Osnova C 2009

3.5. Прогнозування становища при аварії на підприємстві з пожежонебезпечними технологіями

3.5.1. Основні поняття і критерії при оцінці пожежного становища

Пожежа - неконтрольований процес горіння, який супроводжується знищенням матеріальних цінностей та складає небезпеку для життя людей.

Різке зростання обсягів добування, переробки, зберігання та транспортування пожежовибухонебезпечних речовин (природного газу, нафти та нафтопродуктів, зріджених вуглеводневих газів тощо) супроводжується появою якісно нових видів речовин та матеріалів, небезпечних під час їх горіння. Насичення багатьох країн світу як результат науково-технічного прогресу, потенційно небезпечними виробництвами часто випереджає рівень їх протипожежного захисту. Більш того, нерідко на початкових стадіях життєвого циклу об’єктів та окремих технологічних процесів (наприклад, при проектуванні, монтажі устаткування тощо) здійснюються неконтрольовані зміни рівня пожежної небезпеки. Такі тенденції збільшення ймовірності виникнення пожеж є також наслідком надзвичайно швидкого зростання чисельності населення нашої планети: від 1,6 млрд. чоловік на початку XX ст. до майже 6 млрд. - в кінці. Внаслідок цього значно розширилися масштаби господарської діяльності людини. Тому і прослідковується загальна закономірність: чим швидше розвивається суспільство, наука й техніка, чим динамічніші темпи приросту промисловості, тим актуальнішою постає проблема пожеж і забезпечення пожежної безпеки.

Аналіз статистики пожеж за останні десятиріччя дозволяє зробити висновок про постійне зростання кількості пожеж в більшості країн світу. При цьому одночасно збільшуються економічні, екологічні втрати від них, зростає кількість жертв. Навіть у тих країнах, де досягнуті певні успіхи зі скорочення кількості пожеж, вони продовжують завдавати великих збитків. Тільки протягом однієї доби в Україні виникає в середньому 110-120 пожеж, на яких гинуть 6 -7 чоловік, отримують травми 4 чоловіки .

Вибухи, і як наслідок, пожежі бувають нa об’єктах, які виробляють або зберігають вибухонебезпечні та хімічні речовини в системах і агрегатах під великим тиском (до 100 атм.), а також на газо- і нафтопроводах. У процесі

242

виробництва при певних умовах стають небезпечними і легко займаються деревинний, вугільний, торф’яний, алюмінієвий, борошняний та зерновий пил, пил з бавовнику та льону. Особливо небезпечні нафтопереробні заводи, хімічні підприємства, склади нафтопродуктів, цехи з виготовлення та транспортування вугільного пилу, дерев’яного борошна, цукрової пудри, лісопильні, деревообробні, столярні, модельні та інші виробництва.

Техногенні пожежі, які виникають на цих об’єктах, призводять до виникнення таких факторів ураження, як теплове випромінювання, конвективний перенос тепла, дія продуктів згоряння (задимлення, загазованність).

Масштаби і характер пожеж залежать від типу і об’ємів ураження, характеристик забудови, пожежної небезпеки об’єктів, метеорологічних умов та інших факторів .

Мінімальним розрахунковим світловим імпульсом, який викликає загоряння і пожежі, може бути імпульс в 100÷150 кДж/м2.

Світловий імпульс — це кількість світлової енергії, яка падає на 1м2 поверхні, що освітлюється. Вимірюється світловий імпульс в Дж/м2 (кДж/м2) або в кал/см2.

На промислових підприємствах можуть виникати окремі або суцільні пожежі.

Окрема пожежа виникає в окремій будівлі або споруді. Суцільна пожежа характеризується тим, що усі або більшість будівель і споруд підприємства на значній території охоплені вогнем.

На виникнення і поширення пожеж впливають головним чином наступні фактори:

—вогнестійкість будівель і споруд;

—пожежна небезпека виробництва;

—щільність забудови;

—метеоумови та інші фактори.

Вогнестійкість будівель і споруд визначається запалюваністю елементів і межою вогнестійкості основних конструкцій (частин) будівель і споруд.

Межа вогнестійкості визначається часом від початку дії вогню на конструкцію до втрати нею несучої здатності.

За вогнестійкістю будівлі поділяються на п'ять ступенів: І, II, III, IV, V .

243

Пожежна небезпека виробництва визначається технологічним процесом і властивостями готової продукції.

По пожежонебезпечності виробництва діляться на п'ять категорій: А, Б, В, Г, Д.

Щільність забудови оцінюється відносною величиною Щ:

Щ=Sп/ST * 100%, (3.23)

де Sп— сумарна площа, яку займають всі споруди ОГД; ST —сумарна площа території ОГД.

При Щ до 7% пожежі практично не розповсюджуються.

При Щ від 7% до 20% можуть розповсюджуватися окремі пожежі, а більше 20% — виникають суцільні пожежі.

Під пожежною обстановкою треба розуміти масштаби ураження пожежами населених пунктів, об’єктів і прилягаючих до них лісових масивів, що впливає на роботу об’єктів господарської діяльності, життєдіяльність населення, а також на організацію і проведення рятувальних та інших невідкладних робіт.

Попередня оцінка (прогнозування) пожежної обстановки має на меті виявити можливі осередки виникнення пожеж.

При оперативній оцінці пожежної обстановки визначають зони суцільних пожеж, протяжність фронту вогню в осередках ураження і кількість протипожежних сил, необхідних для ліквідації пожежі.

Аналіз пожежної небезпеки і захисту технологічних процесів виробництв здійснюється поетапно. Він містить у собі вивчення технологій виробництв, оцінку пожежонебезпечних властивостей речовин, виявлення можливих причин виникнення і запобігання пожеж.

Для прогнозування пожежної обстановки необхідно провести такі за-

ходи:

-визначити вид, масштаб і характер можливої пожежі;

-провести аналіз впливу пожежі на стійкість роботи окремих елементів і об’єктів у цілому, а також на життєдіяльність населення;

-вибрати найбільш доцільні дії пожежних підрозділів та формувань ЦО

злокалізації і гасіння пожежі, евакуації при необхідності людей і матеріальних цінностей із зони пожежі.

244

Вихідні дані для прогнозування пожежної обстановки:

-відомості про найбільш ймовірні стихійні лиха, аварії, катастрофи;

-дані про пожежонебезпеку та вибухонебезпечність об’єкта і його елементів, навколишнього середовища, особливо лісів і населених пунктів;

-метеоумови і рельєф місцевості;

-наявність різних перешкод, водойм тощо;

-в умовах війни: дані про супротивника, його наміри і можливості щодо застосування ядерної зброї та запалювальних засобів.

При виникненні пожежі на об’єкті господарської діяльності, особливо на промисловому об’єкті, поширення пожежі здійснюється часто за рахунок теплового випромінювання. Розглянемо методику визначення можливості поширення пожежі та ураження людей .

3.5.2Методика прогнозування зони теплового випромінювання при пожежі

Для розв’язання подібного завдання необхідно знати наступні величини:

1.Фізико-хімічні властивості продукту горіння (ступінь чорноти факела, середня температура факела, теплота згоряння продукту, масова швидкість

вигоряння з одиниці площі пожежі), які враховуються у вигляді коефіцієнта Кф. Коефіцієнт Кф визначається із довідників або обчислюється за спеціальними формулами. Для основних горючих речовин коефіцієнт Кф наведений у табл. 3.40.

2.Характеристику джерела горіння (ширина, довжина, радіус резервуару

зпожежонебезпечним продуктом), що визначається коефіцієнтом β, який обчислюється за формулами:

Формули (3.24) і (3.25) застосовуються для відкритого протяжного джерела горіння, (3.26) — для джерела горіння в обвалуванні. Тут а і b —

245

ширина і довжина джерела горіння, м; Rp — радіус резервуару, м; Ro6 — радіус обвалування, м.

3. Значення щільності теплового потоку, яке визначає задану зону пожежонебезпеки (q). Наприклад, щільність потоку для загорання деревини 22кВт/м2, нафтопродуктів — 27,9 кВт/м2, людей — 1,26 кВт/м2.

Порядок оцінки та прогнозування пожежної обстановки

1.Визначаються геометричні розміри джерела горіння.

2.За формулами (3.24)-(3.26) обчислюється коефіцієнт β.

3.Визначається відстань від джерела вогню до об’єкта R.

4.За графіком (рис. 3.4.) визначається критерій оцінки щільності теплового потоку Q.

5.Визначається щільність теплового потоку q в районі об’єкта за формулою

q = Kф ×b

Q(кВт/м2). (3.27)

6.Робиться висновок про можливість спалахування об’єкта шляхом порівняння розрахованого значення q з табличними, які відповідають щільності теплового потоку при спалахуванні тих чи інших матеріалів або визначається час дії джерела горіння на об’єкт до моменту спалаху

t = qJ (с), (3.28)

де J – тепловий імпульс спалахування речовин (табл. 3.41.).

7. Обчислюється середня тривалість пожежі τ з урахуванням вагової швидкості вигоряння W (табл. 3.42.), маси горючої речовини G і площі зони горіння S

t = G

W ×S (с). (3.29)

8. По часу дії теплового випромінювання t і середній тривалості пожежі τ робиться висновок про ступінь ураження людей та можливість спалахування об’єкта.

246

Приклад1.

Склад з бензином в кількості G = 100 т знаходиться на відстані Ro = 80 м від цеху вулканізації коліс. Будівля цеху - цегляна, покрівля - бітумноруберойдна. Спрацьовані покришки розташовані біля цеху, в цеху працює N = 10 робочих. Визначити можливість ураження будови і працівників під час можливої пожежі на складі пального.

1. Визначається площа розливу (припускаємо товщину шару розливу h=0,05 м, форма розливу близька до кола). Густина бензину d = 0,7 т/м3.

Sp 2857

4.За графіком (рис. 3.4.) визначається величина критерія Q. Для R= 50 м Q

=1,5∙1011.

5.Визначається щільність теплового потоку q в районі цеху (згідно табл. 3.40. для бензину значення Кф = 6,57∙104 )

- ураження людей

247

t = qJ = 0,02190 = 4286 c =1,2год .

7. Визначається середня тривалість пожежі τ з урахуванням вагової швидкості вигоряння бензину (табл. 3.42.)

більшим часу тривалості пожежі, тому ураження людей і споруд цеху не відбудеться.

Допоміжні матеріали:

Таблиця 3.40.

Коефіцієнт Кф горючих речовин

Таблиця 3.41.

Уражаюча дія теплових імпульсів

248

Таблиця 3.42.

Рис. 3.4. Взаємозалежність критерія щільності теплового потоку і відстані при пожежі.

249

Контрольні питання:

1.Що таке пожежа?

2.Назвіть потенційно-небезпечні (з точки зору виникнення пожеж0 виробництва.

3.Які фактори ураження діють при техногенних пожежах?

4.Від чого залежить масштаб і характер пожежі?

5.Дати визначкння терміну "світловий імпульс" і які одиниці його вимірювання?

6.Які фактори впливають на виникнення і поширення пожеж?

7.Чим визначається вогнестійкість будівель і споруд?

8.Чим визначається межа вогнестійкості?

9.Чим визначається пожежна небезпека виробництва?

10.На які категорії (і як вони позначаються) поділяються виробництва по пожежонебезпечності?

11.По якій формулі визначають щільність забудови?

12.Що розуміють під пожежною обстановкою?

13.Які заходи необхідно провести для прогнозування пожежної обстановки?

14.Які вихідні дані необхідні для прогнозування пожежної обстановки?

15.Які параметри необхідно знати для прогнозування зони теплового випромінювання при пожежі?

3.6.Прилади дозиметричного і хімічного контролю довкілля

Вимірювання – один з основних способів, який дозволяє визначити кількісні характеристики різних фізичних величин. Особливо велике значення вимірювань відводиться в галузі забезпечення безпеки життєдіяльності, як на етапі функціонування різних технологічних процесів і виробництв, так і при визначенні рівнів найбільш небезпечних для живої матерії хімічних та радіоактивних величин, які попадають в навколишнє середовище в результаті виробничої діяльності та різного типу аварій на хімічних і ядерних об’єктах. До радіоактивних величин відносяться такі фізичні величини, які випромінюють електромагнітні та корпускулярні випромінювання (α, β, γ, рентгенівське і нейтронне випромінювання). Вони володіють енергією, достатньою для

250