Безопасность и охрана труда. Учебное пособие

25. Классификация помещений и зданий по пожарной безопасности

Классификацию зданий по степени огнестойкости, конструктивной и функциональной пожарной опасности регламентирует СНиП 21-01-97. Эти нормы введены в

действие с 1 января 1998 г.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.

Строительные конструкции по пожарной опасности подразделяются на классы: К0, К1, К2, К3 (ГОСТ 30-403-95 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности»).

По функциональной пожарной опасности помещения подразделяются на классы в зависимости от способа их использования и от того, в какой мере безопасность людей в них

вслучае возникновения пожара находится под угрозой (с учетом их возраста, физического состояния, сна или бодрствования, вида основного функционального контингента и его количества).

Здания, в которых постоянно или временно проживают люди, относятся к классу Ф1,

вкоторый входят:

9Ф1.1 –– дома престарелых и инвалидов, детские дошкольные учреждения, больницы, спальные корпуса школ-интернатов и детских учреждений;

9Ф1.2 — гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха, пансионатов;

9Ф1.3 –– многоквартирные жилые дома;

9Ф1.4 — индивидуальные дома.

Кклассу Ф2 относятся культурно-просветительские учреждения, в который входят: 9 Ф2.1 –– театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения; 9 Ф2.2 — музеи, выставки, танцевальные залы, библиотеки;

9 Ф2.3 — кинотеатры, клубы, концертные залы, но расположенные на открытом воздухе.

Кклассу Ф3 относятся предприятия по обслуживанию населения:

9Ф3.1 –– предприятия торговли и общественного питания;

9Ф3.2 — вокзалы;

9Ф3.3 –– поликлиники и амбулатории;

61

9Ф3.4 — помещения для посетителей предприятий бытового коммунального обслуживания населения;

9Ф3.5 — физкультурно-оздоровительные и спортивно-тренировочные учреждения без трибун для зрителей.

Кклассу Ф4 относятся учебные заведения, научные и проектные организации:

9 Ф4.1 — общеобразовательные школы, средние специальные учебные заведения, профтехучилища, внешкольные учебные заведения;

9Ф4.2 — высшие учебные заведения, учреждения повышения квалификации;

9Ф4.3 — информационно-издательские организации, банки, учреждения органов управления, проектно-конструкторские организации, офисы, учебноисследовательские организации.

Кклассу Ф5 относятся производственные и складские помещения:

9Ф5.1 — производственные и лабораторные помещения;

9Ф5.2 — складские помещения, стоянки автомобилей без технического обслуживания, книгохранилища и архивы;

9Ф5.3 — сельскохозяйственные здания.

Производственные и складские помещения, а также лаборатории и мастерские в зданиях классов Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 относятся к классу Ф5.

Согласно ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть» строительные материалы подразделяются на горючие (Г) и негорючие (НГ). Определение горючести строительных материалов проводят экспериментально.

Отделочные материалы характеризуются величиной критической поверхностной плотности теплового потока (КППТП), при которой возникает устойчивое пламенное горение материала (ГОСТ 30402-96).

В зависимости от значения КППТП все материалы подразделяются на три группы воспламеняемости:

9В1 —КППТП равна или больше 35 кВт на м2;

9В2 —больше 20, но меньше 35 кВт на м2;

9В3 — меньше 20 кВт на м2.

Пожары подразделяются по масштабам интенсивности на:

9пожар, который возникает в отдельном здании (сооружении) или в небольшой изолированной группе зданий;

9сплошной пожар, который характеризуется одновременным интенсивным горением преобладающего числа зданий и сооружений на определенном участке застройки

(более 50%);

62

9 огневой шторм — особая форма распространяющегося сплошного пожара, образующаяся в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и быстрого поступления в сторону центра огневого шторма значительного количества свежего воздуха (ветер со скоростью 50 км/ч);

9 массовый пожар, который образуется при наличии в местности совокупности отдельных и сплошных пожаров.

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары определяется плотностью застройки территории объекта

Быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости зданий и сооружений с плотностью застройки:

9для зданий I и II степени огнестойкости плотность застройки должна быть не более

30%;

9для зданий III степени — 20%;

9для зданий IV и V степени — не более 10%.

Влияние трех факторов (плотности застройки, степени огнестойкости здания и скорости ветра) на скорость распространения огня:

1)при скорости ветра до 5 м/с в зданиях I и II ступени огнестойкости скорость распространения пожара составляет примерно 120 м/ч; в зданиях IV степени огнестойкости

—примерно 300 м/ч, а в случае сгораемой кровли — до 900 м/ч;

2)при скорости ветра до 15 м/с в зданиях I и II степени огнестойкости скорость распространения пожара достигает 360 м/с.

26.Физико-химические основы горения вещества

Горение — сложный физико-химический, быстро протекающий процесс, который

сопровождается выделением значительного количества тепла и ярким свечением.

Горение происходит в результате окисления вещества, способного к горению (горючего), окислителем (кислородом воздуха, хлором).

Виды возгорания: вспышка, воспламенение, самовоспламенение, самовозгорание. Горение –– это комплекс взаимосвязанных химических и физических процессов. Свойство горения –– это способность возникшего очага пламени перемещаться по

всей горючей смеси путем передачи тепла из зоны горения в свежую смесь. Источники зажигания — это искры, пламя, накаленные предметы, трение, удар.

63

Для возникновения процесса горения характерно наличие критических условий (по составу смеси, давлению, температуре, геометрическим размерам системы) возникновения и распространения пламени.

Для горения характерны три типичные стадии: возникновение, распространение b погашение пламени.

В зависимости от состояния горючего и окислителя различают три вида горения:

9гомогенное горение газов в среде газообразного окислителя;

9гетерогенное горение жидких b твердых горючих веществ в среде газообразного окислителя;

9горение взрывчатых веществ.

Окислителем является кислород воздуха. Окислителями могут быть фтор, бром, сера, которые при нагревании разлагаются с выделением кислорода.

Вспышка — быстрое сгорание смеси газов с воздухом, которое может возникнуть от соприкосновения смеси с пламенем, искрой, без перехода в горение. На вспышке горение прекращается, так как успевают сгореть только пары.

Воспламенение — это процесс, при котором вещество нагревается до температуры кипения и горит, пока происходит выделение летучих углеводородов.

Самовоспламенение — процесс, когда вещество нагревается от постороннего источника теплоты, постоянно переходя в самонагревание.

Самовозгорание — процесс самонагрева и последующего возгорания вещества без воздействия открытого источника зажигания. Чем ниже температура, при которой происходит процесс самовозгорания, тем вещество более опасно. Процесс самовозгорания может начаться уже при температуре 10–20 оС.

Самовозгорающиеся вещества делятся на три группы: самовозгорающиеся от воздействия воздуха (растительные масла), вызывающие горение при воздействии на них воды (карбид кальция), самовозгорающиеся при взаимодействии с другими веществами (при контакте веществ).

Пожаро- и взрывоопасность газов характеризуется следующими показателями: концентрационными пределами распространения пламени, минимальной энергией зажигания, температурой горения и скоростью распространения пламени.

Горение бывает двух видов: полное и неполное.

Полное горение происходит при избыточном количестве кислорода и сопровождается образованием паров воды и диоксида углерода.

Неполное горение очень опасно, так как происходит при недостатке кислорода, при этом образуются токсичный оксид углерода.

64

Два режима горения: первый режим, в котором горючее вещество образует однородную смесь с воздухом до начала горения, второй режим, в котором горючее и окислитель первоначально разделены, а горение протекает в области их перемешивания (диффузионное горение).

Тепловой поток, который поступает из зоны горения к твердому горючему, зависит от энергии, которая выделяется в процессе горения и от условий теплообмена между зоной горения и поверхностью твердого горючего. В этих условиях режим и скорость горения могут зависеть от физического состояния горючего вещества, его распределения в пространстве и характеристик окружающей среды.

В зависимости от скорости распространения пламени горение может происходить в форме дефлаграционного горения, взрыва и детонации.

Взрыв — процесс быстрого выделения большого количества энергии. В результате взрыва взрывоопасная смесь превращается в сильно нагретый газ с высоким давлением, который с большой силой воздействует на окружающую среду и вызывает образование взрывной волны.

Разрушения, вызванные взрывом, обусловлены действием взрывной волны. По мере удаления от места взрыва механическое воздействие взрывной волны ослабевает.

Скорость распространения пламени при взрыве достигает сотен метров в секунду. При ускорении распространения пламени усиливается сжатие несгоревшего газа, оно распространяется по несгоревшему газу в виде последовательных ударных волн, которые соединяются в одну мощную ударную волну сильно сжатого и разогретого газа. В результате возникает устойчивый режим распространения реакции. Разновидность горения, распространяющегося со скоростью, превышающей скорость звука, называют детонацией. Она характеризуется резким скачком давления в месте взрыва, который обладает большим разрушающим действием.

Жидкости и твердые вещества образуют воспламеняющиеся смеси при повышении их до температуры, при которой вследствие испарения в достаточном количестве образуются газообразные продукты. Взрывоопасными являются смеси пыли с воздухом. Витающая в воздухе пыль может находиться во взвешенном состоянии и оседать на стенах, оборудовании.

65

27. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон

Пожаробезопасность и взрывобезопасность –– это состояние жилого здания, при котором с заданной степенью вероятности исключается возможность пожара.

Возникающие при пожаре на предприятиях обстоятельства зависят от того, какие горючие вещества и материалы перерабатывают, транспортируют и хранят в отдельных зданиях разных производств. Для осуществления мер защиты от пожаров и обеспечения безопасности работающих имеет классификация производств по пожаро- и взрывоопасности.

Проектирование производственных зданий, выбор производственного оборудования, электротехнических установок, систем вентиляции и отопления, противопожарных разрывов, путей эвакуации работающих при пожаре и другие вопросы, связанные с обеспечением пожарной безопасности, решают в зависимости от категории пожаро- и взрывоопасности.

В зависимости от характера технологического процесса различают производства пяти категорий, из которых две — взрыво- и пожароопасные (А, Б), три — пожароопасные (В, Г,

Д).

Ккатегории А (взрывопожароопасная) относятся помещения, в которых находятся твердые вещества, способные взрываться и гореть при воздействии на них кислорода воздуха, воды; связаны с применением опасно больших количеств жидкостей с температурой вспышки паров до 28 оС. Вещества и материалы, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Ккатегории Б (взрывопожароопасная) относятся помещения, в которых находятся горючие пыли с нижним пределом взрываемости более 10% объема воздуха; жидкости, горючие пыли, которые могут образовывать взрывоопасные смеси.

Ккатегории В — производства, где могут использоваться: жидкости с температурой вспышки паров выше 61 оС, горючие пыли, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха; твердые горючие вещества;

Категория Г –– производства, где обрабатываются негорючие материалы, вещества в горячем, раскаленном и расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением искр, пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые утилизируются в качестве топлива.

Ккатегории Д относятся помещения, в которых находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

66

Взрывоопасной зоной считается помещение, где могут образовываться взрывоопасные смеси. К взрывоопасным зонам относятся такие зоны, объем взрывоопасной смеси в которых превышает 5% свободного объема помещения.

При отсутствии в остальной части помещения других источников выделения этих газов и жидкостей эта часть считается невзрывоопасной.

По взрывоопасности зоны разделяются на шесть, а по пожароопасности — на четыре класса.

Классификация взрывоопасных зон

Кклассу В-I относятся помещения, в которых выделяются горючие газы или пары в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом и другими окислителями взрывоопасные смеси как при аварийных, так и при нормальных недлительных режимах работы (например при хранении или переливании легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, находящихся в открытых сосудах).

Кклассу В-Iа относятся помещения, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов с воздухом не образуются, а возникновение смесей возможно только в результате аварий или неисправностей.

Кклассу В-Iб относятся помещения, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов с воздухом не образуются.

Кклассу В-Iг относятся наружные технологические установки (вне помещений), которые содержат взрывоопасные горючие газы или легковоспламеняющиеся жидкости

(ЛВЖ).

Кклассу В-II относятся зоны, расположенные в помещениях, где горючая пыль, переходящая во взвешенное состояние, обладает способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных коротких режимах работы.

Кклассу В-IIа относятся помещения, в которых опасные явления возможны только в результате аварии или неисправностей.

Признаки классов пожароопасных зон

К классу П-I относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых применяют и хранят горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 оС (склады минеральных масел).

67

В зонах класса П-II выделяются горючие волокна и пыль, которые переходят во взвешенное состояние. При этом возникает опасность пожара (но не взрыва), но не образуются взрывоопасные концентрации из-за свойств пыли (влажность).

Кклассу П-IIа относятся зоны, расположенные в производственных и складских помещениях, содержащие твердые горючие вещества (ткани).

Кклассу П-III относят наружные установки, в них хранят горючие жидкости и твердые вещества.

Пожарная безопасность зданий, условия развития и распространения пожара в них зависят от возгораемости и огнестойкости использованных при их строительстве материалов

иконструкций. Возгораемость и огнестойкость строительных материалов и конструкций — важные пожарные характеристики производственных зданий промышленных предприятий.

28.Средства обнаружения и тушения пожаров

Для обнаружения начальной стадии пожара существует электрическая система пожарной сигнализации (кнопочная или автоматическая).

Кнопочную (ручную) систему человек включает нажатием кнопки, обеспечивая размыкание (замыкание) линий тревожной сигнализации, но недостаток такой системы сигнализации — это то, что сообщение о пожаре может быть передано человеком после обнаружения им пожара.

Автоматические системы срабатывают от воздействия проявлений начальной стадии пожара: температуры, дыма, излучения пламени.

Автоматические системы состоят из автоматических извещателей, линий связи, приемной станции и источника питания.

По принципу действия извещатели подразделяются на реагирующие на изменение температуры, появление дыма, света и комбинированные.

Тепловые извещатели срабатывают при повышении температуры окружающей среды.

Кним относятся извещатели марок АТП-ЗМ, АТИП-3, ДТЛ.

Кизвещателям, реагирующим на дым, относится извещатель марки ИДФ-1.

В световых извещателях используется явление фотоэффекта. Фотоэлемент реагирует на ультрафиолетовую часть спектра пламени. К ним относится извещатель марок СИ-1, АИП-М.

Пожарная связь делится на:

68

9связь извещения, позволяющая в кратчайшее время реагировать на сигналы загораний

иобеспечить своевременный вызов пожарных команд;

9диспетчерскую связь, предназначенную для управления средствами тушения пожаров

исвязь на пожаре, обеспечивающую руководство действиями пожарных подразделений непосредственно при тушении пожара.

Тепловые автоматические пожарные извещатели разделяют по принципу действия на:

9максимальные;

9дифференциальные;

9максимально-дифференциальные.

Для ликвидации возникшего пожара необходимо прекратить поступление в зону

горения воздуха и горючих веществ или снизить их поступление до значений, при которых горение не происходит. При этом должны быть выполнены следующие условия: понизить температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавить реагирующие вещества негорючими веществами; изолировать горючие вещества от зоны горения.

К огнетушащим средствам тушения относят: воду, подаваемую в очаг горения сплошной струей или в распыленном состоянии и обеспечивающую охлаждающий эффект; химические и воздушно-механические пены, оказывающие изолирующее действие; инертные газы (диоксид углерода и водяной пар), оказывающие разбавляющее действие; порошковые составы, обладающие универсальными огнетушащими свойствами.

Выбор средств пожаротушения зависит от технологии производства и физикохимических свойств применяемого сырья, полупродуктов и продуктов; от условий, позволяющих исключить появление вредных побочных явлений при реагировании огнетушащего средства с горящим веществом, а также от условий протекания процесса горения и технических возможностей, используемых для тушения пожара.

Тушение водой. Вода — это самое дешевое средство. Она обладает высокой теплоемкостью, повышенной термической стойкостью. Воду применяют для тушения горящих твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения. Воду не применяют для тушения горящих установок и оборудования, находящихся под напряжением.

Тушение пеной. Пенный покров является экраном, который препятствует воздействию тепла зоны горения на поверхность вещества и выходу паров жидкости в зону горения, оказывая изолирующее действие. Пену (химическую и воздушно-механическую) применяют для тушения твердых веществ.

Огнетушащие свойства воздушно-механической пены определяются ее кратностью, стойкостью и дисперсностью.

69

Кратность пены — это отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Пены бывают низкократные, средней кратности и высокократные.

Высокократную пену используют для тушения пожаров в подвалах и других замкнутых объемах, а также для тушения разлитых в небольших количествах жидкостей.

Стойкость пены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения и оценивается продолжительностью разрушения пены. Высокократные пены менее стойки.

Тушение инертными разбавителями. Инертные разбавители — водяной пар,

диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы.

Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции. Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических площадках.

Тушение порошковыми составами. Эти составы обладают высокой огнетушащей эффективностью, они способны подавлять горение различных соединений и веществ, не поддающихся тушению водой и пеной (металлы и металлоорганические соединения и т.п.); их можно применять для тушения пожаров при минусовых температурах. Порошки не оказывают коррозионного воздействия на материал.

Выбор средств и способов пожаротушения сводится к обеспечению надежного тушения в наикратчайшее время при наименьших затратах.

29. Экологическая безопасность

Экологическая безопасность инженерных объектов при авариях и ЧС определяется вероятностью возникновения поражающих факторов и уровнем воздействия вредных веществ, которые проявляются в процессе эксплуатации. Уровень опасности и принцип обеспечения безопасности связаны со свойствами перерабатываемых веществ.

Все опасности воздействуют на конкретные объекты (объекты защиты). Основное желаемое состояние объектов защиты — безопасное. Оно реализуется при полном отсутствии воздействия опасностей. Состояние безопасности достигается при условии, когда действующие на объект защиты опасности снижены до предельно допустимых уровней воздействия.

70