Лабораторная работа №2. Тема: Противопожарная безопасность судна

Тема: Противопожарная безопасность судна.

Цель работы: Изучить основы противопожарной безопасности на судне и приобрести практические навыки по тушению пожаров в условиях судна.

Задание: Изучить изложенный в методическом пособии материал и подготовить, используя так же рекомендованную литературу и лекционный материал письменный отчет по выполнению лабораторной работы.

План

Введение.

Теория горения

1.2.Виды горения.

1.3. Условия возникновения пожара.

1.3. Треугольник горения ("пожарный треугольник".

1.4. Распространение пожара.

1.5. Опасность пожара.

1.6. Конструктивная противопожарная защита судна.

1.7. Условия ликвидации пожара.

Горючие вещества и их свойства.

Особенности и причины пожаров на судах, меры предупреждения.

3.1. Нарушение установленного режима курения.

3.2. Самовозгорание.

3.3. Неисправность электрических цепей и оборудования.

3.4. Разряды атмосферного и статического электричества.

3.5. Заряды статического электричества.

3.6. Воспламенение горючих гидкостей и газов.

3.7. Нарушение правил производства работ с применением открытого огня.

3.8. Нарушение противопожарного режима в машинном помещении.

Классы пожаров.

Огнетушащие средства.

5.1. Водотушение.

5.2. Паротушение.

5.3.Пенотушение.

5.4. Газотушение.

5.5. Огнетушащие порошки.

5.6. Песок и опилки. Кошма.

Способы тушения пожаров.

Пожарное оборудование и системы.

7.1. Переносные пенные огнетушители и правила их применения.

7.2. Переносные СО₂ огнетушители и правила их применения.

Переносные порошкове огнетушители и правила их применения.

Пожарные рукава, стволы и насадки.

Защита органов дыхания пожарного.

Организация тушения пожаров на судах.

 

Противопожарная безопасность судна

Введение. Пожар– внезапное и грозное происшествие на судне, зачастую перерастающее в трагедию. Он всегда возникает неожиданно и по самой невероятной причине.Пожары на судах — относительно редкое явление (около 5-6% от всех аварий),однако это бедствие с обычно тяжелыми последствиями. Из опыта установлено, что критический срок борьбы с огнем на судне составляет 15 минут.Если в течение этого времени пожар не удалось локализовать и взять под контроль - судно гибнет. Особенно опасны пожары в машинных помещениях, где находится много горючих материалов. Огонь в МО выводит из строя основные системы энергообеспечения, судно теряет возможность движения, нередко повреждения получают и средства пожаротушения.

Основным поражающим фактором для людей при пожарах является не тепловое излучение, а удушье, вызванное образованием густого дыма при горении различных материалов. Морская история знает немало пожаров на судах.

Трагедия, случившаяся в Хобокене, в пригороде Нью-Йорка в начале прошлого века, когда пламенем пожара были практически полностью уничтожены 4 крупных современных океанских судна – пассажирский лайнер «Кайзер Вильгельм», судно «Бремен» водоизмещением 10000 т, «Майн» (6400 т) и «Зель» (5267 т), потрясла весь мир. И только гибель «Титаника» через 12 лет, а затем 1-я Мировая война затмили последствия трагедии Хабокена. Пожар в Хабокене начался с возгорания одной кипы хлопка и, если бы не благодушное поведение портовых рабочих, тушивших пожар с помощью нескольких ручных огнетушителей, а энергичное и своевременное применение подавляющих средств пожаротушения, пожар мог быть сразу локализован. А причины разыгравшейся трагедии в Хабокене, унесшей жизни 326 человек, до сих пор не выяснены.

Для успешного тушения пожа­ров необходимо быстро, практически мгновенно ре­шить вопрос о применении наиболее эффективного огнетушащего средства. Допущенные ошибки в выборе огнетушащих средств, приводят к потере времени, счет которого ведется на минуты, и разрастанию пожа­ра. Совсем недавний пример – гибель в 2006 г в Красном море парома «САЛАМ-98». В результате несвоевременно принятых экипажем судна мер, возникшее возгорание своевременно не было локализовано. В итоге, во время разыгравшейся трагедии погибли более 1000 человек пассажиров и членов команды и само судно.

Теория горения

1.1. Виды горения.Горением называется физико-хими­ческий процесс, сопровождающийся выделением теплоты и излучением света. Сущность горения заключается в быстропротекающем процессе окисления химических элементов горючего вещества с кислородом воздуха.

Любое вещество является сложным соединением, молекулы которого могут состоять из множества свя­занных друг с другом химических элементов. Химичес­кий элемент в свою очередь состоит из однотипных ато­мов. Каждому элементу в химии присвоен определен­ный буквенный символ. К основным химическим элементам, участвующим в процессе горения, относятся кислород О, углерод С, водород Н.

Во время реакции горения происходит соединение атомов различных элементов с образованием новых ве­ществ. Основными продуктами горения являются:

• окись углерода СО — бесцветный газ без запаха, обладающий высокой токсичностью, содержание кото­рого в воздухе более 1% опасно для жизни человека (рис. 1., а);

• углекислый газ СО₂ относится к инертным газам, но при содержании в воздухе 8—10% человек теряет созна­ние и может погибнуть от удушья (рис. 1.,6);

• пары воды Н₂О, придающие дымовым газам белую окраску (рис. 1., в);

пары воды Н₂О , придающие дымовым газам белую окраску (рис. 1., в);

• сажа и пепел, придающие дымовым газам черную окраску.

 

 

Рис. 1. Элементы реакции го­рения: а - окись углерода; 6 - углекис­лый газ; в -пары воды.

 

В зависимости от скорости реакции окисления раз­личают:

• тление - медленное горение, вызванное недостатком кислорода в воздухе (менее 10%) или особыми свойства­ми горючего вещества. При тлении световое и тепловое излучение незначительны;

• горение -сопровождается ярко выраженным пла­менем и значительным тепловым и световым излуче­ниями; по цвету пламени можно определить температу­ру в зоне горения (Табл. 1.); при пламенном горении вещества содержание кислорода в воздухе должно быть не ниже 16—18%;

 

Таблица 1. Цвет пламени в зависимости от температу­ры

Цвет пламени	Температура в зоне горения, °С
Серый
Темно-красный
Красный
Желтый
Желтый с белыми вспышками
Полностью белый

 

• взрыв — мгновенная реакция окисления с выделени­ем огромного количества теплоты и света; образующие­ся при этом газы, быстро расширяясь, создают сферичес­кую ударную волну, движущуюся с большой скоростью.

В процессе горения в качестве окислителя может быть не только кислород, но и другие элементы. Напри­мер, медь горит в парах серы, железные опилки — в хлоре, карбиды щелочных металлов — в двуокиси угле­рода и т.д.

Горение сопровождается тепловым и све­товым излучением и образованием окиси угле­рода СО, углекислого газа СО₂, паров воды Н₂О, сажи и пепла.

 

1.2. Условия возникновения пожара. Каждое вещество может существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. В твердом и жидком состояниях молекулы вещества тесно связаны друг с другом, и молекулам кислорода практически невозмож­но вступить с ними в реакцию. В газообразном (парооб­разном) состоянии молекулы вещества движутся на большом расстоянии друг от друга и могут быть легко окружены молекулами кислорода, что создает условия для горения.

Горение является началом пожара. При этом проис­ходит окисление миллионов молекул паров, которые распадаются на атомы и в соединении с кислородом образуют новые молекулы. Во время распада одних и образования других молекул происходит выделение тепловой и световой энергии. Часть выделившейся теп­лоты возвращается к очагу пожара, что способствует более интенсивному парообразованию, активизации го­рения и, следовательно, выделению еще большего коли­чества теплоты.

Происходит своеобразная цепная реакция, приводя­щая к разрастанию пламени и развитию очага пожара (рис.2.).

Цепная реакция пожара 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, — пожар прекращается.

Рис.2. Цепная реакция горения: 1 — горючее вещество; 2 — кислород; 3 — пары; 4, 5 — молекулы в процессе горения

Пожар возникает только при одновремен­ном действии трех факторов: наличии горюче­го вещества, достаточном количестве кисло­рода, высокой температуре.

1.3. Треугольник горения ("пожарный треугольник"Для процесса горения необходимы соответствующие условия: горючее вещество,что способно самостоятельно гореть после удаления источника воспламенения. Воздух (кислород),а такжеисточник воспламенения,что должен иметь определеннуютемпературу и достаточный запас теплоты. Если одно из этих условий отсутствует, процесса горения не будет.Так называемыйпожарный треугольник (кислород воздуха, теплота, горючее вещество)могутдать простейшее представление о трех факторах пожара, необходимых для существования пожара. Символический пожарный треугольник, представленный на (рис. 3.), наглядно 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.

Однако пожарный треугольник – простейшее представление о трех факторах, необходимых для существования пожара, – не достаточным образом поясняет природу пожара. В частности, он не включает цепную реакцию, что возникает между горючим веществом, кислородом и теплом в результате цепной реакции. Пожарный тетраэдр (рис.4.) – более наглядно иллюстрирует процесс горения (тетраэдр – это многоугольник с четырьмя треугольными гранями). Он позволяет более полно понять процесс горения, в связи с тем, что в нем есть место для цепной реакции и каждая грань соприкасается с тремя остальными.

Основная разница междупожарнымтреугольником и пожарным тетраэдром состоит в том, что тетраэдр показывает, каким образом за счет цепной реакции поддерживается пламенное горение – грань цепной реакции удерживает остальные три грани от падения.

Этот важный фактор используется во многих современных огнетушителях, автоматических системах тушения пожаров и предотвращении взрывов – огнетушащие вещества воздействуют на цепную реакцию и прерывают процесс ее развития. Пожарный тетраэдр дает наглядное представление о том, каким образом можно потушить пожар. Если удалить горючее вещество, или кислород, или источник теплоты, пожар прекратится.

Если цепная реакция будет прервана, тогда в результате постепенного уменьшения образования паров и выделения теплоты пожар также будет потушен. Вместе с тем, при тлении или возможного вторичного воспламенения необходимо обеспечивать дальнейшее охлаждение.

 

 

Рис. 3. Пожарный треугольник 1 - горючее вещество 2 - источник теплоты 3 - кислород воздуха

Рис. 4. Пожарный тетраэдр 1 - горючее вещество 2 - источник теплоты о 3 - кислород воздуха 4 - цепная реакция

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

Теплопроводность (рис. 5, а): 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.

 

Рис.5. Распространение пожара: а — теплопроводностью; б — лучистым теплообменом; в — конвективным теп­лообменом; 1 — кислород; 2 — теплота

 

Лучистый теплообмен (рис.5.,б): 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 (рис.5.,в): 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.

 

1.5. 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 СО₂ (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 (Табл.2.).

Таблица 2. Состояние человека в зависимости от % содержания кислорода в воздухе

Состояние человека	Содержание кислорода в воздухе, %
Нормальная жизнедеятельность
Нарушение мышечной деятельности	До 15
Ощущение усталости, нарушение ясности сознания	10-14
Потеря сознания	Ниже 10

 

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.