Palofysiikka T-110.5690 Yritysturvallisuuden seminaari Kalle Anttila
Rakenne Yleistä kirjasta Palaminen ja palon kehittyminen Sammutusmenetelmät ja sammutteet Vedenkuljetus ja sammutussuihkut
Kirjasta yleisesti Kirja suunnattu oppikirjaksi pelastusopiston päällystö-, alipäällystö-, ja miehistökursseille Pääosin oikeaa perusfysiikkaa, kasa nyrkkisääntöjä Kirjoittaja alan guru
Palamisen edellytykset -hehkupalo Lämpötila Syttyvä aine Happi
Palamisen edellytykset -liekkipalo Lämpötila Syttyvä aine Happi Häiriintymätön ketjureaktio
Palamisen edellytykset ketjureaktio? Jähmeät orgaaniset aineet voivat syttyä ja palaa liekillä vain, kun ne kaasuuntuvat lämmön vaikutuksesta eli pyrolysoituvat Esim. Puun osat kaasuuntuvat selluloosa (50%) 240-350 C hemiselluloosa (25%) 200-260 C ligniini (24%) 280-500 C
Palamisen edellytykset happi? Palaminen määritellään usein aineen nopeaksi yhtymiseksi happeen Kuitenkin esim. metallit voivat yhtyä hapen sijasta typpeen tai hiilidioksidiin
Syttyminen liekki kuuma esine tai kaasu optiset syyt (linssit ja peilit) vialliset sähkölaitteet luonnonvoimat (salamat) iskut (ilotulitteet ja räjähdysaineet) kitka kipinät itsesyttyminen
Itsesyttyminen Fysikaaliset, kemialliset ja biologiset reaktiot aiheuttavat aineen lämpenemisen joka johtaa syttymiseen Aiheuttaa vuosittain satoja tulipaloja Esim. sammutettu kalkki kastuessaan lämpenee 350 C
Lämpötiloja syttyy liekki bensiini 450 900 puu 300 1000 paperi 250 1050 kivihiili 400 1200 hiilimonoksidi 605 2100 magnesium 623 3000
Räjähdykset Räjähdys on suurpaineisen kaasun äkillistä purkautumista ympäristöön fysikaaliset kemialliset ydinräjähdykset palamisräjähdykset humahdus (nopeus alle 1000m/s) detonaatio (nopeus yli 1000m/s)
Palamistuotteet Savu Suurin osa kuolemista paniikki savuvahigot Hiiltymät Tuhka Noki Palojäännökset
Täy denp alonv aihe Hi ipum aihe isv äp öt a Sy tym is v aihelian rikaseo Tulipalon kehittyminen A ika Aika Täyden palon vaihe Hiipumisvaihe Syttymisvaihe Lämpötila
Tulipalon kehittyminen, leimahdus Lämpötila Hengitys Aika
Kaasun palaminen Stoikiometrinen seos Palamisnopeus Räjähdyspaine Palamislämpötila Liian laiha seos Syttymisväli Liian rikas seoss Kaasun pitoisuus
Sammuttaminen Sammuttaminen on palon edellytysten poistamista Jäähdytys Lämpötila Sammutusraivaus Palava aine Tukahdutus Happi Häiriintymätön ketjureaktio Inhibitio
Sammutteet Vesi Hiilidioksidi/ Typpi Halonit Sammutusjauheet Metallipalojen sammutteet Vaahdot
Vesi Edut Jäähdytysvaikutus erittäin tehokas Huoneistopalossa lisäksi tukahdutus vesihöyryllä Vesi suojaa lämpösäteilyltä (4mm seinä jopa 90%) Haitat vesivahingot Reagoi useiden aineiden kanssa kemiallisesti lämpöä palon kiihtyminen/räjähdys levittää palavat nesteet
Hiilidioksidi/Typpi perustuu tukahdutukseen tunkeutuu ahtaisiinkin tiloihin ei korroosiota eikä vahinkoja ihmiset tukehtuu esim. magnesium reagoi molempien kanssa ulkosammutuksessa ei toimi ei toimi jos palava aine sisältää tarvitsemansa hapen
Halonit perustuvat inhibitioon ei vesi- yms. vahinkoja turvallinen miehitetyissä tiloissa nesteytyy, helppo varastoida otsonikerros tuhoutuu ongelmajätettä laitteistot kiellettyjä poikkeuksia lukuunottamatta ilma-alukset maan hallinto ja turvallisuus henkilöturvallisuuden takaaminen
Inerttikaasuseokset halonien korvaajat esim. typpeä 52%, argonia 40% hiilidioksidia 8% ei nesteydy, varastointi kallista henkilöturvallisuus tyydyttävä
Jauheet perustuu inhibitioon tehokas&nopea sotkee tekee sähkölaitteet käyttökelvottomiksi ei toimi jos palava aine sisältää tarvitsemansa hapen aiheuttaa metallipinnoissa korroosiota
Metallipalojauheet tukahduttava vaikutus metallikohtaisia sammutteita vaihtoehtona jalokaasut (argon, helium)
Vaahdot Vesi Vaahtoliuos Vaahtoputki Vesipumppu Välisekoitin Vaahto Säiliö Vaahdote
Vaahdot -ominaisuudet Vaahtojen koostumus vaihtelee suuresti tiheys valmistusaineet Etuja veteen nähden pienempi nestemäärä palavien nesteiden sammutus Myrkyllisiä Sekoitus vaatii huolellisuutta ja matematiikkaa jättää jälkensä kalustoon
Sammutustekniikka Epäsuora sammutus Suora sammutus Savutuuletus Sammutusraivaus
Epäsuora sammutus Jäähdytettään ympäristöä Vesihöyryllä tukahduttamisvaikutus Turvallinen tapa aloittaa
Suora sammutus Useilla palokunnilla USA:ssa ainoa sammutusmenetelmä Suikutetaan vettä palavaan aineeseen huonon näkyvyyden takia aluksi voidaan sammuttaa esim. seinäin kautta nopea sammutus pitää vesivahingot rajallisina
Savutuuletus palon aikana alentaa lämpötilaa parantaa näkyvyyttä parantaa työskentelyolosuhteita oikein käytettynä pienentää leviämistä (ylipaine puhtaisiin tiloihin ylipaine/alipainetuuletus luonnonolot huomioitava
Savutuuletus palon jälkeen näkyvyyden parantaminen hajun poisto lämpötilan lasku
Vedenkuljetus Alkusammuttimilla sammutetaan n. 75% tulipaloista Yhden säiliöauton vedellä sammutetaan seuraavat 15% Suurempaa vesimäärää tarvitaan n. 10% paloista Suurpalojen määrä kasvaa
Vedenkuljetustavat letkujohto huomioitava painehäviö paloautojen vesisäiliö vuoroajo kiinteillä putkistoilla ilma-aluksilla metsäpalot tekemällä sade metsäpalot kuivilla seuduilla, ei käytetty suomessa
Vesisuihkut korkeuden maksimointi 80 astetta pituuden maksimointi 32 astetta käsin pideltävä vesisuihku max 5l/s 600kPa vesitykeillä enemmän sumusuihkulla rekyyli vähenee suikuseinät suojaavat hyvin lämmöltä