Физико-химические основы развития и прекращения горения

Министерство образования И НАУКИ Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

УФИМСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Рабочая программа

дисциплины Физико-химические основы развития и прекращения горения

для специальности (группы специальностей) Пожарная безопасность (3202)

Уфа 2003

ОДОБРЕНА Составлена в соответствии с

Предметной (цикловой) Государственными требованиями к

Комиссией по пожарной безопасности минимуму содержания и уровню

подготовки выпускников

по специальности

Протокол №1 от 01.01.2001г.

Председатель ПЦК___________ Заместитель директора

по учебно-воспитательной

работе ______________

СОГЛАСОВАНО:

Методист____________

Авторы: – преподаватель УГКР

Рецензент: – председатель предметной комиссии по пожарной безопасности УГКР

– доцент УГАТУ

РЕЦЕНЗИЯ

на программу дисциплины «Физико-химические основы развития и прекращения горения», разработанную преподавателем Уфимского Государственного колледжа радиоэлектроники для специальности «Пожарная безопасность» (3202)

преподавателем колледжа

Рабочая программа данной дисциплины содержит пояснительную записку, тематический план, содержание дисциплины, перечень практических и самостоятельных работ, требования профессиональной направленности, перечень рекомендуемой литературы.

В пояснительной записке дается краткое описание задач курса, определяются основные задания, умения и навыки, которыми должен овладеть студент в результате прохождения и изучения данного курса.

В тематическом плане даются последовательность изучения разделов и тем программы и распределение учебных часов.

В разделе «Содержание дисциплины» по каждой теме приводятся требования к знаниям и умениям студентов, дается содержание учебного материала, практические и самостоятельные работы.

Программа рассчитана на 102 часа из них 44 часа практических занятий. Содержание программы полностью соответствует государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников вышеназванного учебного заведения.

Рецензент: – доцент УГАТУ

РЕЦЕНЗИЯ

на программу по дисциплине «Физико-химические основы развития и прекращения горения» «Пожарная безопасность», разработанную преподавателем Уфимского Государственного колледжа радиоэлектроники

Данная программа рассчитана на 102 часа, в том числе 44 часа практических занятий.

В программе представлены пояснительная записка, тематический план, содержание дисциплины с перечнем практических и самостоятельных работ, а также с требованиями к знаниям и умениям студентов, профессиональная направленность дисциплины, перечень рекомендуемой литературы.

Программа полностью соответствует государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников колледжа.

Рецензент: - председатель ПЦК пожарной безопасности УГКР

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка 6

Тематический план 7

Содержание дисциплины 8

Перечень практических работ 11

Перечень самостоятельных работ 12

Профессиональная направленность,

региональный компонент 13

Список литературы 14

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дисциплина "Физико-химические основы развития и прекращения горения" является теоретической базой для изучения предметов "Пожарная безопасность объектов и населенных пунктов", "Пожарная тактика", "Расследование и экспертиза пожаров", "Пожарная безопасность электроустановок" и "Газодымозащитная служба". Изучение материала должно носить прикладной характер.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

1. Иметь представление:

- об основах, теории возникновения и распространения горения;

- основных подходах к снижению пожарной опасности горючих веществ и материалов;

- предельных явлениях в процессах горения;

- общих закономерностях распространения пожаров.

2. Знать:

- основы механизмов возникновения, распространения и прекращения горения различных горючих веществ и материалов;

- показатели пожарной опасности веществ и материалов;

- основные огнетушащие вещества, механизм их действия и область применения.

3. Уметь:

- производить расчеты, связанные с материальным и тепловым балансом при горении;

- рассчитывать и экспериментально определять основные показатели взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов;

- оценивать взрывопожарную и пожарную опасность различных горючих веществ и материалов;

- выбирать эффективные средства тушения.

Учебный материал, предусмотренный программой, реализуется на лекциях, семинарских и практических занятиях, в ходе самостоятельной работы учащихся.

Программа подготовлена из расчета времени, определенного примерным учебным планом (96 часов; из них 44 часа практических занятий).

Завершается изучение данной дисциплины сдачей экзамена.

ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ И ПРЕКРАЩЕНИЯ ГОРЕНИЯ»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 3202 (ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ)

Наименование разделов и тем	Макс. учеб. нагру-зка, час	Количество аудиторных часов при очной форме обучения	Само- стоя- тель- ная ра- бота
Всего	В том числе практ. работ
1 Основы процессов горения		16	12	3
1.1 Структура, содержание, задачи дисциплины 1.2 Горение: виды, режимы, материальный баланс
2 Воспламенение и самовоспламенение		12	8	2
2.1 Источники зажигания, понятие и виды 2.2 Теории воспламенения и самовоспламенения горючих веществ
3 Самовозгорание		6	-	-
3.1  Сущность процессов самовозгорания 3.2  Причины, условия и меры предупреждения самовозгорания
4 Горение газов		18	12	3
4.1 Образование взрывопожароопасных пылевоздушных смесей 4.2 Концентрационные пределы распространения пламени 4.3 Давление, температура взрыва Классификация взрывоопасных смесей
5 Горение пылей		10	4	5
5.1 Образование взрывопожарных пылевоздушных смесей 5.2 Основные показатели пожарной опасности для пылей 5.3 Меры предупреждения загораний и взрывов пылей
6 Горение жидкостей		8	-	5
6.1 Насыщенный, ненасыщенный пар 6.2 Основные показатели пожарной опасности для жидкости 6.3 Экспериментальные и расчетные методы определения показателей 6.4 Причины, условия и механизм вскипания и выброса горящих жидкостей
7 Горение твердых веществ и материалов		10	4	4
7.1 Показатели пожарной опасности для твердых веществ и материалов 7.2 Поведение твердых веществ при нагревании 7.3 Пути снижения горючести твердых веществ и материалов
8 Оценка взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов		8	4	5
9 Прекращение горения		10	-	4
9.1 Предельные параметры процессов горения 9.2 Температура потухания и пути ее достижения 9.3 Способы прекращения процессов горения 9.4 Огнетушащие вещества, их классификация 9.5 Свойства, область применения и механизм действия огнетушащих веществ
10 ОКР		2	-	-
Итого	133	102	44	31

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ И ПРЕКРАЩЕНИЯ ГОРЕНИЯ»

Раздел 1. Основы процессов горения

Структура, содержание, задачи дисциплины "Физико-химические основы процессов горения".

Горение. Виды и режимы горения. Условия возникновения, развития и прекращения горения. Явления, сопровождающие горение. Пламя, его строение, цвет, свечение. Продукты горения, дым. Материальный баланс процессов горения. Расчет объема воздуха, необходимого для горения горючих веществ и материалов. Коэффициент избытка воздуха. Расчет объема и состава продуктов горения. Температура и теплота горения. Методы их определения и расчет.

Практическая работа №1 «Материальный баланс процессов горения. Расчет объема воздуха при горении».

Самостоятельная работа: решение задач.

Практическая работа №2 «Материальный баланс процессов горения. Расчет объема и состава продуктов горения».

Самостоятельная работа: решение задач.

Практическая работа №3 «Расчет адиабатической температуры горения органических веществ при постоянном давлении».

Самостоятельная работа: решение задач.

Студент должен:

- знать процессы, виды и режимы горения;

- уметь составить материальный баланс процессов горения.

Раздел 2. Воспламенение и самовоспламенение

Сущность и природа процессов воспламенения и самовоспламенения, их различие. Источники зажигания: понятие и виды. Теории воспламенения и самовоспламенения горючих веществ. Температуры воспламенения и самовоспламенения. Методы их определения и расчет.

Катализаторы, их классификация, механизм действия; использование ингибиторов в качестве огнетушащих средств.

Практическая работа №4 «Расчет температур вспышки и воспламенения».

Самостоятельная работа: решение задач.

Практическая работа №5 «Расчет температур самовоспламенения».

Самостоятельная работа: решение задач.

Студент должен:

- знать сущность процессов воспламенения;

- уметь определять и рассчитывать температуры воспламенения и самовоспламенения.

Раздел 3. Самовозгорание

Сущность процесса самовозгорания и его отличие от самовоспламенения и воспламенения. Причины, условия и меры предупреждения теплового, химического и микробиологического самовозгорания.

Студент должен:

- знать сущность процессов самовозгорания;

- уметь определять причины процессов самовозгорания.

Раздел 4. Горение газов

Образование взрывопожароопасных газовоздушных смесей в производственных условиях. Основы теории распространения горения газов. Концентрационные пределы распространения пламени, их зависимость от различных факторов, экспериментальные и расчетные методы определения и их практическое значение. Стехиометрическая и безопасная концентрации горючего вещества.

Давление взрыва и температура взрыва, их практическое значение и методы определения. Классификация взрывоопасных смесей.

Практическая работа №6 «Газы. Расчет концентрационных и температурных пределов воспламенения газов и паров».

Самостоятельная работа: решение задач.

Практическая работа №7 «Газы. Расчет адиабатической температуры горения органических веществ при постоянном объеме (при взрыве). Расчет давления взрыва».

Самостоятельная работа: решение задач.

Практическая работа №8 «Газы. Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода и флегматизирующих концентраций».

Самостоятельная работа: решение задач.

Студент должен:

-  знать основы теории распространения горения газов;

-  уметь рассчитывать концентрационные пределы распространения пламени.

Раздел 5. Горение пылей

Образование взрывопожароопасных пылевоздушных смесей в производственных условиях. Классификация и свойства пылей. Основные показатели пожарной опасности для пылей. Меры предупреждения загораний и взрывов пылей и пылевоздушных смесей в производственных условиях.

Практическая работа №9 «Аэровзвеси, пыли. Расчет нижнего предела воспламенения аэровзвесей жидких и твердых веществ».

Самостоятельная работа: реферат на тему «Основные показатели пожарной опасности для пылей».

Студент должен:

- знать условия образования взрывоопасных пылевоздушных смесей;

- уметь определять основные показатели пожарной опасности пылевоздушных смесей.

Раздел 6. Горение жидкостей

Скорость испарения. Насыщенный, ненасыщенный пар. Концентрация насыщенного пара. Основные показатели пожарной опасности для жидкостей. Экспериментальные и расчетные методы их определения. Причины, условия и механизм вскипания и выброса горящих жидкостей.

Самостоятельная работа: реферат на тему «Основные показатели пожарной опасности для жидкостей».

Студент должен:

- знать основные показатели пожарной опасности для жидкостей;

- уметь владеть расчетными методами определения этих показателей.

Раздел 7. Горение твердых веществ и материалов

Основные показатели пожарной опасности для твердых веществ и материалов. Поведение твердых веществ при нагревании. Особенности горения древесины, пластмасс, синтетических волокон, каучука и метал лов. Пути снижения горючести твердых веществ и материалов.

Практическая работа № 10 «Жидкие и твердые вещества. Расчет скорости выгорания жидких и твердых веществ. Расчет показателей воспламеняемости неплавких твердых веществ».

Самостоятельная работа: реферат на тему «Основные показатели пожарной опасности для твердых веществ и материалов».

Студент должен:

-  знать основные показатели пожарной опасности для твердых веществ;

-  уметь оценивать поведение твердых веществ при нагревании.

Раздел 8. Оценка взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов

Понятие оценки взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов. ГОСТы 12.1.004, 12.1.010 и 12.1.044, регламентирующие взрывопожарную и пожарную опасность. Общая методика оценки взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов. Область применения показателей взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов.

Практическая работа № 11 «Показатели пожарной опасности веществ. Расчет потенциалов горючести газов, жидкостей и твердых веществ».

Самостоятельная работа: реферат на тему «Методика оценки взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов».

Студент должен:

- знать понятия по оценке взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов;

- уметь оценивать взрывопожарную и пожарную опасность веществ и материалов.

Раздел 9. Прекращение горения

Предельные параметры процессов горения. Температура потухания и пути ее достижения. Способы прекращения процесса горения. Огнетушащие вещества, их классификация, свойства, область применения и механизм действия.

Самостоятельная работа: реферат на тему «Огнетушащие вещества».

Студент должен:

- знать способы прекращения процессов горения;

- уметь использовать огнетушащие вещества.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ И ПРЕКРАЩЕНИЯ ГОРЕНИЯ»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 3202 (ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ)

№№ работы	№ раздела программы, наименование	Наименование практических работ
1	1. Основы процессов горения.	Материальный баланс процессов горения. Расчет объема воздуха при горении.
2	1. Основы процессов горения.	Материальный баланс процессов горения. Расчет объема и состава продуктов горения.
3	1. Основы процессов горения.	Расчет адиабатической температуры горения органических веществ при постоянном давлении.
4	2. Воспламенение и самовоспламенение.	Расчет температур вспышки и воспламенения.
5	2. Воспламенение и самовоспламенение.	Расчет температур самовоспламенения.
6	4. Горение газов.	Газы. Расчет концентрационных и температурных пределов воспламенения газов и паров.
7	4. Горение газов.	Газы. Расчет адиабатической температуры горения органических веществ при постоянном объеме (при взрыве). Расчет давления взрыва.
8	4. Горение газов.	Газы. Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода и флегматизирующих концентраций.
9	5. Горение пылей.	Аэровзвеси, пыли. Расчет нижнего предела воспламенения аэровзвесей жидких и твердых веществ.
10	6. Горение жидкостей. 7. Горение твердых веществ.	Жидкие и твердые вещества. Расчет скорости выгорания жидких и твердых веществ. Расчет показателей воспламеняемости неплавких твердых веществ.
11	8. Оценка взрывопожарной и пожарной опасности веществ и материалов.	Показатели пожарной опасности веществ. Расчет потенциалов горючести газов, жидкостей и твердых веществ.

ПЕРЕЧЕНЬ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ

Общее количество часов по учебному плану	Решение задач к практическим работам, час.	Выполнение творческих работ (рефератов), час.
31	8	23

ПРОФЕСИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ

Номер разделов	Профессиональная направленность
Раздел 1-9	Использование в общепрофессиональной дисциплине «Пожарная безопасность объектов и населенных пунктов»
Раздел 1-9	Использование в общепрофессиональной дисциплине «Пожарная тактика»
Раздел 1-9	Использование в общепрофессиональной дисциплине «Газодымозащитная служба»

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.  Правила пожарной безопасности в Российской Федерации ППБ-93.

2.  ГОСТ 12.1.Взрывобезопасность. Общие требования.

3.  ГОСТ 12.1.Смеси взрывоопасные. Классификация и методы определения.

4.  ГОСТ 12.1.Пожарная безопасность. Термины и определения.

5.  ГОСТ 12.1.Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования.

6.  ГОСТ 12.1.Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения.

7.  ГОСТ 12.1.Пожарная безопасность. Общие требования. НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

8.  , Саушев и свойства горючих веществ. - М., 1975.

9.  Монахов исследования пожарной опасности веществ. –М.,1979.