книги из ГПНТБ / Ассоров Ф.Г. Пожарная безопасность на морском транспорте

Пути движения газов на пожаре определяются расположением проемов и положением нейтральной зоны. . При наличии одного проема нейтральная зона устанавливается таким образом, что большая часть его работает на вытяжку и меньшая — на приток. При наличии нескольких проемов, изменяя площадь верхних или нижних отверстий, можно изменять пути движения газовых по­ токов.

ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ПОЖАРЕ

Температура является важнейшим параметром су­ дового пожара, в значительной мере определяющим не только ин­ женерно-профилактические мероприятия, но и тактические дейст­ вия аварийных партий и групп судов. Особенно большое значение имеет температура при внутренних судовых пожарах.

От температуры пожара зависит интенсивность теплопередачи от зоны пожара в окружающую среду, скорость движения газо­ вых потоков, а также возможность взрывов, представляющих край­ нюю опасность при тушении пожара.

Температурное поле пожара весьма неоднородно. Чем ближе к зоне пожара, тем температура, как правило, выше. В верхней части помещений воздух обычно более нагрет, чем у палуб. С учетом поведения судовых конструкций и материалов, и с пожарно-такти­ ческой точки зрения удобнее всего за температуру пожара принять среднюю температуру дымовых газов, заполняющих зону пожара. Существенное значение имеют также температуры на поверхно­ стях судовых конструкций, ограждающих зону пожара: темпера­ тура на поверхности, обращенной к огню, и температура на про­ тивоположной огню поверхности.

Ориентировочно температуру в некоторых точках зоны пожара можно определить косвенным путем по оплавлению несгоревших материалов, находившихся в зоне пожара, или по цвету каления нагретых тел (табл. 1).

При горении твердых материалов температура пожара зависит главным образом от рода материалов, величины пожарной нагруз­ ки, условий притока воздуха и удаления продуктов сгорания и про­ должительности горения.

30

Зависимость температуры пожара от продолжительности горе­ ния для всех твердых веществ имеет приблизительно одинаковый характер. Вначале температура резко возрастает до максимума, а затем по мере выгорания материала происходит постепенный спад. При повышении пожарной нагрузки увеличивается общая продол­ жительность горения, возрастает максимальная температура пожа­ ра, спад температуры происходит медленнее, но характер зависи­ мости остается неизменным.

В условиях ограниченного газообмена, например при закрытых проемах в жилом помещении, увеличение температур происходит значительно медленнее. Максимальная температура достигает

800—900°С.

Температурный режим в помещениях при горении жидкостей имеет свои особенности. Жидкости обычно находятся в каких-либо сосудах (в поддонах, цистернах и т. д.), поэтому их горение зача­ стую носит локальный характер. В этих условиях, если отношение площади горения к площади палубы близко к единице, температу­ ра пожара составляет приблизительно 1100°С. Если же площадь горения составляет лишь небольшую часть площади палубы, тем­ пература значительно ниже.

Температурный режим пожара при одновременном горении жидкостей и твердых материалов зависит от того, какие горючие материалы преобладают: если жидкости составляют лишь неболь­ шую часть пожарной нагрузки, то температурный режим мало от­ личается от режима твердых материалов.

При внутренних пожарах в зоне агрессивного воздействия теп­ ла могут быть внезапные конвективные потоки раскаленных газов, которые возникают при изменении условий газообмена, вызываемых открыванием дверей и других проемов.

Поскольку зона агрессивного воздействия тепла является ча­ стью зоны задымления, в этой зоне возможны опасные для челове­ ка температуры, учитывая, что человек способен очень короткое время находиться в сухом воздухе, имеющем температуру 80—100°С. Длительное пребывание при температуре 50—60°С вызывает тяг­ чайшие последствия от перегревания. Влажный воздух при темпе­ ратуре 50—60°С для многих людей становится непереносимым че­ рез несколько минут.

РАЗВИТИЕ ПОЖАРА

Под развитием пожара, в широком смысле, пони­ мают изменение его параметров в пространстве и времени. Под развитием пожара, в узком понимании, подразумевают его про­ странственное развитие, или распространение. Пространственное развитие присуще большинству возникающих пожаров.

Если пожар не тушат, его развитие происходит по следующей обобщенной схеме.

31

Пожар возникает в какой-либо точке участка сгораемых мате­ риалов и начинает распространяться по территории участка. В на­ чальный период развитие происходит сравнительно медленно, но по мере увеличения площади горения возрастает тепловая радиа­ ция, усиливаются потоки газов, распространение пожара ускоряет­ ся. Развитие пожара приостанавливается, когда весь участок сго­ раемых материалов, ограниченный противопожарными конструк­ циями, оказывается охваченным огнем. В дальнейшем, если огонь не

всостоянии преодолеть противопожарные конструкции, происхо­ дит выгорание материалов при неизменной площади пожара. По мере сгорания материалов интенсивность горения снижается, по­ жар сам по себе прекращается.

Взависимости от места возникновения, размеров и формы уча­ стка пожар может распространяться по-разному. Если он возник

вцентре достаточно большого массива горючих материалов, то огонь распространяется от очага во все стороны. Такой тип разви­ тия называется круговым. Если пожар возник в одном из концов длинного и узкого участка, то огонь распространяется лишь в од­ ном направлении. Такой тип развития называется односторонним. Если пожар возник на границе достаточно большого массива, то развитие его происходит внутри некоторого угла, вершиной которо­ го является очаг, а сторонами — границы участка. Такой тип раз­ вития называется угловым.

Ряд особенностей существует в развитии внутренних судовых пожаров. Развитие пожара внутри судна нередко происходит од­ новременно в нескольких параллельных и пересекающихся плоско­ стях (рис. 1).

Внутренний пожар распространяется в основном в сторону дви­ жения потоков нагретых дымовых газов. В изолированных от внеш­ ней среды помещениях распространение огня происходит медлен­ но, при неполном горении, сравнительно низких температурах и обильном, в большинстве своем ядовитом, а иногда и горючем, ды­ ме. При горении жидкостей в изолированном помещении возможно полное прекращение огня, а при горении волокнистых мате-

2

Рис. 1. Схема^путей распространения пожара по вентиля­ ционной системе жилых судовых помещений:

1 — место пожара; 2 •— пути распространения пожара

32

риалов самопроизвольного прекращения горения обычно не на­

ступает.

При наличии в горящем помещении проемов развитие пожара во многом определяется положением нейтральной зоны. Основны­ ми путями распространения огня за пределы горящего помещения служат проемы, расположенные выше нейтральной зоны. Это осо­ бенно важно помнить при развитии пожара, например, в вертикаль­ ных шахтах. Чтобы предотвратить развитие пожара через отвер­ стия в шахтах, следует поднять нейтральную зону по возможности выше этих отверстий.

Преднамеренное вскрытие наружных ограждений обычно при­ водит к ликвидации избыточного давления в помещении, что ведет к уменьшению угрозы распространения огня в смежные с горящим помещения, в пустоты конструкций и т. и., но в то же время способ­ ствует переходу внутреннего пожара в наружный.

Развитие наружных пожаров характеризуется обычно высокой интенсивностью горения, сильной тепловой радиацией и, как следст­ вие этого, большими скоростями распространения огня.

Скорость распространения огня зависит от ряда факторов: плотности распределения сгораемых материалов; степени возгорае­ мости окружающих материалов и конструкций; физико-химических свойств окружающих материалов и их состояния (влажность, температура, степень раздробленности и т. п.); силы направления воздушных и газовых потоков в районе пожара.

Значительное влияние на развитие пожаров оказывают взрывы, происходящие чаще всего в очаге или в зоне агрессивного воздей­ ствия тепла и значительно реже — в зоне задымления.

Причиной взрывов могут служить быстро протекающие экзо­ термические реакции (взрывы паро-, газо- и пылевоздушных сме­ сей, взрывчатых и термически нестойких веществ). Кроме того, встречаются часто физические взрывы, вызванные внезапным рас­ ширением сжатых или сжиженных газов (взрывы нагревшейся тех­ нологической аппаратуры, работающей под давлением, газов, взры­ вы баллонов с газами).

При взрыве создается быстрораспр.остраняющаяся волна сжа­ тых газов, так называемая ударная волна, во фронте которой дав­ ление больше атмосферного. По мере удаления от места взрыва величина избыточного давления во фронте уменьшается, вследствие чего мощность ударной волны падает.

Взрывы обычно ускоряют развитие пожаров. Ударная волна разрушает изоляционные слои трудносгораемых элементов конст­ рукций, разбрасывает горящие материалы, активизирует газооб­ мен. Отброшенные волной раскаленные газы и пламя могут про­ никнуть через неплотности и вызвать горение в пустотелых конст­ рукциях и смежных помещениях.

При взрывах, происходящих в зоне агрессивного воздействия тепла создается опасность возникновения новых очагов пожара. При взрывах создается чрезвычайная опасность для людей, нахо­ дящихся в сфере действия ударной волны и разлета осколков.

ВЫДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ПАРОВ И ГАЗОВ ПРИ ПОЖАРЕ

пары воды и свободный углерод в виде мелких сажистых частиц. При медленном нагревании или горении без достаточного доступа воздуха имеет место сухая перегонка с образованием многочислен­ ных продуктов. Содержание окиси углерода в дыме пожаров обыч­ но ниже 0,3% по объему. Однако иногда количество окиси углерода

возрастает до 0,5—0,6% и более.

Если горящий материал содержит ткани, шерсть, кожу, то к упомянутым уже продуктам сгорания присоединяются неприятно пахнущие продукты сухой перегонки: пиридин, хинолин и их произ­ водные; по-видимому, всегда имеются также цианистые соединения и соединения, содержащие серу. Сюда же относятся газы с силь­ ным и острым запахом (альдегиды, кетоны), образующиеся от тлеющих войлока, тряпок.

При неполном сгорании материалов, содержащих жиры, по­ мимо обычных продуктов, выделяются акролеин и другие альде­ гиды. Вообще альдегиды, и в особенности низшие их представите­ ли —■термического разложения многих органических веществ.

Наибольшую опасность для людей в зоне задымления пред­ ставляет окись углерода СО. Токсическое воздействие окиси угле­ рода состоит в том, что, попадая вместе с воздухом в легкие, она вступает во взаимодействие с гемоглобином крови, вытесняя кисло­ род. Это приводит к кислородному голоданию организма. Степень отравления зависит от того, сколько гемоглобина вступило в сое­ динение с окисью углерода, а это, в свою очередь, зависит от про­ должительности пребывания в отравленной атмосфере и от концен­ трации СО.

При вдыхании незначительных концентраций СО (до 0,1%) вначале появляется ощущение тяжести в голове, сильная головная боль в области лба и висков, потемнение в глазах, головокружение, шум в ушах. Кроме того, появляется ощущение тошноты, дрожь, слабость, открывается рвота. В дальнейшем развивается состояние слабости, сонливости и безволия, что делает практически невоз­ можной всякую попытку к спасению. При сильном отравлении мо­ жет наступить полная потеря сознания, но иногда даже смер­ тельное отравление не ведет к потере сознания. Длительное вдыха­ ние низких концентраций окиси углерода в общем опаснее, чем кратковременное воздействие сравнительно больших количеств газа.

Самым распространенным вредным газом в зоне задымления является углекислый газ СОг, однако серьезные отравления им в условиях пожара практически могут наблюдаться лишь при ис­ пользовании углекислоты для тушения пожара.

Концентрация СОг До 2,5% (45 мг/л) не оказывает вредного влияния на человека. При 4% (72 мг/л) ускоряется и углубляется

34

дыхание, появляются признаки раздражения, ощущение сдавлива­ ния головы, головная боль, головокружение, замедление пульса, иногда рвота. При 8—10% (144—180 мг/л) быстро наступает поте­ ря сознания и смерть. Концентрация в 20% (360 мг/л) в течение нескольких секунд вызывает полный паралич жизненно-важных центров.

Одним из наиболее опасных веществ, выделяемых при горении, является синильная кислота. При вдыхании 0,005% (0,05 мг/л) па­ ров синильной кислоты в течение продолжительного времени воз­ никает головная боль, тошнота, сердцебиение. Более высокие кон­ центрации — около 0,01% (0,1 мг/л) — уже опасны для жизни. Концентрация примерно 0,027% (0,3 мг/л) немедленно вызывает смерть.

Особенностью синильной кислоты является возможность отрав­ ления ею через неповрежденную кожу. Уже после 2—5-минутного пребывания в атмосфере, содержащей 1% синильной кислоты (11 мг), появляются сердцебиение, ощущение жара, кожа становит­ ся красно-белой; позже возникает головная боль, рвота, слабость. Пребывание свыше 5 мшг в атмосфере, содержащей 1 % синильной кислоты, является опасным для здоровья и даже для жизни.

Пары альдегидов оказывают раздражающее действие. Уже ма­ лейшие количества акролеина (около 0,002 мг/л) вызывают жже­ ние глаз, раздражение слизистых оболочек рта и носа, кашель. При несколько больших количествах пара появляется головокружение, вялость (оцепенение), затрудненный выдох. Вдыхание паров бо­ лее высоких концентраций может вызвать воспаление легких со

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЖАРОАВАРИЙНЫХ СЛУЧАЕВ

Пожары на морских судах — явление довольно ча­ стое. Из общего количества аварийных случаев на морских судах в среднем до 6% приходится на пожары. Взрывы и пожары пред­ ставляют большую опасность для морских судов и приводят к крупным потерям материальных ценностей, а во многих случаях — и к человеческим жертвам. Число судов, причиной гибели которых явился пожар или взрыв, составляет в среднем 10%; а в отдель­ ные годы это число достигало 22% общего количества судов, погиб­ ших по различным причинам. В среднем ежегодно в мировом флоте возникают пожары примерно на 500 судах. 75% пожаров происхо­ дит на сухогрузных судах, 13% — на пассажирских, около 10% — на наливных и 2% — на прочих судах. Примерно 70% пожаров возникает на судах, стоящих в порту или находящихся на судоре­ монтном заводе, а 30% —- на судах, находящихся в открытом море.

Аварийные случаи, происходящие на судах в результате пожа­ ров и взрывов, классифицируются так:

кораблекрушение — пожар или взрыв на судне, в результате которого произошла гибель судна или его полное конструктивное разрушение;

авария — пожар или взрыв на судне, в результате которого произошли повреждения корпуса, двигателей, механизмов, котлов, устройств, систем и других элементов судна, приведшие к потере мореходности и требующие не менее 48 ч на исправление повреж­ дений;

аварийное происшествие — пожар или взрыв на судне, в резуль­ тате которого произошло повреждение судна, приведшее к потере мореходности и требующее менее 48 ч на исправление повреждений.

Все другие повреждения судна от пожара и взрыва, не привед­ шие к потере мореходности, к аварийным случаям не относятся. Любой аварийный случай от пожара и взрыва на судне, привед­ ший к человеческим жертвам, рассматривается как чрезвычайное происшествие и классифицируется как авария. Пожары и взрывы на судах, являющиеся аварийными случаями, расследуются в бли­ жайшем или первом советском порту захода только капитаном порта с привлечением представителей судовладельца и пожарного надзора данного порта.

Все повреждения судов, происшедшие в результате пожаров или

дельца.

Анализ судовых пожаров позволил четко определить основные причины судовых пожаров. К таким причинам относятся:

нарушение трудовой дисциплины — нарушение требований Устава службы на судах ММФ, наставлений, правил технической

36

эксплуатации и других документов, выполнение которых для всех обязательно;

конструктивный недостаток — конструктивные просчеты в ме­ ханизмах, конструкциях, вызвавшие пожар или взрыв;

скрытый дефект — скрытые дефекты заводского изготовления, вызвавшие пожар или взрыв;

недоброкачественный ремонт — небрежное и низкое качество выполнения сборочных послеремонтных работ, применение сгорае­ мых материалов и т. п.;

изношенность — возрастная усталость металла, наличие на суд­ не механизмов с просроченными сроками годности и т. п,;

стихийные условия — непреодолимые обстоятельства, привед­ шие к пожару или взрыву (гроза, ураган, работа во льдах);

случайные обстоятельства — обстоятельства, которые невозмож­ но было заранее предвидеть, а следовательно, и принять предупре­ дительные меры по обеспечению пожарной безопасности;

преднамеренные действия — действия, преднамеренно привед­ шие к пожару или взрыву (поджог).

Иногда причина пожара или взрыва бывает не установлена в момент расследования.

Источниками воспламенения являются:

тепловое проявление химической реакции — открытый огонь, раскаленные выхлопные и дымовые газы, искры, самовозгорание при соприкосновении вещества с водой, самовозгорание при сопри­

тепловое проявление электроэнергии — короткое замыкание, большие переходные соединения, перегрузка электрокабельной се­ ти и электрического оборудования, электрические искры, атмос­ ферное электричество, статическое электричество.

Пожары от открытого огня происходят весьма часто. На судах такими источниками воспламенения бывают электрогазовая свар­ ка, резка, действующие паровые котлы, форсунки, горелки и паяль­ ные лампы, непогашенные окурки и т. п. Например, пламя спички достигает 750—860°С, тление папиросы •— 700—750°С, пламя бен­ зиновой зажигалки — 1200—1300°С, пламя стеариновой свечи — 640—940°С, что достаточно для возникновения пожара.

При работе котлов и двигателей внутреннего сгорания образу­ ются раскаленные газообразные продукты, температура которых достигает 600—1100°С. При наличии прогаров и неплотностей в вы­ пускных трубах продукты горения выходят наружу и, соприкасаясь с находящимися поблизости горючими материалами, воспламе­ няют их.

Искры представляют собой твердые раскаленные частички го­ рючего вещества — сажи (нагара). Воспламеняющая способность искры зависит от ее температуры, теплосодержания и времени дей-

37

ствия. Температура искр, достигающая 500—600°С, достаточна для воспламенения почти всех горючих веществ. Искры, попавшие в трюмы сухогрузных судов, на палубы и даже во внутренние поме­ щения, часто являлись причиной возникновения пожара.

Основными причинами образования искр при работе котлов яв­ ляются;

большой механический унос топлива в результате конструктив ных недостатков топок, усиленное дутье, а также применение топ­ лива не того сорта, на которое котел рассчитан;

неполное сгорание топлива в результате недостаточной подачи воздуха, чрезмерной подачи топлива, недостаточного распыления жидкого топлива;

нарушение сроков очистки топок и дымовых труб от сажи. Основные причины образования искр и нагара при работе ди­

зелей следующие:

неправильная регулировка системы подачи топлива; загрязнение топлива смазочным маслом и минеральными приме­

сями; длительная работа двигателя с перегрузкой;

нарушение сроков очистки выпускной системы от нагара. Большой пожароопасностью отличаются химические грузы. Кон­

такт самовозгорающихся химических веществ с воздухом обычно происходит при повреждении тары. Поэтому основным требованием при перевозке самовозгорающихся веществ должна быть изоляция их от воздействия воздуха и исправная тара.

Неисправность или повреждение тары могут вызвать попадание атмосферной или морской воды на химические вещества, вызываю­ щие горение при взаимодействии с водой, и привести к возникнове­ нию пожара.

Больших предосторожностей требует перевозка твердых, жид­ ких и газообразных окислителей (хлор, бром, фтор, азотная кисло­ та, жидкий и сжатый кислород и др.), вызывающих самовозгора­ ние органических веществ при смешении или соприкосновении с ними. Иногда это происходит при незначительном подогреве, ме­ ханическом воздействии или в присутствии небольшого количества влаги. В некоторых случаях реакция носит характер взрыва.

В последнее время отмечены нарушения правил в процессе пе­ регрузки гипохлорида кальция, относящегося к окисляющимся веществам. В этой связи характерен случай, происшедший в аме­ риканском порту Буффало: во время погрузки гипохлорида каль­ ция из-за небрежного обращения с ним возник пожар, вызвавший гибель людей и значительные повреждения судна.

Предполагалось погрузить 7000 металлических бочек гипохлорида кальция. Этот опасный груз было решено подать в трюм, разделенный продольной пере­ боркой. Люк трюмаимел стандартное закрытие — три ряда обычных лючл.н, уложенных на комингсы и бимсы. Он был раскрыт только на треть, что явно недостаточно для прохода поддона, на котором укладывали 24 незакрепленные бочки, расположенные симметрично в два ряда. Бочки имели маркировку — желтую полосу, предупреждающую об опасном содержимом.

3 8

Поддон опускали поочередно в правый и левый отсеки трюма, когда сни­ мали бочки, одна из них ударилась о металлическое днище трюма, крышка от­ валилась, и содержимое рассыпалось. Находившиеся в трюме докеры собрали большую часть химиката и засыпали в поврежденную бочку.

Следующий поддон зацепился за комингс люка, и две бочки упали в трюм. Мгновенно вспыхнул пожар, и трюм оказался в густом белом дыму. Находив­ шиеся там четверо докеров погибли.

Причина бедствия в порту Буффало заключалась в отсутствии надзора за работой докеров, занятых перегрузкой. Администрация судна и стивидоры не знали свойств груза, при грузовых операци­ ях они не учитывали его огнеопасность, несмотря на предостерегаю­ щую маркировку на бочках. Докеров не проинструктировали перед началом работы, и они не представляли себе опасности.

Весьма поучителен трагический случай, который произошел из-за плохой организации борьбы за живучесть судна на пассажир­ ском пароходе «Ермоус Кастл», когда в результате пожара погиб­ ли 88 пассажиров и два члена экипажа.

Пароход «Ермоус Кастл» вышел из порта Майами, имея на борту 376 ту­ ристов и 176 членов экипажа. В час ночи в бар прибежала пассажирка с кри­ ком: «Пожар!». Следом за ней появился человек, получивший сильные ожоге. Началось паническое бегство пассажиров в носовую и кормовую части судна.

Капитан приказал объявить тревогу, и сам направился к месту происшест­ вия. Очаг огня, возникший в бельевой кладовой, быстро распространялся по ко­ ридорам, чему способствовали вентиляция и открытая дверь. Пламя перекину­ лось на соседние помещения. Включенные пожарные насосы были не в состоянии

вачена огнем. Убедившись в невозможности потушить пожар судовыми средст­ вами, капитан приказал остановить машину, спустить на воду спасательные шлюпки и покинуть горящее судно.

Из тринадцати шлюпок на воду удалось спустить лишь четыре. Капитан-

В 6 ч 3 мин пароход, потеряв остойчивость, опрокинулся и вскоре затонул. На пароходе «Ермоус Кастл» слабо осуществлялась пожарная служба,

особенно ночью. Именно поэтому очаг пожара не был своевременно обнаружен. Бесспорно, если бы пожарный матрос при осмотре судна заглянул в бельевую кладовую, очаг пожара удалось бы заметить и ликвидировать. Чтобы не дать пожару распространиться, необходимо было перекрыть вентиляционную систе­ му, двери, иллюминаторы. Но на пароходе «Ермоус Кастл» и это не было сде­ лано.

Из-за слабой подготовленности экипажа тревога была объявлена с опоз­

не сумел организовать экипаж для борьбы с огнем и эвакуации пассажиров из опасной зоны. К тому же здесь забыли, что в случае возникновения пожара

можно открыть одновременно не более расчетного количества пожарных рож­ ков, иначе в рукавах не обеспечивается достаточное давление. .

В последние годы увеличились перевозки минеральных удобре­ ний для сельского хозяйства, в состав которых®входят различные

39