Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

PROCES SPALANIA. ROZWÓJ POŻARU. wtorek, 28 stycznia 20141.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "PROCES SPALANIA. ROZWÓJ POŻARU. wtorek, 28 stycznia 20141."— Zapis prezentacji:

1

2 PROCES SPALANIA. ROZWÓJ POŻARU. wtorek, 28 stycznia 20141

3 Cele dydaktyczne wymienić rodzaje procesów spalania wymienić rodzaje procesów spalania określić czynniki niezbędne do zaistnienia spalania określić czynniki niezbędne do zaistnienia spalania scharakteryzować spalanie się ciał stałych, cieczy i gazów scharakteryzować spalanie się ciał stałych, cieczy i gazów omówić zjawiska towarzyszące spalaniu oraz wynikające z tego zagrożenia omówić zjawiska towarzyszące spalaniu oraz wynikające z tego zagrożenia znać przebieg rozwoju pożaru znać przebieg rozwoju pożaru wskazać czynniki decydujące o możliwościach rozprzestrzeniania się pożaru wskazać czynniki decydujące o możliwościach rozprzestrzeniania się pożaru omówić sposoby przerywania procesu spalania omówić sposoby przerywania procesu spalania dobrać i zastosować odpowiedni środek gaśniczy dobrać i zastosować odpowiedni środek gaśniczy zgasić pożar w zarodku, ugasić palącą się odzież na człowieku, wezwać straż pożarną. zgasić pożar w zarodku, ugasić palącą się odzież na człowieku, wezwać straż pożarną. wtorek, 28 stycznia 20142

4 Słowa kluczowe spalanie spalanie zapłon zapłon zapalenie zapalenie samozapalenie samozapalenie wybuch wybuch granice wybuchowości granice wybuchowości płomień płomień dym dym pożar pożar wtorek, 28 stycznia n strefa spalania n strefa oddziaływania cieplnego n strefa zadymienia n ognisko pożaru n rozgorzenia

5 spalanie bezpłomieniowe (tlenie) - proces spalania niektórych paliw stałych, charakteryzujących się tym, ze w czasie spalania nie występuje płomień, tzn. nie tworzy się (lub w minimalnej ilości) palna faza lotna. spalanie płomieniowe - proces spalania palnej fazy lotnej. SP ma miejsce podczas spalania gazów, cieczy i materiałów stałych, które podczas ogrzewania przechodzą w stan lotny. wtorek, 28 stycznia Spalanie Spalaniem nazwiemy złożony fizykochemiczny proces wzajemnego oddziaływania materiału palnego (paliwa) i powietrza (utleniacza) charakteryzujący się wydzielaniem ciepła i światła, a także gazów i dymów. Odróżnia się dwa rodzaje procesu spalania:

6 wtorek, 28 stycznia Spalanie bezpłomieniowe Spalaniem bezpłomieniowe wymaga zaistnienia trzech czynników do powstania procesu spalania i jego trwania: palny materiał ciepło tlen

7 Spalanie bezpłomieniowe wtorek, 28 stycznia 20146

8 7 palny materiał Spalanie płomieniowe Spalaniem płomieniowe wymaga zaistnienia czterech czynników do powstania procesu spalania i jego trwania. rodnikowa reakcja ciepło tlen Łączenie się materiału palnego z tlenem jest poprzedzone termicznym rozpadem cząsteczek na atomy, które łatwiej wchodzą w reakcje.

9 Spalanie płomieniowe wtorek, 28 stycznia 20148

10 Zapalenie polega na równomiernym ogrzaniu materiału palnego do takiej temperatury, w której zapali się on samorzutnie w całej masie bez udziału tzw. punktowego bodźca energetycznego. Zapłon to zapalenie mieszaniny palnej punktowym bodźcem energetycznym. Dzieje się to w ograniczonej przestrzeni, a czoło płomienia przemieszcza się następnie już samoczynnie na całą pozostałość mieszaniny. Dotyczy cieczy palnych. Samozapalenie jest to egzotermiczny proces zachodzący w wyniku zmian biologicznych, fizycznych lub chemicznych. Wytworzone ciepło powoduje zapalenie się materiału bez zewnętrznego bodźca energetycznego. wtorek, 28 stycznia Zapalenie, zapłon i samozapalenie Proces spalania może nastąpić w wyniku zapalenia, zapłonu lub samozapalenia.

11 Klasyfikacja materiałów z uwagi na parametry pożarowe MATERIAŁY NIEPALNE PALNE NIEDYMIĄCE NIETOKSYCZNE NIE KAPIĄCE pod wpływem ognia NIE ODPADAJĄCE pod wpływem ognia NIEZAPALNE TRUDNO ZAPALNE ŁATWO ZAPALNE

12 Charakterystyka materiałów palnych wtorek, 28 stycznia Łatwo zapalny: jego znormalizowana próbka w określonych warunkach poddana działaniu płomienia lub promieniowania cieplnego zapala się płomieniem i po odjęciu źródła ciepła pali się dalej Trudno zapalny: jego znormalizowana próbka w określonych warunkach poddana działaniu płomienia lub promieniowania cieplnego pali się w obszarze działania źródła ciepła, a po jego usunięciu gasną

13 Materiał niezapalny: jest to materiał, którego próbki poddane badaniom w określonych warunkach w ciągu ustalonego czasu: nie zapalają się, nie powodują wydzielania palnych gazów mogących zapalić się za pomocą płomienia umieszczonego nad powierzchnią próbki oraz nie spowodują wydzielania ciepła w takich ilościach, by podnieść temperaturę do określonych wartości. wtorek, 28 stycznia Charakterystyka materiałów palnych

14 wtorek, 28 stycznia Spalanie ciał stałych n Ciała stałe pod wpływem ciepła poddane zostają rozkładowi termicznemu, wydzielając substancje lotne, palące się płomieniem. Na powierzchni tworzy się powłoka węglowa ulegająca procesowy żarzenia. Im większe jest rozdrobnienie materiału, tym większa jest powierzchnia i szybkość spalania. n Pyły są rozdrobnioną formą ciała stałego, które mogą spalać się płomieniowo, bezpłomieniowo oraz w przypadku wzburzenia - wybuchowo.

15 wtorek, 28 stycznia CIEPŁO palenie zapalenie utlenienie parowanie np. kamfora, naftalina itp. CIEPŁO palenie zapalenie utlenienie parowanie topnienie np. siarka, stearyna, fosfor CIEPŁO palenie zapalenie utlenienie rozkład np. papier, drewno, słoma CIEPŁO Spalanie ciał stałych

16 wtorek, 28 stycznia Spalanie cieczy palnych n Ciecze palne spalają się powierzchniowo, parując uprzednio. Zapalenie następuje z chwilą gdy osiągnięte zostanie odpowiednie stężenie par i pojawi się odpowiedni bodziec energetyczny o odpowiedniej temperaturze i pojemności cieplnej. Spalaniu ulegają tylko pary cieczy palnej, a wytworzone ciepło podgrzewa ciecz intensyfikując proces parowania i spalania. Spalanie przebiega z wydzielaniem się płomienia o stosunkowo wysokiej temperaturze. Spalanie par cieczy może przebiegać wybuchowo.

17 wtorek, 28 stycznia O 2 Schemat spalania cieczy palnych ciecz palna pary cieczy palnej strefa spalania

18 wtorek, 28 stycznia Spalanie gazów palnych n Gazy palne spalają się objętościowo, a przebieg spalania może mięć charakter spalania deflagracyjnego (propagacyjnego) lub wybuchowego. Gazy wydobywające się ze zbiornika pod ciśnieniem mogą spalać się w sposób ciągły i stabilny, jednakże będą powodować nagrzewanie się otoczenia, powodują rozprzestrzenianie się pożaru. Spalanie gazów przebiega z wydzielaniem się płomienia o wysokiej temperaturze. Do zapalenia gazu palnego wystarczy bardzo niewielki bodziec energetyczny. n Spalanie wybuchowe jest spalaniem objętościowym, skutkującym gwałtownym przyrostem ciśnienia. Spalanie wybuchowe może wystąpić tylko wtedy gdy jej stężenie w powietrzu znajdować się będzie w przedziale dolnej i górnej granicy wybuchowości.

19 wtorek, 28 stycznia Spalanie materiałów palenie CIEPŁO zapalenie utlenienie parowanie CIEPŁO cieczy palenie CIEPŁO zapalenie utlenienie CIEPŁO gazów

20 wtorek, 28 stycznia Spalanie materiałów palnych Przykładowy rozkład temperatur w strefie spalania w zależności od rodzaju spalanego materiału Gazy Ciecze Ciała stałe Przykładowy rozkład temperatur w strefie spalania w zależności od rodzaju spalanego materiału

21 wtorek, 28 stycznia POŻAR jest to niekontrolowany proces palenia przebiegający w miejscu do tego celu nie przeznaczonym. Zjawisko pożaru POŻAR ukryty otwarty ZEWNĘTRZNY WEWNĘTRZNY pojedynczy blokowy przestrzenny WEWNĘTRZNY ZEWNĘTRZNY

22 wtorek, 28 stycznia n Pożar wewnętrzny rozwija się i rozprzestrzenia w zamkniętych przestrzeniach (wewnątrz budynków, urządzeń i innych obiektów). –Pożary wewnętrzne ukryte przebiegają w pustych przestrzeniach stropów, ścian, czy też wewnątrz urządzeń i aparatur technologicznych. W obiekcie odczuwa się obecność lotnych substancji spalania, pojawiają się smugi dymu, które mogą powodować błędną lokalizację miejsca przebiegu procesu spalania, ponieważ dym przemieszczania się zgodnie z kierunkiem prądów i ciągów powietrznych. –Pożary wewnętrzne otwarte rozwijają się w przestrzeni zamkniętej z widzialnym ogniskiem pożaru. n Pożar zewnętrzny przebiega na zewnątrz budynku lub poza budynkiem (obiektem), na odkrytej przestrzeni (lasy, uprawy, składowiska otwarte itp.). Jego cechą charakterystyczną jest oddawanie energii cieplnej w przestrzeni nie ograniczonej elementami konstrukcyjnymi. Zjawisko pożaru

23 Grupy pożarów Grupa Materiał palny Przykład ACiała stałe organiczne drewno, papier, węgiel, tkaniny, słoma, itd.. B Ciecze palne i substancje stałe topiące się benzyna, nafta i jej pochodne, alkohol, aceton, itd.. CGazy metan, acetylen, propan, wodór, gaz miejski DMetalesód potas, fosfor, glin i ich stopy F Pożary produktów żywnościowych pożary tłuszczy i olejów w urządzeniach kulinarnych

24 Rodzaje pożarów mały średni duży bardzo duży 301÷1000 m ÷5000 m 3 10÷100 ha 13÷36 prądów gaśniczych 71÷300 m 2 351÷1500 m 3 1÷10 ha 5÷12 prądów gaśniczych do 70 m 2 do 350 m 3 do 1 ha do 4 prądów gaśniczych ponad 1000 m 2 ponad 5000 m 3 ponad 100 ha POŻAR

25 Płomień to widzialna objętość gazowa, w której przebiegają procesy rozkładu termicznego, utleniania, spalania itd. Płomień powstaje w części przestrzeni, w której zachodzi chemiczna reakcja spalania. Wysokość temperatury płomienia może być różna w zależności od rodzaju spalanego materiału. Im jaśniejszy płomień tym wyższa jest jego temperatura. wtorek, 28 stycznia n PŁOMIEŃ n DYM n LOTNE PRODUKTY SPALANIA n STAŁE PRODUKTY SPALANIA Zjawisko towarzyszące procesom spalania

26 Dym to składowe produkty spalania materiałów organicznych, w których rozproszone są małe cząstki gazowe i stałe, nadające mu charakterystyczną barwę, zapach, smak, gęstość i toksyczność, a także zdolność przenikania i przemieszczania się w otoczeniu. Dym o barwie niebieskiej, białej i żółtej oraz o smaku gorzkawym i słodkawym wskazuje na obecność substancji trujących. wtorek, 28 stycznia Zjawisko towarzyszące procesom spalania

27 wtorek, 28 stycznia Zjawisko towarzyszące procesom spalania Lotne produkty spalania to między innymi: n dwutlenek węgla n tlenek węgla n metan n wodór n siarkowodór n dwutlenek siarki

28 wtorek, 28 stycznia Zjawisko towarzyszące procesom spalania Stałe produkty spalania to między innymi: n sadza (cząstki nie spalonego węgla), n popiół (mineralne zanieczyszczenia, które powstają w procesie spalania), n żużel (po przekroczeniu temperatury właściwej dla danego materiału popiół stapia się tworząc szklistą masę zwaną żużlem).

29 STREFOWY MODEL POŻARU wtorek, 28 stycznia Każdy pożar, niezależnie od tego w jaki sposób został zainicjowany proces spalania, posiada swój początek tak w czasie jaki i w konkretnej przestrzeni. Stąd tez miejsce, w którym powstał pożar określa się mianem ogniska pożaru. Miejsce tym jest zawsze ściśle określony punkt w pomieszczeniu, urządzeniu, aparaturze, instalacji itd. Przestrzeń w której powstał pożar oraz zjawiska mu towarzyszące, mające wpływ na sytuację pożarową, można umownie podzielić na cztery strefy: strefę spalania, strefę konwekcyjną strefę zadymienia strefę oddziaływania cieplnego,

30 Strefa spalania to przestrzeń, w której następuje przygotowanie materiałów palnych do spalania (tworzenie fazy gazowej) oraz ich spalania. Parametrami charakteryzującymi strefę spalania są: Strefa spalania temperatura płomieni, szybkość spalania materiału palnego, wielkość strefy spalania t.j. objętość i wysokość wtorek, 28 stycznia

31 Strefa konwekcyjna występuje w początkowej fazie pożaru wewnętrznego (do czasu zaistnienia rozgorzenia) oraz w całym okresie pożaru zewnętrznego. Strefę konwekcyjną tworzą unoszące się ku górze gorące produkty spalania, tworząc kształt słupa konwekcyjnego. Strefa konwekcyjna wtorek, 28 stycznia

32 Kolumna Konwekcyjna Ognia pomieszczenie spalaj ą cy się materiał palny Kolumna Konwekcyjna Ognia tzw. KKO

33 Strefa oddziaływania cieplnego to część przestrzeni wokół strefy spalania, w której wydzielające się ciepło stwarza niebezpieczeństwo zmian w sytuacji pożarowej i zagrożenie dla ludzi. Za graniczą temperaturę strefy przyjmuje się 60 o C. Rozmiary strefy zależą w szczególności od: rodzaju pożaru (zewnętrzny lub wewnętrzny), wielkości strefy spalania, temperatury spalania, sposobów rozchodzenia się ciepła. Strefa oddziaływania cieplnego wtorek, 28 stycznia

34 Strefa zadymienia to przestrzeń wypełniona dymem (gazowe produkty spalania materiałów organicznych, w których rozproszone są cząsteczki stałe i ciekłe procesu spalania). Prowadzenie działań w strefie zadymionej jest utrudnione ponieważ występuje zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi. Strefa zadymienia (strefa podsufitowa) wtorek, 28 stycznia

35 FAZY ROZWOJU POŻARU Praktyka pożarnicza wskazuje, że każdy pożar ma pewne swoiste właściwości (prawidłowości) rozwoju, zwane fazami rozwoju pożaru. Rozróżnia się trzy zasadnicze fazy, przy czym ognisko pożaru należy traktować jako element inicjujący pożar. wtorek, 28 stycznia

36 Pożar może być zapoczątkowany przez różne źródła zapalenia np. tlący się papieros, zapalona zapałka, wyładowanie elektryczne itp. Spalający się materiał wydzielając ciepło, ogrzewa otoczenie, co w konsekwencji, w korzystnych warunkach akumulacji ciepła może spowodować zapalenie się materiałów istniejących w sąsiedztwie. Ciepło jakie wywiązuje się podczas pożaru przenosi się nie tylko ku górze, lecz rozchodzi się we wszystkich kierunkach, przy czym ilość ciepła jest proporcjonalna do temperatury ogniska pożaru i wprost proporcjonalna do odległości od niego. Faza I wtorek, 28 stycznia

37 Promieniowanie cieplne działające zwłaszcza wszerz jest głównym powodem samozapalenia się materiałów znajdujących się w pobliżu ogniska pożaru i zasadniczym czynnikiem decydującym o rozszerzaniu się pożaru. Stąd też czas od powstania pożaru do przygotowania przez niego gazowych mieszanin palnych jest różny i zależy od szeregu parametrów w szczególności od: a) temperatury ogniska pożaru b) rodzaju i ilości materiałów palnych w ognisku pożaru i otoczeniu c) stopnia rozproszenia tych materiałów d) zawartości tlenu w powietrzu e) stopnia nawilgocenia materiałów itp. Faza I wtorek, 28 stycznia

38 Rozgorzenie ma miejsce, kiedy maksymalne temperatury pod sufitem pomieszczenia osiągają wartość ok o C, a przy podłodze ok o C. Zakończenie fazy I - zjawisko flash over Zjawisko to noszące nazwę rozgorzenia pojawia się w momencie kiedy w wyniku procesów zachodzących w I fazie pożaru zostały stworzone korzystne warunki gazowe do wystąpienia samozapalenia się zgromadzonych materiałów. Stworzenie korzystnych proporcji mieszanin gazowych oraz przekroczenie wartości krytycznych natężenia promieniowania powoduje nagłe, prawie jednoczesne zapalenie wszystkich zgromadzonych w pomieszczeniu materiałów. wtorek, 28 stycznia

39 Z chwilą zaistnienia zjawiska flash over temperatura gwałtownie wzrasta, aż osiąga maksimum, po czym pożar w II fazie przechodzi w tzw. stan prawie stacjonarny tzn. w pewnym okresie czasu szybkość spalania jest praktycznie stała. Po pewnym okresie czasu, w wyniku stopniowego wyczerpywania się paliwa lub utleniacza szybkość spalania oraz temperatura pożaru stopniowo maleje. Przyjmuje się, iż w momencie kiedy temperatura pożaru spadnie o co najmniej 1/5 jej maksymalnej wartości podczas pożaru, pożar przechodzi w III fazę. Rozkład temperatur w II fazie pożaru Rozkład temperatur w II fazie pożaru przedstawia rysunek. W zależności od ilości i rodzaju materiału palnego, warunków dopływu utleniacza, temperatury przedstawione na rysunku mogą być wyższe o ok stopni Celsjusza. wtorek, 28 stycznia

40 Faza trzecia pożaru to faza wypalania się zgromadzonego materiału palnego i stopniowego stygnięcia. Praktycznie wszystkie materiały znajdujące się w pomieszczeniu uległy spaleniu, a także w zależności od odporności ogniowej materiałów budowlanych, zniszczona jest także w mniejszym lub większym stopniu konstrukcja budowlana. Faza III W tej fazie pożar przybiera z reguły postać żarzenia, a temperatury pożarowe charakteryzuje gwałtowny spadek. wtorek, 28 stycznia

41 wtorek, 28 stycznia PRZEBIEG POŻARU WEWNĘTRZNEGO Temp. w o C

42 wtorek, 28 stycznia PRZYKŁADY POŻARÓW Z ROZGORZENIEM ORAZ ICH SKUTKÓW Rozgorzenie, które zagroziło życiu człowieka

43 wtorek, 28 stycznia PRZYKŁADY POŻARÓW Z ROZGORZENIEM ORAZ ICH SKUTKÓW Pożar szpitala w Szczecinie

44 wtorek, 28 stycznia PRZYKŁADY POŻARÓW Z ROZGORZENIEM ORAZ ICH SKUTKÓW Rozgorzenie, które zagroziło mieniu człowieka

45 SPOSOBY PRZERYWANIA PROCESU SPALANIA Usunięcie materiału palnego Odcięcie dopływu tlenu Rozcieńczenie substancji Odbierania ciepła Przerwanie łańcuchowej reakcji spalania wtorek, 28 stycznia

46 USUNIĘCIE MATERIAŁU PALNEGO Sposób polegający na zamknięciu dopływu materiału palnego (gazu, cieczy), usunięciu materiału bezpośrednio zagrożonego pożarem, tworzenie przerwy ogniowej podczas pożarów lasu, rozbiórka palącego się składowiska materiałów itp. wtorek, 28 stycznia

47 ODCIĘCIE DOPŁYWU TLENU Odcięcie dopływu tlenu do strefy spalania czyli izolowanie substancji uczestniczących w procesie spalania od dopływu tlenu z zewnątrz. Najprostszym sposobem może być przykrycie palącego się obiektu np. kocem gaśniczym, podanie odpowiednich środków gaśniczych (piana gaśnicza), albo uszczelnienie aparatur technologicznych bądź pomieszczeń, w których przebiega spalanie. wtorek, 28 stycznia

48 ROZCIEŃCZENIE SUBSTANCJI Rozcieńczanie substancji uczestniczących w procesie spalania odnosimy głównie do cieczy i gazów. Efekt rozrzedzenia uzyskać możemy przez oddziaływanie wodą np. w przypadku alkoholi lub innych substancji rozpuszczalnych w wodzie, poprzez oddziaływanie pary wodnej bądź innych gazów nie podtrzymujących procesu spalania. Niezależnie od tego czy rozcieńczenie dotyczy substancji palnych czy też tlenu w otoczeniu, doprowadzamy do zwolnienia reakcji spalania,a tym samym zmniejszenia wydzielania ciepła wtorek, 28 stycznia

49 PRZERYWANIE ŁAŃCUCHOWEJ REAKCJI SPALANIA Należy przez to rozumieć oddziaływanie na przebieg chemicznej reakcji spalania. Odbywa się to w drodze wywoływania reakcji doprowadzających do powstania związków przerywających przebieg reakcji łańcuchowej, bądź na stworzeniu warunków, w których środki czynne utracą swą energię aktywacji przez fizyczne zderzenie z ekranem (działanie inhibicyjne lub antykatalityczne). Wspomniany efekt uzyskujemy przez podanie odpowiednich środków gaśniczych. wtorek, 28 stycznia

50 Zagrożenie wybuchem wtorek, 28 stycznia Zagrożenie wybuchem jest to możliwość tworzenia przez palne gazy, pary palnych cieczy, pyły lub włókna palnych ciał stałych, w różnych warunkach, mieszanin z powietrzem, które pod wpływem czynnika inicjującego zapłon (iskra, łuk elektryczny lub przekroczenie temperatury samozapalenia) wybuchają czyli ulegają gwałtownemu spalaniu połączonemu ze wzrostem ciśnienia.

51 Zagrożenie wybuchem wtorek, 28 stycznia Granice wybuchowości dolna granica wybuchowości - minimalna zawartość składnika palnego w mieszaninie z powietrzem, przy której zapłon jest już możliwy, górna granica wybuchowości - maksymalna zawartość składnika palnego w mieszaninie z powietrzem, przy której zapłon jest jeszcze możliwy.

52 LITERATURA wtorek, 28 stycznia Wybrane zagadnienia z chemii ogólnej, fizykochemii spalania i rozwoju pożarów - M.Pofit-Szczepańska 2. Technologia działań ratowniczo-gaśniczych - praca zbiorowa 3. ABC strażaka ochotnika - praca zbiorowa 4. Vademecum ochrony przeciwpożarowej w handlu i usługach - A.Mazurek 5. Materiały internetowe


Pobierz ppt "PROCES SPALANIA. ROZWÓJ POŻARU. wtorek, 28 stycznia 20141."

Podobne prezentacje


Reklamy Google