Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
1. Види вогнегасних речовин
2. Вплив на екологію вогнегасних засобів
Пожежа - досить часте явище. Причиною виникнення пожежі найчастіше стає людський фактор. Пожежа може виникнути в побутових приміщеннях, офісі або на підприємстві. Пожежі охоплюють лісу в посушливі літні періоди, а також сміттєві звалища. Будь-яку пожежу - це неконтрольований процес горіння, при якому утворюється велика кількість забруднюючих навколишнє середовище речовин. Ці речовини впливають не тільки на навколишнє середовище, але і на наше з вами здоров'я. Особливо це актуально для великих пожеж, які відбуваються на підприємствах, торгових центрах, складах, коли горить ліс або на сміттєзвалищах.
Під огнетушащими речовинами розуміються такі речовини, які безпосередньо впливають на процес горіння і створюють умови для його припинення (вода, піна, порошки та ін.). Вогнегасних речовин в природі багато, але не всі вони приймаються на озброєння пожежних підрозділів, а лише ті, які відповідають певним вимогам.
При пожежі в сучасних будівлях, при будівництві яких застосовуються в великих кількостях полімерні і синтетичні матеріали, під час пожежі утворюються токсичні продукти горіння. За статистичними даними в продуктах горіння міститься 50--150 видів хімічних сполук, які надають токсичну дію. Всі вони потрапляють в повітря навколишнього середовища і переносяться разом з повітряними масами. Найбільшу небезпеку становлять собою пожежі сміттєзвалищ, тому що сміття складують товстими багатометровими пластами, його важко гасити, а так само в силу того, що сміття є сумішшю різних видів відходів: різні види пластику й полімерів, гума, скло, метали, папір, ганчір'я, різні органічні сполуки і т.д.
Пожежі є найбільш поширеними аварійними ситуаціями, при яких відбувається забруднення навколишнього середовища (ОС).
В умовах пожежі горіння, як правило, протікає в дифузійному режимі. Речовини і матеріали при цьому згоряють не повністю і поряд з частинками сажі потрапляють в ОС у вигляді газоподібних, рідких продуктів горіння.
Метою роботи є вивчення екологічної проблеми застосування вогнегасних засобів.
До завдань вивчення відноситься:
- види вогнегасних речовин;
- вплив на екологію вогнегасних засобів.
екологія огнетушащий порошковий газовий
Як зарядів в вогнегасниках використовуються такі вогнегасні речовини:
* Вода і водні розчини хімічних речовин;
Гасіння горючих рідин компактної струменем води призводить до її неефективного використання. Пояснюється це тим, що вода володіє невисоким коефіцієнтом теплопровідності, тому, проходячи через факел, вона майже не встигає нагрітися і поглинути тепло; у вигляді великих крапель вона летить далі або падає вниз. Це може привести до збільшення площі пожежі в результаті розбризкування рідини, що горить або розтікання її по поверхні води. Найбільш вогнегасною здатністю володіє струмінь води тонкого розпилення - з діаметром крапель менше 150 мкм, які інтенсивно випаровуючись, забирають значну кількість тепла від вогнища пожежі і знижують вмісту кисню повітря (перетворюючись на пару, вода збільшується в об'ємі приблизно в 1700 разів). Тонкорозпилену вода не розбризкує палаючу рідину. І, крім того, вона поєднує в собі переваги як рідкого, так і газового засоби гасіння. Отримання тонкого розпилення досягається застосуванням спеціальних форсунок, нагріванням води вище температури її кипіння і подальшого викиду перегрітої води на вогнище пожежі або створенням газонасиченого розчину СО2 у воді за допомогою спеціальних розпилювачів. Однак тонкодисперсна струмінь води в результаті зменшення діаметра крапель і віднесення їх висхідними газовими потоками має недостатню проникаючу здатність, що ускладнює гасіння (так як доводиться близько підходити до осередку пожежі). Так при гасінні твердих матеріалів, покладених в штабель, струмінь не проникає всередину його і не пригнічує горіння. Рішенням цієї проблеми стало застосування імпульсного викиду води з високою швидкістю подачі її на вогнище горіння.
2 Пена. Іншим ефективним і не менш поширеним, ніж вода, огнетушащим засобом є піна. Вона часто застосовується для гасіння пожеж, оскільки може одночасно надавати як изолирующее, так і охолоджуючу дію. Охолоджуючу дію піни дозволяє в багатьох випадках виключити повторне самозаймання горючої речовини після руйнування шару піни. Піна являє собою дисперсну систему типу газ - рідина, в якій кожен пухирець газу (для вогнегасників це - повітря) укладено в оболонку з тонкої плівки і вони пов'язані один з одним цими плівками в єдиний каркас.
Однак не всі піни можуть бути використані для гасіння пожеж. Марно, наприклад, гасити палаючу рідину мильною піною, так як вона миттєво руйнується в осередку пожежі. Піни, що застосовуються для цих цілей, повинні мати високу структурно - механічною міцністю, щоб за час, необхідний для її накопичення і гасіння пожежі, збережеться на поверхні горючої рідини. Тому, крім поверхнево - активних речовин, які власне і беруть участь в створенні піни, в рецептуру піноутворювача обов'язково вводять стабілізатора.
Основним компонентом для отримання вогнегасної піни є водні розчини піноутворювачів.
Піна характеризується рядом параметрів, одним з яких є значення кратності - відношення об'єму піни до об'єму розчину. з якого вона була отримана, тобто до об'єму її рідкої фази. Хімічна піна має кратністю не вище 5. Повітряно - механічна піна може бути низької кратності (від 4 до 20), середньої (від 21 до 200) і високої кратності (понад 200). Для отримання піни високої кратності потрібні спеціальні піногенератори, частіше з вентилятором, що забезпечує примусову подачу повітря з потрібною витратою. Тому генератори піни високої кратності в вогнегасниках не застосовують.
3 Порошкові склади. Іншим вогнегасною речовиною, яке знаходить все більш широке застосування завдяки своїй універсальності, є порошкові склади, що представляють собою дрібнодисперсні мінеральні солі, які оброблені спеціальними добавками для додання їм плинності і зниження здатності до змочування і поглинання води. Найбільший ефект гасіння порошком досягається, коли його частки мають розмір порядку 5-15 мкм, однак такий порошок важко подавати на вогнище горіння. Тому зазвичай порошок роблять полідисперсністю, тобто що складається з великих (розміром від 50 до 100 мкм) і дрібних частинок. При подачі порошку зі стовбура або вогнегасника потік великих часток захоплює і приносить дрібні частинки до вогнища горіння. Для отримання порошкових складів використовують амонійні солі фосфорної кислоти, карбонати, бікарбонати, хлориди лужних металів та інші сполуки.
Залежно від призначення порошкові склади діляться на порошки загального призначення, які можуть гасити пожежі твердих вуглецевих і рідких горючих речовин, горючих газів і електроустаткування під напругою до 1000 В, і порошки спеціального призначення, які застосовують для гасіння металів, металоорганічних сполук, гідридів металів ( пожежі класу D) або інших речовин, що володіють унікальними властивостями. Гасіння пожеж порошками загального призначення здійснюється за рахунок створення вогнегасної концентрації в обсязі над палаючою поверхнею, порошками спеціального призначення - шляхом засипання і ізоляції поверхні пального від кисню повітря.
Як і інші вогнегасні речовини, порошки мають ряд суттєвих недоліків. Так вони не володіють охолоджуючим ефектом, тому після гасіння можливі випадки займання вже погашеної речовини. Вони забруднюють об'єкт гасіння. В результаті утворення порошкового хмари знижується видимість (особливо в приміщенні невеликого обсягу). Крім того, хмара порошку надає дратівливі дії на органи дихання і зору. Так як порошки є мелкодісперснимі системами (основна маса частинок порошку має розмір менше 100 мкм), частки порошку схильні до агломерації (утворення грудок) і злежування, а речовини, які входять в їх рецептуру, - до поглинання води та її парів (в тому числі з повітря).
5 Газові склади. Найбільш «чистими» огнетушащими речовинами є газові склади. Як зарядів в газових вогнегасниках використовують діоксид вуглецю і хладону.
Діоксид вуглецю (вуглекислота) при температурі 20 0С і тиску 760 мм рт.ст. являє собою безбарвний газ з кислуватим смаком і слабким запахом, в 1,5 рази важчий за повітря. Будучи інертним газом, діоксид вуглецю не підтримує горіння; при введенні його в область полум'яного горіння в кількості близько 30% об. і зниженні вмісту кисню до 12-15% об. полум'я гасне, а при зниженні концентрації кисню в повітрі до 8% об. припиняються і процеси тління. При переході рідкого діоксиду вуглецю (кіт орий саме в такому вигляді знаходиться в вогнегаснику) в газ його обсяг збільшується в 400-500 разів, причому цей процес йде з великим поглинанням тепла. Діоксид вуглецю застосовується або в газоподібному стані, або у вигляді снігу. Він не забруднює і майже не діє на сам об'єкт гасіння; має гарні діелектричні властивості, досить високу проникаючу здатність; не змінює своїх властивостей в процесі зберігання.
На закінчення необхідно відзначити, що для зарядки в вогнегасники можуть використовуватися тільки вогнегасники речовини, що мають санітарно-епідеміологічний висновок і сертифікат пожежної безпеки Росії. Для вогнегасників, що поставляються з-за кордону в зарядженому вигляді, наявність сертифіката пожежної безпеки на вогнегасна речовина не потрібно, необхідна наявність тільки санітарно-епідеміологічного висновку.
Поряд з токсичними і шкідливими продуктами горіння забруднення навколишнього середовища може бути викликано огнетушащими речовинами, використовуваними в пожежогасінні.
Відомо руйнівну дію фреонів на озоновий шар. Деякі галогеноуглероди (наприклад, фреон 13В1, 114В2) особливо небезпечні, оскільки здатні довгий час перебувати в атмосфері і ефективніше інших взаємодіють з озоновим шаром на великих висотах.
Поверхнево-активні речовини (ПАР), що застосовуються в пожежній охороні як смачиватели і піноутворювачі, також завдають шкоди навколишньому середовищу. Потрапляючи в водойми, вони перешкоджають надходженню кисню. Багато ПАР біологічно важко розкладаються (ПО-1, ПО-10, Форетол, ПО-6К). В результаті відбувається загибель фітопланктону, риб.
До теперішнього часу погіршення екологічної обстановки внаслідок пожеж зафіксовано на місцевому і регіональному рівні. Наприклад, встановлено, що в глобальному масштабі з урахуванням всіх пожеж, що відбуваються на планеті, концентрація кисню і вуглекислого газу в атмосфері змінюється мізерно мало.
Можливі негативні наслідки пожеж для ОС в часі і просторі залежать від виду і концентрації токсичних речовин, що потрапили в повітря, на грунт або у водойму, температури пожежі і зовнішніх чинників (швидкості вітру, інших погодних умов, рельєфу місцевості і т.д.). Пожежі на промислових об'єктах більш небезпечні.
На урбанізованих територіях завжди небезпечні великі пожежі на складах і промислових об'єктах, хоча вони відбуваються значно рідше, ніж в житлових будинках. У різних галузях народного господарства РФ функціонує понад 8000 вибухопожежонебезпечних виробництв. Найбільш часто аварії і пожежі виникають на підприємствах хімічної, нафтохімічної, нафтопереробної промисловості.
При таких пожежах може відбуватися забруднення безпосередньо всіх трьох природних середовищ: повітря, води і ґрунту. В результаті природних процесів забруднюючі речовини можуть переходити з одного середовища в іншу, мігрувати у внутрішні водойми, підземні води і т.д.
Основний перенесення забруднювачів при пожежах відбувається по повітрю. Цьому сприяють дві обставини. По-перше, більшість токсичних сполук з продуктами горіння надходить в повітря у вигляді спрямованих конвективних потоків. По-друге, перенесення забруднювачів сприяють вітри. Викиди від пожеж можна характеризувати як короткочасні і високотемпературні.
На частинках диму також відбуваються хімічні реакції з утворенням нових, іноді більш токсичних сполук, ніж ті, які безпосередньо утворюються при горінні. На поверхні частинок сажі виявлені: пірен, антрацен, інші поліядерних ароматичні вуглеводні (ПАВ), сульфосполук і так далі. Частинки диму радіусом 3 мкм можуть перебувати в повітрі кілька днів, а більш дрібні радіусом 0,1-0,3мкм - залишаються там тижні і місяці. Аерозолі можуть осідати під впливом сили тяжіння, вимиваються опадами з повітря. В результаті відбувається не тільки самоочищення атмосфери від продуктів горіння, а й забруднення інших середовищ, а токсичні речовини продовжують чинити негативний вплив на людину, рослинність і тварин, об'єкти техносфери, наприклад, хлористий і фтористий водень викликають корозію металів).
Таким чином, пожежа - такий же джерело забруднення ОС, як об'єкти промисловості, сільського господарства і інших галузей господарської діяльності людини - різний тільки масштаб впливу.
Будь-яку пожежу чинить негативний вплив на екологічний стан навколишнього середовища і змінює межі екологічної ніші, умови існування живих організмів. Діапазон впливу окремих пожеж на параметри ОС дуже широкий.
У прямій залежності від видів і масштабів пожежі знаходиться забруднення грунту їм водойм вогнегасною піною, пролитої на гасінні водою, самими горючими речовинами, наприклад нафтою при розливі горючих рідин (ГР). Вода, яка використовується при гасінні, може містити антипірени і продукти піролізу горючих матеріалів. У воду можуть потрапляти інші добавки, що вводяться в горючі матеріали. Ці речовини під час гасіння можуть потрапляти у водойми через каналізаційну систему з грунтових вод, а також при осадженні з повітря, куди вони виносилися конвективними потоками з іншими продуктами горіння. Багато токсичних речовин, наприклад важкі метали, діоксини, що потрапили у воду або на грунт, мають здатність накопичуватися в організмах риб, птахів і надалі по харчовому ланцюгу потрапляють в організм людини. Таким чином, забруднення ОС в результаті пожеж і аварій може відбуватися опосередковано і проявлятися через роки.
У зв'язку з цим представляти міру небезпеки, яка викликана пожежами та аваріями, вкрай важливо, тому що реальна оцінка виду і масштабу забруднення ОС може зменшити ризик наслідків і підвищити рівень забезпечення екологічної безпеки.
Список використаної літератури
Розміщено на Allbest.ru