Пермский государственный технический университет
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
В.А.Трефилов
Лекция № 16
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Г.Пермь, 2006.
Тема лекции №16 - Пожарная безопасность
Цели лекции:
Учебная - изучить причины возникновения пожаров, методы и средства их предупреждения, тушения , защиты людей от пожаров.
Воспитательная – показать ответственность руководителя за предотвращение производства от пожара, за спасение людей в случае пожара.
Учебные вопросы:
1. Причины возникновения пожаров. Влияние пожаров на организм человека.
2. Методы и средства предотвращения пожара и защиты человека от пожара.
3. Методы и средства пожаротушения.
Литература:
1.2., 2.2.
Самостоятельно изучить:
1. Молниезащита зданий и сооружений. 2.2., с. 380 – 388.
1. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРОВ. ВЛИЯНИЕ ПОЖАРА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Одна из самых страшных опасностей для человека - это пожар, т.е. горение материалов, пыли, газов, жидкостей и т. п.
Горение – это химическая реакция окисления с выделением большого количества тепла. Окислителем чаще всего является кислород воздуха, но могут быть и другие химические элементы - хлор, фтор и др. Например, медь может гореть в парах серы, магний - в СО
Для возникновения процесса горения необходимы:
- горючее вещество,
- окислитель,
- источник зажигания.
Горючим называют вещество, способное самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.
ИСТОЧНИК ЗАЖИГАНИЯ - это горячее или раскалённое тело, а также электрический разряд, обладающие энергией необходимого количества. Источником зажигания может являться и химическая энергия.
Пожар - это неконтролируемое горение. Различают самовозгорание и самовоспламенение. Самовозгорание - свойство некоторых горючих веществ начинать процесс горения без источника зажигания от одного контакта с окислителем ( воздухом, водой, или другим веществом). Горение может начинаться при температуре + 10 – 20 град.
Одной из важных характеристик, определяющих возможность возгорания, является тепловой поток.
Другой важной характеристикой является скорость распространения пламени.
Пожар характеризуется также концентрацией продуктов сгорания
Пожары классифицируются следующим образом:
- по скорости горения
-собственно горение;
-взрыв;
-детонационное горение.
Взрыв – это быстрое превращение вещества, сопровождающееся образованием большого количества сжатого газа.
Детонационное горение происходит в газовой среде при прохождении через неё достаточно сильной ударной волны. При этом сжатии температура газа может повыситься до температуры самовоспламенения, происходит химическая реакция. Часть выделившейся теплоты затрачивается на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она перемещается по горючей смеси не ослабевая.
Чем же опасен пожар для человека. Кроме уничтожения материальных ценносте й, пожар воздействует непосредственно на человека:
- нагрев тепловым потоком;
- тепловой удар;
- отравление продуктами сгорания;
- повреждение от ударной волны, вызванной взрывом;
- необдуманные поступки вследствие паники;
- повреждения от падающих горящих конструкций.
Результаты воздействия теплового потока приведены в таблице № 1.
Большое влияние пожара на организм человека оказывают отравления продуктами сгорания. Это и угарный газ, и другие вещества, образующиеся при сгорании различных материалов. Данные приведены в таблице № 2.
Повреждения от ударной волны носят механический характер удара тела человека о стенки, предметы, землю. Х арактеристикой ударной волны является избыточное давление во фронте ударной волны .
Влияние избыточного давления характеризуется данными, приведенными в таблице № 3.
2. Методы и средства защиты человека от пожара
Система предотвращения пожаров закладывается при проектировании и строительстве зданий и сооружений, проектировании и производстве машин и механизмов, установок и т. п. В систему обеспечения пожарной безопасности входят и организационные меры. В основе системы предотвращения пожаров лежат принципы исключения источников возгорания и использования негорючих материалов там, где исключить использование источников возгорания невозможно.
Организационные меры включают меры предупреждения использования открытых источников возгорания - запрет на курение, на разведение открытого огня в неотведенных местах, в то же время - устройство мест для курения и разведения костров, мест сжигания мусора и т. п.
Для рассмотрения технических мер необходимо классифицировать материалы:
НЕСГОРАЕМЫЕ - материалы, которые под воздействием источника зажигания не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Это – гранит, мрамор, кирпич, бетон. Стекло. Сталь и т. п.
ТРУДНОСГОРАЕМЫЕ - материалы,которые под действием источника зажигания воспламеняются, обугливаются, тлеют. Но после удаления источника зажигания самостоятельно не горят. .Это некоторые виды пластмасс (например, стеклопластик),
Гипсовая сухая штукатурка, асфальтобетон и т.п.
СГОРАЕМЫЕ – материалы, которые могут самостоятельно могут гореть или тлеть после удаления источника зажигания. Это - древесина, линолеум, войлок, рубероид,
ДВП, полистирол и т. п.
Технические меры предотвращения пожаров состоят в исключении возможности появления источников зажигания, если используются сгораемые материалы. Например, в шахтах, где возможен метан и угольная пыль, всё электрооборудование, связь выполняются в искробезопасном исполнении. Таким же должно быть оборудование на предприятиях деревообрабатывающей промышленности, в химической промышленности и других производствах. Это связано с тем, что у многих материалов низкая температура вспышки. Температурой вспышки называют самую низкую в условиях испытаний температуру горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания. Температура вспышки является критерием классификации веществ на:
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕСЯ - вещества с температурой вспышки 66; (ацетон, бензин и т.п.)
ГОРЮЧИЕ - вещества, температура вспышки которых 70.
Взрывоопасные пыли делятся на 4 класса:
1. Наиболее взрывоопасные – нижний предел воспламенения которых до
15 г м ( пыли крахмала, муки, серы, торфа )
2. Взрывоопасные – нижний предел воспламенения которых от 16 до 65 г м
( пыли алюминия, древесной муки, каменного угля, сахара, сена, сланца )
3 и 4 - пожароопасные 65 г м.
Именно поэтому важно избежать появления в этих условиях источника зажигания.
Однако существуют операции и технологии, где избежать открытого огня невозможно. Например, сварка, металлургия, и т.п. процессы. В этом случае рабочие места изготавливаются или облицовываются несгораемыми материалами.
Для различения технологических процессов и производств классифицируются на 5 категорий:
А, Б - ВЗРЫВООПАСНЫЕ, В, Г, Д – ПОЖАРООПАСНЫЕ.
А – производства, где имеются горючие газы с нижним пределом воспламенения до 10% объема воздуха, жидкости с 28 , твёрдых веществ, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или между собой ( склады бензина, спирта, карбида кальция, красок, растворителей).
Б – производства, в которых могут находиться горючие газы с нижним пределом взрываемости 10 % объема, жидкости с 28 – 61 С, горючие пыли или волокна 65 г м ( склады баллонов с кислородом, аммиаком, )
В – производство, где используются жидкости с 61 С, горючие пыли и волокна с нижним пределом воспламенения 65 г м ( гаражи, столярные цехи и т.п.)
Г – производства, где используются негорючие вещества в расплавленном состоянии.
Д – производства, связанные с негорючими веществами в холодном состоянии.
Таким образом, если технологический процесс использует источники возгорания, т.е., относится к категориям А,Б,В,Г, то необходимо, чтобы они размещались в соответствующих помещениях. Все здания по пожарной опасности делятся по огнестойкости на 5 классов. Под огнестойкостью понимают время в часах и минутах от начала огневых испытаний до одного из предельных состояний - образования в конструкции сплошных трещин или отверстий, повышение температуры на необогреваемой поверхности 160 С, потере несущей способности - обрушение или прогиб конструкции.
3. Методы и средства защиты человека во время пожара
Если всё – таки пожар случился, методами защиты человека являются:
- снижение мощности источника опасности ( тушение пожара),
- увеличение расстояния до источника опасности ( эвакуация людей и применение огнезащитных костюмов и противогазов для пожарных),
- уменьшение времени опасного воздействия за счет сокращения времени эвакуации через запасные выходы, окна, люки и т.п.
Способы и средства тушения пожара рассматриваются в следующем вопросе. Поэтому сначала рассмотрим средства, реализующие остальные методы.
Эвакуация людей из помещений возможна, если выполнены следующие условия:
- есть информация о пожаре и месте его возникновения,
- известны пути покидания помещения, здания, сооружения.
Следовательно, для спасения людей в зданиях необходима пожарная сигнализация.
Она может быть:
- ручная местная,
- ручная централизованная,
- автоматическая.
Ручные средства сигнализации действуют от кнопки: централизованные - с пульта управления и распространяют своё действие на всё здание, местные - на определенный участок.
Автоматические системы сигнализации действуют от пожарных извещателей, расположенных в помещениях, коридорах, переходах, т.е. там, где возможно возгорание. Они реагируют на температуру или свет пламени и включают в действие звуковую или световую или звуковую и световую сигнализацию.
Для эвакуации неоходимы свободные пути эвакуации. С этой целью все входы и выходы должны быть свободными для движения массы людей, находящихся в состоянии паники, пути к выходам должны быть показаны световыми указателями, отлично видными для людей. Чтобы люди знали пути эвакуации, в каждом помещении необходимы схемы эвакуации, с которыми знакомят при первичном инструктаже на рабочем месте, а также при периодических инструктажах. Ключи от дверей должны быть доступными для дежурных, в том числе и от запасных выходов, которые обязательно должны быть в каждом здании, сооружении, где работают много людей.
Особенно важно, что окна должны быть доступны для эвакуации. Если на окнах установлены решетки, они должны бытьраспашными, а ключи от замков - доступны для дежурных. Это важно и для для людей в помещении, и для пожарных, которые снаружи должны попасть внутрь. Ясно, что время эвакуации должно быть меньше времени горения, поэтому на производстве проводятся тренировки по эвакуации.
4. Методы и средства тушения пожаров
Методы прекращения горения являются:
- прекращение доступа окислителя;
- понижение температуры ниже температуры воспламенения;
- торможение реакции горения;
- срыв пламени сильной струёй огнегасящего вещества.
Огнегасящие вещества – это те вещества, которые способны прекратить горение. Они могут быть:
- охлаждающие ( вода, твёрдая углекислота),
- разбавляющие концентрацию окислителя ( углекислый газ, инертные газы, водяной пар),
- изолирующие зону горения от окислителя (порошки, пены),
- ингибирующие ( тормозящие реакцию горения) (галоидоуглеводородные смеси),
- неэлектропроводные ( инертные газы, порошки),
- электропроводные (вода, воздушно-механические пены),
- нетоксичные (вода, пены, порошки),
- малотоксичные (СО , ),
- токсичные ( бромэтиловые).
Средствами тушения пожара, т.е. средствами, т реализующими методы тушения, являются:
- Пожарные машины,
- установки пожаротушения,
- огнетушители,
- пожарное оборудование,
- пожарный ручной инструмент,
- пожарный инвентарь.
Огнетушители как первичные средства пожаротушения разделяются:
ОХП - огнетушители химические пенные,
ОХВП – огнетушители химические воздушно – пенные,
ОВП – огнетушители воздушно – пенные,
ОУ – огнетушители углекислотные,
ОУБ – огнетушители углекислотно – бромистые,
ОП – огнетушители порошковые.
Установки пожаротушения по степени мобильности классифицируются на:
- стационарные,
- полустационарные,
- передвижные.
В зависимости от рода и состава огнегасительных веществ их делят на:
- аэрозольные (галоидоуглеводородные),
- водяные (спринклерные, дренчерные, установки с лафетными стволами),
- газовые (азотные, углекислотные),
- жидкостные,
- паровые,
- порошковые,
Стационарными называют установки пожаротушения, смонтированные внутри производственного здания и постоянно готовые к применению. Они могут быть автоматическими и дистанционными.
Пожарные машины предназначены для доставки к месту пожара различных огнегасительных веществ и составов, боевого расчета и пожарно – технического оборудования. К этим средствам относят:
- пожарные автоцистерны,
- автонасосные станции,
- автонасосы,
- насосно – рукавные автомобили,
- автомобили воздушно – пенного, порошкового, углекислотного, газоводяного и комбинированного тушения,
- пожарные автолестницы,
- коленчатые и телескопические автоподъемники,
- автомобили связи и освещения,
- газодымозащиты, дымоудаления, рукавные и др.,
- переносные и прицепные мотопомпы.
Для обеспечения тушения пожара водой создаётся противопожарное водоснабжение. Под ним понимают комплекс устройств для подачи в достаточном количестве и достаточным напором воды к месту пожара. Водопроводы наружного пожаротушения бывают:
- постоянного высокого давления ( устраиваются редко вследствие сравнительно высоких затрат),
- высокого давления, повышаемого только во время пожара),
- низкого давления с подачей воды для тушения с помощью привозных насосов.