Основи пожежної безпеки План

(логіка викладу і засвоєння матеріалу)

15.1. Основні поняття та визначення.

15.2. Основні причини пожеж у сільському господарстві.

15.3. Характеристика матеріалів за ступенем займання і підтримкою горіння.

15.4. Класифікація виробництва за категоріями вибухо- та пожежної небезпеки.

15.5. Вимоги пожежної безпеки до сільськогосподарських приміщень.

15.6. Вимоги пожежної безпеки до території підприємства.

Література

1. Закон України «Про охорону праці» від 21.11.2002 р.

2. Беликов А.С. и др. Основы охраны труда: Ученик./Под. ред. А.С. Беликова.- Днепропетровск: «Журфонд», 2007.- 494 с.

3. Охорона праці /Г. М. Гряник, С. Д. Лахман, Д. А. Бутко та ін. – К.: „Урожай”, 1994. – 227.

4. Канарев Ф. М. Охрана труда. – М.: Агропромиздат, 1988. - 350 с.

15.1. Основні поняття та визначення

Горіння — складний фізико-хімічний процес, що супроводжується виділенням теплоти і випромінюванням світла.

У звичайних умовах процес горіння характеризується, як з'єднання горючої речовини з киснем повітря. Деякі речовини можуть вибухнути і без кисню з утворенням теплоти і полум'я (стиснутий ацетилен, хлористий азот, озон). В цьому випадку спостерігається реакція розкладу речовин. Водень і деякі метали можуть горіти в атмосфері хлору, мідь — в парах сірки, магній — двоокисі вуглецю і т. д.

Для процесу горіння в звичайних умовах повинна бути речовина, здатна горіти, джерело вогню з певною здатністю надати необхідну енергію горіння і певна кількість кисню. При зниженні концентрації кисню в повітрі інтенсивність горіння різко знижується, а при концентрації його в повітрі до 8—10 %, горіння може повністю припинитись. Крім того, горіння речовини може проходити інтенсивніше при збільшенні її питомої поверхні. Горіння може бути повним і неповним. При надмірній кількості кисню в повітрі горіння буде повним. При цьому продуктами згоряння будуть двооксид вуглецю, вода, азот, сірчаний ангідрид. При недостатній кількості кисню згоряння буде не повним з виділенням таких продуктів як оксид вуглецю, спирти, кетони, альдегіди та ін.

Горіння буває дифузійне і кінетичне. Якщо кисень проникає в зону горіння дифузії, таке горіння називають дифузійним. Дифузійне горіння найбільш поширене, воно виникає і під час пожежі.

Кінетичним називають горіння заздалегідь підготовленої горючої суміші. Якщо такі горючі суміші будуть хімічно однорідні (суміші горючих газів, парів, пилу з повітрям) і горючі речовини в них змішані з повітрям рівномірно, то процес горіння називають гомогенним. Якщо такі суміші не рівномірні і мають межу поділу, то процес горіння називають гетерогенним.

Пожежа — неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що наносить матеріальний збиток.

Як правило, процес горіння створюють речовини, що мають підвищену пожежну небезпеку.

Пожежна безпека — стан об'єкта, при якому виключається можливість пожежі, а в випадку її виникнення унеможливлюється дія на людей небез­печних факторів пожежі і забезпечується захист матеріальних цінностей.

Пожежна безпека створюється завдяки організації систем запобігання пожежі і пожежного захисту.

Система запобігання пожежам — комплекс організаційних заходів і технічних засобів, спрямованих на запобігання можливому виникненню пожежі.

Система пожежного захисту — комплекс організаційних заходів і техніч­них засобів, що запобігають дії на людей небезпечних факторів пожежі і обмежують матеріальні збитки від неї.

Вибух — процес надзвичайно швидкого горіння, що супроводжується швидким наростанням тиску і має велику руйнівну здатність.

Якщо в повітряному середовищі виникне така концентрація пилу, парів або газів, яка досягне значення між нижньою і верхньою межею займання, то при наявності відкритого джерела вогню станеться вибух.

Концентраційні межі вибуху (займання) деяких горючих газів і парів легкозаймистих і горючих рідин

Назва речовини	Нижня межа при 20 °С	Верхня межа при 20 °С
	%за об'ємом г/м3	% за об'ємом	г/м3
Метиловий спирт	6,7 46,5	38,5	512,0
Етиловий спирт	3,61 50,0	19,0	363,0
Бутан	1,8 37,4	8,5	204,8
Метан	5,28 16,66	15,4	102,6
Пропан	2,31 36,6	9,5	173,8
Ацетилен	2,5 16,5	82,0	885,6
Пропилен	2,3 34,8	11,1	169,0
Етилен	3,11 35,0	35,0	406,0
Бензол	1,43 42,0	9,5	308,0
Ксилол	1,0 44,0	7,6	334,0
Толуол	1,25 38,2	7,0	268,0
Ацетон	2,91 38,6	13,0	314,0
Аміак	17,0 112,0	27,0	189,0
Сірководень	4,0 61,0	44,5	628,0
Бензин паливний	2,4 137,0	4,9	281,0
Бензин розчинник	1,9	5,1	—
Водень	4,09 3,4	80,0	66,4

Пил деяких сільськогосподарських продуктів має такі значення нижньої межі вибуху (г/м³): цукор — 8,9; торф — 10,1; борошно — 30,2—63,0; лляна костриця — 16,6; сіно — 20,2—70,5; пшенична січка — 45,4; макуха — 20,2— 27,7; просяні відходи — 47,8; крохмаль картопляний — 40,3; тютюн — 68,0; тирса — 65,0.

Найбільш небезпечним є високодисперсний пил, бо він має велику сумарну поверхню, що створює підвищену хімічну активність.

Горючі пил і волокна вибухонебезпечні, якщо їх концентраційна межа спалаху не перевищує 65 г/м³,

Для більшості видів пилу нижня концентраційна межа становить 25— 35 г/м³. Така концентрація характеризується високою запиленістю повітря, при якій важко розрізняти предмети на віддалі 1—2 м.

Значення нижньої межі вибуху різних видів пилу змінюється залежно від вологості, дисперсності, вмісту летких фракцій, зольності, температури і теплової потужності джерела запалення і інших факторів.

Пожежегасіння - це комплекс заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі. Оскільки для виникнення і розвитку процесу горіння, що обумовлює явище пожежі, необхідно одночасне з'єднання горючої речовини, окислювача і безупинного потоку тепла від вогнища пожежі до горючого матеріалу, то для припинення горіння досить виключити який-небудь з цих елементів.

Таким чином, припинення горіння можна домогтися зниженням змісту горючого компонента, зменшенням концентрації окислювача, зниженням енергії активації реакції і, нарешті, зниженням температури процесу. Відповідно до викладеного існують наступні способи пожежегасіння:

охолодження вогнища чи горіння палаючого матеріалу нижче визначених температур;

ізоляція вогнища горіння від повітря;

зниження концентрації кисню в повітрі шляхом розведення негорючими газами;

гальмування (інгібірування) швидкості реакції окислювання;

механічний зрив полум'я сильним струменем газу або води;

створення умов вогнеперешкоди, при яких полум'я поширюється через вузькі канали, перетин яких нижче діаметра гасіння.

Для досягнення цих ефектів застосовують різні вогнегасні речовини і склади (які надалі назвемо засобами гасіння). В даний час засобами гасіння використовують:

-воду, яка може подаватися у вогнище пожежі суцільними чи розпиленими струменями;

-піни (повітряно-механічна і хімічна різної кратності), які представляють собою колоїдні системи, що складаються з пухирців повітря (у випадку повітряно-механічної піни), оточених плівками води;

-інертні газові розріджувачі (диоксид вуглецю, азот, аргон, водяний пар, димові гази);

-гомогенні інгібітори - низкокиплячі галогеновуглеводи (хладони);

• гетерогенні інгібітори - вогнегасні порошки.

• комбіновані склади.

Вибір засобу гасіння та способу його подачі визначається класом пожежі й умовами розвитку пожежі.

Вода - це найбільш поширений і достатньо ефективний вогнегасний засіб. Вода має високу теплоємність - 4,19 Дж/кг К , що забезпечує воді високі якості по охолодженню поверхні. Під час гасіння пожежі під впливом високих температур - відбувається перехід її в пару. З 1 л води утворюється близько 1700 л пари. При цьому відбувається розбавлення реагуючих речовин. Внаслідок великих значень теплоти пароутворення (близько 2260 Дж/кг) вода забирає із зони горіння велику кількість тепла, що дає значний охолоджувальний ефект. Вода має високу термічну стійкість. Розклад її на водень та кисень відбувається при температурах понад 1700°С. Тому гасіння водою більшості горючих матеріалів та рідин є безпечним, адже температура їх горіння не перевищує 1300 °С.

Найбільш вогнегасний ефект спостерігається при застосуванні води у дрібнорозпиленому стані. Такою водою можна гасити навіть горючі рідини, оскільки туманоподібна хмара дрібнорозпиленої води спричиняє ізолювальний ефект. Застосування розчинів змочувачів, які зменшують поверхневий натяг води, дає можливість зменшити її витрати на гасіння деяких матеріалів на 30 – 50 %.

До недоліків води відноситься:

- її недостатньо змочувальна здатність при гасінні волокнистих матеріалів (деревина, бавовна та ін.) і висока рухливість, що веде до великих утрат води і псуванню навколишніх предметів. Для подолання цих недоліків до води додають речовини поверхнево-активні (змочувані) та ті, що підвищують в'язкість(натрію - карбоксиметил - целлюлоза);

• воду не можна застосовувати для гасіння металів і їхніх гідридів і карбідів, металоорганічних з'єднань і деяких інших речовин;

• вода є гарним провідником електричного струму, тому воду не можна застосовувати для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою.

• вада не може застосовуватися при температурах нижче 0 ⁰С.

Піна - це колоїдна дисперсна система, яка складається з рідини та пузирків газу. Стінки пузирків утворюються із розчинів поверхнево-активних речовин і стабілізаторів.

Піни розподіляють на хімічні та повітряно механічні.

Піна має досить низьку теплопровідність. Вона здатна перешкоджати випаровуванню горючих речовин, а також проникненню парів, газів, теплового випромінювання. Усе це обумовлює її ізолювальні властивості.

Важливими характеристиками піни є її стійкість і кратність. Низкократними пінами гасять вогонь, головним чином, на поверхнях.

Для гасіння горючих рідин застосовуються піни кратністю до 100. Вони добре затримуються і розтікаються на поверхні, ефективно перешкоджаючи проникненню крізь них горючих парів, мають охолоджувальну дію.

Для об'ємного гасіння, витіснення диму, ізоляції технологічних установок від впливу теплових потоків використовують високократну піну. При об'ємному гасінні пожежі не слід подавати водяні струмені на піну, оскільки під їх дією вона руйнується.

Повітряно-механічну піну одержують за допомогою піногенеруючих апаратів і спеціальних добавок - піноутворювачів ( ПУ), які забезпечують зниження поверхневого натягу на межі вода - повітря й забезпечуючих утворення колоїдної системи. У якості ПУ використовують солі органічних сульфокислот, фтористих з'єднань та ін. Зокрема, відомі ПО-ІД, ПО-ЗАИ, ПО-6К - для гасіння нафтопродуктів, твердих матеріалів, а також ПО-1С, ПО «Форзтол» -для гасіння ЛЗР (легкозаймистих рідин) (спиртів, ефірів, ацетону й ін.).

Хімічна піна утворюється при взаємодії розчинів кислот і лугів у присутності ПУ. В даний час хімічну піну використовують лише в деяких вогнегасниках.

Водяна пара, як ефективний засіб застосовують при гасінні пожеж у приміщенні об'ємом до 500 м і у невеликих забудовах.

Вогнегасні порошки являють собою дрібнопорушені мінеральні солі (карбонати і бікарбонати натрію і калію, фосфорно-амонійні солі, хлориди натрію і калію й ін.) з різними добавками, що перешкоджають злежуванню і комкуванню.

До достоїнств порошків відносяться їх висока вогнегасна здатність і універсальність (можливість гасіння різних матеріалів, у тому числі таких, які не можна гасити водою, пінами, хладонами). Механізм вогнегасної дії порошків полягає в інгібіруванні процесу горіння через знищення активних центрів полум'я на поверхні твердих часток або у результаті їхньої взаємодії з газоподібними продуктами розкладу порошків. Порошки застосовують для поверхневого гасіння, а також в установках флегматизації і знешкодження вибуху.

Найбільш широко застосовувані порошки:

Порошок ПСБ-3 (на основі бікарбонату натрію) належить до порошків загального призначення. Використовується для гасіння легкозаймистих і горючих рідин, газів, електроустаткування, двигунів.

Порошок ПСБ-3 непридатний для гасіння тліючих матеріалів, а також лужних металів.

Вогнегасні порошки П2-АП, П-2АПМ (на основі амофосу) загального призначення мають таку ж сферу застосування, як порошок ПСБ-3, але додактово успішно гасять вуглецеві тліючи матеріали (папір, деревину, вугілля тощо).

Порошок Пірант-А та його модифікації Пірант-АН, Пірант-АК виготовляються на основі фосфорно-амонійних солей. Застосовуються для гасіння тліючих та твердих горючих металів, горючих рідин, газів, електроустановок.

Порошок П-4АП призначений для об'ємного гасіння. Гасить горючі гази, рідини, тліючі матеріали в закритих об'ємах. З метою припинення горіння при об'ємному гасінні необхідно створити протягом декількох секунд по всій зоні горіння таку концентрацію порошку, при якій його загальна поверхня забезпечить необхідну швидкість ліквідації активних центрів реакції горіння. Це досягається подаванням порошку з необхідною інтенсивністю та рівномірним його розподілом по усій зоні горіння.

Порошок К-30 призначений гасити лужні метали, титанову стружку, що горять, на відкритих площах. Необхідною умовою припинення горіння під час гасіння цим порошком є покриття палаючої поверхні кіркою вогнегасного порошку певної товщини.

Термін зберігання більшості порошків не менше 5 років. Температурний діапазон використання від -50 °С до+ 50 С.

Інертні розріджувачі застосовують для об'ємного гасіння і флегматизації, тобто для створення середовища, яке не підтримує

горіння зі вмістом кисню менше МВВК (максимальний вибухонебезпечний вміст кисню).