53. Організація наукових досліджень та основні наукові проблеми в галузі охорони праці. Наукова база охорони праці.

Для наукового і науково-технічного вирішення проблем охорони праці, забезпечення системного й комплексного підходу до організації нормотворчої діяльності, вдосконалення нормативної бази з питань безпеки, гігієни праці та виробничого середовища в Україні створено мережу базових (головних) організацій та установ — понад 600 з цієї важливої проблеми. Їх діяльність охоплює майже всі нині визначені напрями охорони праці, що потребують розвитку й удосконалення. Такі організації визначено в більшості галузей народного господарства згідно з рішенням міністерств, відомств, концернів, корпорацій та інших об’єднань підприємств, створених за галузевим принципом. Це — провідні науково-дослідні, проектно-конструкторські й інші організації, які спеціалізуються з питань безпеки, гігієни та виробничого середовища.

Для наукового забезпечення охорони праці створено Національний науково-дослідний інститут охорони праці, який разом з інститутами Академії наук України та іншими науково-дослідними і проектно-конструкторськими установами, навчальними закладами здійснює фундаментальні і прикладні наукові дослідження з проблем охорони праці, ідентифікації професійної небезпечності.

На Національний науково-дослідний інститут охорони праці покладено виконання функції головної організації в Україні, яка координує роботу в даному напрямку, надає методичну допомогу фахівцям, організує підвищення їх кваліфікації, а також безпосередньо опрацьовує проект міжгалузевих і окремих галузевих нормативних актів про охорону праці.

Реалізуючи програми TACIS, експерти Європейського Союзу тісно співробітничають з Національним науково-дослідним інститутом охорони праці в межах проекту «Підтримка здоров’я та безпеки праці».

Наукова база охорони праці. Національний науково-дослідний інститут охорони праці (НДІ) та галузеві науково-дослідні інститути з охорони праці займаються:

а) розробкою та реалізацією із залученням наукових кадрів науково обґрунтованих рішень з питань поліпшення та безпеки умов праці;

б) прогнозуванням наслідків аварій та нещасних випадків;

в) розробкою планів локалізації і ліквідації аварій та нещасних випадків;

г) моделюванням аварійних ситуацій, а також розробкою заходів для їх відвернення;

д) проведенням моніторингу з питань безпеки та умов праці;

е) оцінкою ефективності управління охороною праці і виробленні рекомендацій щодо її вдосконалення.

54. Національний науково-дослідний інститут промислової безпеки та охорони праці, галузеві науково-дослідні інститути з питань охорони праці.

Національний науково-дослідний інститут промислової безпеки та охорони праці (ННДІПБОП) створений Державною службою гірничого нагляду та промислової безпеки (Держгірпромнагляд) відповідно до Закону України “Про охорону праці” за рішенням Уряду України.

Діяльність інституту спрямована на наукове забезпечення промислової безпеки та охорони праці, збереження життя, здоров'я та працездатності людини у процесі трудової діяльності. На рисунку 6.1 показана структурна схема роботи інституту.

В своєму складі інститут має наступні науково-дослідні лабораторії: лабораторія аналізу виробничого травматизму та наглядової діяльності; лабораторія інформаційних технологій; лабораторія промислової безпеки; лабораторія стратегії та економічної політики управління промисловою безпекою та охороною праці; лабораторія аналізу та розробки системи управління охороною праці; лабораторія науково-організаційної підтримки; лабораторія нормативного забезпечення.

Структурним підрозділом ННДІПБОП є науково-дослідний відділ державного нагляду за промисловою безпекою та охороною праці (відділ № 1). У складі відділу три науково-дослідні лабораторії: промислової безпеки, інформаційних технологій, аналізу виробничого травматизму, наглядової діяльності та розробки профілактичних заходів.

Науково-дослідний відділ № 1 здійснює свою діяльність відповідно до виконання тематичних планів науково-дослідних робіт (НДР) лабораторіями та забезпечує загальне керівництво науково-дослідними лабораторіями, направляє, контролює та координує їх діяльність.

Структурним підрозділом ННДІПБОП є науково-дослідний відділ управління промисловою безпекою та охороною праці на виробництві (відділ № 2) є структурним підрозділом ННДІПБОП. До складу відділу входять два структурних підрозділи:

- науково-дослідна лабораторія стратегії та економічної політики управління промисловою безпекою та охороною праці;

- науково-дослідна лабораторія аналізу та розробки систем управління охороною праці.

Науково-дослідний відділ № 2 здійснює свою діяльність, основану на планах науково-дослідних робіт (НДР) підпорядкованих науково-дослідних лабораторій. Цей відділ координує наукові дослідження за такими напрямками: дослідження стану науково-технічної підтримки наглядової діяльності за охороною праці; наукові дослідження з ефективності економічного стимулювання при управлінні промисловою безпекою та охороною праці; удосконалення нормативно-правового забезпечення державного нагляду в сфері охорони праці; дослідження з питань виявлення виробничих небезпек, аналізу ризиків, аудиту, менеджменту безпеки виробництва та наукової підтримки експертизи в частині розроблення нової та перегляду існуючої нормативної документації з охорони праці та промислової безпеки; розроблення науково-обґрунтованих пропозицій щодо підвищення ефективності заходів з профілактики виробничого травматизму, на основі удосконалення науково-технічної підтримки державного нагляду в сфері охорони праці.

55. Електробезпека. Електротравматизм та дія електричного струму на організм людини.

Електробезпека — це система організаційних і технічних заходів та засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого й небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Проходячи через організм людини, електричний струм справляє на нього термічну, електролітичну, механічну та біологічну дію.

Термічна дія струму спричинює опіки окремих ділянок тіла, нагрівання кровоносних судин, серця, мозку та інших органів, через які проходить струм, що призводить до виникнення в них функціональних розладів.

Електролітична дія струму характеризується розкладом крові та інших органічних рідин, що викликає суттєві порушення їх фізико-хімічного складу.

Механічна дія струму супроводжується ушкодженнями (розриви, розшарування тощо) різноманітних тканин організму внаслідок електродинамічного ефекту.

Біологічна дія струму на живу тканину проявляється як небезпечне збудження клітин та тканин організму, що супроводжується мимовільним судомним скороченням м'язів. Таке збудження може призвести до суттєвих порушень і навіть повного припинення діяльності органів дихання та кровообігу.

Електротравматизм - це чітко виражені місцеві пошкодження тканин і органів людини, які виникають від дії електричного струму та електричної дуги Електротравми умовно поділяють на місцеві та електричні удари

Місцева електротравма - це локальне ушкодження цілісності тканин тіла, кісток під впливом електроструму, електродуги Наслідком місцевих електротравм є електричні опіки, електричні знаки, електрометалізація шкіри, електроофтальмія, механічні пошкодження

Електричні опіки можуть бути поверхневими ураження шкіри та внутрішніми . Електричні опіки виникають внаслідок нагрівання тканин тіла людини струмом величиною більше 1 А

Електричні знаки - плями сірого або блідо-жовтого кольору у вигляді мозолей на поверхні шкіри в місці контакту із струмопровідними елементами

Електрометалізація шкіри - це просочування поверхні шкіри частинками металу під час його випаровування чи розбризкування під впливом електричного струму Уражена ділянка жорстка на дотик і має забарвлення, характерне для кольору металу, що потрапив до шкіри

Механічне пошкодження виникає під час різкого мимовільного скорочення м'язів під впливом струму, що проходить через людину Внаслідок цього порушується цілісність (рветься) шкіри, кровоносних судин, нервової тканини, можливі вивихи суглобів і навіть переломи кісток

Електричний удар - це збуджуюча дія електричного струму на живі тканини організму, яка проявляється у вигляді судорожних скорочень м'язів . 

Електричний шок - своєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на надмірне подразнення електричним струмом, яке супроводжується глибоким розладом кровообігу, дихання та обміну речовин . 

56.Чинники, що впливають на наслідки ураження електричним струмом.

Наслідки ураження залежать від опору шкіри та опору внутрішніх органів. Це змінна величина, що має нелінійну залежність від стану шкіри, навколишнього середовища, параметрів електричної мережі та ін..

Електропровідність струму збільшується при зволоженні і забрудненні шкіри, особливо тими речовинами, що добре проводять струм.

Опір шкіри неоднаковий на різних ділянках тіла, тому наслідки ураження можуть залежати від місця контакту електрода з тілом людини. Найменший опір має шкіра обличчя, шиї, тильної сторони кисті руки, під пахової впадини. На тілі людини є цілий ряд точок, опір шкіри на яких значно менший ніж на сусідніх ділянках, що співпадає з топографією голковколювання, яке не піддається поясненню.

Отже, опір тіла людини – це змінна величина, що може коливатися в широких межах. Однак при доборі захисних та технічних засобів захисту від ураження електричним струмом за опір тіла людини приймають 1000 Ом.

До фізичних параметрів електричного струму, що є вирішальними при ураженні організму належать:

• сила струму;

• напруга;

• рід струму;

• частота.

Ступінь негативної дії струму на організм людини збільшується при збільшенні сили струму.

Розрізняють три ступеня дії сили струму.

• відчутний 0,1 мА при змінному і 5-7 мА при постійному струмі;

• невідпускаючий 10-20 мА змінний, 50-80 мА постійний;

• фібриляцій ний струм 100 мА змінний, 3000 мА постійний.

Пороговий відчутний струм не може викликати ураження людини і в цьому випадку він вважається безпечним.

Якщо сила струму більша відчутного порогу виникають судоми м’язів і неприємні відчуття. Біль стає нестерпним, судомне скорочення м’язів стає таким значним, що людина не може його перебороти, не може розімкнути руки і самостійно припинити контакт зі струмоведучою частиною. Такий струм є небезпечним для людини, якщо він не викликає раптового її ураження, однак при тривалому контакті його значення буде зростати за рахунок зниження опору тіла людини, що може призвести навіть до смерті.

Характер дії струму на організм людини залежить від величини напруги.

При збільшенні напруги, опір тіла людини зменшується у десятки разів. Підвищення напруги призводить до пробивання рогового шару шкіри.

Опір тіла людини постійному струму більший ніж змінному. Експериментально встановлено, що 120В постійного і 42В змінного струму викликають однакові ураження.

Наслідки електротравматизму значно залежать від частоти струму. Найнебезпечнішим відносно електроударів є змінний струм 50Гц, а зі збільшенням частоти небезпека ураження зменшується. Зменшення дії починається з частоти 1000Гц.

Високочастотні струми, що перевищують сотні кГц,як правило не призводять до електричних ударів. Ці особливості високочастотних струмів використовуються в медицині. КВЧ, УВЧ, ЗВЧ широко застосовуються з лікувальною метою.

Наслідки ураження організму визначає також час проходження струму через тіло людини, бо з часом різко падає опір тіла. Чим довше буде діяти струм, тим більша ймовірність важкого або смертельного ураження.

Встановлено, що чутливість серця до струму неоднакова в різні фази його діяльності. Кожний цикл серцевої діяльності складається з двох періодів: один називається діастолою (коли шлуночки серця перебувають у розслабленому стані і заповнюються кров’ю), другий – систолою, коли серце, скорочуючись,виштовхує кров в артеріальні судини.

57. Основні види електричних травм.

Електротравми — це травма, спричинена дією електричного струму чи електричної дуги. Залежно від наслідків електротравми умовно поділяють на два види: місцеві електротравми, коли виникає місцеве ушкодження організму, та загальні електротравми (електричні удари), коли уражається весь організм внаслідок порушення нормальної діяльності життєво важливих органів і систем.

Характерними місцевими електричними травмами є електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні ушкодження та електроофтальмія.

Електричні знаки (електричні позначки) є плямами сірого чи блідо-жовтого кольору у вигляді мозоля на поверхні шкіри в місці її контакту зі струмо-провідними частинами.

Металізація шкіри — це проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших часточок металу, що розплавляється внаслідок дії електричної дуги. Такого ушкодження, зазвичай, зазнають відкриті частини тіла — руки і лице. Ушкоджена ділянка шкіри стає твердою та шорсткою, однак за відносно короткий час вона знову набуває попереднього вигляду та еластичності.

Електроофтальмія — це ураження очей внаслідок дії ультрафіолетових випромінювань електричної дуги.

Найбільш небезпечним видом електротравм є електричний удар, який у більшості випадків (близько 80 %, включаючи й змішані травми) призводить до смерті потерпілого.

Електричний удар — це збудження живих тканин організму електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. Залежно від наслідків ураження електричні удари можна умовно поділити на чотири ступені:

• І — судомні скорочення м'язів без втрати свідомості;

• ІІ — судомні скорочення м'язів із втратою свідомості, але зі збереженням дихання та роботи серця;

• III — втрата свідомості та порушення серцевої діяльності чи дихання (або одного і другого разом);

• IV — клінічна смерть.

Клінічна смерть — це перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту зупинки серцевої діяльності та легенів і триває 6—8 хвилин, доки не загинули клітини головного мозку. Після цього настає біологічна смерть, внаслідок якої припиняються біологічні процеси у клітинах і тканинах організму і відбувається розпадання білкових структур.

58. Умови ураження людини струмом при доторканні до струмопровідних частин електромереж.

При дотику до струмопровідних частин слід визначити значення напруги дотику людини і струму, що протікає крізь людину, в залежності від характеру дотику, типу мережі, схеми включення людини в електричний ланцюг та ін.ш.

Двополюсний дотик у двопровідних мережах - одночасний дотик до двох полюсів електроустановки, що знаходиться під на пругою. Такий дотик найбільш небезпечний з усіх можливих у дво провідних мережах.Струм, що протікає крізь людину залежить від напруги мережі и і опору тіла людини.Вони мають місце в процесі роботи під напругою в щитах, зборках (наприклад, при заміні запобіжників), при використанні інструментів з ушкодженою, забрудненою, що має тріщини, ізоляцією, застосуванні діелектричних рукавичок із проколами і розривами, експлуатації не огороджених стовпчиків електроживлення, при ушкоджених штепсельних роз'ємах і розетках.

Однополюсний дотик до двопровідної мережі - дотик до одного полюса електроустановки, що знаходиться під напругою. Однофазний дотик до двопровідної мережі - дотик до однієї фази електроустановки, що знаходиться під напругою. Однополюсний і однофазний дотики менш небезпечні, ніж двополюсний і двофазний, тому що струм, що протікає крізь людину, зменшується внаслідок послідовно включених з ним опорів ізоляції проводів, підлоги, взуття та інш. З іншого боку, однополюсний і однофазний дотики трапляються частіше, що збільшує небезпеку.

Дотик до електричних ланцюгів із залишковим зарядом електричного струму - дотик до електричної мережі, відключеної від джерела живлення.

Залишкові заряди електричного струму мають мережі й електричні ланцюги з великою ємкістю. Усі мережі напругою вище 1000 В, а кабельні навіть до 1000 В, мають велику ємкість жил відносно землі. Після відключення мереж з великою ємкістю від джерела напруги в них залишається заряд електричного струму.При дотику людини в процесі обслуговування до відключеної мережі чи ланцюга з залишковим зарядом через неї відбувається розряд накопиченої енергії. Тривалість розряду тим більша, чим більший заряд. Небезпечним є як двополюсний, так і однополюсний дотик до електроустаткування із залишковим зарядом.

59. Вимоги електробезпеки у приміщеннях, де встановлені персональні комп’ютери та відеодисплейні термінали.

Приміщення із робочими місцями користувачів комп’ютерів для забезпечення електробезпеки обладнання, а також для захисту від ураження електричним струмом самих користувачів ПК повинні мати достатні технічні засоби захисту відповідно до ГОСТ 12.1.009-76, НПАОП 40.1-1.07-01 “Правила експлуатації електрозахисних засобів”, НПАОП 40.1-1.21-98 “Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів”, НПАОП 40.1-1.32-01 “Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок” 

З метою запобігання ушкодженням, що можуть статися через ураження електричним струмом, загоряння, коротке замикання тощо, розроблено загальний стандарт безпеки ІЕС 950.

Під час проектування систем електропостачання, монтажу силового електрообладнання та електричного освітлення будівель та приміщень для ПЕОМ необхідно дотримуватись вимог вищеназваних нормативно-правових актів, а також СН 357-77 "Инструкция по проектированию силового осветительного оборудования промышленных предприятий", затверджених Держбудом СРСР, ГОСТу 12.1.006, ГОСТу 12.1.030 "ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление", ГОСТу 12.1.019 "ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты", ГОСТу 12.1.045, ВСН 59-88 Держкомархітектури СРСР "Электрооборудование жилых и общественных зданий.

Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі необхідно повністю унеможливити виникнення електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежувати застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, перейти на негорючу ізоляцію.

Лінія електромережі для живлення ЕОМ, периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ виконується як окрема групова трипровідна мережа, шляхом прокладання фазового, нульового робочого та нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів.

Використання нульового робочого провідника як нульового захисного провідника забороняється. Нульовий захисний провід прокладається від стійки групового розподільчого щита, розподільчого пункту до розеток живлення. Не допускається підключення на щиті до одного контактного затискача нульового робочого та нульового захисного провідників. Площа перерізу нульового робочого та нульового захисного провідника в груповій трипровідній мережею бути не менше площі перерізу фазового провідника. 

Усі провідники повинні відповідати номінальним параметрам мережі та навантаження, умовам навколишнього середовища, умовам розподілу провідників, температурному режиму та типам апаратури захисту, вимогам ПУЕ.

У приміщенні, де одночасно експлуатується або обслуговується більше п'яти персональних ЕОМ, на помітному та доступному місці встановлюється аварійний резервний вимикач, який може повністю вимкнути електричне живлення приміщення, крім освітлення.

ПЕОМ, периферійні пристрої ПЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ повинні підключатися до електромережі тільки з допомогою справних штепсельних з'єднань і електророзеток заводського виготовлення. Штепсельні з'єднання та електророзетки крім контактів фазового та нульового робочого провідників повинні мати спеціальні контакти для підключення нульового захисного провідника. Конструкція їх має бути такою, щоб приєднання нульового захисного провідника відбувалося раніше ніж приєднання фазового та нульового робочого провідників. Порядок роз'єднання при відключенні має бути зворотним. Необхідно унеможливити з'єднання контактів фазових провідників з контактами нульового захисного провідника.

Неприпустимим є підключення ПЕОМ та периферійних пристроїв ПЕОМ до звичайної двопровідної електромережі, в тому числі – з використанням перехідних пристроїв.

Індивідуальні та групові штепсельні з'єднання та електророзетки необхідно монтувати на негорючих або важкогорючих пластинах. Електромережу штепсельних розеток для живлення ПЕОМ, периферійних пристроїв ПЕОМ при розташуванні їх уздовж стін приміщення прокладають по підлозі поряд зі стінами приміщення, як правило, в металевих трубах і гнучких металевих рукавах з відводами відповідно до затвердженого плану розміщення обладнання та технічних характеристик обладнання.

При розташуванні в приміщенні за його периметром до 5 ПЕОМ, використанні трипровідникового захищеного проводу або кабелю в оболонці з негорючого або важкогорючого матеріалу дозволяється прокладання їх без металевих труб та гнучких металевих рукавів.

Для підключення переносної електроапаратури застосовують гнучкі проводи в надійній ізоляції.

Тимчасова електропроводка від переносних приладів до джерел живлення виконується найкоротшим шляхом без заплутування проводів у конструкціях машин, приладів та меблях. Доточувати проводи можна тільки шляхом паяння з наступним старанним ізолюванням місць з'єднання.

Є неприпустимими:

– експлуатація кабелів та проводів з пошкодженою або такою, що втратила захисні властивості за час експлуатації, ізоляцією; залишення під напругою кабелів та проводів з неізольованими провідниками;

– застосування саморобних подовжувачів, які не відповідають вимогам ПВЕ до переносних електропроводок;

– застосування для опалення приміщення нестандартного (саморобного) електронагрівального обладнання або ламп розжарювання;

– користування пошкодженими розетками, розгалужувальними та з'єднувальними коробками, вимикачами та іншими електровиробами, а також лампами, скло яких має сліди затемнення або випинання;

– підвішування світильників безпосередньо на струмопровідних проводах, обгортання електроламп і світильників папером, тканиною та іншими горючими матеріалами, експлуатація їх зі знятими ковпаками (розсіювачами);

– використання електроапаратури та приладів в умовах, що не відповідають вказівкам (рекомендаціям) підприємств-виготовлювачів.

60. Пожежна безпека. Основні причини пожеж. Небезпечні та шкідливі чинники, пов’язані з пожежами.

Пожежна безпека – стан об’єкта, при якому з регламентованою ймовірністю виключається можливість виникнення та розвиток пожежі і впливу на людей її небезпечних факторів, а також забезпечується захист матеріальних цінностей. Причинами пожеж та вибухів на підприємстві є порушення правил і норм пожежної безпеки, невиконання Закону “Про пожежну безпеку”.

Відповідно до положень Закону України "Про пожежну безпеку" (статті 4 - 7) Правила пожежної безпеки в Україні є обов'язковими для виконання всіма центральними і місцевими органами виконавчої влади, органами місцевого самоврядування, підприємствами, установами, організаціями (незалежно від виду їх діяльності та форм власності), посадовими особами та громадянами.

Правила встановлюють загальні вимоги з пожежної безпеки, чинність яких поширюється на підприємства, установи, організації та інші об'єкти (будівлі, споруди, технологічні лінії тощо), а також житлові будинки, що експлуатуються, будуються, реконструюються, технічно переоснащуються і розширюються, за винятком підземних споруд та транспортних засобів, вимоги до яких визначаються у спеціальних нормативних документах.

Безпосередньою причиною пожеж є поява того чи іншого компоненту, який бере участь к процесі горіння у тих випадках, коли це не допустимо з точки зору вимог пожежної безпеки. Аналіз обставин пожеж дає підстави стверджувати, що основною причиною їх виникнення є людський чинник. До найбільш розповсюджених і характерних причин пожеж можна віднести:

- НЕОБЕРЕЖНЕ ПОВОДЖЕННЯ З ВОГНЕМ - недосконалість технологічних процесів;  - недоліки монтажу електрообладнання;  - недоліки в облаштуванні та обслуговуванні опалювальних систем;  - недопустиме підвищення температури речовин, що обробляються до температури самозаймання;  - порушення режиму зберігання, транспортування та обробки самозаймистих речовин;  - розряди блискавки, занесення високих потенціалів у виробничі приміщення;  - поява горючого середовища в умовах де є джерело займання;  - недбале ставлення до вимог нормативних документів, необережне поводження з вогнем, незнання правил пожежної безпеки, низький рівень кваліфікації і т.ін

 

Тяжкість впливу негативних та шкідливих чинників, пов’язаних з пожежами, зумовлена зростанням енергонасиченості виробництв, збільшенням щільності інженерних комунікацій, підвищенням рівня температур та тиску в технологічному устаткуванні, що збільшує масштабність пожеж та тяжкість їх наслідків.

Причиною зростання жертв на пожежах стає те, що технічні можливості державної пожежно-рятувальної служби значно відстають від сучасних вимог щодо засобів пожежогасіння та рятування людей.

Небезпекою для організму людини в умовах пожежі є:

• відкрите полум’я – температура пожежі становить 1100-1300°С. Тривалість часу, протягом якого людина може переносити критичні температури становить 10-15 с.

• наявність токсичних продуктів горіння – за токсичністю продуктів горіння полімерні матеріали поділяються на надзвичайно небезпечні; високо небезпечні; помірно небезпечні і мало небезпечні.

• оксид вуглецю – спричиняє найбільшу кількість жертв через те, що червоні кров’яні тільця втрачають здатність забезпечувати організм людини киснем через створення карбоксігемоглобіну.

• дим – втрата видимості через задимлення, створює загрозу для евакуації людей, особливо якщо матеріали мають високу димоутворюючу здатність (є ще мале і помірне димоутворення).

• низька концентрація кисню – небезпечним під час пожежі є концентрація кисню до 14-16%. При 10-12% смерть настає протягом кількох хвилин.

• нагріте повітря – вдихання розігрітого до 60°С повітря призводить до некрозу верхніх дихальних шляхів та опіків легеневої тканини. Вдихання нагрітого під час пожежі повітря понад 100°С призводить до втрати свідомості, а відтак загибелі вже через декілька хвилин.

• руйнування будівельних конструкцій, які в умовах пожежі втрачають вогнестійкість і міцність, що призводить до травмування і навіть загибелі людей.

62. Основи теорії горіння та різновиди горіння. Необхідні вимоги для виникнення горіння.

Горіння – складний фізико-хімічний процес з'єднання горючої речо-вини з окислювачем, яке супроводжується виділенням тепла і випроміню-ванням світла. Необхідними елементами процесу горіння є:

а)         горюча речовина, її певний стан і кількість;

б)         окислювачі – кисень (коли концентрація кисню в повітрі стає менше

8-10%, горіння припиняється), хлор, фтор, оксиди азоту, селітра тощо;

в)         джерело займання.

Розрізняють такі різновиди горіння: вибух, детонація, спалах, займання, спалахування, самозаймання, самоспалахування, тління.

Вибух - надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії й утворенням стиснених газів, здатних виконувати механічну роботу. Переважно ця механічна робота зводиться до руйнувань, які виникають під час вибуху й обумовлені утворенням ударної хвилі - раптового скачкоподібного зростання тиску. При віддаленні від місця вибуху механічна дія ударної хвилі послаблюється.

Детонація - це горіння, яке поширюється зі швидкістю кілька тисяч метрів за секунду. Виникнення детонації пояснюється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорілої суміші перед фронтом полум'я, що призводить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші ударної хвилі. Таким чином, наявність достатньо потужної ударної хвилі є необхідною передумовою для детонації, оскільки в цьому разі передача теплоти в суміші здійснюється не шляхом повільного процесу теплопровідності, а поширенням ударної хвилі.

Спалах - короткочасне інтенсивне згоряння обмеженого об'єму газоповітряної суміші над поверхнею горючої речовини або пилоповітряної суміші, що супроводжується короткочасним видимим випромінюванням, але без ударної хвилі й стійкого горіння.

Займання - початок горіння під впливом джерела запалювання.

Спалахування - займання, що супроводжується появою полум'я.

Тління - безполуменеве горіння матеріалу (речовини) у твердій фазі з видимим випромінюванням світла із зони горіння.

Самозаймання - початок горіння внаслідок самоініційованих екзотермічних процесів.

Самоспалахування - самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Самозаймання виникає тоді, коли внаслідок екзотермічних процесів швидкість виділення тепла в масі горючої речовини перевищує швидкість його розсіювання в навколишнє середовище. Ініціювати екзотермічні процеси, а відтак спричинити самозаймання можуть:

висока температура горючої речовини, обумовлена дією зовнішнього джерела нагрівання (теплове самозаймання);

- життєдіяльність мікроорганізмів у масі горючої речовини, що призводить до її самонагрівання (мікробіологічне самозаймання);

- хімічні реакції, внаслідок дії на речовину повітря, води чи хімічно активних речовин (хімічне самозаймання).

Теплове самозаймання виникає в масі матеріалів, які знаходяться в енергетично сприятливому вихідному стані для вступу в реакцію обміну з киснем повітря, під час нагрівання ззовні. Таке нагрівання може здійснюватись такими шляхами:

- контактним (унаслідок теплообміну під час контакту з нагрітим предметом);

- радіаційним (унаслідок променистого тепла);

- конвективним (унаслідок передачі тепла повітряним потоком).

"Механізм" теплового самозаймання полягає в такому. Під час зовнішнього нагрівання матеріалу Його температура поступово підвищується (фаза а, рис. 4.15). Після досягнення температури самонагрівання Тсн у матеріалі відбувається різка інтенсифікація екзотермічних процесів окиснення та розкладу, що призводить до самонагрівання та підвищення температури матеріалу (фаза б). Найбільш інтенсивне самонагрівання виникає в місці, де досягаються найкращі умови акумуляції тепла. Таким умовам відповідають глибинні місця, оскільки саме в них найгірші умови розсіювання тепла в навколишнє середовище. Так, осередок самонагрівання кам'яного вугілля, складеного в купу, знаходиться, зазвичай, на глибині 0,5-0,8 м від поверхні.

Для виникнення горіння необхідна наявність в одному місці та в один час трьох компонентів: горючої речовини, окисника та джерела запалювання (рис. 4.14). Крім того, потрібно, щоб горюча речовина була нагріта до необхідної температури та знаходилась у відповідному кількісному співвідношенні з окисником, а джерело запалювання мало необхідну енергію для початкового імпульсу (запалювання). Так, сірником можна запалити аркуш паперу, а дерев'яну колоду - неможливо. Необхідність для горіння одночасно трьох компонентів, так званий трикутник вогню, виявив ще в XVIII ст. французький вчений Лавуазьє. Після виникнення горіння протікає тим інтенсивніше, чим більшою є питома площа контакту горючої речовини з окисником (паперові обрізки горять інтенсивніше, ніж пачки паперу) і чим вищою є концентрація окисника, температура та тиск. На пожежах температура досягає 1000-1300 °С, а в окремих випадках, наприклад, під час горіння магнієвих сплавів - 3000 °С.

Горючими речовинами вважаються речовини, які у разі дії на них високих температур, відкритого полум'я чи іншого джерела запалювання можуть займатися і в подальшому горіти з утворенням тепла та, зазвичай, випромінюванням світла. До горючих речовин належать: дерево, папір, тканини, більшість пластмас, природний газ, бензин, гас та інші речовини в твердому, рідинному, газоподібному стані. Як правило, найбільш небезпечними у пожежному відношенні є горючі речовини в газоподібному стані.

До складу переважної більшості горючих речовин входять вуглець (Карбон) та водень (Гідроген), які є основними горючими складниками цих речовин. Тому й основними продуктами повного горіння (при достатній кількості кисню) горючих речовин є С02 та Н20. Є також ціла низка горючих речовин, які являють собою прості елементи, наприклад, сірка (Сульфур), фосфор (Фосфор), вуглець (Карбон).

Горючі речовини мають різну теплотворну здатність, тому температура на пожежах залежить не лише від кількості речовини, що горить, але й від її якості (хімічного складу).

Окисником під час горіння речовин найчастіше виступає кисень повітря - О.,. Однак зі зменшенням вмісту кисню в повітрі уповільнюється швидкість горіння, а при вмісті кисню менше 14% (норма 21%) горіння більшості речовин стає неможливим. Крім кисню, окисниками можуть бути хімічні сполуки, до складу яких входить кисень, наприклад, селітра (KNO3), азотна кислота (HNO3), марганцевокислий калій (КМn2O4), а також окремі хімічні елементи (фтор, хлор, бром). Деякі речовини містять у своєму складі кисню стільки, що його достатньо для горіння без доступу повітря (порох, вибухівка).

Джерелом запалювання, тобто ініціатором пожежі може бути: відкрите полум'я, розжарені предмети, електричні заряди, теплові процеси хімічного, електричного та механічного походження, іскри від ударів та тертя, сонячна радіація, електромагнітні та інші випромінювання. Джерела запалювання можуть бути високо-, середньо- та малопотужними (табл. 4.5):

63. Показники пожежовибухонебезпечності. Категорія приміщень за вибухо- та пожежонебезпечністю.

Відповідно до ГОСТ 12.1.044-84 оцінку пожежовибухо-небезпечності усіх речовин та матеріалів проводять залежно від агрегатного стану: газ, рідина, тверда речовина (пил виділено в окрему групу). Тому і показники їхньої пожежовибухонебезпечності будуть дещо різні

Перш за все визначають групу горючості даної речовини. За цим показником всі речовини та матеріали поділяються на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі — речовини та матеріали не здатні до горіння на повітрі нормального складу. Це неорганічні матеріали, метали, гіпсові конструкції.

Важкогорючі — це речовини та матеріали, які здатні до займання в повітрі від джерела запалювання, однак після його вилучення не здатні до самостійного горіння. До них належать матеріали, які містять горючі та негорючі складові частини. Наприклад, асфальтобетон, фіброліт.

Горючі — речовини та матеріали, які здатні до самозаймання, а також займання від джерела запалювання і самостійного горіння після його вилучення. До них належать всі органічні матеріали. В свою чергу горючі матеріали поділяються на легкозаймисті, тобто такі, які займаються від джерела запалювання незначної енергії (сірник, іскра) без попереднього нагрівання та важкозаймисті, які займаються від порівняно потужного джерела запалювання.

Температура спалаху — найнижча температура горючої речовини, при якій над її поверхнею утворюються пари або гази, здатні спалахнути від джерела запалювання, але швидкість їх утворення ще недостатня для стійкого горіння.

За температурою спалаху розрізняють:

—   легкозаймисті рідини (ЛЗР) — рідини, які мають температуру спалаху, що не перевищує 61 °С у закритому тиглі (бензин, ацетон, етиловий спирт).

—   горючі рідини (ГР) — рідини, які мають температуру спалаху понад 61 °С у закритому тиглі або 66 °С у відкритому тиглі (мінеральні мастила, мазут, формалін). Температура спалахування — найнижча температура речовини, при якій вона виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що після їх запалення виникає стійке горіння.

Температура самоспалахування — найнижча температура речовини, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, що призводить до виникнення полум'янистого горіння Температури спалаху та спалахування належать до показників пожежовибухонебезпечності лише рідин та твердих речовин.

Важливими показниками, що характеризують пожежовибухо-небезпечні властивості газів, рідин та пилу є концентраційні межі поширення полум'я (запалення). Нижня (НКМ) та верхня (ВКМ) концентраційні межі поширення полум'я — це мінімальна та максимальна об'ємна (масова) доля горючої речовини у суміші з даним окислювачем, при яких можливе займання (спалахування) суміші від джерела запалювання з наступним поширенням полум'я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Суміші, що містять горючу речовину нижче НКМ чи вище ВКМ горіти не можуть. Наявність областей негорючих концентрацій речовин та матеріалів надає можливість вибрати такі умови їх зберігання, транспортування та використання, при яких виключається можливість виникнення пожежі чи вибуху.

Значну вибухову та пожежну небезпеку становлять різноманітні горючі пиловидні речовини в завислому стані. Залежно від значення нижньої концентраційної межі поширення полум'я пил поділяється на вибухо- та пожежонебезпечний. При значенні НКМ менше 65 г/м3 пил є вибухонебезпечним (пил сірки, муки, цукру), а при інших значеннях НКМ — пожежонебезпечним (пил деревини, тютюну).

Розрізняють також нижню (НТМ) та верхню (ВТМ) температурні межі поширення полум'я газів та парів в повітрі. НТМ та ВТМ — це такі температури речовини, за яких їх насичені пари утворюють в даному окислювальному середовищі концентрації, рівні відповідно НКМ та ВКМ. Температурні межі поширення полум'я використовують зокрема для вибору температурних умов зберігання рідин у тарі, за яких концентрація насичених парів буде безпечною з точки зору пожежовибухонебезпеки. Існують і інші показники для оцінки пожежної та вибухової небезпеки речовин та матеріалів, які визначаються за стандартними методиками.

Категорії

Вимоги щодо конструктивних та планувальних рішень промислових об'єктів, а також інших питань забезпечення їхньої пожежо- та вибухобезпеки значною мірою визначаються категорією приміщень та будівель за вибухопожежною та пожежною небезпекою. Визначення категорії приміщення проводиться з урахуванням показників пожежовибухонебезпечності речовин та матеріалів, що там знаходяться (використовуються) та їх кількості. Відповідно до ОНТП 24-86 приміщення за вибухопожежною та пожежною небезпекою поділяються на п'ять категорій (А, Б, В, Г, Д).

Категорія А. Горючі гази, легкозаймисті рідини з температурою спалаху не більше 28 °С в такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні парогазоповітряні суміші, при спалахуванні котрих розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа. Речовини та матеріали, здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним в такій кількості, що розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5 кПа.

Категорія Б. Горючий пил або волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху більше 28 °С та горючі рідини в такій кількості, що можуть утворюватися вибухонебезпечні пилоповітряні або пароповітряні суміші, при спалахуванні котрих розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа.

Категорія В. Горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини і матеріали, речовини та матеріали, здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться, або використовуються, не відносяться до категорій А та Б.

Категорія Г. Негорючі речовини та матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор, полум'я; горючі гази, рідини, тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.

Категорія Д. Негорючі речовини та матеріали в холодному стані. В основу розрахункового методу визначення категорій вибухопожежної та пожежної небезпеки виробничих приміщень покладено енергетичний підхід, що полягає в оцінці розрахункового надлишкового тиску вибуху в порівнянні з допустимим. Розрахунковий максимально можливий надмірний тиск, що виникає при згоранні вибухонебезпечного середовища в приміщенні, визначається за формулою

де Нт — теплота згорання горючої речовини, Дж/кг (для нафтопродуктів, розчинників Нг = 40 х103Дж/кг);

Р0— початковий тиск, кПа (приймається рівним 101 кПа);

z — коефіцієнт, що характеризує ступінь участі горючої речовини в утворенні вибухонебезпечної суміші (для горючих газів та пилу z=0,5, для ЛЗР і ГР, нагрітих вище температури спалаху, z=0,3);

m — маса горючої речовини, кг;

V3 — вільний об'єм приміщення, м3 (береться рівним 0,8 геометричного об'єму);

Ср — питома теплоємність газової суміші в приміщенні, кДж/(кгК) береться рівною теплоємності повітря 1 кДж/(кгК);

р — густина газового середовища в приміщенні, кг/м3 (дорівнює густині повітря при заданій температурі; р=1,2 кг/м3);

k — коефіцієнт, що враховує роботу аварійної вентиляції ((с = Ах( +Ь Де ^ — кратність аварійної вентиляції); t — тривалість надходження горючих газів і парів;

Кн — коефіцієнт негерметичності приміщення (Кн=3);

Т0 — температура в приміщенні (Т0=300 К).

При використанні в приміщенні горючих газів, легкозаймистих або горючих рідин для визначення маси, що входить в формулу (4.2), допускається враховувати роботу аварійної вентиляції, якщо забезпечений її автоматичний пуск при перевищенні гранично допустимої вибухонебезпечної концентрації та електропостачання за першою категорією надійності. Дія вентиляції враховується згідно з ОНТП 24-86

Об'єм приміщення, в якому вибухонебезпечна суміш буде утворювати концентрацію на межі нижньої межі поширення полумя, м3:

де 1,5 — коефіцієнт запасу;

Е — кількість вибухонебезпечної речовини, котра надійшла у приміщення, г;

Снкм — нижня концентраційна межа запалення речовини, г/м3. Згідно з категоріями приміщень визначають вимоги до конструктивних та планувальних рішень будівель, споруд, приміщень та до їх вогнестійкості. Категорії приміщень та будівель за вибухопожежною та пожежною небезпекою на стадії проектування визначають розробники технологічного процесу згідно з нормами технологічного проектування ОН И 1-24-86 та відомчими нормами технологічного проектування. Для діючих підприємств категорії за вибухопожежною та пожежною небезпекою можуть визначатися технологами самих підприємств, організаціями, що мають відповідних фахівців та дозвіл (ліцензію) органів державного пожежного нагляду. Категорія щодо вибухопожежної та пожежної небезпеки, а також клас зони за правилами улаштування електроустановок, в тому числі для зовнішніх виробничих і складських дільниць, повинні бути позначені на вхідних дверях до приміщення, а також на межах зон всередині приміщення та назовні.