Az gs s a tzolts elmlete nkntes s

Az égés és a tűzoltás elmélete Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 1

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 alaptanfolyam 2

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Az égés feltételei: Éghető anyag Megfelelő koncentráció Gyújtóforrás Térbeli egyezés Oxigén Időbeli egyezés Gyulladási hőmérséklet Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 3

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Éghető anyag: l ¡ Nehezen éghető anyag: l ¡ Azok az anyagok, amelyek hő hatására lángra lobbannak, parázslanak, szenesednek és a gyújtóforrás eltávolítása után is tovább égnek Azok az anyagok, amelyek hő hatására lángra lobbannak, parázslanak, izzanak, de a gyújtóforrás eltávolítása után e jelenségek megszűnnek Nem éghető anyag: l amelyek hő hatására nem képesek lángra lobbanni, parázslani, izzani. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 4

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Éghető anyagok Éghető szilárd, folyadék, gáz ¡ Keverék anyagok ¡ Pirotechnikai anyagok ¡ Egyéb anyagok ¡ Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 5

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Oxigén ellátás ¡ Levegő l ¡ 21 tf% (78 tf% N 2, 1 tf% egyéb gázok (0, 04 tf% CO 2), vízgőz) Oxigéntartalmú anyagok l porózus szerkezetű anyagok ¡ Oxigén hozzáadás ¡ Felszabaduló oxigén l oxidánsok (peroxid, robbanó anyagok), Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 6

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Gyújtóforrás (Karab G) Vegyi energia ¡ Fizikai energia ¡ Elektromos energia ¡ Hőtermelő berendezés ¡ Nyílt láng ¡ Egyéb ¡ Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 7

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Gyulladási hőmérséklet: l 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 alaptanfolyam 8

Égés és tűzoltáselmélet ¡ Az égés fajtái: l Gyors égés: ¡ l 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 alaptanfolyam 9

Égés és tűzoltáselmélet l Tökéletes égés: ¡ l 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 alaptanfolyam 10

Égés és tűzoltáselmélet l Kevert (kinetikus) égés: ¡ l 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 alaptanfolyam 11

Égés és tűzoltáselmélet l 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 alaptanfolyam 12

Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák l Hőátadás: ¡ A termikus energia átmenete hő alakjában a melegebb testről a hidegebb testre. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 13

Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák Hővezetés (kondukció): ¡ ¡ A termikus energia átmenete hő alakjában a melegebb testről a hidegebb testre úgy, hogy ott makroszkópikus anyagáramlás nem jön létre. A hő részecskéről részecskére terjed anélkül, hogy a közeg vándorolna. Légüres térben nem jön létre. Anyagra jellemző, mértékét a hővezetési tényező mutatja. (alfa) Mértékegysége: W/m*K Egységnyi hosszú és keresztmetszetű 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 alaptanfolyam 14

Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák Hővezetés (kondukció): Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 15

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 alaptanfolyam 16

Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák Hősugárzás (radiáció): ¡ Hősugárzáskor a hőenergia úgy jut el egyik testről a másikra, hogy közben a testek közötti tér észrevehetően 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 felmelegedése veszélyével. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 17

Égés és tűzoltáselmélet – hőátadási formák Hősugárzás (radiáció): A közeg nem melegszik fel Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 18

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 alaptanfolyam 19

Égés és tűzoltáselmélet – a láng 2 -es zóna: A tökéletlen égés zónája, a hőmérséklet 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 alaptanfolyam 20

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 alaptanfolyam 21

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 alaptanfolyam 22

Égés és tűzoltáselmélet – a tűz ¡ A tűz osztályozása: l Környezettől függően l l l Nyílt tűz Zárt tűz Éghető anyag halmazállapota szerint l l l Szilárd anyagok Folyékony anyagok Légnemű anyagok Porok Különböző halmazállapotú anyagok együttes égése Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 23

Égés és tűzoltáselmélet – a tűz ¡ A tűz osztályozása: l Fejlődése alapján l l l Terjedő tüzek Nem terjedő tüzek Tűzterület nagysága szerint l l l Kis tüzek ( 100 m 2 alatt) Közepes tüzek (100 -1000 m 2) Nagy tüzek (1000 m 2 felett) Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 24

Égés és tűzoltáselmélet – a tűz ¡ A tűz zónái ¡ 1. Az égés zónája l l ¡ Ahol az égést közvetlenül megelőző, illetve az égési folyamatok végbemennek (a láng zónája) Jellemzője a hőfeszültség: égési zóna egységnyi térfogatából ( 1 m 3) egységnyi idő alatt ( 1 s) mekkora hőmennyiség (W) szabadul fel 2. Hőterhelésnek kitett zóna l A gyulladási hőmérsékletig növekvő hőmérsékletű, éghető anyagokkal telt tér, a tűz terjedési lehetőség zónája Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 25

Égés és tűzoltáselmélet – a tűz ¡ A tűz zónái ¡ 3. Füstzóna l Ahol az éghető gőzök-gázok, a tökéletlen és tökéletes égés során keletkezett forró gázokégéstermékek képződnek. Magas hőmérsékletűek, mérgezőek és oxigénhiányosak is lehetnek. Másképen alakul nyílt tárben és másképpen zárt térben. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 26

Égés és tűzoltáselmélet – a tűz ¡ A tűz zónái ¡ 3. Füstzóna l Ahol az éghető gőzök-gázok, a tökéletlen és tökéletes égés során keletkezett forró gázokégéstermékek képződnek. Magas hőmérsékletűek, mérgezőek és oxigénhiányosak is lehetnek. Másképpen alakul ki és másképpen változik nyílt térben és másképpen zárt térben. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 27

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere ¡ Gázcsere: l a tűz során létrejövő fizikai jelenség (légáramlás, szél), amely az égéstermékekkel szennyezett, a felszabaduló hőtől felhevült levegő és a tüzet körülvevő és azt tápláló hűvösebb levegő sűrűségkülönbség miatt alakul ki. Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 28

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere ¡ A gázcsere nyílt területen: Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 29

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere ¡ A gázcsere nyílt területen: Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 30

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere ¡ A gázcsere nyílt területen: ¡ a röptűz kialakulása Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 31

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere A gázcsere zárt területen: Magas nyomású tér Alacsony nyomású tér Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 32

Égés és tűzoltáselmélet – a gázcsere A gázcsere zárt területen: A semleges zóna H 1= Magas nyomású tér H A 1 A 2 2 Tép Tkö A 2 + 1 H H 2 H 1 Tép 0 pont A 1 Tkö Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam Alacsony nyomású tér 33

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 alaptanfolyam 34

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 alaptanfolyam 35

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 alaptanfolyam 36

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. CO 2 oltó) – nem jelentős Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 37

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 alaptanfolyam 38

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 alaptanfolyam 39

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 alaptanfolyam 40

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 ¡ Önkéntes és Létesítményi Tűzoltó alaptanfolyam 41