздействии высоких температур на синтетические материалы, происходит выделение газов насыщенных высокотоксичными веществами, содержание которых в воздухе даже в незначительной концентрации представляет серьезную угрозу жизни человека.

Дым: частицы несгоревшего углерода и других веществ, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым, который раздражает глаза, носоглотку и легкие. Дым перемешан с газами, и в нем содержатся все токсичные вещества, присущие газам.

Взрыв: пожар может сопровождаться взрывами. При определенной концентрации паров горючих веществ в воздухе, изменяющейся под действием теплоты, создается взрывоопасная смесь. Причиной взрыва могут стать избыточный поток теплоты, разряды статического электричества или детонирующие удары, а также чрезмерное повышение давления в сосудах, находящихся под давлением. Взрывоопасная смесь может образоваться при содержании в воздухе паров нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся жидкос­тей, угольной пыли, пыли от сухих продуктов. Последствиями взрыва могут быть серьезные разрушения металлических конструкций судна и гибель людей.

Пожар представляет серьезную опасность для судна, здоровья и жизни людей. Основными факторами опасности являются: пламя, теплота, газы и дым. Особенно серьезную опасность представляет вероятность взрыва.

Треугольник горения ("пожарный треугольник") Для процесса горения
необходимы соответствующие условия: горючее вещество, что способно самостоятельно
гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород), а также источник
воспламенения, что должен иметь определенную температуру и достаточный запас
теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет. Так
называемый пожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество)
могут дать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для
существования пожара. Символический пожарный треугольник иллюстрирует это положение и дает представление о важных факторах, необходимых для предотвращения и тушения пожаров:

Если одна из сторон треугольника отсутствует, пожар не может начаться;

Если одну из сторон треугольника исключить, пожар потухнет.

Рис. 3. Пожарный треугольник

1 - горючее вещество, 2- источник теплоты, 3 - кислород воздуха