Агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
______________________________________________________________________
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»
Пожарная безопасность
Конспект лекций
Самара 2010
Содержание
Предмет и метод курса пожарная безопасность.
Его структура и содержание ………………………………………………… 3
Условия необходимые для возникновения пожара и взрыва ……………….. 4
Показатели пожаро- и взрывоопасности ……………………………………... 8
Категорирование наружных установок по взрывопожароопасности ………. 20
Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон …………………….. 23
Классификация взрывоопасных смесей ………………………………………. 25
Электрооборудование для взрывоопасных зон ………………………………. 29
Огнестойкость строительных конструкций ………………………………….. 32
Молниезащита …………………………………………………………………. 34
Защита от статического электричества ……………………………………….. 42
Предмет курса пожарная безопасность. Его структура и содержание.
Пожарная безопасность – состояние объекта (процесса), при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.
Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается двумя системами: предотвращение пожара (организационные, технические меры и средства, обеспечивающие невозможность проникновения пожара) и системой пожарной защиты (предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара).
Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий.
Активная пожарная защита – меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной ситуацией.
Задачей пожарной безопасности является снижение риска во всех сферах деятельности.
Структура пожарной безопасности
Условия необходимые для возникновения пожара и взрыва.
Пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.
Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.
Для возникновения горения необходимы определенные условия: наличие горючей среды, окислителя и источника воспламенения. Воздух и горючее вещество составляют систему, способную гореть, а температурные условия обуславливают возможность воспламенения и горения этой системы. Взаимодействие трех вышеперечисленных факторов создает понятие «Треугольник пожара» (см. рис. 1 ).
Горючее
ВКПВ
Стехеометрическая
точка
В
зрывоопасная
воспламенения
среда
НКПВ
Окислитель рис. 1 Источник
инициирования
- область воспламенения
НКВП – минимальное содержание окислителя, ниже которого взрыва не происходит
ВКПВ – максимальное содержание окислителя, выше которого взрыва не происходит
Как известно, основными горючими элементами в природе являются углерод и водород. Они входят в состав почти всех твердых, жидких и газообразных веществ, например; древесины, ископаемых углей, торфа, хлопка, ткани, бумаги и др.
Реакция окисления экзотермическая и при определенных условиях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение называется самовоспламенением.
Горение всех веществ начинается с их воспламенения. У большинства горючих веществ момент воспламенения характеризуется появлением пламени, а у тех веществ, которые пламенем не горят- появлением свечения (напала).
Начальный момент горения, возникающий под действием источников, имеющих более высокую температуру, чем температура самовоспламенения вещества, называется воспламенением.
Смеси горючего и окислителя можно зажечь лишь в определенном интервале концентраций, за пределами которого исключается стационарное, т.е. незатухающее распространение пламени. Максимальный (верхний предел) и минимальный (нижний предел) концентрации области воспламенения называются концентрационными пределами воспламенения. Эти пределы воспламенения, вне которых невозможно зажигание газо-паровоздушных смесей любым источником, являются важнейшей характеристикой взрывоопасности горючих газов и паров. Пределы воспламенения в основном зависят от содержания инертных компонентов в смеси и в меньшей степени – от давления и температуры.
Некоторые вещества способны без воздействия внешнего источника тепла выделять теплоту и самонагреваться. Процесс самонагревания, заканчивающийся горением, принято называть самовозгоранием.
Самовозгорание – это способность вещества воспламеняться не только при нагревании, но и при комнатной температуре под воздействием химических, микробиологических и физико-химических процессов. Температура, до которой нужно нагреть горючее вещество, чтобы оно воспламенилось без поднесения к нему источника зажигания, называется температурой самовоспламенения.
Склонными к самовозгоранию могут быть растительные продукты, древесный уголь, сульфаты железа, химические вещества и смеси. Из растительных продуктов склонны к самовозгоранию сено, солома, листья. Древесный, бурый и каменный уголь, торф самовозгораются за счет интенсивного окисления кислородом воздуха. Растительные и животные жиры, если они нанесены на измельченные или волокнистые материалы (тряпки, шерсть, опилки и др.) обладают способностью самовозгораться. Некоторые химические вещества способны самовозгораться при соприкосновении с воздухом, например (фосфор белый и желтый, алюминиевая пудра и др.).
Пожарная опасность веществ и материалов определяется не только их способностью воспламеняться, но и массой других факторов: интенсивностью самого процесса горения и сопутствующих горению явлений (образование дыма, токсичных паров и т.д.), возможностью прекращения этого процесса. Общим показателем пожарной опасности является горючесть. Согласно этому показателю все вещества и материалы условно делятся на три группы: негорючие, трудногорючие и горючие.
Негорючими считаются вещества и материалы, неспособные к горению в воздухе (около 21% кислорода). К ним относятся сталь, кирпич, гранит и т.д. Не горючими, но пожароопасными считаются сильные окислители ( азотная и серная кислота, бром, перекись водорода и др.), вещества, выделяющие горючие газы при нагревании, при реакции с водой, вещества, реагирующие с водой с выделением большого количества тепла, например, негашеная известь.
Трудногорючие – это вещества и материалы, способные гореть в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.
Горючие – это вещества и материалы, способные самовозгораться, возгораться от источника зажигания и гореть после его удаления.
Все горючие жидкости способны испаряться и горение их происходит только в паровой фазе, находящейся над поверхностью жидкости; количество паров зависит от состава жидкости и ее температуры. Для горения паров в воздухе требуется определенная концентрация. Самая низкая температура горючего вещества, при которой над поверхностью его образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе, от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для последующего горения, называется температурой вспышки. По температуре вспышки определяют степень пожарной опасности горючих жидкостей.
Легковоспламеняющаяся (ЛВЖ) – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 610 С.
Горючая (ГЖ) – это жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 610 С.
К ЛВЖ относятся, например, эфир, бензин, керосин, к ГЖ – масла, мазуты, глицерин и др.
Одним из видов мгновенного горения является взрыв специальных взрывчатых веществ, а также смеси горючих газов, паров или пыли с воздухом. Это взрывы химического характера.
Взрывы физического характера – это разрывы различных емкостей и аппаратов, происходящие в результате развития газами или парами чрезмерного давления, превышающего давления, которое могут выдержать стенки емкостей и аппаратов.
Опасность взрыва определяется: давлением на фоне ударной волны, максимальным давлением взрыва, средней и максимальной скорости нарастания давления при взрыве. В момент взрыва химического характера вещество сгорает с большой скоростью, а образующиеся газы и пары сильно расширяются и создают большое давление на окружающую среду. Этим и объясняется громадная сила разрушения; вызываемая взрывом. При взрыве обычно появляется пламя, от которого могут загораться находящиеся вблизи горючие вещества. Большинство взрывчатых веществ на открытом воздухе сгорает спокойно и медленно. В замкнутых же пространствах скорость сгорания значительно увеличивается. Поэтому любое взрывчатое вещество, находящееся в оболочке, представляет большую опасность.
Для взрывопредупреждения необходимо исключить образование взрывоопасной среды и возникновения источника инициирования взрыва.
Взрывоопасной средой является – смеси газов, паров и пылей с воздухом и другими окислителями, взрывчатые вещества.
В качестве источника инициирования могут быть горящие или накаленные тела, электрические разряды, тепловые проявления химических реакций и механических воздействий, искры от удара и трения, ударные волны, солнечная реакция, электромагнитные и другие излучения.
Предотвращение взрывоопасной среды в помещениях и технологических аппаратах достигается: контролем состава воздушной среды; герметичностью оборудования; отводом взрывоопасной среды с помощью вентиляции, поддержанием состава среды вне области воспламенения, применением ингибирующих и флегматизирующих добавок.