Лабораторная работа №7 Определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности и выбор первичных средств пожаротушения 7.1 Цель работы: определить категорию помещений по взрывопожарной и пожарной опасности; ознакомиться с первичными средствами пожаротушения; рассчитать необходимое количество средств пожаротушения, исходя из категории взрывопожарной опасности помещения. 7.2 Теоретические сведения Пожар – это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Основной причиной пожаров является нарушение технологического режима 7.2.1 Классификация зданий и помещений по взрывопожароопасности Категория А – взрывопожароопасная. Вещества и материалы: горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не выше 28˚С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паровые смеси, воспламенение которых развивает расчетное избыточное давление взрыва в помещении более 5 кПа. Категория Б – взрывопожароопасная. Вещества и материалы: горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не выше 28˚С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные паровые смеси, воспламенение которых развивает расчетное избыточное давление взрыва в помещении более 5 кПа. Категория В – пожароопасная. Вещества и материалы: горючие и трудно горючие пыли, твердые горючие и трудно горючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна). Категория Г. Вещества и материалы: негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процессы обработки которых сопровождаются выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива. Категория Д. Вещества и материалы: негорючие вещества и материалы в холодном состоянии. Категорию помещений определяют путем последовательной проверки принадлежности его к категориям от высшей (А) к низшей (Д). Для определения категории помещений надо установить по справочным данным пожароопасные свойства веществ, смесей и технических продуктов, находящихся в помещении или поступающих в него в момент аварии, выбрать наиболее неблагоприятный вариант аварии, найти массу горючих веществ, находящихся в помещении в момент аварии и определить величину избыточного давления взрыва. Для горючих газов, паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, F, I, Br, избыточное давление взрыва определяется по формуле: ∆p=(pmax-p0) * (mc(n) Z* 100* 1)/(ρr(n)VсвСстКн) , (7.1) где pmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме , определяемое экспериментально или по справочным данным; при отсутствии данных допускается принимать 900 кПа; p0 - начальное давление, кПа; допускается принимать 101 кПа; mc(n) - масса горючего газа или паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, поступивших в результате аварии в помещение, кг; Vсв - свободный объем помещения, м3; определяется как разность между объемом помещения и объемом занимаемым технологическим обоудованием; Z - коэффициент участия горючей среды во взрыве, который принимают для горючих газов - 0.5; ЛВЖ и ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше - 0.3; ЛВЖ и ГЖ, нагретых ниже температуры вспышки, при наличии возможности образования аэрозоля - 0.3; то же при отсутствии возможности образования аэрозоля – 0. ρr(n) - плотность горючего газа (пара) при расчетной температуре, кг/м 3; Сст - стехиометрическая концентрация кислорода в реакции сгорания газа ил пара; Сст=100/(1+4.84β1) (7.2) β1 – стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания; β1=nc+(nk-nx)/4 – no/2 (7.3), где nc , nk , no, nx – число атомов С, Н, О и галогенов в молекуле горючего; Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения, допускается принимать равное 3. 7.2.2 Основные способы пожаротушения Для борьбы с пожарами применяются следующие способы: а) изолируют очаг горения от воздуха или подают к нему негорючие газы в таком количестве, чтобы относительное содержание кислорода оказалось недостаточным для процесса горения; б) охлаждают очаг горения до температуры ниже точек возгорания материалов, находящихся в опасной зоне; в) тормозят (ингибируют) скорость химической реакции в пламени; г) механически срывают пламя, воздействуя на него сильными струями газа, воды или порошка; д) принимают меры к тому, чтобы раздробить крупные очаги пожара, уменьшить их площадь и силу пламени, создают условия, при которых пламя может распространяться только через узкие каналы. 7.2.3 Огнетушащие вещества и составы В качестве таких веществ и составов наиболее широко используют воду, химическую и воздушномеханическую пену, водяной пар, углекислоту, инертные газы, хладоны и порошки, водные растворы солей. 7.2.4 Классификация пожаров и рекомендуемые огнегасительные вещества Класс пожара А – обычные твердые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, бензин, резина и др.). Применяются все виды огнетушительных средств. Класс пожара В – горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы (мазут, лаки, масла, спирты, стеарин, синтетические материалы). Применяют распыленную воду, все виды пен, составы на основе галогеналкилов, порошки. Класс пожара С – горючие газы (водород, ацетилен, углеводороды). Применяют газовые составы, инертные разбавители, галогенуглеводороды, порошки, вода. Класс пожара D – металлы и их сплавы (калий, натрий, алюминий, магний). Применяют порошки. Класс пожара E – электроустановки, находящиеся под напряжением. Применяют галогеноуглеводороды, СО 2, порошки. 7.2.5 Первичные средства пожаротушения Следует знать, что это внутренние пожарные краны, ручные огнетушители, гидропульты, ручные насосы, бочки с водой, ящики с песком, котлы, ручной пожарный инвентарь (ведра, лопаты, топоры, ломы, кирки, багры), пожарные щиты, пожарные стенды. 7.3 Экспериментальная часть Вариант 13: наименование взрывоопасного горючего вещества – ацетилен; масса вещества – 2 кг; свободный объем помещения – 1000 м3 ; плотность горючего газа, пара – 1,09 кг/м3 ; максимальное давление взрыва – 1040,3 кПа; теплота сгорания – 48185 кДж/кг; эмпирическая формула – С2Н2. 7.3.1 Определение категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности Пользуясь формулой (7.3) определим β1: β1=2+(2-0)/4 – 0=2,5 С помощью формулы (7.2) найдем Сст: Сст=100/(1+4.84*2,5)=7,63 По формуле (7.1) определим избыточное давление взрыва: ∆р=(1040,3-101)*(2*0.5*100*1)/(1,09*1000*7,63*3)=3,76 кПа. Полученный результат говорит о том, что категория помещения – Г. 7.3.2 Выбор количества первичных средств пожаротушения по нормам Для помещения категории Г с заданными размерами необходимо: углекислотные огнетушители – 2 шт.; пенные огнетушители (химические, воздушно-пенные) – 4 шт.; ящик с песком – 2 шт.; войлок, кошма или асбест (1х1 м; 2х1.5 м; 2х2 м) – 2 шт. 7.4 Вывод: в результате выполнения данной лабораторной работы была определена категория пожаро- и взрывобезопасности помещения путем расчета избыточного давления взрыва, а также вычислено количество необходимых средств пожаротушения по нормам.