ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие закономерности пожаротушения из "Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности Изд2" Необходимо отметить, что до сих пор не разработаны общепринятые принципы и количественные закономерности, позволяющие априори рассчитать условия пожаротушения. Это связано с чрезвычайным миогообразием факторов, определяющих развитие и подавление пожаров. Поэтому для подбора огнетушащих веществ и определения норм их расходов пользуются обычно экспериментальными данными с учетом конкретных условий предполагаемого пожара. Причем и в отношении экспериментальных м згодов выбора и оценки эффективности огнетушащих средств единообразие отсутствует. Прежде всего надо отметить, что существуют лабораторные и полигонные методы испытания огнетушащих веществ. Необходимость проверки результатов лабораторных опытов полигонными испытаниями обусловлена сложностью моделирования процесса пожаротушения и, в частности, экстраполяции результатов опытов на реальные масштабы. Действительно, масштабный фактор по площади- горения при этом может быть более 10 . В то же время-выдержать такой масштаб подобия для скорости горения и других характерных параметров при пожаротушении невозможно. Такая экстраполяция не может быть произведена без существенного изменения механизма процесса. [c.49] Прежде чем перейти к изложению некоторых закономерностей и особенностей процессов пожаротушения различными огнетушащими составами, рассмотрим такие показатели, как огнетушащая эффективность и интенсивность подачи, представляющие собой основные характеристики огнетушащих средств. [c.49] При этом напомним, что одним из важнейших условий, влияющих на развитие пожара, является доступ воздуха в зону горения. Поэтому пожары прежде всего классифицируют как протекающие на открытом воздухе (или локально в большом объеме) и в ограниченном объеме воздуха (например, в зданиях). Пожары первого-типа подавляют воздействием огнетущащих средств непосредственно на очаг горения (на горящую поверхность). Такой метод пожаротушения можно назвать поверхностным. Подавлять пожары второго типа можно объемным способом (называемым также методом затопления), т. е. созданием условий, при- которых невозможно горение в любом месте помещения ( ания, отсека, сосуда и т. п.). [c.50] Под огнетушащей эффективностью обычно понимают минимальное количество огнетушащих веществ, пошедших на подавление какого-либо принятого в качестве модельного очага пожара. В случае применения средств объемного тушения (газовых составов) под огнетушащей эффективностью понимают концентрацию огнетушащих веществ, которую выражают в объемных процентах или в граммах на единицу защищаемого объема (г/м или мг/л). За интенсивность подачи огнетушащих составов принимают их массовый расход во времени на единицу защищаемой площади или объема. [c.50] Интенсивность подачи огнетушащих составов выражают в кг/(м -с) или в л/(м -с) при поверхностном пожаротушении и в кг/(м -с) или л/(м -с) при объемном тушении. Удельный расход огнетушащих составов определяется произведением интенсивности их подачи на время тушения и выражается в кг/м при поверхностном тушении и в кг/м при объемном тушении. [c.50] При проектировании систем пожаротушения после выбора огнетушащего состава наиболее важно определить оптимальную интенсивность подачи состава. Решение этой задачи связано с необходимостью соблюдения двух условий удельный расход должен быть минимальным, а время тушения не должно быть более допустимого. [c.50] Рассмотрим далее особенности теплового режима процесса пожаротушения. [c.51] В соответствии со сведениями, изложенными в предыдущей главе, нижняя температурная граница, до которой может ра спро-страняться самоподдерживающееся пламя обычных углеводородных горючих материалов, составляет около 1000 °С. При снижении температуры горения ниже этой границы происходит затухание пламени. [c.51] Между тем для начала горения достаточно нагреть горючую среду до температуры ее самовоспламенения. Иногда считают, что гашение пламени может достигаться лишь при снижении температуры в зоне реакции ниже температуры самовоспламенения. [c.52] Из изложенных сведений о гетерогенном диффузионном горении следует, что тушение пожара может быть обеспечено либо охлаждением зоны реакции, либо горящего материала. В последнем случае подавление горения достигается тогда, когда отвод тепла от горящего вещества происходит с большей скоростью, чем поглощением им тепла, передаваемого от пламени. [c.52] В то же время расчеты показывают, что прекращение горения охлаждением зоны реакции до предельного значения (около 1000°С), требует отнятия такого количества тепла из зоны горения, которое соответствует 45% теплоты сгорания горючей смеси стехиометрического состава. [c.53] Таким образом, для прекращения горения охлаждением зоны реакции требуется отвести в два раза больше тепла, чем при охлаждении поверхности горящего вещества. Эти результаты были получены в опытах с керосином. По-видимому, с увеличением упругости пара горючей жидкости и, в частности, в случае ЛВЖ, различия в условиях тушения охлаждением поверхности и зоны собственно горения будут уменьшаться, а в случае твердых материалов— возрастать. [c.53] Считают, что при диффузионном горении кинетика процесса, выражаемая первым слагаемым левой части уравнения, может не учитываться и что в конвективном уносе тепла, характеризуемом третьим слагаемым, участвует огнетушащее вещество. [c.53] Расчет по этому уравнению предельного содержания кислорода при разбавлении воздуха азотом в случае горения полиметилмет-акрилата удовлетворительно согласуется с опытными данными и составляет. ркол о 15%. [c.54] Сок —температура и концентрация кислорода в набегающем потоке Га—температура поверхности горючего Сок , О/л — тепловые эффекты реакции, из расчета соответственно на окислитель и горючее, в конденсированной фазе Ср — теп-vюeмкo ть. [c.54] Рассчитанные по этим уравнениям значения относительной интенсивности подачи воды при тушении бензина и нефти хорошо согласуются с известными опытными данными и составляют соответственно 4,5 и 4,6. [c.54] Точность этих расчетов можно повысить, если в качестве предельной взять температуру 1000 °С в соответствии с изложенным ранее. [c.54] По приближенным оценкам, минимальная скорость испарения горючих жидкостей, при которой еще может поддерживаться горение и ниже которой горение прекращается, составляет 1,5-10- г/(см2-с). [c.55] Применительно к поверхностному тушению пожаров нефтепродуктов дибромтетрафторэтаном В. М. Кучер [40] в качестве критерия эффективности тушения использовал безразмерное отношение интенсивности подачи огнетушащего средства к скорости выгорания нефтепродукта. Если принять, что массовая скорость выгорания характеризует интенсивность газификации горючего материала, то это отношение (обозначаемое х) оказывается аналогичным критерию, приведенному выше. По данным [40], величина % зависит от ряда факторов, но для каждого нефтепродукта существует оптимальное его значение. [c.55] Приняв во внимание сказанное ранее о роли охлаждения поверхности горения, можно полагать, что использование критерия X должно быть ограничено сравнительно высококипящими горючими материалами. В случае же использования для пожаротушения дибромтетрафторэтана, являющегося,, как известно, сильным ингибитором горения, ограничения в отношении использования этого критерия возрастают в еще большей степени. [c.55] Вернуться к основной статье