2. Оцінка інженерної та пожежної обстановки в зонах ураження, що створюється

Згідно стандартного визначення пожежа - це неконтрольоване горіння за межами спеціального вогнища, що наносить матеріальні збитки. В цьому визначенні не відображена небезпека, яку несе пожежа для людей. Не дивлячись на активну профілактичну роботу щорічно виникає величезна кількість пожеж (сотні тисяч), в результаті яких гинуть та травмуються люди, витрачаються матеріальні цінності.

Підприємства АПК характеризуються наявністю умов підвищеної пожежної небезпеки: застосуванням горючих і легкозаймистих рідин і горючих газів; великою кількістю ємностей і апаратів, в котрих знаходяться пожежонебезпечні продукти під тиском; значною насиченістю

електрообладнанням і ін. Головною причиною пожеж (до 40 %) є порушення, пов’язані з технологічним (процесом) режимом.

Захист підприємств та інших об’єктів від пожеж - важлива інженерна задача, пов’язана з впровадженням комплексу профілактичних заходів.

Горіння - це хімічна реакція окислення, що супроводжується виділенням великої кількості тепла і свіченням. Для виникнення горіння необхідна присутність горючої речовини, окислювач)'- (як правило кисню повітря) і джерела запалювання. Крім того, необхідно, щоб горюча речовина була нагріта до певної температури і знаходилась в певному кількісному відношенні з окислювачем, а джерело загорання мало б певну енергію. Окислювачами є також фтор, оксиди азоту, хлор, сірка і інші речовини.

Речовини, що спроможні самостійно горіти після видалення джерела запалювання, називаються горючими на відміну від речовин, які в повітрі не горять і називаються негорючими. Проміжне положення займають важкогорючі речовини, котрі розпочинають горіти при дії джерела запалювання, але припиняють горіння після видалення останнього.

Горіння за достатньої та надмірної кількості кисню називають повним, а при недостатній кількості кисню - неповним. Продуктами повного горіння є диоксид вуглецю, вода, азот, сірчистий ангідрид і ін. При неповному горінні виникають ядучі, горючі та вибухонебезпечні (продукти) речовини (оксид вуглецю, альдегіди і котони, спирти і ін.) За швидкістю розповсюдження вогню горіння може бути дефлаграіцонним (в межах 2-7 м/с), вибуховим (десятки метрів на секунду) і детонаційним (при тисячах метрів на секунду). Найбільша швидкість горіння спостерігається в чистому кисні, найменша - при об’ємному вмісті кисню в повітрі 14%. З подальшим зменшенням вмісту кисню горіння більшості речовин неможливе.

Відрізняють декілька видів горіння.

Спалах - швидке згорання горючої суміші без виникнення підвищеного тиску газів.

Загорання - виникнення горіння, від джерела запалювання.

Займання - загорання, що супроводжуються появою полум'я.

Самозагорання - горіння, що виникає при відсутності зовнішнього джерела запалювання.

Самозаймання - само загорання, що супроводжується появою полум’я.

Вибух - надзвичайно швидке горіння, при якому виникає виділення енергії і утворення стислих газів, що призводять до механічних розрух.

Температурою спалаху називається найнижча ( в умовах спеціальних іспитів) температура горючої речовини, при якій над її по верхньою виникають пари та гази, що спроможні давати спалах в повітрі від джерела запалювання, але швидкість виникнення парів і газу недостатня для стійкого горіння. За температурою спалаху горючі рідини поділяють на два класи: легкозаймисті рідини (ЛЗР) і горючі рідини (ГР).

До класу ЛЗР відносяться рідини з температурою спалаху, що не перевищує 61 °С (у відкритому тиглі - 66°С ); це - бензин, етиловий спирт, ацетон, нітроемалі і ін. Рідини, що мають температуру спалаху вище 61 °С, або 66°С (у відкритому тиглі), мають назву ГР (масла, мазут, формалін і ін.). Температура займання-найменша температура горючої речовини, при якій вона виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що при піднесенні джерела запалювання виникає стале горіння.

Температурою самозаймання називають найнижчу температуру речовини, при якій вона загорається в процесі нагрівання без безпосереднього контакту з вогнем. Займання можливе тільки за певних співвідношень горючої речовини та окислювача. Мінімальна концентрація горючих парів і газів у повітрі, коли вони здатні загоратись та розповсюджувати полум'я, називається нижньою концентраційною межею займання, Максимальна концентрація горючих газів і парів, за якої ще можливе розповсюдження полум’я, має назву верхньої (концентраційної) концентраційної межі займання. Інтервал між нижньою та верхньою межею займання має назву діапазону або області займання. Розрізняють також температурні межі займання, тобто температури, при котрих пари утворюють концентрації, що дорівнюють відповідно нижній і верхній концентраційній межі займання рідин.

Важливе значення для профілактики пожеж має явище само загорання, коли горіння виникає при відсутності видимого джерела запалювання.

В залежності від внутрішнього імпульсу процеси само загорання поділяються на хімічні, мікробіологічні і теплові. Хімічне само загорання від дії на речовини кисню повітря, води або від взаємодії речовин. Часто пожежі виникають внаслідок само загорання промасленого лоскуту (ганчір’я), спецодягу, вати і навіть металевої стружки. Про схильність масла або жиру до само загорання можна судити за його йодним числом - називається кількість йоду в грамах, що поглинуте 100 г масла або жиру, що досліджується. Чим йодне число вище тим нижча температура самозагорання.

Мікробіологічне самозагорання виникає за відповідної вологості і температурі в рослинних продуктах. Коли, інтенсифікується життєдіяльність мікроорганізмів, з’являється павутинний грибок температура підвищується і відбувається займання. Для запобігання само загорань здійснюють регулярний контроль температури, обмежують вологість і розміри штабелів.

Теплове само загорання відбувається в результаті тривалої дії незначного джерела тепла. При цьому речовини розкладаються, адсорбуються і в результаті дії окислювальних процесів само нагріваються. При температурі біля 100° С дерев’яні стружка (тирса, ошурки), ДВП, паркет і деякі інші речовини мають схильність до само загорання. Заходом захисту від теплового само загорання є охорона (захист) матеріалів від дії джерел нагрівання.

Вогненебезпечність речовин характеризується лінійною в сантиметрах на секунду і масовою в грамах на секунду швидкостями горіння і вигорання речовин. Іноді враховують мінімальний вміст кисню в повітрі, при якому ще можливе горіння. Для звичайних горючих речовин цей вміст складає 12-14%. Для речовин з високим значенням верхньої межі займання (водень, сірковуглець, окиси етилену і ін.) він складає 5% і менше.

Небезпечними факторами пожежі є підвищена температура повітря і предметів, відкритий вогонь та іскри, токсичні продукти горіння, дим, знижена концентрація кисню, вибухи, пошкодження і розруха будівель і споруд. Температура газів в зоні горіння, що має назву температури пожежі, може досягати 1300°С.

А і Б - вибухо і пожежонебезпечні;'

В - пожежонебезпечні;

Г - у виробництві яких є розжарені негорючі матеріали, або тверді, рідкі, чи газоподібні речовини, що спалюються при утилізації як паливо;

Д - виробництва, де є незгораємі речовини у холодному стані;

Е - вибухонебезпечні (за умови технологічного процесу, може статись лише вибух без послідуючого горіння).

Простір приміщення, або його частина де можуть утворитися вибухонебезпечні суміші, або знаходитись горючі матеріали називаються вибухо - або пожежонебезпечною зоною.

Вибухонебезпечні зони діляться на 6 класів:

В-1 - це приміщення, в яких можуть виникати вибухонебезпечні суміші парів і газів з повітрям при нормальних умовах роботи (наприклад, приміщення, в яких проводиться злив легко вибухових рідин у відкриті (сосуди) посудини.

В-Іа - в цю зону входять приміщення, в яких вибухонебезпечні суміші не виникають при нормальних умовах експлуатації обладнання, але можуть виникати при аваріях або несправностях;

В-Іб - а) приміщення, в яких можуть знаходитись горючі пари і гази з високою нижньою межею займання (15 % і більше), що мають різкий запах (Наприклад, приміщення аміачних компресорів); б) приміщення, в яких можливе виникнення лише локальних вибухонебезпечних сумішей в об’ємі менше 5% від об’єму приміщення;

В-Іг - в цю зону входять установки, в котрих знаходяться вибухонебезпечні гази, пари і легко вибухові рідини (наприклад, газгольдери, зливоналивні естакади і ін.).

В-ІІ - приміщення, де проводиться обробка горючих пилів і волокон, здатних до виникнення вибухонебезпечної суміші з повітрям при нормальних режимах роботи (наприклад відкрите за навантаження та вивантаження з обладнання дрібнодисперсних горючих матеріалів).

В-На - приміщення, в яких вибухонебезпечні пилеповітряні суміші можуть виникати тільки в результаті аварій і несправностей (наприклад, розгерметизація пневмотранспортуючого обладнання з застосуванням азоту, сепараційні установки з механічною загрузкою і т.д.)

Вибір і встановлення електрообладнання виконують з урахуванням класифікації вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зон.

Приміщення і установки, в яких знаходяться горючі рідини (ГР), і горючі пилі, нижня концентраційна межа котрих вища 65 г/м³, відносять до поже-жонебезпечних і класифікують: зона класу П-І. До неї відносять приміщення, в яких знаходяться ГР (наприклад, мінеральні масла).

• Зона класу П-ІІ. В цю зону входять приміщення, в яких знаходяться горючі пилі з нижньою концентраційною межею вище 65 тім³'

• Зона класу П-ІІа. До неї відносять приміщення, в котрих утримуються тверді горючі речовини, неспроможні переходити в завислий стан.

Установки класу П-ІП. До них відносять зовнішні установки, в котрих утримуються ГР ) з температурою спалаху вище 61 °С), або тверді горючі речовини.

1. Причиною вибуху може бути наявність в приміщеннях горючого пилу, або волокна (дробилки, млини, агрегати приготування вітамінної муки); пил трав’яної муки і т.д. Велику небезпеку представляють апарати, ємності з аміаком, вибухонебезпечними газами і резервуарами з горючими рідинами, так як вони, як правило неповністю заповнені. В просторі над рівнем рідини утворюється пароповітряна суміш, яка може виявитися вибухонебезпечною, якщо температура рідини знаходиться в інтервалі між нижньою і верхньою температурною межею займання. '

Вибух - швидке екзотермічне хімічне перетворення вибухонебезпечного оточення, що супроводжується діленням енергії і утворенням стислих газів, здатних проводити роботу.

Вибухонебезпечним оточенням (середовищем) являються суміші речовин (газів, парів, пилу) з повітрям і іншими окислювачами (киснем, озоном, хлором, окисами) здатними до вибухового перетворення.

Легкозаймисті і горючі рідини можуть утворювати вибухові суміші. Найнижча температура спалаху горючих рідин прийнята за основу класифікації їх пожежної небезпеки. Так, рідини з температурою спалаху до

45°С відносять до легкозаймистих (бензин (керосин), гас), а більше 45°С - до горючих рідин (дизельне паливо, мастильні масла).

Вибухонебезпечними є також суміші пилу з повітрям. Пил може знаходитись в завислому (суспендованому) стані в повітрі (аерозоль) і осідати на стінах стелях, поверхнях обладнання і т.д. (аерогель-пожежо-небезпечна). Весь пил в стані аерозолі (вибухонебезпечна) за ступенем вибухової небезпеки поділяють на 4 класи:

• І - найбільш вибухонебезпечний пил з нижньою межею займання (вибухонебезпечності) до 15 г/м³ (прилад для визначення кількості пилу - аспіратор). До них відносять пил цукру, торфу, сірки, каніфолі і н.

• II клас - вибухонебезпечні з нижньою межею займання (вибуховості) від 16 до 65 г/м Це пил алюмінію, крохмалю, льняної кострищ (груба частина льону, що не переробляється) борошна, сланцева і ін.

Пил III і IV класу мають нижню межу займання, при концентрації вище 65 г/м³ відносять, до пожежонебезпечних. Температура займання пилу III класу 250°С, а IV - більше 250°С.

Таким чином, багато пилу, який утворюється у технологічному процесі і знаходиться в повітрі, є вибухонебезпечним. Навіть однієї іскри достатньо щоб пил у такому стані загорівся. Полум'я швидко поширюється через хмару пилу, горючі гази розширяються і утворюють хвилі підвищеного тиску, які рухаються перед полум'ям, піднімають на своєму шляху пил із поверхні, стискають його в замкненому об’ємі, і виникає вибух великої сили.