4.10 Пожарная безопасность

Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Если горение не принесло материального ущерба, то его называют загоранием. Мгновенное химическое превращение, характеризующееся выделением энергии и образованием сжатых газов, называется взрывом.

Химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла, называется горением (беспламенное горение – тление). Быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов, называется вспышкой. К продуктам горения относятся дым (дисперсная составляющая, состоящая из смеси продуктов горения и воздуха) и твердые остатки (при сгорании органического вещества – уголь).

По способности участвовать в процессах горения строительные материалы делятся на негорючие (не тлеют и не обугливаются), трудногорючие (воспламеняются, тлеют, обугливаются только при наличии источника огня, при его удалении эти процессы прекращаются), горючие (тлеют, обугливаются и горят даже после удаления источника огня).

Негорючие материалы – это гипс, гипсоволокнистые плиты с включениями до 8% органического вещества, минераловатные плиты с содержанием связующего компонента (крахмального или битумного) до 8%.

Трудногорючие вещества – бетонные, гипсовые, битумные материалы с содержанием органического наполнителя более 8%, войлок, вымоченный в глиняном растворе, древесина, пропитанная антипиренами, ряд полимерных материалов, минераловатные плиты с содержанием битумной связующей от 7 до 15%.

Горючие материалы – все органические материалы, не отвечающие параметрам, указанным для негорючих и трудногорючих.

Процесс горения реализуется, если есть горючее вещество, источник зажигания, окислитель. Окислителем в процессах горения чаще всего выступает кислород, но при снижении его концентрации до 12-14% горение большинства материалов прекращается. Водород, сурьма, ряд металлов горят в хлоре, некоторые материалы обладают способностью к самовозгоранию (торф, уголь, сажа, промасленная одежда).

Температурой воспламенения называется самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости горения.

Область воспламенения – определенные пределы концентрации горючего вещества и его окислителя, при которых может произойти воспламенение.

Нижний концентрационный предел воспламенения – наименьшая концентрация горючего вещества, при котором происходит возгорание.

Верхний концентрационный предел – это, соответственно, максимальная концентрация горючего вещества, при которой происходит возгорание.

Концентрационные пределы выражаются в процентах (%), а для пылей – в граммах на кубический метр (г/м³). Для широко используемого бензина нижний предел воспламенения 0,75%, верхний – 5,16%. Горючие газы, смеси газов, пыль твердых горючих веществ могут создавать горючие смеси при любых температурах. Жидкие и твердые горючие смеси – только при определенных (температура воспламенения керосина 57-87С, при концентрационных пределах воспламенения 1,4-7,5%).

Для взрывоопасных смесей температура играет второстепенное значение. Основным условием взрыва является концентрация веществ (нижний и верхний пределы) и наличие источника воспламенения (искра, нагретое тело).

Вещества, обладающие повышенной пожароспособностью, называются пожароопасными.

Вещества, обладающие способностью к взрыву и детонации (без участия кислорода), называются взрывоопасными.

Причины, вызывающие пожары и взрывы, делятся на электрического характера (искрение, электростатические разряды, удары молнии, перегрузки электропроводов, плохие контакты, электродуга, выделение кислорода при зарядке аккумуляторов) и неэлектрические (неправильное обращение с газовой аппаратурой, нарушение работы технологических процессов и агрегатов, неисправность производственного оборудования, самовоспламенение горючих материалов, курение в пожароопасных и взрывоопасных помещениях).

В зависимости от вида технологических процессов и вида используемых веществ и материалов помещения и здания делятся на пять категорий (принцип классификации в БЖД): А, Б, В, Г, Д.

Категория А (взрывопожароопасная) – помещения, где в производстве используются горючие газы или жидкости с температурой вспышки не более 28С и их количество может образовывать взрывоопасные паровоздушные смеси с образованием избыточного давления в момент взрыва более 5 кПа.

Категория Б (взрывопожароопасная) – помещения, где в производстве используются горючие пыли или легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28С и их количество может образовывать взрывоопасные паровоздушные смеси с образованием избыточного давления в момент взрыва более 5 кПа (например, мазутное хозяйство).

Категория В (пожароопасная) – помещения, где в производстве используются горючие и трудногорючие жидкости, а также твердые горючие и трудногорючие вещества или материалы, в т.ч. пыли и волокна, не способные создавать взрывоопасные смеси с воздухом, но способные гореть.

В категорию Г входят здания и сооружения, связанные со сжиганием топлива и обработкой негорючих материалов в холодном состоянии, при которых выделяется лучистое тепло.

В категорию Д – здания и сооружения, в которых обращаются только негорючие материалы в холодном состоянии (водонасосные, консервные цеха, теплицы на биологическом или техническом обогреве).

Кроме того, взрыво- и пожароопасными могут быть определенные зоны. Пожароопасные – зоны, в которых постоянно или периодически хранятся или применяются горючие вещества. Взрывоопасные – зоны, где могут образовываться взрывоопасные смеси горючих газов, паров, пылей или волокон с воздухом при переходе их во взвешенное состояние. Если объем взрывной смеси превышает 5% свободного объема помещения, то оно является взрывоопасным; если не превышает, то взрывоопасной считается зона в пределах 5 м по горизонтали и вертикали от оборудования, выделяющего опасное вещество.

По огнестойкости здания и сооружения подразделяются на степени, которые определяются минимальными пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня.

Предел огнестойкости – это время (часы), за которое с момента огневого испытания конструкции потеряют свою несущую способность, получат сквозные трещины или их обратная (необгораемая) поверхность нагреется до 140-200С.

Предел распространения огня – размеры повреждения конструкций (в сантиметрах) за пределами зоны нагрева (в контрольной зоне).

Конструкции I степени огнестойкости – здания из бетона, железобетона, с применением листовых и плитных негорючих материалов.

В зданиях II степени огнестойкости допускается применять незащищенные стальные конструкции.

Здания III степени огнестойкости выполнены из естественных или искусственных каменных материалов, бетона, железобетона. Для перекрытий используются деревянные конструкции, защищенные штукатуркой или листовыми и плитными трудногорючими материалами. Чердачные покрытия из древесины подвергаются огнезащитной обработке. Степень огнестойкости IIIа – здания имеют каркасную схему сборки, ограждающие конструкции выполнены из стальных листов с трудногорючим утеплителем. Степень огнестойкости IIIб – одноэтажные здания с каркасной схемой сборки; элементы каркаса и ограждающих устройств выполнены из клееной древесины, подвергнутой огнезащитной обработке.

IV степень огнестойкости – здания с несущими и ограждающими конструкциями из цельной или клееной древесины (или других трудногорючих и горючих материалов, защищенных штукатуркой, листовым или плитным материалом). К элементам покрытий не предъявляется особых требований, элементы чердачных покрытий подвергаются огнезащитной обработке.

Огнестойкость степени Ivа – одноэтажные здания с каркасной схемой сборки; элементы каркаса из стальных незащищенных конструкций; ограждающие конструкции – из стальных (профильных листов), утеплитель горючий.

V степень огнестойкости – здания, к материалам конструкций, которых не предъявляются требования огнестойкости.

Подвесные потолки должны выполняться из негорючих материалов. Металлические остекленные перегородки допускается применять в зданиях всех степеней огнестойкости.

Средства сигнализации. Средства тушения пожаров. На каждом объекте должны быть средства связи для быстрого вызова городской пожарной части в случае возникновения пожара. Для особо важных и опасных в пожарном отношении объектов рекомендуется устройство прямой телефонной связи с городской пожарной частью. Для сообщения о пожаре используются телефонная и радиосвязь, сирены, сигнализация частыми ударами в колокола и куски рельс. Ко всем средствам пожарной связи должен быть свободный доступ в любое время суток.

Пожарная сигнализация осуществляется извещателями различных систем. Наиболее распространенные является ручной извещатель ПКИЛ-9, который приводится в действие нажатием кнопки. Такие извещатели располагаются на лестничных площадках и в коридорах, окрашиваются в красный цвет. При обнаружении пожара необходимо разбить защитное стекло, нажать кнопку, замыкающую электрическую цепь. На приемной станции раздается звуковой сигнал, загорается сигнальная лампочка.

В настоящее время широко используются автоматические извещатели. Они могут контролировать площадь от 15 до 100 м². По принципу действия подразделяются на тепловые, дымовые, комбинированные и световые. Тепловые извещатели максимального действия (АТИМ-1, АТИМ-3) срабатывают при деформации биметаллической пластинки при ее нагреве до 60, 80 и 100°С (в зависимости от настройки). В полупроводниковых термоизвещателях (ПТИМ-1, ПТИМ-2) в качестве чувствительного элемента служат термосопротивления, изменяющие ток в цепи при их нагревании. Дифференциальные теплоизвещатели (ДПС-038, ДПС-1АГ) срабатывают при быстром повышении температуры (на 30°С за 7 с), в качестве чувствительного элемента имеют термопары, в которых при нагревании возникает термоЭДС.

В дымовых извещателях (ДИ-1) чувствительным элементом является ионизационная камера, в которой под действием радиоактивного изотопа (плутония-239) возникает ионизационный ток. Появление дыма в камере увеличивает поглощение -лучей, уменьшает величину ионизационного тока.

В комбинированном извещателе (КИ-1) используется сочетание дымового и теплового извещателя. К ионизационной камере дополнительно подключается терморезистор. Комбинированные извещатели реагируют как на возникновение дыма, так и на повышение температуры.

Световые извещатели (СИ-1, АИП-2) в качестве чувствительных элементов имеют счетчики фотонов и реагируют на ультрафиолетовые лучи спектра пламени.

Дымовые и комбинированные извещатели не устанавливаются в сырых, запыленных, с температурой выше 80°С помещениях. Их не применяют, где присутствуют пары кислот, щелочей. Все эти условия могут вызвать ложные срабатывания.

Вода – самое дешевое и распространенное средство тушения пожаров. Вода обладает высокой теплоемкостью, большой теплотой испарения, это позволяет эффективно отбирать тепло от очагов пожара. Но использование воды для тушения легковоспламеняющихся жидкостей (бензин, керосин, минеральное масло) не практикуется, так как из-за большей удельной массы она скапливается под этими жидкостями и, растекаясь, увеличивает горящую поверхность. Нельзя тушить водой вещества, способные выделять в контакте с ней горючие реагенты (карбид кальция, селитра).

Для тушения находящихся под напряжением электроустановок воду применять нельзя без специальных мер защиты от поражения электрическим током. Тушение водой без снятия напряжения допускается только в электроустановках напряжением до 10 кВ (ствол должен быть заземлен; ствольщик должен работать в диэлектрических ботах и перчатках, находиться от очага пожара на расстоянии не менее 3,5-4,5 м при диаметре впрыска 13 мм или 4-8 м при диаметре впрыска 19 мм).

Вода для тушения пожара поступает из общего водопровода, резервуара, специального водоема. Если в общем водопроводе напор воды недостаточен, то его повышают. При недостаточном напоре воды применяют насосы или мотопомпы (высота струи должна быть не менее 10 м при длине рукава до 100 м, диаметре 86 мм и расходе воды не менее 5 л/с). Для подачи воды от единой системы водоснабжения в специальных колодцах устраивают пожарные гидранты (краны) для присоединения пожарных рукавов. На стенах зданий и вблизи колодцев с гидрантами должны быть специальные указатели. Внутренние пожарные краны размещаются на лестничных клетках или коридорах зданий (высота установки 1,35 м от пола; пожарные рукава и ствол помещаются в специальный шкаф или нишу).

В пожароопасных помещениях и складах горючих материалов для тушения пожаров используют спринклерные и дренчерные установки. Спринклерные установки применяются в отапливаемых помещениях. Относятся к автоматическим устройствам тушения пожаров водой. Представляют собой систему водопроводных труб, проложенных под потолком; снабжены ввинчивающимися головками, запаянными легкоплавким припоем. При достижении 80°С припой расплавляется, головка открывается, вода начинает литься на место пожара. В этот же момент на пожарный пост поступает сигнал (с указанием помещения, в котором возник пожар). По нормам на каждые 12 м² площади помещения устанавливается одна спринклерная головка.

Дренчерная установка – такая же система водопроводных труб, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает, когда срабатывают клапаны с легкоплавкими припоями (можно открыть задвижки ручным способом). Дренчерные установки создают водяную завесу, препятствуют переброске огня на защищаемый объект и служат для защиты зданий от переброски огня с соседних горящих зданий или помещений. Могут применяться в неотапливаемых помещениях, на открытых площадках, способны орошать большие пространства.

В закрытых помещениях при пожарах для тушения различных твердых и жидких веществ рекомендуется применять водяной пар. Водяной пар разбавляет воздух, снижает концентрацию кислорода и температуру горящего вещества. Концентрация водяного пара в воздухе при тушении огня должна составлять 35% от объема помещения.

Противодымная защита применяется для защиты людей от токсичных продуктов горения и дыма. Она состоит из вентилятора и вентиляционных каналов, включается автоматически при срабатывании извещателей или вручную при помощи кнопок (расположены на лестничных клетках в местах установки пожарных кранов).

При тушении пожара часто применяется химическая пена, образуемая в результате взаимодействия пеногенераторных порошков марок ПГП и ПГП-Р с водой. Эти порошки состоят из кислотной (размолотого сернокислого глинозема) и щелочной (измельченного бикарбоната натрия, обработанного лакричным экстрактом) частей. Огнегасительные свойства пены заключаются в изоляции горящего вещества от доступа кислорода, уменьшении испарения горючего вещества (за исключением спирта, ацетона и эфира) и охлаждении его верхнего слоя.

ОХП-Ю – огнетушитель химический пенный. Состоит из стального баллона, в котором находятся щелочной раствор и полиэтиленовый стакан с кислотным раствором. Приведение огнетушителя в действие производится поворотом вверх до отказа рукоятки, которая открывает стакан с кислотным раствором. Смешиваясь, растворы начинают взаимодействовать. Химическая реакция сопровождается выделением углекислого газа, создающего в баллоне избыточное давление. Под давлением пена впрыскивается в очаг горения. ОХП применяются для тушения легковоспламеняющихся жидкостей и горючих твердых материалов. Для тушения электроустановок, находящихся под напряжением, пенный огнетушитель не может быть использован, так как пена электропроводна и человек может быть поражен электрическим током.

Эффективным химическим средством огнетушения является углекислота. Она быстро испаряется, образуя твердую снегообразную углекислоту, снижающую концентрацию кислорода и охлаждающую горящее вещество.

Ручные углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8 (емкостью соответственно 2, 5 и 8 л) отличаются только емкостью баллона. В конструктивном исполнении разницы нет. Они приводятся в действие вручную: вращением маховичка против часовой стрелки открывается запорный вентиль. Предназначены для тушения небольших очагов пожара, применяются в закрытых помещениях; могут быть использованы в электроустановках, находящихся под напряжением, так как электропроводность углекислоты низка.

Огнетушители, стационарные и переносные средства пожаротушения должны периодически проверяться, испытываться, при необходимости – перезаряжаются. Пожарный инвентарь, противопожарное оборудование, первичные средства пожаротушения должны содержаться в исправном состоянии, находиться на видном месте, к ним в любое время суток должен быть обеспечен легкий доступ.

Организация пожарной безопасности. Главное управление пожарной охраны МВД через соответствующие управления (отделы) краев, областей и районные инспекции пожарного надзора, а также пожарные части и отряды осуществляют надзор и контроль за соблюдением правил пожарной безопасности. При нарушениях правил пожарной безопасности органы Госпожарнадзора имеют право налагать штрафы на виновных, приостанавливать работу на отдельных участках или предприятиях в целом.

Правила пожарной безопасности на объектах министерств согласованы с Главным управлением пожарной охраны МВД. Ответственным за соблюдение правил пожарной безопасности на предприятии является его руководитель, в цехах, подразделениях, службах – их руководители, назначаемые приказом по предприятию.

На предприятиях создаются добровольные пожарные дружины (ДПД), возглавляемые лицом административного персонала (назначает руководитель предприятия). Пожарно-профилактическую работу организует и проводит пожарно-техническая комиссия (ПТК, председатель – главный инженер предприятия или технический директор). Инженерно-техническая комиссия выявляет нарушение правил пожарной безопасности, разрабатывает мероприятия по их устранению, обследует предприятия (не реже одного раза в квартал).

Мероприятия, устраняющие причины пожаров и взрывов, подразделяются на технические, эксплуатационные, организационные и режимные. В технические мероприятия входят соблюдение противопожарных норм при сооружении зданий, устройстве отопления и вентиляции, выбор и монтаже электрооборудования, устройство молниезащиты. В эксплуатационные мероприятия – правильная эксплуатация производственных машин, компрессорных, котельных, электрооборудования, режим содержания зданий и территории предприятия. В организационные мероприятия – обучение производственного персонала противопожарным основам.

Безопасность использования холодильных установок. Причинами несчастных случаев при эксплуатации холодильных установок могут быть аварии компрессоров (при гидроударе), разрыв нагнетательного трубопровода при отказе предохранительных устройств или наполненных холодильным агентом баллонов), взрыв газовоздушной смеси при ремонтных работах с открытым пламенем, разрушение упавшим грузом жидкостного трубопровода, протечка аммиака или фреона через неплотности соединений.

При концентрации фреона или аммиака в воздухе 7 мг/м³ ощущается запах, а при 20 мг/м³ уже необходимо использовать индивидуальные средства защиты (противогаз марки КД, резиновые перчатки).

Помещения, где установлены холодильные установки, оборудуются вытяжной вентиляцией, рассчитанной на 3-кратный обмен воздуха в час. Монтировать фреоновые холодильные установки ближе 2,5 м от аппаратов, где температура внешней поверхности 350С и более, запрещено. Аммиачные холодильные установки (кроме бытовых) размещаются в специальных помещениях. Обслуживание холодильных установок проводят лица, прошедшие специальное обучение. Установки регулярно проходят освидетельствование – наружный осмотр (2 раза в год) и пневмоиспытание на прочность (1 раз в 3 года, работниками Госпроматомнадзора).