о п.о ji/o i.uV )\\

УДК 614.8 ББК 47.2я73 П83

Авторы: В. П. Ефентъев, В. Н. Дулин, С. И. Жемков, А. П. Пимошенко, Б. И. Прудников

Редактор С.Н. Шестак

Рецензенты: А. Г. Валишин (проректор БГАРФ), С. Ю. Развозов, А. Н. Страшко (Кафедра «Управление судами» ГМА им. адмирала С. О. Макарова), В. А. Волкогон (Калининградский морской рыбопромыш­ленный колледж)..

Издание осуществлено при организационной и финансовой поддержке Федерального государственного образовательного учреждения «Цент­ральный учебно-методический кабинет по рыбохозяйственному образо­ванию» (ЦУМК) Федерального агентства по рыболовству.

Ефентъев В. П. и др.

П83 Противопожарная подготовка плавсостава./В. П. Ефентъев, В. Н. Дулин, С. И. Жемков, А. П. Пимошенко, Б. И. Прудников. — М.: Мир, 2005. — 392 с.: ил. — (Учебники и учебные пособия для студентов высших и средних профессиональных учебных заведений).

ISBN 5-03-003737-3

Описаны закономерности возникновения и развития пожара на судах, пространственные зоны влияния и факторы пожара, оказывающие поражаю­щее действие на людей. Рассмотрены вопросы конструктивной противопожар­ной защиты судов, основные профилактические меры по предупреждению пожаров и действия экипажа при их возникновении. Даны характеристики предметов противопожарного снабжения, устройство и правила их использова­ния на судах, а также основные требования, предъявляемые к ним. Описаны личное снаряжение пожарного, основные типы дыхательных аппаратов на сжа­том воздухе, самоспасатели и правила их эксплуатации. Дан материал по новым технологиям пожаротушения.

Учебное пособие предназначено для плавсостава, обучающегося в морских тренажерных центрах, курсантов академии (специальности 240200, 240100, 240500,101700,201300), проходящих обучение по курсу «Начальная подготовка. Противопожарная безопасность и борьба с пожаром на судах», а также курсу «Борьба с пожаром по расширенной программе» согласно приложениям главы VI Международной конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несе­нии вахт ПДМНВ-1978 г., измененной Конвенцией 1995 г. с последующими поправками (таблицы A-VI/1-2 и A-VI/3).

У

ISBN 5-03-003737-3

.ДШРЫБВТУ; ! БИБЯИОП

© Издательство «Мир», 2005

ДК 614.8 ББК 47.2я73

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении веков моряки выходили в море на судах, в боль­шинстве случаев в весьма незначительной степени защищенных от угрозы пожара на борту. Если пожар возникает на берегу, на по­мощь приходят профессиональные пожарные. На судне находятся только моряки и при возникновении пожара в море они должны бороться с ним собственными сипами. Часто эти усилия вследствие отсутствия необходимых знаний, подготовки и опыта давали не­удовлетворительные результаты, а иногда приводили к трагедиям.

В связи со значительными техническими достижениями в об­ласти проектирования и эксплуатации судов современные моря­ки должны обладать большими знаниями по данным вопросам, чем их предшественники.

Некоторые пожары могут возникать случайно, их причиной могут стать обстоятельства, которые невозможно контролировать, но в большинстве случаев их возникновение является результатом ошибочных действий или промахов членов экипажа. Небрежность, безответственность, непродуманность действий, а также упуще­ния, когда при выявлении опасных ситуаций не принимались необходимые профилактические меры, создавали условия для воз­никновения пожаров, приводивших к гибели людей и судов.

При пожаре на судне протекает много различных процессов и явлений, одни из которых более или менее просты и понятны, другие чрезвычайно сложны. Так, всем пожарам присущи следу­ющие явления:

• горение с выделением света, теплоты и продуктов сгорания;

• газообмен под воздействием потоков горячих и холодных газов, обеспечивающих доставку в зону горения воздуха и отвод из нее продуктов горения;

• передача теплоты из зоны горения в окружающее простра­нство, к оборудованию и конструкциям, находящимся в аварийном помещении.

Кроме того, при пожарах происходят такие явления, как вы­деление токсичных газов, задымление, деформация и разрушение судовых конструкций, короткие замыкания, повреждение кабельных трасс, выброс горючих газов, жидкостей и т.п. Незави­симо от того, как пожар начинается, он может привести к челове­ческим жертвам, а иногда к гибели судна.

В последние годы международными морскими организа­циями приняты документы, направленные на повышение квали­фикации моряков, разработаны основные критерии международ­ных норм подготовки и дипломирования моряков и несения вах­ты. В соответствии с правилами Международной конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несении вахт ПДМНВ- 1978 г. Ассамблея ИМО 15 ноября 1979 г. приняла Резолюцию А.437 (XI), в соответствии с которой моряки, в каком бы подраз­делении экипажа они ни работали, получали достаточную подго­товку на береговых курсах перед выходом в море по предотвраще­нию пожара и борьбы с ним.

Для постоянного поддержания полученной на берегу проти­вопожарной подготовки на судах должны проводиться пожарные учения согласно требованиям СОЛАС-74 с поправками. Капита­ны, лица командного состава и другие ответственные лица, кото­рые могут быть привлечены к руководству операциями по борьбе с пожаром, должны обладать повышенной подготовкой в облас­ти методов борьбы с пожаром. При этом особое внимание должно уделяться вопросам организации, тактики и руководства опера­циями. В соответствии с указанными рекомендациями в настоя­щее время созданы учебно-тренировочные и тренажерные цент­ры по подготовке моряков, где обучение проводится по типовым программам и курсам.

В ходе обучения каждый член экипажа должен быть ознаком­лен с закономерностями возникновения и развития пожаров, способами их предотвращения и тушения в период эксплуатации судна. Ему необходимо уметь на практике противостоять опас­ным факторам пожара, эффективно использовать средства туше­ния и защиты в реальных условиях.

В связи с этим материал, изложенный в учебном пособии, может быть полезен для моряков разных категорий (для курсан­тов, матросов, а также для командного состава судов).

Глава 1

ТЕОРИЯ ПОЖАРА

Пожар на судне — это произвольно возникший на борту судна процесс горения, наносящий ущерб его свойствам (в виде пораже­ния людей и техники) и приводящий к уничтожению материальных ценностей (выгорание оборудования помещений, предметов мате­риально-технического обеспечения), а иногда и к гибели судов.

В основе этого определения лежит процесс горения.

Процесс горения — это совокупность физических и химичес­ких процессов, основой которых является быстропротекающая реакция окисления с выделением света, теплоты и продуктов горения (дыма и токсических газов).

Все горючие вещества горят по-разному. Исходя из агрегатно­го состояния они делятся на 3 группы:

• твердые горючие вещества (ТГВ);

• жидкие горючие вещества (ЖГВ);

• газообразные горючие вещества (ГГВ).

В нормальных условиях твердое горючее вещество не возгора­ет в связи с тем, что молекулы этого вещества находятся в жестком соединении. Химический процесс окисления возможен при сво­бодном перемещении молекул и соединении их с молекулами кислорода в воздухе 0₂.

Это достигается путем нагревания ТГВ с образованием газов (паров). На поверхности ТГВ образуются газы (пары), в которых и происходит свободное перемещение молекул горючего веще­ства.

При нагревании ТГВ газы, соединяясь с 0₂, образуют неодно­родную (гетерогенную) горючую смесь, так как существует грани­ца физического проникновения 0₂ в ТГВ (рис. 1).

ГС — неоднородная

(

ГВ (твердое)

гетерогенная)

с

Время горения: т_г = т_ф + т_х

Тф^Т_х Т_Г = Тф

диффузионное

горение

• ГВ (газообразное)-

•О,

ГС — однородная

(гомогенная)

система

истема

В

кинетическое

горение

ремя горения: т_г = Хф + т_х т_ф = О т_г =т_х

Рис. 1. Процесс горения горючих веществ

Время горения ТГВ определяют по формуле:

Ттгв Тф "Г т_Х)

где Тф — время физического проникновения кислорода 0₂ в ТГВ; т_х — вре­мя химического процесса окисления (пиролиз).

Так как величина т_ф значительно превосходит т_х:

Тф » Т_х,

то время горения ТГВ будет определяться временем физическо­го проникновения кислорода 0₂ в вещество:

Ттгв » Тф.

Такое горение получило название диффузионного (проникаю­щего). Большинство судовых пожаров сопровождается диффузи­онным горением.

Такой же процесс происходит и при горении ЖГВ.

Что касается горения ГГВ, здесь картина несколько иная. Молекулы кислорода практически мгновенно смешиваются с газами и образуют так называемую однородную (гомогенную) смесь. Поэтому величина

Тф = 0.

Тогда время горения ТГВ будет определяться временем хими­ческой реакции окисления:

Ттгв ® т_х.

Такое горение получило название кинетического, а по сути — это взрыв. Нужно сказать, что судовые пожары могут сопровож­даться и взрывами.

Теория горения базируется на двух теориях:

• теории окисления;

• теории цепной реакции горения.

Эти теории не противоречат одна другой, вторая теория явля­ется продолжением первой теории.

Суть этих теорий (рис. 2) заключается в том, что при нагрева­нии горючего вещества его молекулы вступают в реакцию окисле­ния с 0₂ и образуют химические соединения (перекиси и гидро­перекиси) с выделением определенного количества теплоты. Но эти соединения не являются прочными, а продолжают соеди­няться с 0₂ и образуют так называемые активные центры (ради­калы), которые продолжают вступать в реакцию с 0₂ и такой про­цесс происходит лавинообразно в виде цепной реакции горения.

П

Перекись: R-0-O-R Г идроперекись: R-O-O-OH

Но ⁺ 0₂

о₂4н но₂

оявление теории цепной реакции горения, разработанной нашим соотечественником акад. Н. Н. Семеновым, позволило найти подход к выработке нового принципа тушения пожара: путем воздействия на активные центры (радикалы), например, при тушении пожара с помощью порошков или хладонов, достигают разрыва цепной реакции горения. Этот принцип полу­чил название принцип торможения.

Но -> он о<—н

т

Н₂0

о₂-»н ОН<-Н

/I \

о он н₂о

Н <— о₂

1\

ОН о

еплота

1. Условия возникновения пожаров

Условиями, приводящими к возникновению пожаров на судах, являются:

• наличие горючего вещества (ГВ);

• наличие высокой температуры (теплоты);

• наличие окислителя (чаще всего 0₂).

Эти условия могут быть представлены в виде символическо­го «пожарного треугольника», который наглядно иллюстрирует это положение и дает представление о двух возможных факторах (рис. 3):

1. Е

   

   Рис. 3. «Пожарный треугольник»:

   1 — ГВ, 2 — теплота, 3 — кислород

   сли одна из сторон треугольника отсутствует, то пожар не может начаться;

2. Если одну из сторон треугольни­ка исключить, то пожар потухнет.

Однако «пожарный треугольник» не дает полной картины. Пожар может возникнуть и потухнуть, развиваться с постоянной скоростью или лавинообразно. Кроме того, с появлением теории цепной реакции горения и нового принципа тушения пожара (принципа торможения) удобнее рассматривать символический «пожарный тетраэдр».

«Пожарный тетраэдр» показывает, каким образом за счет цепной реакции поддерживается пламенное горение: грань цеп­ной реакции поддерживает остальные грани от его падения. Этот очень важный фактор используется для разработки систем и средств с целью тушения пожара.

Таким образом, «пожарный тетраэдр» определяет 4 фактора (условия) возникновения пожара (рис. 4):

• наличие ГВ;

• наличие теплоты;

• наличие 0₂;

• наличие цепной реакции горения.

^4

Рис. 4. «Пожарный тэтраэдр»

1 — ГВ, 2 — кислород, 3 — теплота, 4 — цепная реакция

Исходя из этого, разрушая грани тетраэдра, можно опреде­лить основные принципы локализации и тушения пожара. Возьмем первую грань — наличие горючего вещества:

• убрать ГВ при пожаре не всегда удается, а практически невозможно;

• можно убрать ГВ, находящееся в непосредственной в бли­зости от пожара;

• если это протечки топлива из неплотностей фланцевых соединений труб или из разрыва (повреждений) труб, то необходимо прекратить подачу топлива (масла) путем перекрытия с помощью клапана или остановки топливного (масляного) насоса;

• если это пропан или ацетилен, то можно это сделать путем закрытия клапанов на баллонах.

Таким образом, мы выходим на первый принцип — принцип локализации пожара (принцип нераспространения пожара по судну).

Возьмем вторую грань — прекращение поступления Ог. Здесь мы выходим сразу на 2 принципа тушения пожара:

1. Снижение концентрации 0₂ при объемном тушении пожа­ра в замкнутом отсеке (принцип разбавления). В воздухе на­ходится 21% кислорода 0₂,78% азота и 1% других газов. Из практики известно, что при снижении концентрации 0₂ с 21% до 13+16%, как правило, пламенное горение прекраща­ется, а при снижении концентрации до 3 + 6%, как правило, прекращается и тление. Однако существуют ГВ, которые горят без доступа воздуха, например:

• медь горит в парах серы;

• железо горит в хлоре;

• карбиды щелочных металлов горят в С0₂;

• такие окислители (нитраты, хроматы, хлораты) при нагревании сами выделяют 0₂. Но таких материалов на судах очень мало.

2. Изоляция поверхностного пожара (принцип изоляции), суть которого заключается в том, что, изолируя очаг пожара (например, пеной), с одной стороны, мы не допускаем выход выделяемых газов (паров) ГВ из очага пожара в атмосферу, а с другой — не допускаем поступление 0₂ в очаг пожара.

Возьмем третью грань: уменьшение теплоты, подводимой к ГВ — принцип охлаждения.

Четвертая грань — разрыв цепной реакции горения, т.е. воз­действие огнегасящих средств на активные центры (радикалы) — принцип торможения.

Однако необходимо отметить, что некоторые огнегаситель­ные вещества, используемые для тушения пожара, могут воздей­ствовать на огонь в сочетании двух принципов. Например, распы­ленная вода может использоваться для тушения пожара в замкну­том отсеке, путем снижения концентрации 0₂ и путем в какой-то степени охлаждения температуры среды в отсеке, Но более наглядным примером является разработка и использование огне­тушителя порошково-пенного комбинированного тушения ОППВ-16, принцип работы которого заключается в том, что пер­воначально порошком быстро сбивают пламя, затем подают пену, препятствующую повторному воспламенению. Такой принцип получил название комбинированного принципа.

Таким образом, основными принципами локализации и тушения пожара являются:

1. удаление ГВ из зоны пожара;

2. принцип охлаждения (охлаждение ГВ до температуры меньшей температуры воспламенения);

3. принцип разбавления (снижение концентрации кислорода, при котором горение прекращается);

4. принцип изоляции;

5. принцип торможения (разрыв цепной реакции горения);

6. комбинированный принцип (сочетание двух принципов).

2. Свойства воспламеняемых материалов

Свойства воспламеняемых материалов определяют их пожар­ную опасность.

Пожарная опасность судовых материалов рассматривается в зависимости от их агрегатного состояния:

• твердые материалы;

• жидкие материалы;

• газообразные материалы.

Пожарная опасность твердых материалов. В соответствии с «Правилами классификации и постройки морских судов» все твердые судостроительные материалы делятся на негорючие и го­рючие. Последние, в свою очередь, подразделяются на горючие, трудновоспламеняющиеся и трудногорючие материалы.

Для оценки пожарной опасности таких материалов использу­ют чаще всего так называемый калориметрический метод испы­тания, который предусматривает сравнительный безразмерный показатель — коэффициент возгораемости (рис. 5):

^АВ Яист ’

где q₀ — количество теплоты, выделяемое образцом при горении; q_ucm — количество теплоты, подносимое к образцу источником поджигания.

Исходя из величины данного показателя, с точки зрения по­жарной опасности все судовые твердые материалы делят на 4 группы:

1

к-£-

Чист

f=750 ‘С

. Негорючие материалы (HI) — при нагревании до 750 °С не горят и не выделяют горючие газы. Это — альфоль, асботкань, стекловата, ньювель, вермикулит. К_в < 0,1.

{

Kb-SO,1

10%

30%

0,5 2 К_в< 2,1

60%

К_в>2,1

0,1 2 К_в2 0,5

асботкань, стекловата

{ винипласт, стеклопластики др.

I гетинакс, текстолит, сукно \ шинельное, нитролинолеум и др.

I целлулоид, эбонит, полиэтилен,

\ картон, ткани, парусина и др.

2. Трудногорючие материалы (IT) — воспламеняются при температуре ниже 750 °С, причем горят, тлеют или обугли­ваются только под действием источника зажигания и перестают гореть или тлеть после его удаления. Это — винипласт, стеклопластик. 0,1 < K_s< 0,5. На судах таких материалов порядка 10%.

3. Трудновоспламеняющиеся материалы (ТВ) — воспламеня­ются при температуре ниже 750 °С, горят, тлеют или обуг­ливаются только под действием источника зажигания, пос­ле его удаления продолжают гореть затухающим пламенем. Это — гетинакс, текстолит и др. 0,5 < К_а< 2,1. На судах таких материалов 30%.

4. Горючие материалы (ГМ) — воспламеняются при темпера­туре ниже 750 °С от источника зажигания, продолжают го­реть или тлеть после его удаления. Это — целлулоид, эбо­нит, полиэтилен, картон, ткани, парусина и др. /Г_в>2,1. На судне таких материалов достаточно много (до 60%).

Пожарная опасность жидких материалов. С точки зрения по­жарной опасности все жидкие материалы, используемые на судах, классифицируют по величине температуры вспышки t_Kn. 4m — это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются газы (пары), способные вспыхивать в воздухе от постороннего источника зажигания. Горение при этом неустойчивое, горючие вещества как бы готовятся к горению.

Есть еще два понятия:

• температура воспламенения 4;

• температура самовоспламенения /_св;

Дадим определение и этим температурам t_B и (_св, так как эти понятия часто путают, а иногда считают, что это одно и то же.

t_B — наименьшая температура горючего вещества, при кото­рой оно выделяет газы (пары) с такой скоростью, что после их зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Это горение уже устойчивое.

По значению 4сп и t_B различаются несущественно.

4„ — наименьшая температура горючего вещества, при кото­рой начинается горение данного материала без дополнительного источника зажигания.

Воспламеняющиеся жидкости в зависимости от величины t_Bсп делят на две группы (рис. 6):

• легковоспламеняющиеся ЛВЖ;

• горючие жидкости ГЖ.

В свою очередь ЛВЖ делят на 3 подгруппы:

1. я подгруппа — особо опасные ЛВЖ. Температура вспышки

4сп ниже —18 °С (ацетон, бензин, эфир и др.);

2. я подгруппа — постоянно опасные ЛВЖ. Температура

вспышки 4сп от —18 °С до +23 °С (бензол, этиловый спирт, этилацетат и др.);

3. я подгруппа — опасные при повышенной температуре возду­

ха ЛВЖ. Температура вспышки 4_СП от 23 °С до 60 °С (уайт- спирит, керосин, скипидар и др.).

К горючим веществам относятся жидкости, имеющие темпе­ратуру вспышки от 60 °С до 120 °С (мазут, дизельное топливо, масла и др.).

Пожарная опасность газообразных материалов. Пожарная опасность газообразных материалов оценивается граничными пределами так называемой области воспламенения (взрыва).

Область воспламенения смеси газов (паров) — это область кон­центрации газа (пара) в воздухе при атмосферном давлении, внутри которой смесь данного газа с воздухом способна воспла­мениться от внешнего источника зажигания с последующим распространением горения по всему объему смеси.