az égés és a tűzoltás elmélete
Post on 21-Jan-2016
123 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
1
Az égés és a tűzoltás elmélete
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
2
Égés és tűzoltáselmélet
Az égés fogalma: Égésnek nevezzük azt a kémiai (fizikai)
folyamatot, amelynek során az éghető anyag oxigénnel egyesül, miközben hő és fény formájában energia szabadul fel.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
3
Égés és tűzoltáselmélet
Az égés feltételei:
Megfelelő koncentráció Gyújtóforrás
Időbeli egyezés
Térbeli egyezés
Éghető anyag
Oxigén Gyulladási hőmérséklet
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
4
Égés és tűzoltáselmélet
Éghető anyag: Azok az anyagok, amelyek hő hatására lángra
lobbannak, parázslanak, szenesednek és a gyújtóforrás eltávolítása után is tovább égnek
Nehezen éghető anyag: Azok az anyagok, amelyek hő hatására lángra
lobbannak, parázslanak, izzanak, de a gyújtóforrás eltávolítása után e jelenségek megszűnnek
Nem éghető anyag: amelyek hő hatására nem képesek lángra
lobbanni, parázslani, izzani.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
5
Égés és tűzoltáselmélet
Éghető anyagok
Éghető szilárd, folyadék, gáz Keverék anyagok Pirotechnikai anyagok Egyéb anyagok
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
6
Égés és tűzoltáselmélet
Oxigén ellátás
Levegő 21 tf% (78 tf% N2, 1 tf% egyéb gázok (0,04 tf%
CO2), vízgőz)
Oxigéntartalmú anyagok porózus szerkezetű anyagok
Oxigén hozzáadás
Felszabaduló oxigén oxidánsok (peroxid, robbanó anyagok),
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
7
Égés és tűzoltáselmélet
Gyújtóforrás (Karab G)
Vegyi energia Fizikai energia Elektromos energia Hőtermelő berendezés Nyílt láng Egyéb
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
8
Égés és tűzoltáselmélet
Gyulladási hőmérséklet: Az éghető anyag jellegétől függő
(halmazállapot, aprítottság, egyéb fizikai-kémiai tulajdonságok), eltérő nagyságú gyújtóforrás (hő) vagy más iniciáló hatás szükséges
Különböző vegyi anyagok reakciója: (pl.: víz + natrium)
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
9
Égés és tűzoltáselmélet
Az égés fajtái: Gyors égés:
ha az oxigénnel egyesülő anyag hőmérséklete eléri a gyulladási hőmérsékletet (láng jelenség)
Lassú égés: Fényjelenség nélküli, alig érzékelhető
hőmérsékletemelkedéssel, gyulladási hőmérséklet alatt. A keletkező hőt a környezete elvezeti (erjedés, rothadás – öngyulladás)
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
10
Égés és tűzoltáselmélet
Tökéletes égés: Az égési folyamatban résztvevő anyagok
olyan súlyarányban vannak jelen, amely megfelel a kémiai reakció elméletével (minden molekula részt vesz a folyamatban)
Tökéletlen égés: Nem megfelelő súlyarányban jelen lévő
anyagok égése – további éghető (robbanóképes) anyagok keletkeznek
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
11
Égés és tűzoltáselmélet
Kevert (kinetikus) égés: Az éghető gázok (gőzök) a szükséges
arányban még a begyulladás előtt összekeverednek (az égés gyorsan, robbanásszerűen végbemegy – nagy hőfejlődés)
Diffúz égés: Az éghető anyag gőzei, gázai a hő
hatására távoznak a felületről és a felett beindul a reakció (gyertya). Az oxigén a lángtérbe jutva keveredik az éghető anyaggal.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
12
Égés és tűzoltáselmélet
Izzó égés:
Az éghető anyag a melegítés hatására már nem tud éghető anyagot kibocsátan, ezért a lánggal való égés nem jön létre, az anyag izzik
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
13
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hőátadás:
A termikus energia átmenete hő alakjában a melegebb testről a hidegebb testre.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
14
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hővezetés (kondukció):
A termikus energia átmenete hő alakjában a melegebb testről a hidegebb testre úgy, hogy ott makroszkópi-kus anyagáramlás nem jön létre. A hő részecskéről részecskére terjed anélkül, hogy a közeg vándorolna. Légüres térben nem jön létre. Anyagra jellemző, mér-tékét a hővezetési tényező mutatja. (alfa) Mértékegysége: W/m*K Egységnyi hosszú és kereszt-metszetű anyagon egységnyi idő alatt áthaladó hő számértéke 1 fok hőmérsékletkülönbség esetén (ezüsthöz viszonyítva.)
Réz: 0,95; Vas: 0,2; Víz: 0,0014; Levegő: 0,000058
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
15
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hővezetés (kondukció):
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
16
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hőáramlás (konvekció): Folyadékra és gázra jellemző hőterjedési mód,
amelynél a hőenergiát a közeg részecskéi viszik magukkal.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
17
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hősugárzás (radiáció): Hősugárzáskor a hőenergia úgy jut el egyik testről a
másikra, hogy közben a testek közötti tér észrevehe-tően nem melegszik fel. (elektromágneses sugárzás) Ha a sugárzó test 500 C foknál melegebb, a sugárzás egy része látható fényként jelenik meg. A testek a hőenergájuk egy részét sugárzási energia alakjában kibocsátják, más testek rájuk eső sugárzásának egy részét pedig elnyelik. A test által kibocsátott energia nő a hőmérséklettel. A fekete és durva felületű testek több energiát nyelnek el.
Tűz esetén a védelem megszervezésekor számolni kell a szomszédos épületek hősugárzás okozta felmelegedé-se veszélyével.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
18
Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák
Hősugárzás (radiáció):
A közeg nem melegszik fel
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
19
Égés és tűzoltáselmélet – a láng
1-es zóna:A láng belső tere az éghető anyag bomlás-termékeiből (gőzök, gázok) áll, amelyek a hő hatására keletkeztek. Ebben a zónában az égés – oxigén hiánya miatt – nem tud végbemenni, ezért a hőmérséklet itt alacsony (300-500 C fok) A belső tér nagysága az égés felületétől, az éghető alkotórészek kiáramlási sebességétől és az égés sebességétől függ.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
20
Égés és tűzoltáselmélet – a láng
2-es zóna:A tökéletlen égés zónája, a hő-mérséklet lényegesen megnő. (500 – 1500 C fok). A keletkező szabad elemi szén így fehérizzásig felhevül és látható fényt ad, világít. A koromképződés a zóna felső végében jön létre, ahol a diffúziós viszonyok a legkedvezőtlenebbek.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
21
Égés és tűzoltáselmélet – a láng
3-as zóna:A tökéletes égés zónája, a tökéletlen égéstermékek itt égnek tovább. A hőmérséklet maximális. (1600 – 1500 C fok). A keletkező hő sugárzása innen történik.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
22
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz az emberi élet, egészség veszélyeztetésével, az anyagi javak pusztulásával járó, az ember által nem kívánt, időben és térben nem korlátozott és nem ellenőrzött égési folyamat. Megszüntetése szervezett tűzoltással lehetséges.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
23
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz osztályozása:
Környezettől függően Nyílt tűz Zárt tűz
Éghető anyag halmazállapota szerint Szilárd anyagok Folyékony anyagok Légnemű anyagok Porok Különböző halmazállapotú anyagok együttes
égése
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
24
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz osztályozása:
Fejlődése alapján Terjedő tüzek Nem terjedő tüzek
Tűzterület nagysága szerint Kis tüzek ( 100 m2 alatt) Közepes tüzek (100-1000 m2) Nagy tüzek (1000 m2 felett)
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
25
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz zónái 1. Az égés zónája
Ahol az égést közvetlenül megelőző, illetve az égési folyamatok végbemennek (a láng zónája)
Jellemzője a hőfeszültség: égési zóna egységnyi térfogatából ( 1 m3) egységnyi idő alatt ( 1 s) mekkora hőmennyiség (W) szabadul fel
2. Hőterhelésnek kitett zóna A gyulladási hőmérsékletig növekvő
hőmérsékletű, éghető anyagokkal telt tér, a tűz terjedési lehetőség zónája
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
26
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz zónái 3. Füstzóna
Ahol az éghető gőzök-gázok, a tökéletlen és tökéletes égés során keletkezett forró gázok-égéstermékek képződnek. Magas hőmérsék-letűek, mérgezőek és oxigénhiányosak is le-hetnek. Másképen alakul nyílt tárben és másképpen zárt térben.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
27
Égés és tűzoltáselmélet – a tűz
A tűz zónái 3. Füstzóna
Ahol az éghető gőzök-gázok, a tökéletlen és tökéletes égés során keletkezett forró gázok-égéstermékek képződnek. Magas hőmérsék-letűek, mérgezőek és oxigénhiányosak is le-hetnek. Másképpen alakul ki és másképpen változik nyílt térben és másképpen zárt térben.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
28
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
Gázcsere: a tűz során létrejövő fizikai jelenség
(légáramlás, szél), amely az égéstermé-kekkel szennyezett, a felszabaduló hőtől felhevült levegő és a tüzet körülvevő és azt tápláló hűvösebb levegő sűrűség-különbség miatt alakul ki.
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
29
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
A gázcsere nyílt területen:
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
30
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
A gázcsere nyílt területen:
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
31
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
A gázcsere nyílt területen: a röptűz kialakulása
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
32
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
A gázcsere zárt területen:
Alacsony nyomású tér
Magas nyomású tér
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
33
Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere
A gázcsere zárt területen: A semleges zóna
H1=
Alacsony nyomású tér
Magas nyomású tér
0 pont
H1
H2H
A2
A1
Tép
Tkö
H
A1
A2
2Tép
Tkö+ 1
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
34
Égés és tűzoltáselmélet – az égés megszüntetésének módjai
Az égés valamelyik feltételének megszüntetése
Éghető anyag Az éghető anyag tűzhöz jutásának
megakadályozása Az éghető anyag eltávolítása Az égő anyag eltávolítása
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
35
Égés és tűzoltáselmélet – az égés megszüntetésének módjai
Az égés valamelyik feltételének megszüntetése
Oxigén Az égő terek (helységek, tartályok)
lezárása Az égő terek (helységek, tartályok)
elárasztása, feltöltése
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
36
Égés és tűzoltáselmélet – az égés megszüntetésének módjai
Az égés valamelyik feltételének megszüntetése
Gyulladási hőmérséklet Az égő anyag gyulladáspont alá való
hűtése
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
37
Égés és tűzoltáselmélet – oltóhatások
HŰTŐHATÁS- csökkentjük az égő anyag és környezete hőmérsékletét annak gyulladási hőmérséklete alá
Párolgási hatás – 1 l vízből 1750 l vízgőz keletkezik, ehhez 2684 KJ hőenergia szükséges
Szublimációs hatás- köztes halmazállapot kihagyása hőenergia elvonással jár (pl. CO2 oltó) – nem jelentős
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
38
Égés és tűzoltáselmélet – oltóhatások
Bomlási hatás- tűzoltóanyagok alkotórészeire való bomlása hőelvonással jár – nem jelentős
Kiegyenlítő hatás- éghető folyadékok rétegei közti hőmérséklet különbség – keverés
Gátló hatás- az oltóanyag rossz hővezető, így megakadályozza a hő terjedését
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
39
Égés és tűzoltáselmélet – oltóhatások
FOJTÓHATÁS- az oltóanyag gőz-gáz-köd-por felhőként elzárja az égésteret, az éghető anyagot a levegőtől
Kiszorító hatás- a levegő kiszorítása az égéstérből (pl. vízgőz)
Elválasztó hatás- megakadályozza az éghető anyag ismételt kijutását az égéstérbe (pl. oltóhab)
Takaró hatás- az éghető anyag felszínén ellenhatást fejt ki a képződő gázokkal szemben
Emulgáló hatás- a víz és olajok keveredése habosodást eredményez, amely a felületen hat
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
40
Égés és tűzoltáselmélet – oltóhatások
ANTIKATALIKUS(INHIBÍCIÓS) HATÁS- az oltóanyag az égés láncolatába beépülve az égést megszakítja
Homogén inhibíciós hatás- az oltóanyag felbomolva a keletkező szabad ionok beépülnek a diffúz égés láncolatába (az oxigén helyére) és az égési láncreakciót megszakítják
Heterogén inhibíciós hatás- kettős hatás - az oltóanyag (por) részecskék falat alkotnak, amelybe az éghető részecskék beleütköznek, valamint homogén inhibíció is létrejön
Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó Parancsnoki Szak
41
Égés és tűzoltáselmélet – oltóanyagok
Az oltóanyag megválasztás szempontjai
Az égő anyag fizikai-kémiai tulajdonságai A rendelkezésre álló oltóanyag A tűz helyzetéből adódó taktikai lehetőségek A felhasználandó oltóanyag értéke A keletkező másodlagos károk mértéke
top related