gašenje požara · •gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na...

51
Gašenje požara 1

Upload: others

Post on 14-Nov-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Gašenje požara

Zaštita od hemijskih štetnosti požara i eksplozija

PREDAVANJE 15.11.2016.

1

Page 2: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Vrste požara

• Izbor sredstava za gašenje i mehanizma gašenja zavisi od vrste požara.

• Požari se mogu podeliti u zavisnosti od niza uticajnih faktora:

• Vrsti gorive materije

• Mestu nastanka

• Veličini i obimu

• Fazi razvoja

2

Page 3: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Prema vrsti gorive materije • Požari čvrstih (klasa A), tečnih (B), gasovitih

materija (C) i požare metala (D).

• Proces sagorevanja materija je različit, pa je u skladu sa tim različit i postupak gašenja.

• Proces sagorevanja čvrstih materija prolazi kroz sledede faze:

• Fazu zagrevanja

• Fazu sušenja (isparavanje vlage prisutne u materijalu)

• Fazu obrazovanja i sagorevanja volatilnih jedinjenja

• Sagorevanje koksnog ostatka.

3

Page 4: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Poslednje dve faze su dominantne sa stanovišta gašenja požara.

• Po nekim autorima faza devolatilizacije dolazi nakon sušenja, dok po drugima ova dva procesa teku istovremeno.

• Bez obzira da li se odvijaju istovremeno ili sukcesivno, ovi procesi su veoma kratki.

• Trajanje procesa je uslovljeno temperaturom. • Proces sagorevanja isparljivih organskih

jedinjenja odvija se u homogenoj smeši sa vazduhom.

• Sagorevanje koksnog ostatka pripada heterogenom sagorevanju (sagorevanje sa žarom) čvrsta faza- gas.

4

Page 5: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Sagorevanje tečnih gorivih materijala se odvija kao homogena hemijska reakcija sagorevanja, jer gorivi materijal najpre ispari, a potom sagoreva u smeši sa vazduhom.

• U retkim slučajevima sagorevaju kapi tečnosti u smeši sa vazduhom, pa je reč o heterogenoj hemijskoj reakciji.

• Gasovita goriva sagorevaju samo u homogenim reakcionim uslovima.

• Bez obzira na vrstu sagorljive materije, sagorevanje počinje u gasnoj fazi, odvija se kroz niz međustadijuma hemijskih reakcija i završava se kada više nema komponenata sposobnih za dalju transformaciju.

• Sagorevanjem se vedi deo hemijski vezane energije pretvara u toplotnu.

5

Page 6: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Požari metala spadaju u posebnu kategoriju požara čvrstih materijala, pošto se pri njihovom sagorevanju oslobađaju izuzetno velike količine toplote (temperature preko 2000:C).

• Prilikom gašenja dolazi do termičke destrukcije i gubitaka osnovnih svojstava sredstava za gašenje.

• To zahteva upotrebu specijalnih sredstava za gašenje požara metala (prahom ili peskom).

6

Page 7: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Prema mestu nastanka

• Požari na otvorenom prostoru- požari šuma, poljski požari, požari otvorenih skladišta.

• Požari u zatvorenom prostoru-u zgradama, proizvodnim halama, tunelima, rudnicima.

• Pod određenim uslovima nastalim usled eksplozija i rušenja, požari zatvorenih prostora mogu da postanu požari otvorenih prostora.

• Razvoj požara otvorenih i zatvorenih požara je potpuno različit, a samim tim i mehanizmi gašenja.

7

Page 8: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Prema veličini požara

• Mali požari. Vatrom je zahvadena mala količina materije ili pojedinačni predmeti.

• Ukoliko se odmah pristupi gašenju aparatima za gašenje požara, vodom, peskom ili nekim prekrivačem požar se može brzo lokalizovati ili eliminisati.

• Srednji požari. Vatrom je zahvadena jedna ili više prostorija sa vedim požarnim opteredenjem (vede od 2 GJ/m2).

• Ovde spadaju i požari na otvorenom ograničeni na manji prostorni obim.

8

Page 9: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Veliki požari. Požari kod kojih je zahvadena goriva materija na čitavom spratu, krovu zgrade, vedem delu podrumskog prostora ili čitavom objektu.

• Kada su u pitanju požari na otvorenom u pitanju su požari koji zahvataju vede površine i čijim dejstvom je ugrožena i bliža okolina.

• Blokovski požari. Zahvataju čitave blokove zgrada, delove naselja ili velike komplekse otvorenih skladišta gorivih materijala (požari u rafinerijama).

• Požarna oluja. Fenomen koji se može javiti prilikom prenošenja velikih blokovskih požara. Kada je požarom zahvadeno više od 70% objekata u gusto naseljenom prostoru i kada vremenski uslovi pogoduju razvoju požara (bez vetra i kiše).

9

Page 10: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Temperature u centru požara dostižu 1000 :C, usled čega dolazi do brzog strujanja produkata sagorevanja i vazduha naviše.

• Usled strujanja i intenzivnog trošenja kiseonika u centru požara se stvara podpritisak.

• Usled stvorenog podpritiska vazduh se usisava i naglo prodire ka centru požara.

• Brzina strujanja može da bude i do 200 km/h.

• U ovakvim slučajevima intervencije se obustavljaju dok se požar ne stiša.

10

Page 11: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Prema fazi razvoja požara

• Tri faze: • Faza razvoja- karakterističan mali intenzitet, relativno niska

temperatura i mali prostor zahvaden požarom. • Nepotpuno sagorevanje sa velikom količinom dima i

toksičnih produkata. • Razbuktala faza- karakteriše je sagorevanje 80 i više

procenata gorivog materijala. Postoji mogudnost širenja na okolne predmete i objekte.

• Faza dogorevanja- nastupa nakon sagorevanja vedeg dela gorivog materijala, karakteriše je opadanje temperature i postepeno gašenje požara.

• Za ovu fazu su opasna mesta sagorevanja bez plamena, sa žarom, jer usled akumulacije toplote na tim mestima postoji mogudnost ponovnog rasplamsavanja požara, ako u okolini ima još gorivog materijala.

11

Page 12: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Procesi gašenja

• Procesi gašenja koje prate fizički, hemijski, termički i procesi strujanja su znatno složeniji u odnosu na proces sagorevanja.

• Zbog toga je preporučljivo raščlaniti proces gašenja na pojedinačne efekte i odgovarajude podefekte.

• Raščlanjivanjem procesa se postiže diferenciranje kompleksnog procesa gašenja i omogudava funkcionalna podela sredstava za gašenje.

• Treba imati u vidu da nijedno sredstvo za gašenje nema samo jedan efekat, pogotovo ne samo jedan podefekat gašenja.

12

Page 13: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Gašenje hlađenjem sa podefektima: • Isparavanja

• Sublimacije

• Razlaganja

• Izjednačavanja

• Gašenje ugušivanjem sa podefektima: • Odvajanja

• Razređenja (inertizacije)

• Emulzije

• Gašenje inhibicijom sa podefektima: • Homogene i

• Heterogene inhibicije.

13

Page 14: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Gašenje hlađenjem

• Prenos toplote se odvija na tri načina: • Provođenjem (kondukcijom)

• Strujanjem (konvekcijom)

• Zračenjem (radijacijom)

• Najvedi deo toplote se kod požara prenosi radijacijom, manji deo konvekcijom, dok je kondukcija gotovo zanemarljiva.

• Toplota se od mesta požara odvodi zračenjem i konvekcijom, dok se manji deo toplote (15-20%) troši na zagrevanje materije odnosno dalje odvijanje procesa sagorevanja.

14

Page 15: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Toplota koju treba oduzeti od požara da bi se proces sagorevanja zaustavio predstavlja 1/5 ukupno razvijene toplote u procesu sagorevanja.

• Sredstvo za gašenje efektom hlađenja treba da za svoje zagrevanje utroši odgovarajudu količinu toplote koja omogudava zaustavljanje požara.

• Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara.

• Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja smanjuje se temperatura, a time i brzina sagorevanja.

• Temperatura ima veliki uticaj na brzinu sagorevanja. • Smanjenjem temperature za 10:C, brzina sagorevanja se

smanji dva do tri puta. • Smanjenjem temperature za 100:C, brzina se smanji 1000

puta. • Smanjenjem temperature ispod temperature paljenja,

sagorevanje se prekida. 15

Page 16: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Od svih sredstava za gašenje voda ima najvedu sposobnost hlađenja.

• Druga sredstva za gašenje, kao što su CO2 i prah imaju efekat hlađenja kao sporedni efekat.

• Proces hlađenja se sastoji od nekoliko podprocesa gašenja: • Isparavanje

• Sublimacija

• Razlaganje

• Izjednačavanje

16

Page 17: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Isparavanje • Proces isparavanja se javlja pri prelasku iz tečnosti u parno

stanje. • Sredstvo za gašenje uzima toplotu potrebnu za faznu

transformaciju od materijala koji gori. • Najefikasnije sredstvo za gašenje hlađenjem sa podefektom

isparavanja je voda. • Oduzimanjem toplote smanjuje se temperatura, brzina

sagorevanja i dolazi do prekida procesa sagorevanja. • Da bi se 1 kg vode zagrejao za 1 :C potrebno je 4186 kJ

toplote, a da bi 1kg vode prešao iz tečne u parnu fazu potrebno je 2247,39 kJ (latentna toplota isparavanja).

• Pri prelasku iz tečnog u parno stanje iz 1 kg vode dobija se 1700 dm3 vodene pare.

• Za promenu zapremine vode utroši se 7,5%, a za promenu unutrašnje energije utroši se 92,5% latentne toplote isparavanja . 17

Page 18: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Sublimacija • Prelazak supstance iz čvrstog u gasovito agregatno

stanje, bez tečnog međustanja. • Supstance koje sublimuju po pravilu imaju visok napon

pare na standardnim uslovima. • Neke supstance sublimuju i pri standardnim uslovima

(jod, CO2- efekat suvog leda). • Pod određenim uslovima i voda pokazuje sposobnost

sublimacije iz faze leda u gasovito stanje (Mt Everest- niska T, nizak p, intenzivna sunčeva svetlost, jaka vazdušna strujanja)

• Za sublimaciju je potrebna energija, koju materija uzima od okoline.

• Upotrebom CO2 u fazi leda postiže se gašenje požara efektom sublimacije.

18

Page 19: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Razlaganje

• Sve hemijske reakcije su pradene odgovarajudim toplotnim efektom (TERMOHEMIJA).

• Egzotermne r-je.

• Endotermne r-je.

• Vezivanje toplote od okoline u endotermnim hemijskim procesima može se iskoristiti za snižavanje temperature, samim tim i brzine sagorevanja gorivog materijala tokom požara.

19

Page 20: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Izjednačavanje

• Proces izjednačavanja je mogud pri sagorevanju zapaljivih tečnosti.

• Prilikom sagorevanja na površini su ostvarene izuzetno visoke temperature.

• Od gornje površine ka dnu temperatura naglo opada.

• Efekat izjednačavanja se postiže intenzivnim mešanjem, čime se temperatura gornjeg sloja snižava ispod temperature paljenja.

• Ovaj efekat se može postidi samo kod tečnosti sa visokim temperaturama paljenja.

20

Page 21: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Gašenje zagušivanjem

• Proces se zasniva na narušavanju odnosa gorive materije i kiseonika podefektima: • Odvajanja

• Razređenja i

• Emulzije

• Razdvajanjem gorivog materijala i oksidansa ili smanjenjem sadržaja oksidansa ispod minimalne granice potrebne za sagorevanje, proces gorenja se prekida.

• Koji od podefekata de biti primenjen zavisi od vrste gorivog materijala, odnosno klase požara.

21

Page 22: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Podefekat odvajanja

• Efekat ugušivanja, podefektom odvajanja ili prekrivanja se zasniva na odvajanju parne od tečne faze materije u procesu gorenja.

• Primenjuje se kod gašenja zapaljivih tečnosti i čvrstih materija koji sublimiraju, odnosno čijim zagrevanjem se formiraju isparljiva i zapaljiva jedinjenja.

• Izolacija se sprovodi korišdenjem vazdušne ili hemijske pene.

• U početnoj fazi požara u istu svrhu mogu da posluže i razna debad, pesak, zemlja.

22

Page 23: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Osim rashlađujudeg efekta, pena u kompaktnom sloju prekriva površinu tečnosti ili čvrstog zapaljivog materijala i sprečava dotok novih volatila u zonu sagorevanja.

• Kada u požaru izgori parna faza, požar se prekida.

• Ova metoda gašenja se primenjuje u gašenju požara klase B, a može se primeniti i na manje požare klase A.

• Primenom ove metode se troše značajne količine sredstva za gašenje, ali se istovremeno uspešno sprečava obnavljanje i povratak požara.

23

Page 24: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Podefekat razređivanja (inertizacije)

• Efekat ugušivanja se u u ovom slučaju sastoji u smanjenju procenta kiseonika u vazduhu koji ulazi u zonu sagorevanja.

• Uvođenjem azota ili CO2 smanjuje se procenat kiseonika, najčešde ispod 15%, što dovodi do prekida gorenja kod vedine zapaljivih materijala izuzev onih koji u svom sastavu sadrže kiseonik.

• Kada se gašenje sprovodi azotom, ugljen dioksidom, vodenom parom ili nekim drugim inertnim gasom, ovaj postupak se naziva inertizacija.

24

Page 25: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Ovaj postupak se primenjuje u zatvorenim prostorima.

• Treba voditi računa da se nakon razbuktale faze goriva materija može nalaziti u stanju visoke zagrejanosti i da dotok novih količina svežeg vazduha može dovesti do obnavljanja požara.

• Ovaj postupak se uspešno koristi za gašenje početnih faza svih klasa požara, posebno iz razloga što goriva materija i okolina nije dovoljno zagrejana, tako da je smanjena opasnost od obnavljanja požara.

• Ubacivanje inertnih gasova se obično vrši u velikim količinama, čime se postiže brzo smanjenje koncentracije kiseonika.

• Istovremeno dolazi i do hlađenja gorive materije, pošto se sredstvo za gašenje nalazi na nižoj temperaturi. 25

Page 26: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Efekat emulzije

• Emulzija je smeša dve tečnosti koje se ne rastvaraju jedna u drugoj.

• Tečnost koja je prisutna u obliku kapi- disperzna faza.

• Tečnost u kojoj su kapi raspoređene- kontinualna faza.

• Emulzije mogu da se podele u dve grupe:

• Emulzije tipa ulje u vodi

• Emulzije tipa voda u ulju

26

Page 27: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Emulgovanje nije spontani proces i zavisi od brzine mešanja, temperature i hemijskih svojstava komponenti.

• Sredstva za emulgovanje olakšavaju dobijanje emulzija i povedavaju njihovu stabilnost (emulgatori i stabilizatori).

• Efekat emulzije se javlja pri gašenju zapaljenih ulja prahom.

• Na visokim temperaturama dolazi do razlaganja praha na H2O, CO2 i Na2CO3.

• Voda i natrijum karbonat stvaraju emulziju čijim dejstvom se odvaja tečna od gasne faze.

• Pokušaj gašenja zapaljivih tečnosti ovim efektom, ubacivanjem vode pod pritiskom može da bude opasan zbog stvaranja inverzne emulzije.

27

Page 28: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Kada se stvori emulzija ulja sa opnom od vode efekat gašenja se postiže.

• Međutim, ukoliko se stvori emulzija vode u ulju ne postiže se razdvajanje gorive materije i kiseonika.

• Ovaj efekat može da se javi pri gašenju nafte i naftnih derivata.

28

Page 29: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Efekat inhibicije (antikatalitički efekat)

• Gašenje požara efektom homogene i heterogene inhibicije u sprezi je sa HEMIJSKOM KINETIKOM, odnosno sa faktorima uticaja na brzinu odvijanja hemijske reakcije sagorevanja i uspostavljanja hemijske ravnoteže.

• Hemijska kinetika, kao oblast fizičke hemije, bavi se proučavanjem brzine odvijanja hemijskih reakcija.

• Brzina hemijske reakcije (BHR) je funkcija stanja sistema, zavisi od p, T i Creaktanata.

• BHR predstavlja promenu koncentracije reaktanata ili produkata u jedinici vremena.

29

Page 30: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Pored navedenih p, T i C na BHR utiče i veličina dodirne površine reaktanata, kao i prisustvo katalizatora.

• BHR se često izražava preko konstante brzine k (1/s) koja zavisi od p, T i fizičko- hemijskih karakteristika reaktanata.

• k- predstavlja učestalost sudara molekula reaktanata.

• Da bi došlo do reakcije sagorevanja treba da dođe do sudara molekula reaktanata i da ta energija bude dovoljna da bi se raskinule postojede i formirale nove veze.

• Ta energija se naziva energija aktivacije- Ea.

• Ea- min energija potrebna za početak bilo koje hem. r- je, pa i r-je sagorevanja. 30

Page 31: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Sa porastom temperature raste udeo molekula sa energijom vedom od Ea, pa time raste i BHR kao posledica vedeg broja uspešnih sudara.

• Uticaj dodirne površine je značajan samo za heterogene procese sagorevanja i gašenja, dok je kod homogenih ovaj uticaj zanemarljiv.

• Veda površina znači intenzivniji prenos mase i toplote, intenzivnije sagorevanje, odnosno intenzivnije gašenje ako gledamo u suprotnom smeru.

• Povedanjem koncentracije povedava se broj uspešnih sudara, pa se i BHR povedava.

• BHR se povedava srazmerno povedanju koncentracije, dok je u slučaju temperature ova zavisnost eksponencijalna.

31

Page 32: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Tokom odvijanja procesa BHR opada sa vremenom usled smanjenja Creaktanata.

• Hem. r- ja koja se zaustavi u trenutku postizanja ravnoteže naziva se povratna.

• U stanju ravnoteže prisutni su i produkti i reaktanti.

• Hem. r-je koje se odvijaju do kraja nazivaju se nepovratne i kod njih na kraju imamo samo produkte.

• Sagorevanje predstavlja primer nepovratne hem. reakcije.

32

Page 33: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Katalizator- supstanca čije prisustvo u reakcionom sistemu povedava BHR.

• Inhibitori (retardanti, antikatalizatori) imaju suprotno dejstvo.

• I jedni i drugi iz hemijske reakcije izlaze nepromenjeni.

• Homogena kataliza

• Heterogena kataliza

• Dovođenjem antikatalizatora u zonu sagorevanja dolazi do smanjenja BHR, samim tim i do gašenja.

• Razlikujemo efekte:

• Homogene antikatalize i

• Heterogene antikatalize 33

Page 34: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Efekat homogene antikatalize • Tokom procesa sagorevanja u stupnjevitoj lančanoj

reakciji obrazuju se slobodni radikali, nosioci hemijske reakcije sagorevanja.

• Eliminisanjem slobodnih radikala ili smanjenjem broja sudara usporava se proces sagorevanja.

• Slobodni radikali predstavljaju atomske strukture koje sadrže jedan nespareni elektron (H∙, OH∙, CH3∙, C2H5∙) i lako i brzo reaguju sa kiseonikom.

• Uvođenjem sredstava za gašenje požara kao što su haloni dolazi do njihove termičke destrukcije i stvaranja radikala (CH2Cl∙, CF3∙, CCl2∙) koji imaju antikatalitičko dejstvo i dovode do prekida (terminacije) lančane reakcije gorenja, sparivanjem elektrona.

34

Page 35: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Efekat heterogene antikatalize

• U slučaju korišdenja sredstava u obliku praha, prilikom kontakta čestica praha oduzima enrgiju aktivacije slobodnom radikalu, kao nosiocu sagorevanja.

• Sa povedanjem stepena usitnjenosti materijala, povedava se površina kontakta slobodnih radikala i sredstva za gašenje, na taj način se povedava i efikasnost sredstva za gašenje.

35

Page 36: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Minimalna gasiva koncentracija • Predstavlja najmanju koncentraciju gasa ili

para u vazduhu, koja obezbeđuje praktično trenutno gašenje difuzionog plamena materije pri gašenju požara izolovanjem.

• Ovaj podatak se koristi pri proračunu potrošnje sredstva pri gašenju požara izolovanjem.

• Smatra se da je neophodno da se za gašenje predvidi ne manje od 130% minimalne koncentracije sredstva za gašenje.

36

Page 37: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Interesantno je zapažanje da je za gašenje difuzionog plamena izolovanjem inertnim gasovima ili parama potrebna manja koncentracija inertnog sredstva, nego što se to postiže flegmatizacijom homogene smeše.

• Iz navedenih podataka se vidi da je za gašenje istog plamena flegmatizacijom neophodno da se dostigne za oko 50% viša koncentracija inertnog sredstva za gašenje, nego što je to potrebno pri gašenju izolovanjem istim sredstvom.

37

Page 38: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Za eksperimentalno određivanje minimalne koncentracije inertnog sredstva za gašenje izolovanjem koriste se posebne aparature.

• za orijentacionu procenu se korište slededa pravila, do kojih se došlo na osnovu iskustva.

• 1) Minimalna koncentracija za gašenje izolovanjem drveta, ostalih celuloznih materijala, zatim derivata nafte, alifatskih alkohola, etara, ketona i drugih običnih zapaljivih materijala iznosi 23% (zapr.) pri gašenju ugljen-dioksidom i 32% (zapr.) pri gašenju azotom.

• 2) Minimalna koncentracija inertnih sredstava (azot, inertni gasovi, ugljen-dioksid, vodena para itd.), za gašenje plamena izolovanjem, iznosi približno dve tredine minimalne flegmatizujude koncentracije, koja je određena eksperimentaino ili računski.

• 3) Minimalna gasiva koncentracija aktivnih flegmatizatora (etilbromid, dibromtetrafluor-etan i sl.), jednaka je flegmatizujudoj koncentraciji istih materija, određenoj eksperimentalno ili računski.

38

Page 39: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Karakter uzajamnog dejstva zapaljenog materijala i sredstava za gašenje

• Najčešde se za gašenje požara koristi voda u mlazu ili fino

raspršena, kao i u obliku vazdušno-mehaničkih i hemijskih pena.

• Imajudi u vidu da postoji mogudnost da pene na bazi vode reaguju sa zapaljenim materijalom, pri čemu reakcije mogu da se odigravaju burno, pa i eksplozivno, neophodno je da se prethodno definiše karakter uzajamnog dejstva vode i zapaljenog materijala.

• I u nekim drugim slučajevima se za gašenje požara ne koristi voda, ali ne zbog eventualnih mogudnosti međusobnog reagovanja zapaljenog materijala i vode, ved zbog nedovoljne efikasnosti vode kao sredstva za gašenje.

• Rezultati ovakvih ispitivanja se koriste pri izboru sredstva za gašenje požara.

39

Page 40: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Da bi se odredio karakter uzajamnog dejstva zapaljenog materijala i sredstava za gašenje, preduzimaju se odgovarajuda ispitivanja:

a) laboratorijska i

b) specijalna ispitivanja.

• Na osnovu laboratorijskih ispitivanja postoji mogudnost izbora sredstva za gašenje požara, koje se može primeniti bez opasnosti.

• Međutim, na osnovu laboratorijskih ispitivanja ne može se odabrati najefikasnije sredstvo, niti se može utvrditi optimalni intenzitet primene.

• Odgovori na ova pitanja se mogu dobiti tek sprovođenjem specijalnih, poligonskih ispitivanja.

40

Page 41: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Na osnovu rezultata laboratorijskih ispitivanja, kao mogudnosti za gašenje difuzionog sagorevanja materijala, u obzir dolaze slededa sredstva za gašenje i načini gašenja:

1) Voda u kompaktnom mlazu - za gašenje čvrstih materija i tečnosti koje su razlivene u tankom sloju na velikoj površini; za mehaničko suzbijanje plamena gasova ili pare koji sagorevaju kao buktinja;

2) Voda u fino raspršenom mlazu - za gašenje čvrstih praškastih i tečnih materija, kao i za gašenje upaljenih gasova koji su u vodi rastvorni ili pak za one koji s vodom reaguju;

41

Page 42: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

3) Razblaživanje vodom - za gašenje tečnosti, koje se u vodi neograničeno rastvaraju; 4) Voda sa dodatkom malih količina površinski aktivnih materija - za gašenje čvrstih i tečnih materija, a naročito je efikasna pri gašenju upaljenih vlaknastih i sipkavih materijala (za tečnosti i sipkave materijale primenjuju se samo fino raspršeni mlazevi); 5) Vazdušno-mehanička pena niskog dejstva, iz rastvora koji obrazuju penu za gašenje čvrstih i tečnih materija; 6) Vazdušno-mehanička pena visokog dejstva, iz rastvora koji obrazuju penu - za gašenje čvrstih i tečnih materija, pri čemu je njihova primena efikasnija u odsustvu jako zagrejanih površina;

42

Page 43: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 7) Vazdušno-mehanička pena, iz rastvora koji obrazuju penu - za gašenje hidrofilnih tečnosti;

• 8) Hemijska pena - za gašenje čvrstih materijala (na primer, aparatima za gašenje) i tečnosti;

• 9) Hemijska pena, iz rastvora praška koji obrazuje penu - za gašenje hidrofilnih tečnosti;

• 10) Prah - za gašenje gasova i tečnosti;

• 11) Prah - za gašenje različitih materijala, između ostalog, i za gašenje čvrstih materijala koji tinjaju;

• 12) Prah - za gašenje alkalnih i zemnoalkalnih metala;

43

Page 44: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 13) Prah - za gašenje pirofornih materija;

• 14) Pesak (kvarcni, feldspatni i sl.) - za gašenje materija koje reaguju s vodom; za gašenje neznatnih količina razlivenih tečnosti;

• 15) Inertni gasovi (azot, ugljen-doksid, izduvni gasovi motora sa unutrašnjim sagorevanjem, dimni gasovi iz ložišta i sl.) - za gašenje izolovanjem plamenog gorenja čvrstih materija, tečnosti i gasova;

• 16) Gasoviti halogenovani ugljovodonici (freoni i dr.) - za gašenje izolovanjem materija koje sagorevaju s plamenom;

• 17) Tečni halogenovani ugljovodonici (freoni i dr.) - za gašenje različitih materijala, između ostalog, i čvrstih materija koje tinjaju;

44

Page 45: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 18) Vodena para - za gašenje izolovanjem plamenog sagorevanja materijala; za mehaničko potiskivanje plamena pri sagorevanju gasova i para u vidu buktinje;

• 19) Azbestne prekrivke - za gašenje plamenog sagorevanja na ognjištu, metodom prekrivanja zapaljenog objekta;

• 20) Mešanjem - metod gašenja zapaljivih tečnosti visoke temperature ključanja, koje nisu zagrejane do temperatura na kojima postaju požarno opasne.

45

Page 46: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

Za gašenje požara se ne primenjuju 1) voda i druga sredstva na bazi vode - za materije

koje eksplodiraju ili se same pale u kontaktu s vodom; koje s vodom burno reaguju pri čemu se izdvajaju gasovi ili pare koji se sami pale, eksplozivni i zapaljivi gasovi i pare; koje s vodom reaguju uz kipljenje, erupcije ili sve one pojave koje se odigravaju uz izdvajanje znatnih količina toplote;

2) voda u kompaktnom mlazu - za gašenje tečnosti nerastvornih u vodi, a manjih gustina od vode, naročito ukoliko se pri sagorevanju zagrevaju na temperature iznad 1OO°C i nalaze se u rezervoarima; za gašenje upaljene prašine i praškastih materija;

46

Page 47: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 3) gasovita sredstva za gašenje i pena - za gašenje materijala koji tinjaju; za gašenje materija koje mogu da sagorevaju i u odsustvu vazdušnog kiseonika;

• 4) razblaživanje vodom - za gašenje tečnosti, čiji razblaženi vodeni rastvori predstavljaju zapaljive tečnosti.

47

Page 48: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Ispitivanja uzajamnog dejstva vode sa zapaljenim materijalom mogu da se sprovode u laboratorijskim uslovima, a isto tako i kao poligonska ispitivanja, za koja je karakteristično da iziskuju velike količine materijala i da su stoga veoma skupa.

Rezultati ispitivanja se klasifikuju na slededi način:

• 1) nema uzajamnog dejstva - dodatak sredstva za gašenje u toku od 1 minuta ne izaziva primetnu promenu karaktera gorenja;

• 2) ne gasi - dodatak sredstva za gašenje u toku od 1 minuta ne dovodi do prekida plamenog gorenja;

48

Page 49: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 3) teško gasi - dodatak sredstva za gašenje, sa normalnim utroškom, u toku 20 sekundi ne dovodi do prekida plamenog gorenja; gorenje se prekida, bilo dodavanjem sredstva za gašenje u normalnoj količini duže od 20 sekundi, bilo pak dodavanjem sredstva za gašenje sa povedanim utroškom;

• 4) gasi - dodatak sredstva za gašenje sa normalnim utroškom izaziva prekid plamenog gorenja za manje od 20 sekundi;

• 5) izaziva razgorevanje - dodatak sredstva za gašenje učetvorostručava visinu plamena;

• 6) izaziva rasprskavanje - dodatak sredstva za gašenje izaziva erupciju pojedinih delova istopljene zapaljene materije izvan suda;

49

Page 50: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• 7) izaziva penušanje - dodatak sredstva za gašenje izaziva jako uvedanje zapremine zapaljenog materijala, tako da se zapaljena masa preliva preko ivica suda;

• 8) izaziva erupciju - dodatak sredstva za gašenje izaziva erupciju najvedeg dela zapaljene mase i njeno izbacivanje iz suda;

• 9) izaziva eksploziju - dodatak sredstva za gašenje izaziva burnu reakciju, koja je pradena rasturanjem materijala i zvučnim efektima.

50

Page 51: Gašenje požara · •Gašenje hlađenjem se vrši neposredni dejstvom sredstva za gašenje na samo žarište požara. •Hlađenjem, odnosno odvođenjem toplote iz zone sagorevanja

• Pod normalnim utroškom, pri ispitivanju uzoraka od oko 25 cm3 tečnih produkata ili odgovarajude količine čvrstih, smatraju se sledede koiičine sredstava za gašenje na minut: voda 20+5 cm3, vazdušno-mehanička pena 180±30 cm3, hemijska pena 60±10 cm3.

• Može se smatrati da su postignuti zadovoljavajudi rezultati s onim sredstvima za gašenje koja su klasifikovana sa „gasi" i „teško gasi" bez sporednih efekata;

• Opasna su ona koja izazivaju erupcije i eksplozije i njihova primena nije dozvoljena.

51