12

Л Е К Ц И Я 12

Оглавление

12.1. Основы пожарной безопасности...............................................................1

12.2. Средства тушения пожаров.......................................................................7

12 3. ЧС, связанные с пожарами........................................................................9

12.1. Основы пожарной безопасности

ФЗ РФ «О пожарной безопасности», принятый 18.11.94 г. и Правила пожарной безопасности РФ (ППБ 01-03) регламентируют пожарную безопасность. Органы государственной власти и местного самоуправления, специализированные службы предприятия и граждане обеспечивают пожарную безопасность.

С 1.10.2003 г. основные обязанности в обеспечении пожарной безопасности возложены на МЧС.

Ответственность за пожарную безопасность на предприятии возложена на руководителя. Руководитель предприятия обязан:

• издать приказ, устанавливающий противопожарный режим;

• ввести в правила внутреннего распорядка вопросы пожарной безопасности, инструкции, разделы в коллективном договоре.

Мероприятия для защиты от пожаров и взрывов:

1. Соблюдение противопожарных требований при проектировании и строительстве: размещение зданий, применение огнестойких материалов, соблюдение требований СНиП и т.д.

2. Применение пожаро- и взрывобезопасных технологических процессов, оборудования и веществ.

3. Применение эффективных средств предупреждения и тушения пожара.

4. Проведение инструктажей по правилам пожарной безопасности.

5. Организация добровольных пожарных дружин.

Пожар - это неконтролируемое горение, сопровождающееся материальными потерями. Горение – это химический процесс соединения горючего вещества с окислителем, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты и излучением света. Образование пламени связано с газообразным состоянием вещества.

Различают несколько видов горения:

• кинетическое – это горение однородных систем. Горючее вещество и воздух перемешаны, горение объемное (газо-, паро-, пылевоздушные смеси);

• диффузионное – это горение неоднородных систем, когда О₂ воздуха диффундирует к горючему веществу и образуется зона горения (твердые горючие вещества и жидкости, находящиеся на воздухе).

• дефлаграционное (малая v перемещения пламени);

• взрывное и детонационное (высокая v перемещения пламени - 1000-и м/с, ударная волна.). Характерно для газо- и паровоздушных смесей.

Горение пыли подчиняется законам горения газовых смесей, но происходит более медленно. С увеличением дисперсности пыли возрастает ее химическая активность, снижается T_c. В замкнутом пространстве воспламенение пыли имеет характер взрыва, возрастает давление.

Основные показатели взрывоопасных свойств:

Температура вспышки –это минимальная t горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, вспыхивающие в воздухе от исто­чника зажигания.

Температура воспламенения - это минимальная t вещества, при которой возникает устойчивое горение после воспламенения от источника.

Температура самовоспламенения (Т_с) – это минимальная t, при которой возможно самопроизвольное возникновение пламенного горения. При продолжительном воздействии тепла на материал происходит его аккумуляция и при достижении Т_с происходит возгорание. Аккумуляция тепла может продолжаться от нескольких дней до нескольких месяцев. Тепловое самовозгорание происходит под действием постоянного источника нагревания: для торфа и бурого угля при t=60^оС, хлопка - 120^оС, линолеума - 80^оС. Химическое самовозгорание происходит в результате химической реакции с воздухом или другим окислителем при н.у. (промышленная ветошь, фосфор на воздухе, ЛВЖ при контакте с марганцовкой, древесные опилки при контакте с кислотами). Микробиологическое самовозгорание происходит в результате деятельности мельчайших микроорганизмов внутри материала (прошлогодний стог сена).

Минимальная энергия зажигания – это наименьшая энергия искры электрического разряда (Дж), достаточная для воспламенения горючей смеси.

Концентрационные пределы – это интервал концентрации газов и паров в воздухе, при которых возможно воспламенение смеси и распространение пламени по всему объему.

Рекомендации по пожарной профилактике:

1. поверхность оборудования должна иметь t  80% T_c веществ, которые могут попасть на нагретую поверхность. Для большинства газов и жидкостей T_с = 350-700⁰С, для твердых горючих (торф, уголь) - 250-450⁰С.

2. Безопасной температурой постоянного нагрева вещества следует считать t  90% T_c.

3. Приняты безопасные пределы t воспламенения: t на 10°С  нижнего или на 15°С  верхнего температурного предела воспламенения. Если оборудование работает при опасных t, то должны приниматься меры безопасности (флегматизация, смеси с добавкой инертных газов).

4. Допустимая энергия искрового разряда не должна превышать 0.4 min энергии зажигания.

5. Max давление взрыва должно учитываться в расчетах на взрывоустойчивость оборудования, предохранительных устройств. Для газо-воздушных смесей max давление взрыва превышает начальное в 6-8 раз, для пылевоздушных в 4-6 раз.

Строительные материалы по возгораемости в соответствии со СНиП делятся на 3 группы (условно):

• несгораемые (металл, бетон, кирпич);

• трудно сгораемые (горят только в присутствии огня: древесина, пропитанная антипиринами, гипс и бетон, содержащий органический заполнитель);

• сгораемые (все органические материалы).

Основной пожарной характеристикой здания служит огнестойкость.

Огнестойкость – это способность здания сохранять эксплуатационные свойства при воздействии огня.

Предел огнестойкости - это время (час.), по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность (трещины, отверстия, через которые проникает пламя или продукты горения).

Здания и сооружения по стойкости подразделяют на 8 степеней: 1, 2, 3, 3а, 3б, 4, 4а и 5. Наивысшую огнестойкость имеют здания 1-ой степени (выполнены из камня, бетона листовых негорючих материалов). Низшая огнестойкость - здания 5-ой степени (к несущим и ограждающим конструкциям не предъявляются требования по огнестойкости).

В соответствии с НПБ 105–03 помещения и здания по взрывопожарной опасности подразделяются на 5 категорий: А, Б, В1В4, Г и Д в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, использующихся в технологических процессах.

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении
А. Взрывопо Жароопасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с t вспышки  28°С.
Б. Взрывопо- Жароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с t вспышки  28°С.
В1-В4 Пожароопасная	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие пыли и волокна;
Г Пожароопасн	Негорючие вещества и материалы в горячем или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; топливо.
Д Пожароопасн	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Категория Здания

Характеристики здания и помещений, находящихся в здании

А Взрывопожаро Опасная Б Взрывопожаро Опасная В Пожароопасная Г Пожароопасная Д Пожароопасная

Суммарная площадь помещений категории А  5% площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А  25 % суммарной площади всех помещений (но  1000 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения. Здание не относится к категории А и суммарная площадь помещений категорий А и Б в здании  5% суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б в здании  25 % суммарной площади (но  1000 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения. Здание не относится к категории А или Б и одновременно суммарная площадь помещений категорий А, Б и В 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В  25 % суммарной площади всех помещений (но  3500 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения. Здание не относится к категории А, Б и В и одновременно суммарная площадь помещений А,Б,В и Г  5 % суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А,Б,В и Г в здании  25 % суммарной площади всех помещений (но  5000 м2) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения. Здания не относятся к категориям А, Б, В и Г.

Классификация взрыво- и пожаробезопасных зон электроустановок (6 классов): В-1, В-1а, В-1б, В-1г, В-2, В-2а. Наиболее взрывоопасная зона класса В-1 – это помещение, в котором могут образовываться взрывоопасные смеси газов при н. у. работы. Наименее опасная зона класса В-2а - это помещение, в котором образуется взрывоопасная смесь в результате аварии.

Необходимые условия для возникновения пожара:

1. наличие источника загорания;

2. наличие горючей смеси (горючего и окислителя);

3. отсутствие организационных мероприятий по предупреждению пожара.

Предупреждение возникновения пожара означает исключение условий его возникновения.

• Исключение источников загорания:

1. Открытое пламя. Вызывает воспламенение горючих смесей, т.к. t пламени  1000°С и значительно превышает T_c газов и паров.

2. Нагретые поверхности с t_пов  T_c. t оборудования должна быть  80% T_c.

Меры защиты: контроль температурного режима.

3. Переход механической энергии в тепловую (недостаточная смазка трущихся частей машины, адиабатическое сжатие газов, механическая обработка твердых металлов).

Меры защиты: контроль смазки, охлаждение обрабатываемых материалов.

4. Искры, возникающие при ударе и трении. Искры - это кусочки металла (до 0,5 мм), нагретые до высоких t (для нелегированных металлов 1650°С). Такие искры могут поджечь воздушную смесь Н₂, СО, ацетилена и сероуглерода.

Меры защиты: использовать инструмент из материалов, не образующих искры (легированные стали, медь и ее сплавы).

5. Переход электрической энергии в тепловую. Теплота, выделяемая при переходе электрической энергии, определяется зависимостью

Q = 0,24^.I²Rt,

где I - сила тока (A),

R - сопротивление проводника (Ом),

t - время (сек).

Max температура нагрева проводника:

t_max = I²/Spk,

где  - удельное сопротивление проводника (Ом^.см),

S - площадь сечения проводника (мм²),

p - периметр сечения проводника (мм),

К - коэффициент теплопередачи (Вт/м^3.К).

Допустимая t нагрева изоляции составляет: резиновой – 55°С, хлопчатобумажной - 95°С, асбестовой - 115°С.

Меры защиты: расчет сечения проводников на соответствие нагрузочному I; контроль I и U; выбор материала изоляции; надежный контакт соединяемых проводников; использование предохранителей.

6. Электрическая искра, возникающая при замыкании или размыкании электрической сети. Температура электрической искры достигает 10000°С и значительно превышает Т_с горючих смесей.

Меры защиты: взрывозащита электрооборудования и его правильная эксплуатация.

7. Разряд статического электричества. Искры статического электричества характеризуются U тысячи В. Возникает при трении диэлектриков, в потоке жидкости, при ее разбрызгивании, в струе пара или газа, при трении частиц из разных материалов (порошки в трубопроводе). Энергия искры определяется по формуле:

W = 0,5CV² (Дж),

где: С - емкость (Ф),

V -потенциал (В).

Меры защиты:

• заземление металлических частей оборудования (R_заз допускается до 100 Ом);

• повышение относительной влажности воздуха до 65 - 70%, обработка ПАВами, антистатическими присадками для уменьшения удельного электрического R перерабатываемых материалов;

• нейтрализация электрических зарядов с помощью нейтрализаторов;

• ограничение скорости транспортирования жидкости. Подача жидкости должна исключать разбрызгивание, бурное перемешивание;

• исключение присутствия в парогазовом потоке твердых и жидких частиц при транспортировке парогазовых горючих смесей;

• использование электропроводного оборудования при переработке и транспортировке сыпучих материалов.

Опасным импульсом воспламенения является молния.