Pożary i ich charakterystyka, rodzaje środków gaśniczych.
Pożar jest procesem fizykochemicznym zwanym spalaniem, który przebiega w sposób żywiołowy, niekontrolowany. przynoszący straty materialne oraz zagrożenie dla zdrowia i życia ludzkiego. Wymaga prowadzenia zorganizowanej akcji gaśniczo-ratowniczej. Aby pożar powstał i mógł się rozwijać konieczne są następujące czynniki:
materiał palny;
dopływ tlenu zawartego w powietrzu (21%);
energia cieplna.
Podział materiałów
Wszystkie otaczające nas materiały dzielą się na:
niepalne;
palne;
niezapalne.
Materiały palne dzielimy na:
łatwo zapalne;
trudno zapalne.
Podział materiałów ze względu na stopień rozprzestrzeniania ognia:
silnie rozprzestrzeniające ogień;
słabo rozprzestrzeniające ogień;
nie rozprzestrzeniające ognia.
Występowanie materiałów palnych oraz powietrza i ciepła w naszym otoczeniu nie jest równoznaczne z powstaniem pożaru. Dla każdego materiału palnego w zależności od jego składu chemicznego i stanu skupienia są ściśle określone parametry, w których następuje zapłon i dalszy rozwój procesu palenia.
Do parametrów tych zaliczamy:
temperatura zapłonu - oznacza najniższa temperaturę, w której dany materiał może ulec zapaleniu od czynnika inicjującego (iskry, promienia, łuku elektrycznego);
energia cieplna - oznacza ilość niezbędnej energii potrzebnej do podgrzania materiału palnego w celu uaktywnienia cząstek, odparowania lub rozkładu oraz doprowadzenie do temperatury zapłonu charakterystycznej dla danego materiału. Raz zainicjowane spalenie przebiega dalej samoczynnie.
Niewielkich ilości energii cieplnej potrzebują gazy palne, ponieważ ich cząsteczki bezpośrednio mieszają się z tlenem i mogą być zapalone od czynnika inicjującego o odpowiedniej temperaturze w postaci iskry. Proces spalania gazu jest dynamiczny, intensywny, najczęściej wybuchowy. Ciecze potrzebują większych ilości energii cieplnej niezbędnej do odparowania cząsteczek i stworzenia z powietrzem mieszaniny palnej. Ilość potrzebnej energii cieplnej jest bardzo zróżnicowana i zależy od własności fizykochemicznych cieczy. Największych ilości energii wymagają materiały stałe (z wyjątkiem materiałów pirotechnicznych), ponieważ proces ich spalania związany jest z rozkładem na palne związki chemiczne, które tworzą nad powierzchnią wraz z powietrzem mieszaninę palną. Ilości ciepła niezbędnego do zainicjowania spalania dla materiałów stałych zależą od ich budowy chemicznej, rozdrobnienia, temperatury zapalenia, wartości cieplnej.
stężenie tlenu w powietrzu - w procesie palenia niezbędny jest tlen zawarty w powietrzu - 21% w warunkach normalnych. Zmniejszenie się ilości tlenu w powietrzu powoduje tłumienie spalania aż do momentu zgaśnięcia przy stężeniu około 15-14%. Jednak dla niektórych materiałów w szczególności pyłów drewna, polietylenu, żywicy fenolowej, mąki, granica stężenia tlenu może wynosić 10- 8%.
Niektóre materiały posiadają w swoim składzie utleniacze i mogą palić się nawet bez udziału tlenu.
właściwości fizykochemiczne materiałów a w szczególności ich reaktywność (zdolność łatwego łączenia się z tlenem). Zdolność reakcji utleniania dla materiałów jest zróżnicowana. Niektóre materiały wchodzą w reakcje z tlenem łatwo w warunkach otoczenia, dla innych potrzeba dostarczyć dużych ilości energii cieplnej. Ponadto przyspieszenie utleniania i wzrost temperatury powodują mikroorganizmy (bakterie, grzyby) rozwijające się w sprzyjających warunkach na materiałach organicznych jak słoma, siano, bawełna itp.
Z powyższych parametrów oraz obserwacji praktycznych wynika, że najczęstszym powodem powstania pożaru jest bodziec termiczny w postaci iskry elektrycznej, iskry rozżarzonego materiału stałego (komin, spawanie, tarcie elementów urządzeń), żaru (popiół nie dogaszony, niedopałek) oraz płomienia.
Podczas spalania następuje wydzielanie ciepła, gazów oraz materiałów stałych w postaci popiołu i sadzy. Ilość i intensywność wydzielanych czynników zależy od rodzaju palących się materiałów oraz warunków w jakich zachodzi proces spalania (głównie dopływu tlenu). Materiały łatwopalne jak gazy, ciecze, drewno, wysuszone trawy i zboża wydzielają intensywnie duże ilości ciepła. Wydzielane ciepło powoduje podwyższenie temperatury dalszych porcji materiału powodując wzrost szybkości spalania (pożaru). Wydzielane ciepło poprzez przewodzenie, konfekcję i promieniowanie może powodować nagrzewanie się otaczających materiałów i ich zapłon.
Materiały palne mogą spalać się w różny sposób:
powierzchniowo - ciecze;
płomieniowo - materiały stałe jak drewno, tekstylia, węgiel itp.;
żarzeniem - koks, węgiel drzewny, torf, trociny;
wybuchowo - gazy palne, zawiesiny pyłów materiałów palnych.
W zależności od rodzaju palących się materiałów pożary dzielimy na grupy - zgodnie z PN-70/M-51001:
A - materiałów stałych ograniczonych;
B - cieczy;
C - gazów;
D - metali palnych;
E - urządzeń pod napięciem elektrycznym lub ich bezpośrednim sąsiedztwie.
OGÓLNY PODZIAŁ PRZYCZYN POWSTAWANIA POŻARÓW.
Przyczyny powstawania pożarów:
powstanie z przyczyn człowieka:
nieostrożne posługiwanie się ogniem otwartym (spawanie, palenie w piecach, palenie ognisk, oświetlenie zastępcze (lampy naftowe, świece);
niewłaściwe posługiwanie się urządzeniami elektrycznymi i ogrzewczymi (uszkodzenia wyłączników, prowizoryczne podłączenia, przeciążenia, niewłaściwe zabezpieczenia prądowe, ogólny zły stan techniczny urządzenia elektrycznego);
nieprzestrzeganie ustalonych zasad i norm technologicznych w czasie pracy (przekraczanie maksymalnych temperatur, ciśnienia i ilości substancji np. w butlach z gazami technicznymi, konserwacji części z użyciem płynów palnych);
użytkowanie niesprawnych urządzeń technicznych (iskrzących, powodujących zwarcie itp.);
nie przestrzeganie zasadniczych nakazów i zakazów w zakresie ochrony ppoż. (palenie tytoniu, przechowywanie materiałów w miejscach niedozwolonych, nie zachowanie wymaganych odległości od źródeł ciepła);
niewłaściwe zabezpieczenie stanowiska podczas prac niebezpiecznych pożarowe (spawanie, tankowanie pojazdów);
nie przeciwdziałanie znanym procesom fizykochemicznym i biologicznym powodującym pożar (samoutlenianie się i nagrzewanie siana, pyłów węgla, mąki, drewna itp.);
elektryczność statyczną, (brak uziemień w celu odprowadzania ładunków elektrycznych)
podpalenia.
powstałe z przyczyn niezależnych bezpośrednio od człowieka.
wyładowania atmosferyczne;
nieprzewidziane reakcje chemiczne materiałów;
nieprzewidziane reakcje biologiczne spowodowane drobnoustrojami (bakterie, grzyby);
nierozpoznane zjawiska fizykochemiczne.
PRZYCZYNY ROZPRZESTRZENIANIA SIĘ POŻARÓW.
Rozprzestrzenianie pożaru oznacza przestrzenne zwiększanie powierzchni (objętości) objętej przez ogień, który nazywamy pożarem.
Szybkość rozprzestrzeniania się pożaru związana jest z rozwojem procesu spalania. Rozwój procesu spalania zależy od rodzaju i ilości materiałów palnych, warunków w jakich przebiega spalanie (dopływ powietrza, odpływ gazów i dymu. ruch powietrza) oraz możliwości przekazywania wydzielanego ciepła na inne materiały.
Im większa ilość materiałów palnych, rym większa możliwość rozprzestrzeniania pożaru. Właściwości chemiczne palących się materiałów sprawiają, że spalanie może rozwijać się szybciej, lub wolniej.
Mechanizm rozprzestrzeniania się pożarów jest różny dla pożarów na odkrytej powierzchni i dla pożarów w budynkach. Pożar na powierzchni odkrytej rozprzestrzenia się w wyniku promieniowania cieplnego oraz unoszenia się tzw. „ogni lotnych”. W dużym stopniu na szybkość rozprzestrzeniania się pożaru w terenie otwartym ma ruch powietrza (wiatr). Przyczynami rozprzestrzeniania się pożarów w budynkach mogą być:
rozchodzenie się ciepła drogą konwekcji/unoszenia/;
promieniowanie cieplne;
rozchodzenie się produktów spalania /gorące gazy. iskry i płomienie/otworami okiennymi, drzwiami, klatkami oraz otworami technologicznymi /wentylacyjne, instalacyjne, dźwigowe itp./;
wybuchy związane z procesem palenia się/zbiorniki z cieczami palnymi, butle gazowe, materiały wybuchowe/;
przewodzenie ciepła przez instalacje i urządzenia.
Pożary przestrzenne są to pożary dużych skupisk budynków lub drzewostanu/lasu/.
Rodzaje środków gaśniczych.
Środki gaśnicze są to gazowe, ciekłe lub stałe substancje, mieszaniny lub związki chemiczne przeznaczone do gaszenia ognisk pożarów różnych materiałów.
Wszystkie środki gaśnicze, którymi posługujemy się w walce z ogniem, mają takie właśnie właściwości, że albo obniżają temperaturę palącego się ciała /chłodząc go/ albo odcinają dostęp tlenu z powietrza, albo wykonują te obie czynności jednocześnie. Niektóre środki gaśnicze ponadto posiadają specjalne właściwości fizyko - chemiczne, polegające na przerwaniu procesu spalania, które to zjawisko jest w swojej istocie łańcuchową reakcją chemiczną.
Do podstawowych środków gaśniczych powszechnego stosowania zaliczamy: wodę, pianę gaśniczą, dwutlenek węgla, proszki gaśnicze, gazy.
Właściwości wody jako środka gaśniczego są następujące:
jest ona całkowicie niepalna, jest to związek chemiczny wodoru z tlenem / H2 O/, a więc produkt spalania /utleniania/ się wodoru;
ze wszystkich ciał spotykanych w przyrodzie ma ona największe ciepło właściwe oraz ciepło parowania, wylana na palące się ciało pobiera z niego ogromne ilości ciepła i sama ogrzewając się, oziębia je do temperatury uniemożliwiającej dalsze palenie się;
w zetknięciu z ogniem wytwarza duże ilości pary wodnej, która wypiera z najbliższego otoczenia ogniska pożaru powietrze, a więc i tlen;
Wodą nie wolno gasić:
ciał w których pod wpływem zetknięcia z wodą zachodzą reakcje chemiczne, należą do nich m.in. karbid, sód, potas, które w kontakcie z wodą wytwarzają palne lub wybuchowe gazy;
wapna palonego itp. same się nie palą lecz pod działaniem wody wytwarzają wysoką temperaturę;
instalacji elektrycznych pod napięciem;
ciał palących się w postaci żaru o wysokiej temperaturze;
płynów palnych lżejszych od wody takich jak: benzyny, nafty, oleju gazowego, które palą się ogniem powierzchniowym.
Grupy pożarów i odpowiadające im środki gaśnicze
Rodzaj płonącego materiału |
Grupa pożarowa |
Środki gaśnicze |
Ciała stałe pochodzenia organicznego, przy spalaniu których występuje zjawisko żarzenia się np. / drewno, papier, tzw. sztuczne, węgiel / |
A |
Woda, piana, dwutlenek węgła proszek gaśniczy. |
Ciecze palne i substancje stałe topiące się wskutek wytworzonego ciepła np. /benzyna, nafta, parafina, naftalina, / |
B |
piana, dwutlenek węgla, proszki gaśnicze |
Gazy np. /metan, aceton, propan, butan./ |
C |
proszki gaśnicze |
Metale np. /magnez, sód, uran/ |
D |
specjalne proszki gaśnicze |
Pożary grup A - D występujące w obrębie urządzeń elektrycznych pod napięciem |
E |
dwutlenek węgla, proszki gaśnicze. |
Podręczny sprzęt gaśniczy służy do gaszenia pożarów w zarodku, w pierwszej fazie ich powstania. Z tego względu konstrukcja oraz sposób uruchomienia i zastosowania sprzętu tego rodzaju muszą być możliwie proste i nieskomplikowane.
Do grupy podręcznego sprzętu gaśniczego zaliczamy: hydronetki, gaśnice i małe agregaty gaśnicze, koce gaśnicze, sita kominowe, tłumice, wewnętrzną sieć hydrantową.
Hydronetka wodna nadaje się do gaszenia małych pożarów materiałów stałych z wyjątkiem ciał reagujących z wodą jak sód, karbid, potas, wapno palone. Hydronetka wykonana jest z tworzywa, ma pojemność 151. Wydajność hydronetki wynosi 10 min. Rzut w dal około 7 m.
Gaśnice są to ręczne aparaty przenośne, które służą do gaszenia w zarodku. Ich działanie jest półautomatyczne tzn. po ich ręcznym uruchomieniu samoczynnie wyładowują swoją zawartość, wymagając jedynie kierowania strumienia środka gaśniczego na ogień. W zależności od konstrukcji oraz użytego środka gaśniczego rozróżniamy kilka rodzajów gaśnic.
Piana gaśnicza. Składa się ona z drobnych pęcherzyków gazu, powietrza lub dwutlenku węgla otoczonych błonką płynu. W zależności od sposobów wytwarzania oraz użytych składników rozróżnia się dwa rodzaje piany: mechaniczną/powietrzną/ i chemiczną.
Piany dzielimy na:
pianę lekką;
pianę średnią;
pianę ciężką.
Piana może być użyta do gaszenia wszystkich materiałów z wyjątkiem tych, których nie wolno gasić wodą. Szczególne zastosowanie znajduje piana do gaszenia cieczy palnych.
Dwutlenek węgla ma wzór chemiczny CO2 i jest to związek chemiczny tlenu z węglem. W normalnych warunkach występuje w postaci gazu. do celów gaśniczych stosuje się go w postaci ciekłej, sprężonej w butlach stalowych do ciśnienia ok. 30/70 atmosfer.
Po gwałtownym rozprężeniu do ciśnienia atmosferycznego bardzo silnie się ochładza do ok. 800C, częściowo się przy tym zestala przybierając postać śniegu, który szybko przechodzi w stan gazowy. Dwutlenek węgla nie przewodzi prądu elektrycznego. Jest ciałem biernym chemicznie tzn. nic Wchodzi w reakcję z innymi ciałami, nie niszczy nie moczy gaszonych przedmiotów, jest lżejszy od Wszystkich płynów łatwopalnych, nie tworzy żadnych mieszanin wybuchowych. Cięższy od powietrza.
Właściwości gaśnicze polegają na izolacji od dostępu tlenu oraz oziębianie palących się przedmiotów. Nadaje się do gaszenia: płynów, gazów łatwopalnych, olejów, alkoholu, w muzeach, archiwach, bibliotekach.
Gaśnica pianowa - zawiera 10 litrów środka gaśniczego 1litr części kwaśnej.
Wydajność - 8 litrów
Rzut strumienia piany - 7m
Ciśnienie robocze - 6/8 atm.
Czas działania - 60 sęk.
Gaśnice proszkowe - służą do gaszenia grupy pożarów B, C, E, nadają się szczególnie do zabezpieczania samochodów osobowych, ciężarowych, garaży, warsztatów.
GP - lx Dane charakterystyczne GP - 2x
l kg masa proszku 2 kg
2,15 kg masa całkowita 3.8 kg
azot 12 at. czynnik wyrzucający azot 12 at.
6/10 sęk. czas działania 14/20 sęk.
4 m zasięg strumienia proszku 6 m
GP-6z GP-12z
6 kg masa proszku 12 kg
0,111 czynnik pomocniczy 0,21.
8 at. ciśnienie robocze 8 at.
6 m. rzut strumienia proszku 6 m.
12 sęk. czas działania 18 sęk.
12 kg masa całkowita 18,6 kg
Gsn - 1,5x Gsn - 6x
l,5 kg masa ciekłego CO2 6 kg
6,5 kg masa całkowita 23,5 kg
2 litry pojemność butli 8 itrów
2 m. rzut strumienia gaśniczego 2 m.
58 at. ciśnienie robocze 58 at.
15 sek. czas działania 60 sek.
Gaśnice śniegowe - służą do gaszenia pożarów grup B, C. E.
Gaśnica śniegowa składa się z następujących elementów:
butla stalowa bez szwów;
wąż wysoko ciśnieniowy dł. 1 m. zakończony tubą.
Gaszenie pożaru w zarodku.
Podczas akcji zmierzającej do likwidacji powstałych pożarów należy kierować się następującymi wytycznymi:
nieodzownym czynnikiem powodzenia akcji gaśniczej jest odcięcie dróg rozszerzania się pożaru przez zamkniecie drzwi, okien i innych otworów, a tym samym ograniczenie dopływu powietrza, które podsyca proces palenia się materiałów;
z najbliższego otoczenia pożarów trzeba usunąć przedmioty palne w celu utworzenia przerwy na drodze rozprzestrzeniania się ognia;
wchodząc do pomieszczeń objętych pożarem należy zachować ostrożność. Zamknięte drzwi i okna otwierać za pomocą drągów, kryjąc się za ścianami i framugami ze względu na możliwość powstania niebezpiecznych ogni żrących;
w atmosferze dymu najlepiej poruszać się w pozycji pochylonej, gdyż najwięcej czystego powietrza znajduje się na wysokości kolan;
należy dotrzeć możliwie jak najbliżej źródła ognia i atakować żar, zarzewie ognia, a nie płomienie;
nie można pozostawiać za sobą palących się lub nie dogaszonych przedmiotów. Posuwać dalej możemy tylko wtedy, kiedy ugaszone jest najbliższe otoczenie;
nie można zapomnieć o obserwacji oraz obronie wszystkich pomieszczeń, zarówno w pionie jak i w poziomie. Należy zawsze zajmować stanowisko nacierające lub obronne od strony głównego zagrożenia, tj. od kierunku rozszerzania się pożaru i pod wiatr;
starać się otoczyć ogień ze wszystkich stron i gonić go na zewnątrz pomieszczeń lub tam gdzie nie ma przedmiotów palnych;
należy zawsze pamiętać o drodze odwrotu. Wchodząc do długich, krętych korytarzy, do piwnic, na dachy i inne niebezpieczne miejsca należy zabezpieczyć linkami, które chronią przed wypadkami i umożliwiają utrzymanie łączności z ratownikiem;
najbardziej skuteczne jest gaszenie pożaru zewnętrznego z poziomu równego ogniu pożaru lub wyższego. Gaszenie dachu lub strychu od dołu najczęściej nie daje pożądanego efektu;
gasząc pożar przy użyciu wody zwłaszcza z hydrantów wewnętrznych, należy pamiętać o tym, że powoduje ona duże straty pośrednie niszcząc wiele przedmiotów, obciążając i osłabiając konstrukcję. W przypadku szczególnie nieudolnie prowadzonej akcji ratowniczo - gaśniczej straty spowodowane przez wodę mogą w znacznym stopniu przewyższać straty wywołane bezpośrednio przez działanie ognia.
Z tego względu wodę natęży stosować umiejętnie, oszczędnie i pamiętać o tym, że nie ilość wody lecz właściwe jej wykorzystanie odgrywa zasadniczą rolę w ugaszeniu pożaru. Przestrzeganie tych podstawowych zasad taktyki pożarniczej pozwala na uniknięcie wielu wypadków.
6