5.5.2. Гасіння пожеж на об'єктах з наявністю небезпечних хімічних речовин.

Пожежі на об'єктах з наявністю небезпечних хімічних речовин (НХР) можуть супроводжуватися утворенням зони хімічного зараження. Розміри даної зони залежать від різних факторів, одним з найважливіших є фізико-хімічні властивості НХР. Фізико-хімічні властивості та агрегатний стан впливає на тактику оперативних дій з гасіння пожеж та розрахунок сил та засобів для цього.

Розрахунок сил та засобів для гасіння пожеж на об'єктах з наявністю НХР відповідає загальній методиці (див. п.р. 5.2), особливість розрахунку полягає у визначені сил та засобів необхідних для локалізації дії небезпечних факторів НХР. Залежно від властивостей НХР застосовуються різні способи локалізації.

Осадження хмари НХР.

Осадження парів НХР проводиться з метою зменшення концентрації небезпечних речовин у вторинній хмарі. Такий спосіб локалізації застосовується до газоподібних речовин, насамперед зріджених газів, пари яких розчиняються у воді. Для осадження використовуються розпилені струмені води зі стволів з насадками НРТ.

Витрата води для осадження НХР визначається за формулою:

, (5.62)

де – потрібна витрата води для осадження хмари НХР, л/с; – питома витрата води для осадження 1 тони НХР, т; – швидкість випаровування НХР, т/год.

Питома витрата води (у тонах) залежить від розчинності парів НХР і може бути визначена за формулою:

, (5.63)

де – масова розчинність НХР, г, показує скільки грам НХР розчиняється в 100 г води.

Питома витрата води для осадження парів деяких НХР наведена в таблиці 5.27.

Таблиця 5.27 – Питома витрата води для осадження парів НХР

Речовина	Розчинність (г) у 100 г води		Питома витрата води при t =20 С
	Холодна вода t < 30 С	Гаряча вода t > 30 С
Аміак	89,9 (t = 0 С)	7,4 (t = 96 С)	2
Сірчаний ангідрид	22,8 (t = 0 С)	4,5(t = 50 С)	90
Сірковуглець	0,2 (t = 0 С)	0,014 (t = 50 С)	1100
Хлор: газ рідина	1,46 (t = 0 С) 310 (t = 10 С)	0,57 (t = 30 С) 177 (t = 30 С)	120

Швидкість випаровування, т/год, визначається за формулою:

, (5.64)

де – кількість НХР, т. – час випаровування, год.

Час випаровування НХР, год, визначається відповідно до Методики прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах і транспорті.

, (5.65)

де h_ш – товщина шару розливу (0,05 м); ρ – щільність речовини кг/м³; k₂  0,02; k₄  1; k₇  1 – коефіцієнти.

k₂ – коефіцієнт, що враховує випар НХР при відсутності вітру і температурі 20°С, залежить від фізико-хімічних властивостей речовини (визначається за табл. 5.28). Для НХР, які відсутні у табл. 5.2 визначається наступним: , де Р_пари – тиск насиченої пари речовини при температурі повітря 20°С, кПа; М – молекулярна маса речовини, кг.

k₄ – коефіцієнт, що враховує вплив швидкості вітру: , де V_п - швидкість приземного вітру, (м/с).

k₇ – коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря на швидкість випару і поширення НХР (визначається за табл. 5.28) Для НХР, які відсутні у табл. 5.28 приймається рівним – 1.

Необхідна кількість стволів-розпилювачів для осадження НХР, шт, дорівнює:

, (5.66)

де – витрата води з одного пожежного ствола з насадкою-розпилювачем, л/с (приймається за табл. 4.3). Значення кількості стволів округлюється до цілого значення в більшу сторону.

Витрата води (фактична) для осадження хмари НХР, л/с, визначається за формулою:

, (5.67)

Під час організації активного захисту стволи розташовуються за периметром розливу НХР. Відстань між стволами, м, дорівнює:

, (5.68)

де – периметр розливу НХР, м.

Таблиця 5.28 - Коефіцієнти для прогнозування зон зараження

Найменування НХР	Порогова токсидоза	Значення коефіцієнтів
		k1	k2	k3	k7 для температури
					-20 °С	0 °С	20 °С	40 °С
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Аміак • під тиском • ізотермічне збереження	15 15	0,18 0,01	0,025 0,025	0,04 0,04	0,3/1 1/1	0,6/1 1/1	1/1 1/1	1,4/1 1/1
Водень • миш'яковистий • фтористий • хлористий • бромистий • ціаністий	0,2 4 2 2,4 0,2	0,17 0 0,28 0,13 0	0,054 0,028 0,037 0,055 0,026	0,86 0,15 0,3 6 3	0,5/1 0,2 0,6/1 0,5/1 0	0,8/1 0,5 0,8/1 0,8/1 0,4	1/1 1 1/1 1/1 1	1,2/1 1 1,2/1 1,2/1 1,8
3. Метиламін	1,2	0,13	0,034	0,5	0/0,7	0,5/1	1/1	2,5/1
4. Метил • бромистий • хлористий	1,2 10,8	0,04 0,125	0,039 0,044	0,5 0,06	0/0,4 0,1/1	0/0,9 0,6/1	1/1 1/1	2,3/1 1,5/1
5. Метилакрілат	6	0	0,005	0,03	0,2	0,4	1	3,1
6. Нітрил акрилової кислоти	0,75	0	0,007	0,8	0,1	0,4	1	2,4
7. Окисли азоту	1,5	0	0,04	0,04	0	0,4	1	1
8. Сірчаний ангідрид	1,8	0,11	0,49	0,03	0/0,5	0,3/1	1/1	1,7/1
9. Сірководень	16,1	0,27	0,042	0,04	0,5/1	0,8/1	1/1	1,2/1
10. Сірковуглець	45	0	0,021	0,01	0,2	0,4	1	2,1
11. Соляна кислота	2	0	0,021	0,3	0,1	0,3	1	1,6
12. Формальдегід	0,6	0,19	0,034	1	0/1	0,5/1	1/1	1,5/1
13. Фтор	0,2	0,95	0,038	3	0,8/1	0,9/1	1/1	1,1/1
14. Фосген	0,6	0,05	0,061	1	0/0,3	0/0,7	1/1	2,7/1
15. Хлор	0.6	0,18	0,052	1	0,3/1	0,6/1	1/1	1,1/1
16. Хлорпікрин	0,02	0	0,002	30	0,1	0,3	1	2,9
17. Хлорціан	0,75	0,04	0,048	0,8	0/0	0/0,6	1/1	3,9/1

Примітки: 1. Порогові значення токсидози, , це токсидоза, що викликає початкові симптоми отруєння.

2. Значення k₇: у чисельнику - для первинної хмари, у знаменнику - для вторинної хмари.

Створення водяних завіс.

Проводиться для створення завіси з метою обмеження поширення хмари НХР. Даний спосіб використовується для зріджених, стиснутих газів пари яких погано розчиняються у воді. При застосуванні цього способу локалізації зони аварії доцільно використовувати розпилювачі типу РВ–12. Технічні характеристики розпилювача РВ–12 наведено в табл. 4.3.

Розрахунок засобів, необхідних для створення водяної завіси, виконується у наступній послідовності.

Кількість потрібних для створення водяної завіси розпилювачів, шт, визначається за формулою:

, (5.69)

де – кількість розпилювачів; – довжина фронту завіси, м; – відстань між розпилювачами, м (приймається таким, що дорівнює 8 м).

Для створення водяної завіси стволи встановлюють так, щоб факели розпилу перекривали один одного.

Витрата води (фактична) для встановлення завіси, л/с, визначається за формулою:

, (5.70)

де – витрата розпилювача, л/с; – кількість розпилювачів, шт.

Потрібна кількість пожежно-рятувальних автомобілів, шт, визначається за формулою:

, (5.71)

де – коефіцієнт резерву ПА (1,3 влітку, 1,5 взимку); – кількість розпилювачів, шт, дорівнює або ; – кількість розпилювачів (у схемі), що може забезпечити одне відділення, шт.

За наявності протипожежного водопроводу необхідно перевірити відповідність можливостей мережі протипожежного водопостачання з витратою води для встановлення завіси:

, (5.72)

де – витрата води, що забезпечує роботу розпилювачів з осадження хмари НХР та зі створювання водяних завіс, л/с; – водовіддача мережі протипожежного водопостачання, л/с (визначається за табл. 4.4).

За наявності пожежних водоймищ або інших джерел з обмеженим запасом води необхідна кількість води, м³, визначається за формулою:

(5.73)

де – тривалість підтримання завіси, год.; – коефіцієнт запасу води (приймається = 3.

Тривалість підтримання завіси, год, визначається за формулою:

, (5.74)

де – тривалість випаровування НХР, год, визначається за формулою (5.65); – час від початку аварії до створення завіси, год, визначається залежно від обстановки.

Загальна кількість потрібної пожежно-рятувальної техніки складається з кількості пожежно-рятувальних автомобілів, що залучені для створення завіси, перекачування та підвезення води, допоміжної техніки (рукавні автомобілі, автомобілі зв’язку, освітлення тощо) і визначається, виходячи з конкретної обстановки аварії, віддаленості джерел води та інших умов.

Нейтралізація проливів НХР.

Проводиться з метою зменшення та усунення шкідливої дії парів або речовини на людей та навколишнє середовище. Такий спосіб застосовується, як правило для НХР, що знаходяться в рідкому стані в основному для кислот, коли застосування води обмежено. Вихідними параметрами для розрахунку є площа проливу або кількість (маса, об'єм) НХР. Нейтралізація може проводитися сухими речовинами або водними розчинами.

Розрахунок за площею проливу НХР:

площа проливу, м², визначається за формулою

, (5.75)

де V_НХР – об'єм НХР, що пролився, м³; h_ш – товщина шару проливу НХР, м (при "вільному" проливі дорівнює 0, 05 м);

0. потрібна кількість нейтралізатору визначається за формулою

, (5.76)

де К_п – коефіцієнт пропорційності показує кількість нейтралізатору потрібного для нейтралізації НХР (табл. 5.29).

Розрахунок за кількістю (об'ємом або масою) НХР:

потрібна кількість нейтралізатору визначається за формулою

, (5.77)

якщо відома маса НХР, то формула прийме вид

, (5.78)

де G_НХР – маса НХР, кг;

, (5.79)

де  – питома вага НХР, кг/м³.

Для подачі нейтралізуючого розчину використовуються спеціальні машини типу АРС-14; 8Т311М(131).

Кількість машин, шт, потрібних для проведення нейтралізації визначається за формулою:

, (5.80)

де M_м – маса розчину в одній машині, кг (л).

У всякому разі кількість машин повинна бути не менше двох.

У випадках коли для нейтралізації проливів НХР потрібно витратити багато часу робота організується по змінно.

Кількість змін рятувальників (одиниць) для проведення робіт з нейтралізації визначається за формулою:

, (5.81)

де – тривалість роботи однієї зміни, год, як правило приймається 8 год.

У табл. 5.28 наведено дяки види НХР, розчини і речовини для їхньої нейтралізації та потрібні витрати.

Таблиця 5.29 – Норми витрати нейтралізуючих засобів для нейтралізації НХР

Назва НХР	Агрегатний стан	Розчини для нейтралізації	Норма витрат
1	2	3	4
Аміак	розчин	1-10% розчини сірчаної, азотної, соляної кислот, вода	6-20 літрів на 1 літр аміаку
Хлор	газ	вапняне молочко, розчини соди або каустику (60 – 80% та більше)	1,5 т кальцинованої соди на1 т хлору
Азотна кислота	рідина	Розчин каустичної соди, содовий порошок, вапно, інші лужні суміші, гідрооксид натрію 300 г/л. Нейтралізація каустичною содою концентрованої кислоти може призвести до вибуху	сухі речовини –0,5÷1 кг/м2, водні розчини – 1÷2 л/м2
Олеум (сірчана кислота яка димить)	рідина	суспензія вапна, розчин каустичної соди, содовий порошок, лужні суміші 300 г/л. Нейтралізація каустичною содою може призвести до вибуху	сухі речовини – 0,5÷1 кг/м2, водні розчини – 1÷2 л/м2
Сірчана кислота	рідина	суспензія вапна, розчин каустичної соди, содовий порошок, лужні суміші 300 г/л. Нейтралізація каустичною содою може призвести до вибуху	сухі речовини – 0,5÷1 кг/м2, водні розчини – 1÷2 л/м2
Соляна кислота	рідина	порошки, які містять лужний компонент (вапняк, доломіт, сода), суспензія вапна, розчин каустичної соди 300 г/л. нейтралізація каустичною содою може призвести до вибуху	сухі речовини – 0,5÷1 кг/м2, водні розчини – 1÷2 л/м2
Фосфорна кислота (розчин)	рідина	лужні розчини (кальцинована сода, вапняне молоко) або інертні матеріали (вапняк, зола) 300 г/л	сухі речовини – 0,5÷1 кг/м2, водні розчини – 1÷2 л/м2

Локалізація проливів НХР твердими сипучими матеріалами.

Проводиться з метою ізоляції парів НХР від навколишнього середовища, а також зменшення площі розтікання. Цей спосіб локалізації застосовується для рідких НХР які мають не велику швидкість випаровування, а також у тих випадках коли воду застосовувати не можна, а речовини для нейтралізації відсутні.

Кількість сипучих матеріалів (у тонах) для накриття місця розливу визначається за формулою:

, (5.82)

де 0,15 – товщина шару засипки, м; - площа розливу, м²; – об'ємна вага сипучого матеріалу, т/м³ (визначається за табл. 5.30).

Кількість техніки, шт, потрібної для виконання робіт у заданий час визначається за формулою:

(5.83)

де – коефіцієнт умов роботи (вдень ; вночі ); – сумарна продуктивність техніки, м³/год; – час роботи відведений на виконання завдання, год.

Таблиця 5.30 – Об'ємна вага ґрунтів, що застосовуються при знешкодженні НХР

Ґрунти	Об'ємна вага М, т/м3
Глина в ґрунті при щільній масі	1, 69–1,93
Глина з каменями голяками в ґрунті	2, 0–2,7
Ґрунт піщано-глинистий	2, 5–2,7
Дерен	1,4
Земля в рослинному ґрунті	1,52
Земля торф'яна	0, 5–0,8
Земля глиниста в ґрунті	1,6
Земля, змішана з піском і гравієм	1,86
Земля садова свіжа	2,05
Земля садова суха	1,72
Пісок чистий сухий	1, 37–1,62
Пісок вологий	1, 43–1,94
Пісок яружний глинистий	1, 69–1,77
Пісок річковий вологий	1, 77–1,86

Локалізація проливів НХР повітряно-механічною піною

Проводиться з метою ізоляції поверхні пролитого НХР від атмосферного повітря задля припинення випаровування. Цей спосіб локалізації, як правило застосовується для займистих та легкозаймистих рідин.

Об’єм піни для накриття місця розливу шаром (h_п) визначається за формулою:

, (5.84)

де – площа розливу, м²; – товщина шару піни, м (приймається 0,1 м).

Час виконання робіт, хв, визначається за формулою:

, (5.85)

де – витрата приладу подавання піни (по піні), м³/хв (приймається за табл. 4.26) .

Запас піноутворювача потрібного для накривання поверхні, м³, визначається за формулою:

, (5.86)

де – коефіцієнт запасу піноутворювача ( = 3).

Обвалування місця проливу.

Проводиться з метою зменшення площі розтікання рідких НХР. Такий спосіб застосовується для НХР в рідкому стані.

Об'єм ґрунту для обвалування, м³, по всьому периметру визначається за формулою:

, (5.87)

де Р_прол – периметр проливу, м; а – ширина обвалування зверху, приймається 0,5 м; в – ширина обвалування знизу, приймається 2 м; Н_обв – висота обвалування, приймається як h + 0,2 м.

Сумарна продуктивність техніки, м³/год, потрібної для переміщення ґрунту у заданий час визначається за формулою:

, (5.88)

де К_р – коефіцієнт розпорошення ґрунту (К_р = 1,2).

Кількість машин, шт, потрібних для виконання даного об'єму робіт визначається за формулою:

, (5.89)

де П - продуктивність одиниці техніки, м³/год.