БЖД

Сьогодні в Україні експлуатується понад 17000 мостів, розрахунковий термін служби яких не повинен перевищувати 30–40 років.

В основних галузях промисловості експлуатується понад 35 млн. тон несучих металевих та понад 250 млн. м3 залізобетонних конструкцій, рівень фізичного зношення доволі значний.

Наявний житловий фонд перебуває у незадовільному технічному стані. Майже 54 тис. будинків (5 % житлового фонду України) віднесено до категорії старих та аварійних.

Аварії на електроенергетичних системах

Подібні аварії призводять до надзвичайних ситуацій, зазвичай через вторинні наслідки. Особливо тяжкі наслідки мають аварії на електроенергетичних мережах у зимовий сезон, а також у віддалених та важкодоступних районах. Стан українських електричних мереж із року в рік погіршується, що призводить до аварійних ситуацій на рівні окремих областей.

Аварії на системах життєзабезпечення

Подібні аварії виникають переважно в містах з великим скупченням людей, промислових підприємств.

Локалізація пошкоджень на зруйнованих мережах повинна проводитися негайно. Особливо значні руйнування можуть виникнути під час несвоєчасного переключення бензопроводів, газопроводів та інших систем паливопостачання та технологічних трубопроводів.

Загальна протяжність водопровідних мереж в Україні становить приблизно 180 тис. км, з яких 33 % нині перебувають в аварійному стані та потребують негайної заміни.

Гідродинамічні аварії

Гідротехнічна споруда – об’єкт господарювання, який знаходиться поблизу водної поверхні та призначений для:

–використання кінетичної енергії води, що рухається, з метою перетворення її в інші види енергії;

–охолодження відпрацьованого пару ТЕС та АЕС;

–захисту прибережної території від води;

–забору води для зрошення та водозабезпечення;

–осушення;

–рибозахисту;

–регулюваня рівнів води;

–забезпечення діяльності річкових та морських портів, суднобудівельних та судноремонтних підприємств, судноплавства;

–підводного видобування, зберігання та транспортування корисних копалин.

51

Руйнування (прорив) гідротехнічної споруди виникає внаслідок дії сил природи (землетрус, ураган, розмив дамби, греблі) або діяльності людини, а також через конструктивні дефекти або помилки проектування.

До основних гідротехнічних споруд належать: греблі, водозабірні та водоскидні споруди, загати.

Прорив – ушкодження в тілі греблі, дамби, шлюзі, які є наслідком їх розмиву з утворенням хвиль прориву та катастрофічних затоплень або з утворенням проривного паводка.

Хвиля прориву виникає за умови одночасного накладання двох процесів: падіння води водосховища і різкого збільшення об’єму води в місці падіння. Висота хвилі прориву і швидкість її розповсюдження залежить від розмірів прориву, різниці рівнів води і топографічних умов русла річки та її гирла. Висота хвилі прориву складає 2–50 м.

Швидкість руху хвилі прориву, як правило, знаходиться у діапазоні від 3 до 25 км/год, а висота 2–50 метрів.

Евакуація населення із зон можливого катастрофічного затоплення проводиться передусім з населених пунктів, що знаходяться поблизу гребель, хвиля прориву яких може досягти зазначених населених пунктів менше ніж за чотири години, а з інших населених пунктів – за наявності безпосередньої загрози їх затоплення.

Гідродинамічна аварія – надзвичайна подія, пов’язана із виведенням з ладу (руйнуванням) гідротехнічної споруди або її частини та некерованим переміщенням великих мас води, які несуть руйнування та затоплення значних територій. Це аварії на гідротехнічних спорудах, коли вода поширюється з великою швидкістю, що створює загрозу виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру.

Для запобігання можливих раптових проривів на греблях водосховищ, захисту населення та матеріальних цінностей завчасно виконують такі заходи:

а) адміністративні:

–обмеження будівництва житлових будинків та об’єктів господарювання у місцях, які підпадають під дію можливої хвилі прориву наступного затоплення;

–евакуація населення із зон, де час добігання хвилі прориву, після

руйнування греблі, складає менше чотирьох годин – терміново, а з решти території – за виникнення загрози затоплення;

б) інженерно-технічні:

–обвалування (будівництво дамб) населених пунктів та сільськогосподарських угідь;

–створення надійних дренажних систем;

52

–берегоукріплювальні роботи для запобігання зсувів, обвалів тощо;

–улаштування гідроізоляції та спеціальних кріплень на будинках та спорудах;

–насадження низькостовбурних лісів із вільхи, верби, осики та берези, що збільшує шорсткість поверхні та сприяє зменшенню швидкості хвилі прориву.

Рекомендації щодо дій населення в умовах загрози руйнування греблі водосховищ:

–проводиться оповіщення та інформування населення;

–завчасно сплановані маршрути можливої евакуації на підвищені ділянки місцевості;

–необхідно остерігатись обірваних проводів, проводів, що обвисли, повідомляти про наявність таких пошкоджень, а також про руйнуваня каналізаційних та водопровідних мереж у відповідні комунальні служби;

–не можна вживати в їжу продукти, які знаходилися в контакті з водяними потоками.

53

Вахула О.М., Качан С.І.

І. Пожежна безпека

1.Загальні поняття про основи теорії горіння.

2.Небезпечні для людини чинники пожежі.

3.Класифікація об’єктів за їхньою пожежовибухонебезпекою.

4.Показники пожежота вибухонебезпеки речовин та матеріалів.

5.Законодавча база в галузі пожежної безпеки.

6.Основи забезпечення пожежної безпеки підприємств, установ, організацій. Відповідальність за порушення (невиконання) вимог пожежної безпеки.

1. Загальні поняття про основи теорії горіння

Горінням називається складний фізико-хімічний процес взаємодії горючої речовини та окисника, який супроводжується виділенням тепла та випромінюванням світла. Умовами для виникнення та перебігу горіння є наявність горючої речовини, окисника і джерела запалювання. Здебільшого горіння відбувається в результаті екзотермічного окиснення речовини, здатної до горіння, – окисником (киснем повітря, хлором та ін.).

Загальною властивістю горіння є здатність джерела полум’я переміщуватися по всій горючій суміші через передавання тепла чи дифузії активних частинок із зони горіння у свіжу суміш. В першому випадку реалізується тепловий, а в другому – дифузний механізм розповсюдження полум’я. Як правило, горіння відбувається за комбінованим тепловим дифузним механізмом. Для горіння характерні три типові стадії: виникнення, розповсюдження та згасання полум’я.

Ініціювання горіння газової суміші в одній точці призводить до нагрівання сусідніх шарів; в них також починається хімічне перетворення. Тому під час запалювання горюча суміш згорає пошарово. Зона горіння переміщується по суміші, забезпечуючи розповсюдження полум’я. Горіння рідин відбувається в газовій фазі. У результаті випаровування над поверхнею рідини утворюється паровий струмінь, змішування та хімічна взаємодія якого з киснем повітря забезпечує формування зони горіння. Горіння твердих речовин має багатостадійний характер. Під впливом зовнішнього тепла відбувається нагрівання твердої фази, що супроводжується розкладом та виділенням газоподібних продуктів. Потім ці продукти запалюються та згорають. Тепло від утвореного факела впливає на поверхню твердої речовини, спричиняючи поступання в зону горіння нових порцій горючих газів.

54

Горючі речовини – це тверді, рідкі, газоабо пилоподібні речовини, що здатні горіти, тобто окиснюватися з виділенням тепла та світла. Окиснювачами у процесі горіння можуть бути кисень, хлор, бром та деякі інші речовини, зокрема складні: азотна кислота, бертолетова сіль, калійна та натрієва селітри й інші речовини, які під час нагрівання або удару можуть розкладатися з виділенням кисню. Однак звичайно окиснювачем у процесах горіння є кисень, що міститься у повітрі. Джерела запалювання бувають відкриті – полум’я, іскри, розжарені об’єкти, світлове випромінювання тощо та приховані: тепло хімічних реакцій, адсорбції, мікробіологічних процесів, адіабатичного стиснення, удару, тертя та ін. Горюча речовина та кисень є реагуючими речовинами і разом складають горючу систему, а джерело запалювання викликає у ній реакцію горіння. Під час сталого горіння джерелом запалювання є зона реакції.

Як правило, усі речовини горять у паровій або газовій фазі. Місцем виділення тепла у процесі горіння є зона горіння – тонкий світлий шар газів, у який, з одного боку, надходить пальне (горюча речовина), а з іншого – з повітря крізь продукти горіння дифундує кисень. Стехіометрична суміш (тобто суміш у відповідному кількісному співвідношенні між речовинами-реагентами), яка утворюється в зоні горіння, згорає за частку секунди. Тому концентрація кисню та пального в зоні горіння дорівнює нулю, а концентрація продуктів згорання є максимальною. Через те, що весь кисень у зоні горіння вступає в реакцію, в зоні парів та газів горіння відсутнє. У цій зоні пари та гази, рухаючись угору, поступово нагріваються за рахунок дифундуючих нагрітих продуктів згорання і біля зони горіння розпадаються з утворенням атомів, радикалів та нових, меншого розміру молекул. У такому вигляді пальне у суміші з продуктами згорання надходить до зони горіння.

2. Небезпечні для людини чинники пожежі

Вибух – це надзвичайно швидке екзотермічне хімічне перетворення вибухонебезпечного середовища, яке супроводжується виділенням енергії та утворенням стиснених газів, що здатні виконувати роботу (ГОСТ 12.1.010-76).

Пожежа – це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що поширюється в часі та просторі. Пожежна небезпека – можливість виникнення та (або) розвитку пожежі. Коли людина перебуває в зоні впливу пожежі, то вона може потрапити під дію наступних небезпечних та шкідливих чинників: токсичні продукти горіння; вогонь; підвищена температура середовища; дим; недостатність кисню; руйнування будівельних конструкцій; вибухи; витікання небезпечних речовин, що відбулося внаслідок пожежі; паніка.

55

Токсичні продукти горіння становлять найбільшу загрозу для життя людини, особливо під час пожеж у будівлях. Адже в сучасних виробничих, побутових та адміністративних приміщеннях наявна значна кількість синтетичних матеріалів, що є основними джерелами токсичних продуктів. Так під час горіння пінополіуретану та капрону утворюється ціаністий водень (синильна кислота), вініпласту – хлористий водень та оксид вуглецю, лінолеуму – сірководень та сірчистий газ тощо. Найчастіше під час пожеж екологи зазначають про високий вміст у повітрі оксиду вуглецю.

Вогонь – надзвичайно небезпечний чинник пожежі. Під час пожежі температура полум’я може досягати 1200–1400 °С та у людей, що знаходяться у зоні пожежі випромінювання, полум’я можуть викликати опіки та больові відчуття.

Небезпека підвищеної температури середовища полягає в тому, що вди-

хання розігрітого повітря разом із продуктами горіння може призвести до ураження органів дихання та смерті. В умовах пожежі підвищення температури середовища до 60 °С вже є життєвонебезпечною для людини.

Дим – це велика кількість видимих найдрібніших твердих та (або) рідких часточок незгорілих речовин, що знаходяться в газах у завислому стані. Він викликає інтенсивне подразнення органів дихання та слизових оболонок.

Недостатність кисню спричинена тим, що в процесі горіння відбувається хімічна реакція окиснення горючих речовин та матеріалів. Небезпечною для життя людини уже вважається ситуація, коли вміст кисню в повітрі знижується до 14 % (норма 21 %). За концентрації кисню 9–11 % смерть настає за кілька хвилин.

Вибухи збільшують площу горіння та можуть призводити до утворення нових осередків пожеж. Люди, що перебувають поблизу, можуть підпадати під дію вибухової хвилі, отримувати ураження уламками тощо.

Руйнування будівельних конструкцій відбувається внаслідок втрати несучої здатності під впливом високих температур та вибухів. До того ж люди можуть отримати значні травми, опинитися під уламками завалених конструкцій.

Паніка переважно спричинюється швидкими змінами психічного стану людини, як правило, депресивного характеру в умовах пожежі. Коли дія чинників пожежі перевищує межу психофізіологічних можливостей людини, то її може охопити панічний стан. Паніка – це жахливе явище, здатне призвести до масової загибелі людей.

56

3. Класифікація об’єктів за їхньою пожежо-, вибухонебезпекою

Розрізняють такі ступені вогнестійкості будинків: I, II, III, IIIa, IIIб, IV, IVa, V.

I, II. Будинки з несучими та огороджуваними конструкціями з природних або листових та плиткових негорючих матеріалів.

III. Будинки з несучими та огороджуваними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону, залізобетону. Для перекриттів дозволяється використовувати дерев’яні конструкції, захищені штукатуркою або негорючими листовими, плитковими матеріалами.

IIIa. Будинки переважно з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса виготовлені з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції виготовлені з металевих профільованих листів або інших негорючих матеріалів з утеплювачем або негорючим, або груп горючості Г1, Г2.

IIIб. Будинки здебільшого одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса виготовлені з деревини, з попереднім вогнезахисним обробленням.

IV. Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з деревини або інших горючих матеріалів, захищених від дії вогню та високих температур штукатуркою або іншими листовими, плитковими матеріалами.

IVa. Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса виготовлені з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції виготовлені з металевих профільованих листів або інших негорючих матеріалів з утеплювачем груп горючості Г3, Г4.

V. Будинки, до несучих та огороджувальних конструкцій яких не висуваються вимоги щодо вогнестійкості та межі поширення вогню.

Отже, найнебезпечніші щодо пожежозаймистості будівлі IV і V ступенів вогнестійкості.

Унаслідок пожежі відбувається згорання предметів й об’єктів та їхнє руйнування. Іншими наслідками пожежі можуть бути: вибухи, витоки отруйних газів чи речовин, що забруднюють навколишнє середовище.

Залежно від масштабів пожежі поділяються на:

–пожежі, що виникли в окремих будинках та будівлях;

–пожежі, що охопили понад 25 % будівель;

–вогняні смерчі, що мають стійкий характер та охопили близько 90 % будівель.

Відповідно до вимог Державних будівельних норм України “Пожежна безпека об’єктів будівництва” (ДБН 8.1.7-2002) вводяться обмеження щодо поширення небезпечних факторів пожежі в будинках, які досягаються:

57

–застосуванням конструктивних та об’ємно-планувальних рішень, спрямованих на створення перешкод поширенню небезпечних факторів пожежі у приміщеннях, між приміщеннями, поверхами, протипожежними відсіками та секціями;

–зменшенням пожежної небезпеки будівельних матеріалів та конструкцій, а також оздоблень та облицювань, що застосовуються у приміщеннях та на шляхах евакуації;

–зменшенням вибухонебезпечної та пожежної небезпеки технологічного процесу, використанням засобів, що перешкоджають розливанню та розтіканню горючих рідин під час пожежі;

–застосуванням засобів пожежогасіння, а також інших інженернотехнічних рішень, спрямованих на обмеження поширення небезпечних чинників пожежі.

Вибух – це явище надзвичайно швидкого горіння речовин, яке складається з трьох етапів: спалаху, вибуху та детонації. Швидкість згорання речовини становить:

–під час горіння – міліметри – сантиметри за секунду;

–під час спалаху – десятки метрів за секунду;

–під час вибуху – сотні метрів за секунду;

–під час детонації 1–4 км/c.

Крім твердих речовин, газів та рідин, вибухонебезпечними є також парові, водогрійні котли, компресори, трубопроводи, ацетиленові генератори, балони, ресивери та інше устаткування та механізми.

Високий рівень пожежовибухонебезпеки мають підприємства та об’єкти нафтогазового, нафтохімічного та нафтогазопереробного комплексу, які містять велику кількість пожежовибухонебезпечних об’єктів, а саме: майже 200 устаткувань комплексної підготовки нафти та газу, 43 тис. км магістральних трубопровідних систем, 13 підземних сховищ газу, понад 1,3 тис. газорозподільних станцій, майже 230 тис. км газопроводів, систем газопостачання населених

Основними причинами виникнення пожеж та вибухів стали: порушення вимог безпеки під час виконання газонебезпечних робіт, несвоєчасне виконання діагностичних та ремонтних робіт, порушення вимог безпеки під час виконання ремонтних робіт.

Пожежна безпека є складовою виробничої та організаційної діяльності посадових осіб, працівників підприємств, установ, організацій тощо.

58

4. Показники пожежота вибухонебезпечності речовин і матеріалів

Щоб одержати початкові дані для розроблення заходів щодо забезпечення пожежної та вибухової безпеки, під час визначення категорії та класу приміщень і будівель відповідно до вимог норм технологічного проектування, стандартів ССБП, будівельних норм та правил, правил будови електроустаткувань встановлена номенклатура показників пожежо-вибухонебезпеч- ності речовин і матеріалів.

У ГОСТі 12.1.044-89 “Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения” наведено 20 показників, перелік яких за необхідності може бути розширений. Вибір показників для характеристики пожежо-, вибухонебезпечності тих чи інших речовин та матеріалів залежить від агрегатного стану речовини (матеріалу) та умов її застосування.

Горючість є кваліфікаційною характеристикою здатності речовин та матеріалів до горіння і застосовується для таких потреб: кваліфікації речовин та матеріалів за горючістю; визначення категорії і класу приміщень за вибухопожежною та пожежною небезпечністю; під час розроблення заходів щодо забезпечення пожежної безпеки. За горючістю речовини та матеріали поділяють на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі – це речовини та матеріали, які не здатні горіти у повітрі. Проте серед них можуть бути пожежонебезпечні, наприклад, окиснювачі та речовини, що виділяють горючі продукти під час взаємодії з водою, киснем або з іншими речовинами. До негорючих речовин належать усі мінеральні та більшість штучних неорганічних матеріалів.

Важкогорючі – речовини та матеріали, що здатні горіти в повітрі під час дії джерела запалювання, але не здатні самостійно горіти після його вилучення. Це можуть бути композиції, що складаються з органічного матеріалу та мінерального наповнювача.

Пожежі та вибухи є найпоширенішими надзвичайними ситуаціями в сучасному індустріальному суспільстві.

Виникнення пожеж залежить від типу виробництва, властивостей речовин, які зберігаються, категорії приміщень, конструктивних характеристик будівель залежно від ступеня їхньої вогнестійкості.

За вибухота пожежонебезпекою усі приміщення розподіляють на п’ять категорій: А, Б, В, Г та Д.

Категорія А (вибухота пожежонебезпечна) – це горючі гази, легкозаймисті рідини з температурою спалаху не більше 28 °С у такій кількості, що можуть

59

утворювати вибухонебезпечні парочи газоповітряні суміші, під час займання яких розвивається розрахунковий надмірний тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5кПа. До цієї категорії виробництв належать цехи оброблення та використання металевого натрію та калію, нафтопереробні та хімічні підприємства, склади бензину, приміщення стаціонарних кисневих та лужних акумуляторних устаткувань, водневі станції тощо.

Категорія Б (вибухота пожежонебезпечна) – горючий пил або волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху понад 28 °С, горючі рідини у такій кількості, що здатні утворювати вибухонебезпечні пилоповітряні або пароповітряні суміші, під час займання яких розвивається розрахунковий надмірний тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа. Наприклад, цехи приготування та транспортування вугільного пилу та деревного борошна, цехи цукрової пудри, цехи оброблення синтетичного каучуку, мазутне господарство електростанцій тощо.

Категорія В (пожежонебезпечна) – горючі займисті та важкогорючі речовини і матеріали (зокрема пил та волокна), речовини та матеріали, здатні тільки горіти під час взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним, за умови, що приміщення, де вони перебувають, не належать до категорії А та Б. Це лісопильні та деревообробні цехи, цехи текстильної та лісопильної промисловості, швейні та трикотажні фабрики, мастильне господарство, електростанції, гаражі тощо.

Категорія Г – негорючі речовини та матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, процес оброблення яких супроводжується виділенням тепла, іскор та полум’я; горючі гази, рідини та тверді речовини, які спалюються або утилізуються як паливо. До них належать: ливарні, плавильні, ковальські та зварювальні цехи, цехи гарячого прокату металу, котельні, головні корпуси електростанцій тощо.

Категорія Д – негорючі речовини та матеріали у холодному стані. Допускається зараховувати до цієї категорії приміщення, в яких містяться горючі рідини у системах змащення, охолодження та гідроприводу обладнання, кількостю не більше 60 кг одиниці обладнання в разі не більше 0,2 мПа, кабельні електропроводки до обладнання, окремі предмети меблів на місцях. До них належать: цехи холодного оброблення металу, содове виробництво, насосні та водоприймальні пристрої електростанцій, вуглекислотні та хлораторні устаткування.

60