Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности”. Тема Пожаровзрывобезопасность Занятие Взрывчатые вещества и взрывоопасные среды icon

Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности”. Тема Пожаровзрывобезопасность Занятие Взрывчатые вещества и взрывоопасные среды


Смотрите также:
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности”...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения занятий по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка практических занятий для студентов по учебной дисциплине «Гигиена с...
Методическая разработка по проведению семинарских занятий курса «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка по проведению семинарских занятий курса «Безопасность жизнедеятельности»...
Методическая разработка для проведения семинара по учебной дисциплине “Медицина катастроф” для...



Загрузка...
скачать

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ




Штаб по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям




«Утверждаю»

Директор юридического института


___________ Уткин В.А.

«____»___________2003г


Методическая разработка

для проведения занятий по дисциплине

“Безопасность жизнедеятельности”.


Тема 4. Пожаровзрывобезопасность

Занятие 4.2. Взрывчатые вещества и взрывоопасные среды.




Методическая разработка

рассмотрена и одобрена

на заседании ученого совета ЮИ

«_____»____________ 2003 г

протокол № ___


Томск-2003

Занятие 4.2 “Взрывчатые вещества и взрывоопасные среды”


Цель занятия: 1. Ознакомить с основными понятиями связанными с ВВ,

изучить и знать классификацию ВВ.

2. Ознакомить с содержанием, классификацией и видами

взрывоопасных сред.

3. Изучить и знать огнетушащие вещества и средства

тушения пожара.

Время: 2 часа.

Метод: лекция.

Место: _____________________________

^

План занятий и расчет времени


Ведение - 5 мин.

1. Взрывчатые вещества (ВВ) - 30 мин.

2. Взрывоопасные среды - 25 мин.

3. Огнетушащие вещества и средства тушения пожаров - 15 мин.

Заключение - 5 мин.


Учебно-материальное обеспечение: плакаты, схемы, таблицы по занятию.

Литература:

  1. Учебное пособие: “Основы безопасности в ЧС”, авторы Ковалев С.А.,

Сердюк В.С. часть 2 О,1999 г.

2. Противопожарные требования при проектировании и строительстве

объектов различного назначения часть 3,О,1998 г.

  1. Руководство по подрывным работам. Военное издательство МО

СССР, М., 1969 г.

  1. Нормативные документы государственной противопожарной службы.

Главное управление ГППС МВД России, М., 1996 г.


1. Взрывчатые вещества (ВВ).


^ Взрывчатые вещества (ВВ) – химическое соединение или смесь веществ, способных в определенных условиях к крайне быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением тепла и образованием большого количества газообразных продуктов.


^ Взрывоопасная горючая смесь – смесь горючего вещества с окислителем (чаще с воздухом).


Взрыв – процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим состоянием вещества, приводящим к возникновению скачка давления газов, способных производить работу.

Возбуждение взрывчатого превращения ВВ называется инициированным. Для возбуждения взрывчатого превращения ВВ требуется сообщить ему с определенной интенсивностью необходимое количество энергии (начальный импульс), которая может быть передана одним из следующих способов:

  • механическим (удар, трение);

  • тепловым (искра, пламя, нагревание);

  • электрическим (нагревание, искровой разрыв);

  • химическим (реакция с интенсивным выделением тепла);

- взрывом другого заряда ВВ.

Виды взрывов.

В зависимости от источника энергии различают следующие виды взрывов:

  1. Ядерный взрыв - взрыв, происходящий в результате освобождения энергии, заключенной в ядрах атомов химических элементов.

  2. ^ Химический взрыв – взрыв, вызываемый быстрыми химическими превращениями веществ, при котором потенциальная химическая энергия переходит в тепловую и кинетическую энергию расширяющихся продуктов взрыва.

  3. ^ Физический взрыв - взрыв, вызванный изменением физического состояния вещества. Например, смесь двух веществ с разной температурой + и -.

  4. Механический взрыв - взрыв, вызванный падением небесного тела на землю. (Тунгусский метеорит).

  5. ^ Лазерный взрыв – взрыв, вызванный мощным сконцентрированным излучением энергии.

и другие.

В зависимости от скорости протекания химического разложения ВВ или взрывоопасной среды различают следующие виды взрывов:

  • детонационный взрыв – взрыв, при котором воспламенение последующих слоев ВВ, происходит в результате сжатия и нагрева ударной волной, характеризуется тем, что ударная волна и зона химической реакции следуют друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью;

  • дефлаграционный взрыв – взрыв, при котором нагрев и воспламенение последующих слоев ВВ, происходит в результате диффузии и теплопередачи, характеризуется тем, что фронт волны сжатия и фронт пламени движутся с дозвуковой скоростью.
^

Классификация ВВ


Большинство твердых, жидких и пластичных ВВ относится к конденсированным ВВ. Свойства конденсированных ВВ, применяемых в военном деле и в различных отраслях промышленности, достаточно хорошо изучены. Например, при необходимости перемещения больших масс грунта, сноса зданий и тяжелых сооружений, как правило, с достаточной достоверностью определяют требуемый разрушительный эффект при заданных условиях взрыва.

Крупномасштабные аварии со взрывом конденсированных ВВ имеют место в связи с широким применением их во многих отраслях промышленности и в военной сфере.

Пример: 6 июня 1989 г. газета “Правда” сообщила о трагедии вблизи ж. д. станции г. Арзамас. Утром 4 июня взлетели на воздух три крытых вагона с промышленными ВВ, предназначенными для геологов, горняков, строителей. Общая масса ВВ (каких именно не сообщалось) составляла 120 тонн. Погибло 68 человек, полностью разрушено 150 жилых домов, 250 жилых домов получили серьезные разрушения. На ж. д. пути образовалась воронка в половину футбольного поля и глубиной 30 м. За взрывом последовал пожар от воспламенения природного газа, выходящего из разрушенного магистрального подземного газопровода, который пересекал ж. д. путь.

ВВ делятся на три группы:

  • инициирующие

  • бризантные

  • метательные

1. Инициирующие ВВ обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям (удару, трению, пламени и т. д.). Чувствительность ВВ к источникам инициирования взрывов, их мощность зависит от химического строения.

К инициирующим ВВ относятся:

  • гремучая ртуть – сыпучее ВВ белого или серого цвета, ядовита, плохо растворима в воде, наиболее чувствительна по сравнению с другими инициирующими ВВ;

  • азид свинца – мелкокристаллическое ВВ белого цвета, в воде не растворяется, не теряет способности к детонации при увлажнении, химически не взаимодействует с алюминием.




  • ТНРС тринитрорезорцинат свинца – мелкокристаллическое не сыпучее ВВ желтого цвета, в воде не растворяется.

  • Капсюльные составы – могут применятся механические смеси из гремучей ртути, бертолетовой соли, трехсернистой сурьмы, а также другие смеси из инициирующих ВВ.

2.Бризантные ВВ – более мощны и значительно менее чувствительны к внешним воздействиям чем инициирующие ВВ.

Бризантные ВВ делятся на ВВ повышенной, нормальной и пониженной мощности.

К ВВ повышенной мощности относятся:

- ТЭН (тетранитропентаэритрит) с (СН2-О-NO2).

  • Гексоген – представляет собой мелкокристаллическое вещество белого цвета, не имеет ни вкуса, ни запаха, не гигроскопичен, в воде не растворяется. Чувствительность гексогена к удару ниже, чем у ТЭНа, но от удара ружейной пули может взрываться. Горение гексогена может перейти в детонацию. Для снаряжения некоторых специальных боеприпасов применяется флегматезированный гексоген.

- Тетрил

К ВВ нормальной мощности относятся:

  • тротил (тол, тринитротолуол, ТНТ) – основное бризантное ВВ, применяемое для подрывных работ и снаряжения большинства боеприпасов, он представляет собой кристаллическое вещество от светло-желтого цвета. Тротил не гигроскопичен и практически не растворим в воде, в производстве он получается в виде порошка, чешуек или мелких гранул. Плотность тротила 1,55-1,60, tвс ≈ 300ºС, на открытом воздухе горит сильно коптящим пламенем без взрыва. Горение тротила в замкнутом пространстве может переходить в детонацию. К удару трению и тепловому воздействию малочувствителен. Выпускается промышленностью в виде подрывных шашек (большая масса – 400 г., малая – 200 г., буровая – 75 г.);

- пикриновая кислота – применяется в виде солей (пикратов);

  • пластит - 4 – представляет собой тестообразную массу, широко используется в военных целях.

К ВВ пониженной мощности относятся ВВ на основе аммиачной селитры и нитроглицерина:

  1. Аммиачная селитра в чистом виде. Представляет собой кристаллическое вещество белого или бледно желтого. Аммиачная селитра сильно гигроскопична и очень хорошо растворяется в воде. Активно взаимодействует с окислами металлов, при этом образуется аммиак и вода.

  2. Аммониты, в состав которых, кроме аммиачной селитры входят взрывчатые добавки (обычно тротил).

  3. Динамоны – ВВ, состоящие из аммиачной селитры и горючих добавок (сосновая кора и т. д.).

  4. Аммоналы – аммониты и динамоны с примесью порошкообразного алюминия.

  5. Игданиты – представляют собой гранулированную аммиачную селитру, пропитанную горючими добавками (нефть, дизельное топливо и т. д.).

Нитроглицериновые ВВ в свою очередь делятся на две группы:

  • высокопроцентные (с содержанием нитроглицерина 35% и более). ВВ данной группы носят название динамитов.

  • Низкопроцентные (с содержанием нитроглицерина до 15%). К этой группе относятся победиты, детониты, главной составной частью является селитра.


Нитроглицериновые ВВ опасны в обращении и токсичны. Ихнельзя сверлить, резать, ломать, бросать и т. д.


Основные свойства конденсированных ВВ

  1. Удельная теплота взрыва – кДж/кг

  2. Удельный ТНТ эквивалент – кг

  3. Плотность – г/см3

  4. Плотность энерговыделения – ГДж/м3

  5. Скорость демонации – км/с

  6. Давление детонации - ГПа




  1. Взрывоопасные среды


Взрывчатые среды представляют собой смесь в составе горючего вещества с воздухом (кислородом) в определенных соотношениях, которая при определенных условиях (авариях) может взрываться (возгораться).

Взрывчатые смеси образуются в хранилищах взрывоопасных веществ и АХОВ, сжиженных газов, нефтепродуктов, складах угля, а также зерна, муки, масел, сахара и иных продуктов, способных в определенных условиях пожаро- и взрывоопасные газо-, паро- пылевоздушные смеси (ГВС, ПВС, ТВС).

К взрывоопасным средам относятся:

  1. Взрывоопасные парогазовые смеси.

  2. Перегретые жидкости.

  3. сжатые газы.

  4. пылевоздушные смеси.

Парогазовые среды.

В парогазовой среде взрывоопасными могут быть как индивидуальные нестабильные соединения, так и смеси горючих веществ с окислителями. Типичными нестабильными индивидуальными соединениями, способными взрываться без участия окислителей в условиях технологических процессов можно считать предельные (СН4) и непредельные углеводороды (ацетилен С2Н2), спирты одноатомные, ароматические углеводороды, оксиды углеводородов, хлоросодержащие углеводороды и другие (аммиак NH3, оксид углерода СО, сероуглерод СS2). В химической промышленности наибольшую опасность представляют собой взрывы парогазовых смесей горючих веществ с окислителями, как в замкнутых объемах аппаратуры, так и вне ее.

Характеристика горючих веществ, которые взрываются в смеси с чистым кислородом и воздухом:

  1. Молекулярная масса вещества – μ

  2. Удельная теплота сгорания в смеси с воздухом – Qст

  3. КПВ – концентрационные пределы воспламенения веществ в смеси с воздухом (различают НКПВ и ВКПВ – нижний и верхний пределы)

  4. Стехиометрическая концентрация вещества в ГВС стехиометрического состава – Сст

  5. Тротиловый эквивалент смеси вещества с воздухом стехиометрического состава (кг ТНТ на один кг газовой смеси)

  6. Плотность вещества при нормальных условиях – ρ

  7. Плотность смеси вещества с воздухом при НКПВ, ВКПВ и стехиометрическом составе

  8. Максимальное давление взрыва ГВС – Рмах

И другие.

Наибольшую группу взрывоопасных парогазовых сред составляют смеси горючих веществ с воздухом и чистым кислородом.

Взрывоопасные свойства этих смесей определяется соотношением компонентов смеси:

Ф = (φ/а)/(φ/астех),

где φ – концентрация горючего вещества

а – концентрация окислителя

При Ф > 1 в смеси имеется избыток горючего вещества, такие смеси называются “богатыми”, при Ф < 1 смесь имеет избыток окислителя “бедная”

Пример: Страшная трагедия произошла в ночь с 3 на 4 июня 1989 г. на перегоне между станциями Казаяк – Улу – Теляк Башкирского отделения Куйбышевской железной дороги, произошел взрыв ПГС (метан, этан, пропан, гексан и другие) на магистральном продуктопроводе. Погибло 258 человек, пострадало 1200 человек.

^ Перегретые жидкости.

Перегретые жидкости отличаются тем, что давление их паров превышает атмосферное.

К перегретым жидкостям относятся:

  • сжиженные углеводородные газы

  • хлор

  • аммиак

  • фреоны

находящиеся в технологических системах при температуре окружающей среды и давлении, превышающем атмосферное.

Перегретыми могут быть жидкости, имеющие температуру кипения выше температуры окружающей среды при высоких температурах и давлениях, превышающих атмосферное, например вода в паровых котлах.

Если в аппаратуре находится негорючая перегретая жидкость, то при аварийном раскрытии системы может произойти в з р ы в, подобный взрыву сосудов со сжатыми газами.

Пример:

Взрыв цистерны, содержащей 16,5 тонн бутан-бутиленовой смеси (8% бутана, 20% бутилена), произошел на фирме BASF в Людвигсгардене (Германия) в июле 1943 г. При взрыве погибло 57 человек и ранено 440 человек. Существенные разрушения получили здания на площади 350×100 м.

^ Сжатые газы.

В химической технологии часто приходится преднамеренно сжимать, как инертные, так и горючие газы, затрачивая при этом электрическую, тепловую и другие виды энергии. При этом сжатии газ (пар) находится в герметичных аппаратах разных геометрических форм и объемов.

При взрывах сосудов под давлением могут возникать ударные воны, образуется большое количество осколков, что приводит к серьезным разрушениям и травмам. При этом общая энергия взрыва переходит в основном в энергию ударной волны и кинетическую энергию осколков.

Нейтральные (негорючие газы) – азот, диоксид углерода, фреоны, воздух – в больших объемах находятся главным образом в сферических газгольдерах высокого давления.

Разрушение сосудов со сжатыми горючими газами (парами) может сопровождаться образованием парового облака с последующим его взрывом.

Пример: 9 июня 1988 г. произошел взрыв газгольдера сжатого воздуха объемом 600 м3 (радиус сферы 5,25 м), изготовленного из стали с толщиной стенки 16 мм и рассчитанного для работы под давлением 0,8Мпа.

Пример: в феврале 1999 г. на Новокуйбышевском НПЗ разрушился горизонтальный резервуар (диаметр 3 м, длина 7,656 м) от превышения давления паров, образовалось паровое облако с последующим взрывом.

^ Пылевоздушные смеси.

Взрыв пыли происходит при мгновенно соединении горючей части с кислородом воздуха и образуют взрывную волну. Из взрывов ПВС примерно 50% происходит при работе с мукой, зерном, сахаром и другими продуктами:

8% с металлами, 6% с угольной пылью на установках дробления топлива, 4% с серой, 6% в нефтехимической нефтеперерабатывающей промышленности.

Пример: В декабре 1989 г. на производственном объединении “Томскхимпром” произошел взрыв аэрозоля полистирола в отделении его хранения. Этот взрыв по системе пневмотраспорта распространился в помещение и другие хранилища. При взрыве разрушены части бункеров хранилища, строительные конструкции стен помещения воздуходувки и повреждены системы пневмотранспорта.

Классификация взрывоопасных сред.

Взрывоопасные смеси газов и паров подразделяются на категории взрывоопасности в зависимости от величины безопасного экспериментального максимального зазора, (БЭМЗ) и значения соотношения между минимальной температурой воспламенения метана (МТВ); на группы в зависимости от величины температуры самовоспламенения.

Взрывоопасные смеси подразделяются на категории:

I – метан на подземных горных работах;

II – газы и пары за исключением метана на подземных горных работах.

В зависимости от значения БЭМЗ и МТВ газы и пары категории II подразделяются согласно таблице.


Категория взрывоопасности смесей газов и паров за исключением метана на подземных горных работах

Категория взрывоопасных смесей

БЭМЗ, мм

МТВ

IIА

0,9 и более

более 0,8

IIВ

0,5 – 0,9

0,4 – 0,8

IIС

0,5 и более

Менее 0,45




  1. Огнетушащие вещества и средства тушения пожаров.

Способы пожаротушения:

  • охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

  • изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе, путем разбавления негорючими газами;

  • торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;

  • механический взрыв пламени сильной струей газа или воды;

  • создание условий огне преграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже тушащего диаметра;

В настоящее время в качестве средств тушения используют:

  • воду, которая может подаваться в очаг пожара сплошными или распыленными струями;

  • пены (воздушно-механические различной кратности и химическая) представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха (в случае ВМП) или диоксина углерода (в случае химической пены), окруженных пленками воды;

  • инертные газовые разбавители(диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы);

  • гомогенные ингибиторы – огнетушащие порошки;

  • комбинированные составы.

Воздушно-механическая пена

Получается путем смешивания растворов пенообразователей (ПО) в воде с воздухом.

В состав пенообразователя входит:

  • керосиновый экстракт – 65%;

  • этиловый спирт или этиленгликоль – 10%;

  • клей костный – 4,5%;

Химическая пена

Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя.

Воздушно-механическая пена в зависимости от кратности применяется для тушения по поверхности твердых и жидких горючих материалов, пожаров в кабельных тоннелях, подвалах, а также объемное тушение, вытеснение дыма, изоляции объектов от воздействия тепла.

^ Огнетушащие порошки – представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли (карбонаты и бикарбонаты натрия, калия, фосфорно – аммонитные соли, хлориды натрия и калия и другие) с различными добавками, устойчивыми к слеживанию и комкованию .

Виды огнетушащих порошков: ПСБ, ПФ, ПС-1,СИ-2.

Порошки, как правило, не токсичны, не электропроводны и не коррозийно-активны


Классификация огнетушителей.

По виду применяемого огнетушащего вещества (ОТВ)

  • водные (ОВ);

  • воздушно-пенные (ОВП);

  • порошковые (ОП);

  • газовые: углекислотные (ОУ),

хладоновые (ОХ);

Водные (ОВ) по виду выходящей ртути ОТВ:

  • огнетушители с распыленной струей (Р);

  • огнетушители с мелкодисперсной распыленной струей (М);

  • огнетушители с компактной струей (К);

ОВП по краткости пены:

  • низкой кратности (Н) от 5…20;

  • средней кратности (С) 20…200;

По принципу вытеснения огнетушащего вещества (ОТВ) огнетушители подразделяются:

  • закачные (З);

  • с баллоном сжатого воздуха (Б);

  • с газогенерирующим элементом (г);

  • с эжектирующим устройством (ж);

  • с термическим элементом (т);

По возможности перезарядки:

  • перезаряжаемые;

  • неперезаряжаемые (одноразовые);

По величине рабочего давления:

  • низкого давления (2,5 МПа);

  • высокого давления (более 2,5 МПа);

От вида заряженного ОТВ огнетушители могут использоваться для тушения классов пожаров:

  • твердых горючих веществ (А);

  • жидких горючих веществ (В);

  • газообразных горючих веществ (С);

  • электрооборудования, находящегося под напряжением (Е);

Пример условного обозначения: ОВП(Н)-10(г)-2А,55В-01 У2 ГОСТ Р

Огнетушитель воздушно-пенный (ОВП), низкой кратности (Н), вместительностью корпуса 10 литров, вытеснение огнетушащего вещества газогенерирующим элементом (г), для тушения загорания твердых горючих материалов (ранг очага 2А) и жидких горючих веществ (ранг очага 55В), модель 01, климатическое исполнение У2, ГОСТ Р…

ОП-5(З)-3А,89В,С-01 Т2 ГОСТ Р

Огнетушитель порошковый (ОП),вместимостью корпуса 5 литров, закачной (З), для тушения загорании пожаров твердых горючих материалов (ранг очага 3А), жидких горючих веществ (ранг очага 89В) и газа (С), модель 01, климатическое исполнение Т2, ГОСТ Р…


Заключение.


При пожарах и взрывах люди получают термические или механические повреждения. Характерны ожоги тела верхних дыхательных путей, черепно-мозговые травмы, множественные переломы костей, комбинированные поражения.

При пожарах полностью или частично уничтожаются или выходят из строя технологическое оборудование и транспортные средства, гибнут домашние и с/х животные.

При взрывах происходит разрушение, повреждение зданий, сооружений, коммуникаций, технологического оборудования, транспортных средств, других объектов.

В целях предотвращения пожаров и взрывов на объектах, в населенных пунктах организуются и проводятся профилактические мероприятия по предупреждению их возникновения и снижения материального ущерба населению, объекту, окружающей среде.

  1. Подведение итогов занятия.

  • отвечаю на вопросы студентов;

  • опрашиваю 2-3 студентов по изучаемому материалу;

  • отмечаю как достигнуты цели занятия;

  • даю оценку работы студентов;

  • отмечаю дисциплину на занятии.

  1. Даю задание на самоподготовку.

Учебное пособие “Основы безопасности в ЧС”,

авторы Ковалев С.А., Сердюк В.С., О.,1999 г. часть II стр. 3-13, 16-21.


Начальник штаба по делам ГО и ЧС

Томского Государственного университета Добродей Г.К.

- -




Скачать 142,14 Kb.
оставить комментарий
Дата13.10.2011
Размер142,14 Kb.
ТипМетодическая разработка, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх