БЖД (Иванов ФИБС БТС 8 семестр) / Пожар

41

Взданиях I-III степеней огнестойкости не допускается выполнять из

горючих и трудногорючих материалов облицовку внешних поверхностей наружных стен.

Дверцы встроенных шкафов для размещения пожарных кранов допускается выполнять из горючих материалов.

Встенах, перегородках, перекрытиях и покрытиях зданий не допускается предусматривать пустоты, ограниченные горючими материалами, за исключением пустот:

∙ в деревянных конструкциях перекрытий и покрытий, разделенных

глухими диафрагмами на участки площадью не более 54 м2, а также по контуру внутренних стен;

∙ между стальным или алюминиевым профилированным листом и пароизоляцией при условии, что за пароизоляцией расположен утеплитель из негорючего или трудногорючего материала. При утеплителе из горючих материалов (в том числе без пароизоляции) эти пустоты по торцам листов должны быть заполнены негорючим или трудногорючим материалом на длину не менее 25 см;

∙ между не распространяющими огонь конструкциями и их облицовками из горючих материалов со стороны помещений при условии разделения

этих пустот глухими диафрагмами на участки площадью не более 3 м2;

∙ между облицовками из горючих материалов и наружными поверхностями стен одноэтажных зданий высотой от уровня земли до карниза не бо-

лее 6 м и площадью застройки не более 300 м2 при условии разделения этих

пустот глухими диафрагмами на участки площадью не болев 7,2 м2. Глухие диафрагмы допускается выполнять из горючих материалов.

Легкосбрасываемые конструкции

Распространение взрывного горения в производственном помещении, сопровождающееся повышением давления, нередко приводит к разрушению элементов оборудования и строительных конструкций.

Практика эксплуатации взрывоопасных производств показала, что образование взрывоопасных концентраций смесей происходит довольно быстро и не всегда представляется возможным избежать возникновения взрыва. Поэтому наравне с мерами по предотвращению взрыва технологического порядка принимают меры по защите зданий и оборудования от разрушения в случае возникновения взрыва.

Давление, развивающееся при взрыве, почти всегда выше давления, которое могут выдержать ограждающие конструкции зданий, поэтому последние разрушаются. Наличие строительных конструкций различной прочности обусловливает неодновременное их разрушение. В случае когда ограждающие конструкции зданий могут легко вскрываться или разрушаться, давление значительно снижается.

42

По разрушающему воздействию на строительные конструкции и оборудование взрывы можно разделить на следующие группы: взрывы внутри помещений без разрушения строительных конструкций и оборудования, с полным разрушением конструкций и оборудования и с частичным разрушением строительных конструкций соседних зданий.

В нашей стране требования к проектированию зданий (цехов) с производствами, где обращаются взрывопожароопасные вещества, регламентируются строительными нормами, правилами устройства электроустановок, правилами изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (ПИВРЭ) и др.

Устройство противовзрывной защиты заключается в том, что часть наружных ограждающих конструкций зданий или помещений категорий А или Б проектируются легкосбрасываемыми. В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекленные окна и фонари. При недостаточной площади остекления допускается для этого использовать конструкции покрытий и кровли из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов. Площадь легкосбрасываемых конструкций следует расчитывать. При отсутствии расчетных данных эта площадь должна составлять не

менее 0.05 м2 на 1 м2 объема помещения категории А и не менее 0.03 м2 – помещения категории Б. Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно)

0.8; 1 и 1.5 м2. Армированное стекло к легкосбрасываемым конструкциям не относится.

Дымоудаление

Аварийная вентиляция для удаления дыма при пожаре (противодымная вентиляция) предусматривается для обеспечения безопасной эвакуации людей из помещений здания в начальной стадии пожара.

Вытяжную противодымную вентиляцию следует предусматривать для удаления дыма:

-из коридоров или холлов (на путях эвакуации) всех этажей админист- ративно-бытовых и производственных зданий высотой более 30 м от земли;

-из каждого производственного и складского помещения (с постоянными рабочими местами) без естественного освещения;

-из каждого помещения без естественного освещения площадью 50 м2

иболее, предназначенного для хранения или переработки горючих.

Расход дыма Qд , удаляемого непосредственно из помещения кг/ч, следует рассчитывать или принимать равным Qд = 1.1QSдв , где Q – расход воздуха, поступающего в горящее помещение, равный 18, 14 или 9 тыс. кг/ч на 1 м2 дверей эвакуационных выходов из помещения при одной, двух или трех и большем числе последовательно расположенных дверей на пути эвакуации; Sдв – площадь дверей помещения, м2.

43

Складское хозяйство

При хранении веществ и материалов на складах для обеспечения пожарной безопасности необходимо соблюдать порядок совместного хранения

веществ и материалов, регламентируемый ГОСТ 12.1.004 – 91 и приведенный в табл. 15.

Проектирование складских зданий и помещений, предназначенных для хранения веществ, материалов, продукции и сырья, не требующих особых

строительных мероприятий для сохранения заданных параметров внутренней среды, регламентируется СНиП 2.11.01 – 85 “Складские здания”.

44

*Вещества данной группы не допускаются к совместному хранению с веществами следующих групп.

Здания и помещения складов в зависимости от хранимых веществ, материалов, продукции, сырья и их упаковки по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на категории А, Б, В и Д.

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ КАК ИСТОЧНИК ПОЖАРА

Электрооборудование должно рассматриваться как возможный инициатор воспламенения, причем с двух точек зрения. Во-первых, горение может происходить внутри электротехнических изделий, замыкаться в них, не распространяясь в окружающее пространство. Во-вторых, горение может распространяться на окружающие предметы, оборудование и конструктивные элементы объекта.

В первом случае материальный ущерб ограничивается стоимостью ремонта или замены вышедшего из строя изделия, либо его вообще может не быть (например, в случае выгорания угольной пыли, скопившейся в корпусе электрической машины). Во втором случае электрооборудование играет роль источника воспламенения. Здесь материальный ущерб может быть большим, вплоть до гибели людей и разрушения объекта.

К основным факторам, приводящим к возгоранию электротехнических изделий (или окружающего оборудования) при отсутствии взрывоопасной среды, следует отнести появление открытого огня, т. е. неуправляемой электрической дуги, или чрезмерный нагрев электрическим током отдельных деталей. Дуга чаще всего является следствием различного рода замыканий изза повреждения изоляции электрооборудования, а перегрев электрическим током возникает при различных механических повреждениях или при неудовлетворительном состоянии контактов. Дуга воспламеняет горючие изоляционные материалы; она может разрушить металлический корпус электротех-

45

нического изделия, и после этого создается возможность распространения огня на окружающие предметы. Перегрев током нагрузки обычно приводит к тепловому пробою электрической изоляции и последующему формированию дуги с соответствующими последствиями.

Электрооборудование проектируется таким образом, чтобы оно в нормальных условиях эксплуатации гарантированно не могло быть источником воспламенения. На заводах-изготовителях оборудование проходит комплекс испытаний, подтверждающих отсутствие скрытых дефектов. Однако в процессе монтажа и эксплуатации (в том числе в аварийных ситуациях) могут возникнуть неисправности, способные вызвать пожар.

Основные виды неисправностей, вызывающих перегрев токоведущих частей или приводящих к дуговому замыканию:

1.Ухудшение качественного состояния электрической изоляции из-за поверхностного или объемного увлажнения и поверхностного загрязнения.

2.Механическое ослабление контактных соединений из-за дефектов мон-

тажа, вибрации, коррозии, различной температурной деформации деталей соединения. Причиной ослабления контактных связей могут быть также динамическое усилия, возникающие в соединении при коротких замыканиях, циклическое изменение размеров деталей вследствие периодического их нагрева и охлаждения при включении и отключении нагрузки, изменение (уменьшение) толщины изоляционной панели в процессе теплового старения и т. д.

3. Механические повреждения в электроприводе и аппаратуре защиты (выход из строя подшипников, неисправности и перегрузки приводного механизма, работа асинхронных двигателей на двух фазах и т. д.).

Требования к электрооборудованию взрывоопасных зон

При работе во взрывоопасной среде электрооборудование может стать причиной взрыва по различным причинам, основные из которых следующие:

∙искрение при разрывах электрических цепей (щеточный аппарат в электрических машинах, контакты коммутационной аппаратуры);

∙электрическая дуга при повреждениях электрической изоляции;

∙нагрев токоведущих частей.

В связи с этим во взрывоопасных зонах оно должно соответствовать специальному конструктивному исполнению.

Электрооборудование взрывоопасных зон классифицируется по уровням взрывозащиты. Индекс и название уровня приведены в табл. 16.

Таблица 16

46

0Особо взрывобезопасное электрооборудование

Требуемый уровень взрывозащиты зависит от класса взрывоопасной

зоны. Класс взрывоопасной зоны и уровень взрывозащиты для него приведены в табл. 17.

Взрывобезопасность электрооборудования, соответствующая требуемому уровню, обеспечивается путем применения одного из приведенных в табл. 18 видов взрывозащиты.

Идеальной мерой для предупреждения взрыва является абсолютная герметичность корпуса электрического устройства. Отечественные и зарубежные конструкторы неоднократно пытались создать такую оболочку, где бы обмотка и контакты были полностью изолированы от среды помещения, но опыт показал, что конструкции все же не дают герметичности.

Вид защиты “ d” основан на принципе щелевой защиты. Идея ее заключается в том, что корпус, в котором заключено электрическое устройство, не делается герметичным, но газы, проникнув в него и воспламенившись там, не смогут передать пламя наружу и произвести зажигание вне корпуса. Механическая прочность корпуса при этом должна быть достаточной, чтобы выдержать без какой-либо остаточной деформации давление газов, образующихся внутри корпуса при их воспламенении.

47

Неизбежные конструктивные зазоры и щели в местах стыков и соединений отдельных деталей корпуса или в месте прохода вала выполняются такой ширины и длины, чтобы:

а) сбить фронт образующегося внутри корпуса пламени; б) отобрать тепло у вырывающихся через зазоры продуктов сгорания с

достаточной теплопроводностью поверхностей, ограничивающих зазор; в) сообщить вырвавшимся из щели продуктам сгорания достаточную

скорость для энергичного смешивания и отдачи тепла окружающему воздуху помещения.

Поскольку энергия, освобождающаяся при взрыве различных смесей, неодинакова, необходимые размеры защитных щелей для них различные. Наихудшие условия взрыва свойственны смеси воздуха с ацетиленом.

Разнообразие взрывчатых смесей, форм использования энергии и конструктивных особенностей все же не исключает некоторую унификацию электрического взрывобезопасного оборудования с фланцевой защитой.

Известно деление этого вида оборудования на три класса в зависимости от взрывных свойств окружающей среды (табл. 19).

Вид взрывозащиты “ p” предполагает создание избыточного давле-

ния взрывобезопасного газа внутри корпуса прибора. Эта мера защиты ставит своей целью не допускать опасную по взрыву среду к искрящим контактам или нагретым деталям путем обдувания их воздухом извне или путем создания в корпусе оборудования некоторого избыточного давления, препятствующего проникновению туда опасной среды из помещения.

Необходимая надежность достигается при соблюдении следующих условий: прекращение обдува или потеря давления должны сопровождаться немедленным отключением тока, а включение допускается лишь после появления обдува или необходимого давления под корпусом.

Искробезопасное исполнение “ i” предполагает ограничение токов в цепях приборов до искробезопасного значения. При напряжении 380 В искробезопасным считается ток 25 мА. Формирование взрыва смеси зависит от мощности искрового разряда (произведение напряжения на ток), т. е. с уменьшением напряжения значение искробезопасного тока увеличивается.

48

Кварцевое “ q” и масляное “ o” заполнения оболочки пояснений не требуют: газы, возникающие в результате действия электрической искры (дуги), охлаждаются в заполняющей оболочку (корпус) прибора среде.

Масло не только защищает токоведущие части приборов от опасного контакта со средой помещения, но, обладая, кроме того, значительной теплопроводностью, оно отводит тепло, выделяемое током. Эти обстоятельства, казалось бы, характеризуют приборы данного типа как вполне пригодные для использования в помещении, опасном по взрыву. Однако, в эксплуатационных условиях любые маслонаполненные аппараты так же, как и масляные выключатели, могут явиться причиной воспламенения и взрыва.

Эти явления возможны при следующих обстоятельствах:

а) взрывоопасные пары или газы, проникшие из помещения под корпус аппарата, пришли в соприкосновение с сильно нагретым маслом или обнажившимися искрящими контактами;

б) углеводороды и пары масла, выделившиеся при его нагреве и образовавшие под крышкой аппарата взрывоопасную смесь с воздухом, самовоспламенились от высокой температуры или от искры;

в) эти же газы и пары создали внутри аппарата давление, которое не смог выдержать корпус.

Конструктивное исполнение повышенной надежности применяется, как правило, для тех элементов электрического оборудования, которые в исправном состоянии не могут явиться причиной воспламенения.

Задача исполнения повышенной надежности – придать электрическому оборудованию такую надежность, чтобы оно не могло вызвать воспламенение и в исключительных обстоятельствах. Это достигается:

∙усиленной изоляцией токоведущих частей в отношении корпуса;

∙стойкостью их от механических воздействий тока короткого замыкания;

∙снижением допустимого по нормам длительного нагрева изолированных обмоток;

∙снижением допустимого кратковременного нагрева их при коротком замыкании;

∙снижением допустимого нагрева неизолированных шин и обмоток;

∙увеличением воздушного зазора между статором и ротором;

∙применением контактов, не допускающих чрезмерного нагрева при длительном прохождении тока;

∙устройством пыленепроницаемого кожуха;

∙недоступностью токоведущих частей для посторонних предметов.

49

Выбор электрооборудования в зависимости от характеристик взрывоопасной среды производится в соответствии с классификацией на группы и температурные классы.

Группы взрывозащищенного электрооборудования соответствуют категориям взрывоопасных смесей классификации, приведенной в табл. 20.

Электрооборудование группы II B пригодно для работы во взрывоопасных смесях категорий II А и II В, а II С пригодно для работы во взрывоопасных смесях категорий II А, II В и II С.

Температурные классы электрооборудования соответствуют группам взрывоопасных смесей, приведенным в табл. 21.

Таблица 21

Например, прибор с максимальной температурой нагрева токоведущих частей 135 °С (класс Т4) пригоден для работы во взрывоопасных смесях групп от Т4 и ниже, вплоть до Т1.

Индексация взрывозащитного оборудования

Все характеристики взрывозащиты указываются на корпусе прибора, при этом в качестве базового принято обозначение Ex (explosion). Например,

из индекса 1ExdIIAТ3 следует: 1 – уровень взрывозащиты (взрывобезопасный); d – вид взрывозащиты (взрывонепроницаемая оболочка); IIА – подгруппа взрывозащищенного электрооборудования; Т3 – температурный класс электрооборудования (до 200 °С).

При выборе электрооборудования определяющими факторами являются класс взрывоопасной зоны и характеристики взрывоопасной смеси.

Требования к электрооборудованию пожароопасных зон

Электрооборудование, устанавливаемое в пожароопасных помещениях, не должно создавать угрозы воспламенения пожароопасных веществ и само

50

должно иметь защиту электрической изоляции от вредного воздействия окружающей среды. В соответствии с этим ПУЭ регламентируют применение электрических машин, приборов и аппаратов только с оболочками IР44 в помещениях всех классов. Выбор оболочек светильников зависит от класса

помещения: в помещениях классов П-I и П-II следует применять светильники с оболочками IР53, а в классах П-IIа и П-III – IР23.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции

Электротехническая продукция не должна быть источником зажигания и должна исключать распространение горения за ее пределы.

Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции устанавливаются исходя из ее конструктивных особенностей и области применения. Электротехническая продукция должна применяться в соответствии с технической документацией, определяющей ее безопасную эксплуатацию.

Элементы конструкции, используемые в электротехнической продукции, должны быть стойкими к воздействию пламени, накаленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков.

Электротехническая продукция должна быть стойкой к возникновению и распространению горения при аварийных режимах работы (коротком замыкании, перегрузках).

Степень защиты оболочки электротехнической продукции от распространения горения за пределы оболочки должна определяться областью применения продукции.

Аппараты защиты должны отключать участок электрической цепи от источника электрической энергии при возникновении аварийных режимов работы до возникновения загорания.

Электрооборудование должно быть стойким к возникновению и распространению горения.

Вероятность возникновения пожара в электрооборудовании не должна превышать одну миллионную в год.

Вероятность возникновения пожара не определяется в случае, если имеется подтверждение соответствия электротехнической продукции требованиям пожарной безопасности по стойкости к воздействию пламени, накаленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков с учетом области применения электротехнической продукции, входящей в состав электрооборудования.