Пожежна безпека та засоби пожежогасіння в сучасних умовах. Методичні вказівки до практичних та лабораторних занять для студентів всіх напрямів підготовки /Упор. І.В. Панасюк, В.О.Мусієнко, Ю.В.Клапцов, Л.І.Микитенко - К.: КНУТД, 2009. Укр.мовою

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ТА ЗАСОБИ ПОЖЕЖОГАСІННЯ В СУЧАСНИХ УМОВАХ

.

Методичні вказівки до практичних та лабораторних занять для студентів усіх напрямів підготовки

Упорядники: І.В. Панасюк В.О.Мусієнко Ю.В. Клапцов Л.І. Микитенко

Відповідальний за випуск зав. кафедрою техногенної безпеки Панасюк І.В.

Затверджено на засіданні кафедри техногенної безпеки 15.05.2009 р.

____________________________________________________________________________________

Дільниця оперативної поліграфії при Київському національному університеті технології та дизайну

Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2

ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА ТА ЗАСОБИ ПОЖЕЖОГАСІННЯ В СУЧАСНИХ УМОВАХ

Мета роботи – ознайомитись та засвоїти основні правила та вимоги законодавства України «Про пожежну безпеку», а також відповідальність за порушення цих вимог; засвоїти основні причини виникнення пожеж; основні особливості процесу горіння, самозапалювання; характеристики пожежно вибухонебезпечності речовин та матеріалів; класифікацію пожеж та пожежної небезпеки приміщень: заходи попередження та засоби гасіння пожеж; вогнегасні речовини; стаціонарними системами пожежегасіння (спринклерні, дренчерні установки); пожежною сигналізацією та зв’язком.

Основні теоретичні положення

Одним із важливих напрямків охорони життя та здоров`я працівників, збереження матеріальних цінностей та навколишнього середовища є забезпечення пожежної безпеки.

Пожежі та вибухи спричиняють великі збитки державі, часто приводять до значних людських втрат.

Забезпечення пожежної безпеки є невід`ємною частиною державної діяльності щодо охорони життя та здоров`я людей, національного багатства та навколишнього середовища.

Правовою основою діяльності в галузі пожежної безпеки є Конституція, Закон України «Про пожежну безпеку», інші закони України, постанови Верховної Ради України, укази та розпорядження Президента України, декрети, постанови, та розпорядження Кабінету Міністрів України. Забезпечуючи пожежну безпеку слід також керуватись Правилами пожежної безпеки в Україні, стандартами, будівельними нормами, Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ), нормами технологічного проектування та іншими нормативними актами, виходячи із сфери їх дії, які регламентують вимоги пожежної безпеки.

Основним законодавчим актом, що регламентує вимоги щодо пожежної безпеки є Закон України «Про пожежну безпеку» від 17.12.1993 р.

Цей закон визначає загальні правові, економічні та соціальні основи забезпечення пожежної безпеки на території України, регулює відносини державних органів, юридичних, фізичних осіб у цій галузі незалежно від виду їх діяльності та форм власності.

Забезпечення пожежної безпеки є складовою виробничої та іншої діяльності посадових осіб, працівників підприємств, установ, організацій.

Згідно чинного законодавства забезпечення пожежної безпеки покладається на їх власників (керівників) та уповноваженими ними осіб. Якщо інше не передбачено відповідним договором.

За порушення встановлених законодавством вимог пожежної безпеки, створення перешкод в діяльності посадових осіб органів державного пожежного нагляду, та невиконання їх приписів винні в цьому посадові особи, інші працівники підприємств, установ, організацій та громадяни притягуються до відповідальності згідно з чинним законодавством, а підприємство, установи та організації можуть притягуватись у судовому порядку до сплати штрафу. При цьому максимальний розмір штрафу юридичної особи не може перевищувати 2 % місячного фонду заробітної плати підприємства, установи, організації.

Розміри та порядок накладання штрафів визначаються чинним законодавством України.

Пожежна безпека – стан об`єкту (установи, промислового, житлового комплексів, лісових масивів і т.п.), при якому з прийнятою ймовірністю виключається можливість виникнення пожежі та утворення небезпечних, шкідливих факторів для людей та матеріальних цінностей.

Пожежа – неконтрольований процес горіння (поза встановленого місця), що розповсюджується у просторі та часі.

Протягом всієї історії розвитку людства пожежі були постійним, загрозливим явищем в житті людини.

На сьогоднішній день питання пожежної безпеки стоїть досить актуально, про що свідчить аналіз статистичних даних. Так, за останні 7 – 8 років в Україні спостерігається тенденція до зниження (зменшення) кількості пожеж з 53 000 до 42 000 на рік. Однак, у порівнянні з станом на середину 80-х років минулого століття, річна кількість пожеж сьогодні в 3 рази вища, з більш катастрофічними наслідками.

Так, кількість загиблих становить 2 400 … 2 500 людей на рік, причому серед загиблих до 200 дітей.

Щодня в Україні виникає 120 … 140 пожеж, в яких гине 5 … 7 чоловік, отримують травми 3 … 4 людини, при цьому знищується 30 … 35 будівель, 4 … 5 одиниць техніки. Тобто кожні 10 хвилин в Україні виникає пожежа, щодобові збитки становлять понад 0,5 млн. грн., а за рік збитки від пожеж складають до 2,0 млрд. грн., без урахування людських втрат.

Аналіз стану пожежної безпеки в світі свідчить, що при зростанні кількості населення на 1 %, кількість пожеж збільшується до 5 %, а збитки відповідно зростають на 10 %.

Для ефективного та дієвого проведення профілактичних заходів у виробничій сфері, в побуті необхідно виявити і знати, (щоб запобігти) основні причини виникнення пожеж.

Аналіз статистичних даних дозволяє виділити основні причини пожеж в Україні. Серед них є:

1)необережне поводження з вогнем – 58 …61 %;

2)порушення правил монтажу та експлуатації електроустановок та побутових електроприладів – 18 … 20 %;

3)монтаж та експлуатація опалювальних пристроїв – 11 …12 %;

4)пустощі з вогнем – 7 …8 %;

5)підпали – 2 %;

6)невстановлені причини – до 1%.

Статистичні дані про пожежі в Україні за останні п’ять років

Для вибору ефективних заходів і засобів пожежної безпеки необхідно ознайомитись з природою процесу горіння, його формами та видами.

Горіння – екзотермічна (з виділенням тепла) реакція окислення речовини, яка супроводиться виділенням диму, виникненням полум`я або світінням.

Розрізняють два види горіння:

- повне – при достатній кількості окисника, продуктами такого горіння є діоксид вуглецю, вода, азот, сірчаний ангідрид та ін.

-неповне – при недостатній кількості окисника.

При неповному горінні утворюються – оксид вуглецю (СО), альдегіди, смоли

та ін.

На пожежах, як правило, горіння відбувається неповне (брак окисника), що ускладнює пожежогасіння внаслідок погіршення видимості та утворення токсичних речовин у повітрі.

Горіння може бути гомогенним або гетерогенним.

При гомогенному горінні речовин, що вступають в реакцію окислення, мають однаковий агрегатний стан.

При гетерогенному горінні початкові речовини знаходяться в різних агрегатних станах і наявна межа поділу фаз в горючій системі.

Пожежі, переважно, характеризуються гетерогенним горінням. За швидкістю поширення полум`я горіння поділяється на:

-дефлаграційне горіння – швидкість полум`я в межах декількох метрів за секунду;

-вибухове – надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворенням ударної хвилі (внаслідок різкого зростання тиску). При цьому швидкість полум`я досягає сотень метрів за секунду.

Детонаційне – це горіння, яке поширюється з надзвуковою швидкістю (кілька тисяч метрів за секунду). Передача теплоти в суміші здійснюється не шляхом повільного процесу теплопровідності, а шляхом поширення ударної хвилі.

За горючістю речовини та матеріали поділяються на три групи:

-негорючі – речовини та матеріали не здатні до горіння в повітрі нормального складу. Це переважно неорганічні матеріали, металеві, гіпсові, цегляні конструкції та ін.

-важкогорючі – це речовини та матеріали, які здатні до займання в повітрі від джерела запалювання, але після його вилучення не здатні до самостійного горіння (асфальтобетон, фіброліт, пресовані дерев`яноволокнисті плити та ін.).

-горючі – речовини та матеріали, які здатні до самозаймання, а також займання від джерела запалювання і самостійного горіння після його вилучення (папір, целюлоза та ін.).

Деякі речовини за певних умов мають здатність до самозаймання – без нагріву їх зовнішнім джерелом.

Виділяють три види самозаймання:

-теплове;

-хімічне;

-мікробіологічне.

Залежно від агрегатного стану й особливостей горіння різних горючих речовин і матеріалів пожежі за ГОСТ 27331-87, поділяються на відповідні класи та підкласи:

Клас А – горіння твердих речовин, що супроводжується (підклас А1) або не супроводжується (підклас А2) тлінням;

Клас В – горіння рідких речовин, що не розчиняються у воді (підклас В); Клас С – горіння газів;

Клас Д – горіння металів легких, за винятком лужних (підклас Д1), лужних (підклас Д), а також металовмістких сполук (підклас Д3);

Клас Е – горіння електроустановок під напругою.

Деякі речовини за певних умов мають здатність до самозаймання – без нагріву їх зовнішнім джерелом.

Категорія пожежної безпеки приміщення (будівлі, споруди) – це класифікаційна характеристика пожежної безпеки об`єкта, що визначається кількістю і пожежонебезпечними властивостями речовин і матеріалів, які знаходяться в них з урахуванням особливостей технологічних процесів розміщених в них виробництв.

Відповідно до НАПБ Б.07.005-86 (нормативні акти з пожежної безпеки) приміщення за вибухопожежною та пожежною небезпекою поділяють на кілька категорій (А, Б, В, Г, Д).

Категорія А (вибухонебезпечна). Горючі гази, легкозаймисті речовини з температурою спалаху не більше 28 оС в такій кількості, що можуть утворити вибухонебезпечні паро- і газоповітряні суміші при спалахуванні яких розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа. Речовини та матеріали, здатні вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним у такій кількості, що надлишковий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5 кПа.

Категорія Б (вибухопожежонебезпечна). Горючий пил або волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху більше 28 оС та горючі рідини в такій кількості, що можуть утворити вибухонебезпечні, пилоабо пароповітряні суміші при спалахуванні яких розвивається розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні більше 5 кПа.

Категорія В (пожежонебезпечна). Горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини і матеріали, речовини та матеріали, здатні при взаємодіє з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти, за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться (використовуються) не належать до категорії А чи Б.

Категорія Г Негорючі речовини та матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор, полум’я, горючі гази, рідини, тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо.

Категорія Д Негорючі речовини та матеріали в холодному стані.

Забезпечення пожежної безпеки об’єкта досить складне і багатоаспектне завдання і для його вирішення необхідно підходить комплексно.

Основними системами комплексу заходів щодо забезпечення пожежної безпеки об’єкта є:

- організаційні заходи пожежної безпеки передбачають: організацію пожежної охорони на об’єкті, проведення навчань з питань пожежної

безпеки (включаючи інструктажі та пожежнотехнічні мінімуми), застосування наочних засобів протипожежної пропаганди та агітації, організацію ДПД (добровільних пожежних дружин) та ПТК (постів технічного контролю), проведення перевірок, оглядів стану пожежної безпеки приміщень, будівель, об’єкта в цілому та ін.;

-технічні заходи передбачають: суворе дотримання правил і норм, визначених чинними нормативними документами при реконструкції приміщень, будівель та об’єктів, технічному переоснащенні виробництва, експлуатації чи можливому переобладнанні електромереж, опалення, вентиляції, освітлення і т.п.;

-заходи режимного характеру передбачають: заборону куріння та застосування відкритого вогню в недозволених місцях; недопущення появи сторонніх осіб у вибухонебезпечних приміщеннях чи об’єктах; регламентацію пожежної безпеки при проведенні вогневих робіт тощо;

-експлуатаційні заходи включають: своєчасне проведення профілактичних оглядів, випробувань, ремонтів технологічного та допоміжного устаткування, а також інженерного господарства (електромереж, електроустановок, опалення, вентиляції).

Способи припинення горіння та основні вогнегасні речовини

В комплексі заходів, що вживаються для протипожежного захисту об’єктів важливе значення має вибір найбільш раціональних способів та засобів гасіння різних речовин та матеріалів.

Основні способи припинення процесу горіння є: а) охолодження горючих речовин або зони горіння:

-суцільними струменями води;

-розпиленими струменями води;

-перемішуванням горючих речовин.

б) ізоляція горючих речовин або окисника (повітря) від зони горіння:

-шаром піни;

-шаром продуктів вибуху вибухових речовин;

-утворенням розривів у горючій речовині;

-шаром вогнегасного порошку;

-вогнегасними смугами.

в) розбавлення повітря чи горючих речовин:

-тонкорозпиленими струменями води;

-газоводяними струменями;

-негорючими газами чи водяною парою;

-водою (для горючих та легкозаймистих гідрофільних рідин). г) хімічного гальмування:

-вогнегасними порошками;

-галогеновуглеводнями.

Механізм гасіння пожежі має комбінований характер, при якому мають місце одночасно кілька способів припинення процесу горіння.

Речовини, що мають фізико-хімічні властивості, які дозволяють створити умови для припинення горіння називаються вогнегасними речовинами. Вони повинні володіти високим ефектом гасіння при відносно малій їх витраті, бути

дешевими, безпечними при застосуванні, не завдавати шкоди матеріалам, предметам та навколишньому середовищу.

Характеристика основних вогнегасних речовин

Вода – найбільш розповсюджена, дешева та легкодоступна вогнегасна речовина.

Вода має порівняно малу в’язкість, легко просочується в об’єм горючих матеріалів. При цьому вода поглинає велику кількість тепла, завдяки випаровуванню (для випаровування 1 кг води витрачається 2258,5 КДж тепла) і утворюючи парову хмару, що в свою чергу, перешкоджає доступу кисню до речовини, що горить, а також забезпечує їх охолодження. Крім того, перетворюючись на пару, вода збільшується в об’ємі приблизно у 1700 разів. Змішуючись із горючими газами, що виділяються при горінні, пара утворює суміші меншої концентрації, які не здатні до горіння.

Для підвищення ефекту змочування поверхні горючої речовини та проникної здатності іноді у воду додають спеціальні добавки – поверхнево-активні речовини.

Значний вогнегасний ефект досягається при застосуванні води у дрібно розпиленому стані. В такому стані воду можна використовувати навіть для гасіння легкозаймистих рідин, оскільки туманоподібна хмара дрібнорозпиленої води ізолює поверхні рідин від проникнення кисню повітря.

Водою не можна гасити об’єкти, устаткування, що знаходиться під напругою, оскільки вода є добрим електропровідником, що створює небезпеку.

Вода вступає в хімічну реакцію з лужними, лужноземельними металами, їх карбідами в результаті чого виділяється значна кількість тепла та горючих газів, що може призвести до вибухів та збільшити поверхню пожежі.

Не можна гасити водою легкозаймисті рідини, що мають меншу ніж у води густину (бензин, гас, толуол та ін.), оскільки вони спливають та продовжують горіти на поверхні води, збільшуючи осередок пожежі.

Водні розчини солей застосовують для гасіння речовин, які погано змочуються водою (бавовна, деревина, торф тощо). У воду додають поверхневоактивні речовини:

-піноутворювач ПО-14;

-сульфонали НП-16;

-сульфанати;

-змочувач ДП.

Солі, що утворюються з водного розчину, при попаданні на об’єкт горіння розплавляються, утворюючи тверду негорючу поверхню

При розпаді солей утворюються негорючі гази, які ізолюють доступ повітря до об’єкту горіння.

Піна – це колоїдна дисперсна система, яка складається із дрібних бульбашок, заповнених газом. Стінки бульбашок утворюються із розчинів поверхнево-активних речовин і стабілізаторів, склад яких обумовлює стійкість піни.

За способом створення і складом газової фази піни поділяють на хімічні та повітряно-механічні.

Хімічну піну отримують в результаті хімічної реакції кислотного і лужного розчинів з піноутворювачем. При цьому утворюється газ (діоксид вуглецю).

Основні властивості хімічної піни – це утворення плівки, яка знижує температуру горіння, утворення парів і газів, які можуть витиснути повітря із зони горіння.

У зв’язку з високою вартістю компонентів, складністю отримання та організації пожежогасіння застосування хімічної піни в теперішній час обмежується.

Повітряно-механічна піна утворюється при механічному змішуванні повітря, води та піноутворювача за допомогою спеціальних піногенераторів. Оскільки основою піни є вода, вона також має охолоджувальні властивості.

Характеристикою піни є її кратність – це відношення об’єму отриманої піни до загального об’єму речовини.

Негорючі та інертні гази.

Вуглекислий газ (СО2) безбарвний не горить, при стисканні під тиском 3,5 МПа (35 кг/см2) зріджується. Зберігається і транспортується у стальних балонах під тиском. За нормальних умов зріджений газ випаровується, при цьому з 1 кг рідини отримують 509 л газу.

Для гасіння пожеж вуглекислий газ застосовують у двох станах: у газоподібному та у вигляді снігу. Вуглекислий газ не електропровідний і застосовується для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою.

Інертні гази (азот, аргон, гелій) вони розріджують концентрацію кисню в повітрі і гальмують інтенсивність горіння. Інертні гази, в основному, застосовують для гасіння пожеж в невеликих приміщеннях.

Вогнегасна дія галогеновуглеводнів (хладонів) полягає у хімічному гальмуванні реакцій горіння, шляхом розривання ланцюгових реакцій окислення, тому їх називають інгібіторами або антикаталізаторами. В порівнянні з вуглекислим газом вони є більш ефективними та завдяки змочування можуть застосовуватись для гасіння тліючих речовин та матеріалів.

Вогнегасні порошки – це дрібно помелені мінеральні солі з різними добавками, які запобігають злежуванню та утворенню грудок. Вони характеризуються високою вогнегасною спроможністю та універсальністю щодо сфери застосування.

Розрізняють порошки загального та спеціального призначення.

Основним компонентом порошку ПСБ є бікарбонат натрію (технічна сода); ПФ – діамоній фосфат; ПС – карбонат натрію; СН – сілікогель, насичений хладоном.

Працювати з вогнегасними порошками треба в спецодязі з захисними засобами (респіратор, окуляри).

Первинні засоби пожежегасіння

Для ліквідації невеликих осередків пожеж, а також для гасіння пожеж у початковій стадії їх розвитку силами персоналу об'єктів , застосовують первинні засоби пожежогасіння. До них належать:

-вогнегасники;

-пожежний інвентар (покривала з негорючого теплоізоляційного полотна або повсті, ящики з піском, бочки з водою, пожежні відра, совкові лопати);

-пожежний інструмент (гаки, ломи, сокири, тощо).

Серед первинних засобів пожежогасіння особливе місце займають вогнегасники. Залежно від вогнегасної речовини, вогнегасники поділяються на:

-водяні (із зарядом води чи води з добавками);

-пінні (хімічно-пінні , повітряно-пінні);

-газові (вуглекислотні, хладонові);

-порошкові;

-комбіновані (піна-порошок).

В залежності від об'єму вогнегасники бувають малоємні (до 5 л); промислові ручні (до 10л); перевізні (більше 10л).

У приміщеннях промислових підприємств, установ засоби пожежегасіння розташовуються згідно з вимогами «Правил пожежної безпеки в Україні». Вогнегасники розміщують в легкодоступних та помітних місцях – коридорах, проходах і т.п., окрім вогнегасників розташовують пожежні пункти з набором первинних засобів пожежогасіня.

Вогнегасники розміщують таким чином, щоб виключити пряме попадання сонячних променів та безпосередній вплив опалювальних, нагрівальних приладів.

Стаціонарні системи пожежогасіння (спринклерні, дренчерні установки), пожежна сигналізація та зв'язок

У будівлях і спорудах з пожежонебезпечним виробництвом категорії А і Б встановлюються автоматично діючі спринклерні або дренчерні системи для гасіння пожеж.

Спринклерні установки можуть бути водяні, повітряні (газові) і змішані (рис.1). Це система розгалуженої мережі труб, прокладених по стелі, на яких закріплені спринклерні головки. Вода в труби потрапляє із водогінної мережі.

Важлива частина установки є контрольно-сигнальний клапан, який пропускає воду в спринклерну мережу, при цьому одночасно подає звуковий сигнал та контролює тиск води в мережі.

Рис.1. Схема спринклерної установки водяного пожежогасіння

І - сповісник. 2 - спринклерні головки

Повітряна система спринклерної установки застосовується в неопалювальних примішеннях. Трубопроводи в таких системах заповнені не водою, а стисненим повітрям. Вода в них лише досягає клапана, а у випадку зривання. замка спочатку виходить повітря, а потім вода. Змішані системи влітку заповнюються водою, а взимку - повітрям.

При зриванні хоча б одного замка, тиск води в мережі падає, спрацьовує клапан, пропускаючи воду в водоживильну мережу і одночасно спрацьовує звуковий пристрій.