2.10. Пожарная и взрывная безопасность

Пожаром называют неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб. Пожарная и взрывная безопасность – это система организационных мероприятий и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов.

Пожары на промышленных предприятиях, на транспорте, в быту представляют большую опасность для людей и причиняют огромный материальный ущерб. Поэтому вопросы обеспечения пожарной и взрывной безопасности имеют государственное значение.

2.10.1. Основные понятия

Горение представляет собой это быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания (импульса). Чаще всего окислителем является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, йод и др.

Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т.д.), нагретые тела и др.

Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода, а продуктами реакции являются вещества, неспособные к дальнейшему окислению. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие (способные к дальнейшему окислению) вещества.

Горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении горючее вещество и окислитель имеют одинаковое агрегатное состояние, а при гетерогенном – вещества при горении имеют границу раздела (например, горение твердых или жидких веществ в контакте с воздухом).

По скорости распространения пламени различают следующие виды горения: дефлаграционное (скорость распространения пламени – десятки метров в секунду), взрывное (сотни метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду). Для пожаров характерно дефлаграционное горение.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием горючих газов.

Возгорание – возникновение горения под действием источника зажигания.

Воспламенение – возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание – явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящие к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.

Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв – чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Причины возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы:

• нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнем;

• нарушение мер пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий.

Опасными факторами пожара являются:

• открытый огонь и искры;

• повышенная температура воздуха и окружающих предметов;

• токсичные продукты горения;

• пониженная концентрация кислорода в воздухе;

• обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок.

Пожары могут быть следствием взрывов в помещениях или производственных аппаратах при утечках и аварийных выбросах пожаровзрывоопасных сред в объемы производственных помещений.

Пожаровзрывоопасность веществ характеризуется многими параметрами, основные из которых рассмотрены ниже.

Температура воспламенения - это минимальная температура вещества, при которой происходит устойчивое горение.

Температура вспышки - минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются газы и пары, способные вспыхнуть от источника зажигания. Температура вспышки используется для характеристики всех горючих жидкостей по пожарной безопасности. По этому показателю горючие жидкости делятся на два класса: легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) – с температурой вспышки до 61 ºС (бензин, этиловый спирт, ацетон и др.) и горючие (ГЖ) – с температурой вспышки выше 61ºС (масло, мазут, формалин и др.)

Температура самовоспламенения – минимальная температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Концентрационные пределы воспламенения – это минимальная (нижний предел) и максимальная (верхний предел) концентрации, которые характеризуют область воспламенения.

По степени возгорания вещества и материалы делятся на несгораемые, трудно сгораемые и сгораемые.

Исходя из пожароопасных свойств веществ и условий их применения или обработки все помещения по взрыво- и пожароопасности делятся на пять категорий (НПБ 105 – 95. “Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.”)

К взрывопожароопасной категории А относятся производства, связанные с применением горячих газов и легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки не более 28 ºС, а также веществ и материалов, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПА.

К взрывопожароопасной категории Б относятся производства, связанные с применением горючих пылей и волокон и волокон, легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки более 28 ºС, горючих жидкостей в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

К пожароопасной категории В относятся производства, связанные с применением горючих и трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудно горючих веществ и материалов, способных при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть.

К пожароопасной категории Г относятся производства, связанные с применением негорючих веществ и материалов в горючем, раскаленном или расплавленном состоянии, а также твердых, жидких или газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

К пожароопасной категории Д относятся производства, связанные с применением несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

На объектах категорий В, Г и Д возникновение отдельных пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий, а образование сплошных пожаров – от плотности застройки.

Под огнестойкостью принимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Время (в часах) от начала испытания конструкции на огнестойкость до момента, при котором она теряет способность сохранять несущие или ограждающие функции, называется пределом огнестойкости. Потеря несущей способности определяется обрушением конструкции, потеря ограждающей способности – образованием в несущих конструкциях трещин, через которые в соседние помещения могут проникать продукты горения и пламя.

Степень огнестойкости зданий определяется огнестойкостью его конструкций по СНиП 21 – 01 – 97 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”.

Для того чтобы огонь при пожаре не распространяться с одного здания на другое, их располагают на определенном расстоянии друг от друга, называемом противопожарным разрывом. Для ограничения распространения пожара внутри здания предназначены противопожарные преграды. К ним относятся стены, перекрытия, двери с пределом огнестойкости не менее 2,5ч.

При проектировании и строительстве зданий необходимо предусмотреть пути эвакуации работающих на случай возникновения пожара. В производственных помещениях должно быть не менее двух эвакуационных выходов.