6.3. Оценка пожароопасности объекта

Под пожарной обстановкой понимается совокупность послед­ствий стихийных бедствий, аварий (катастроф), первичных и вто­рич­ных, поражающих факторов ядерного оружия, других современ­ных средств поражения и прежде всего зажигательных средств, в результате которых возникают пожары, оказывающие влияние на устойчивость работы объектов экономики и жизнедеятельность населения.

Оценка пожарной обстановки включает [14]:

• определение масштаба и характера (вида) пожара (отдельные очаги, сплошные пожары, пожары в завалах, низовые, верховые, подземные, степные (полевые) пожары); скорости и направления пожара; площади зон задымления и времени сохранения дыма и др.;

• анализ влияния пожаров на устойчивость работы отдельных элементов и объекта в целом, а также на жизнедеятельность населения;

• выводы об устойчивости отдельных элементов и объекта в целом к возгоранию и рекомендации по её повышению;

• предложения по выбору наиболее целесообразных действий пожарных подразделений и формирований ГО по локализации и тушению пожаров, эвакуации при необходимости рабочих, служа­щих, населения и материальных ценностей из зоны (очага) пожара и др. Оценка пожарной опасности производится на основе сочета­ния данных прогноза пожарной разведки.

Исходными данными для прогнозирования пожарной обстановки являются сведения о наиболее вероятных стихийных бедствиях, авариях (катастрофах); данные о пожаро- и взрывоопасности объекта и его элементов, окружающей среды, особенно лесов и населённых пунктов; данные о метеоусловиях; рельеф местности; наличие различных преград; наличие водоисточников и др.; данные о противнике, его намерениях и возможностях по применению ядерного оружия, зажигательных (в том числе лазерных) средств.

Возможность возникновения очагов воспламенения и горения устанавливается по данным возгораемости материалов; по вторич­ным факторам поражения, вызванным воздействием ударной волны (разрушение печей, газопроводов, порывы и пробои электропро­водки, кабелей и т.п.).

Образование очагов пожаров и их развитие зависят также от степени огнестойкости зданий и сооружений и пожароопасности техно­логических процессов.

По пожарной опасности объекты в соответствии с характером технологического процесса подразделяют на пять категорий: А, Б, В, Г и Д [15].

Объекты категории А: нефтеперерабатывающие заводы, хи­миче­­ские предприятия, цехи фабрик искусственного волокна, скла­ды бензина, цехи обработки и применения металлического натрия, калия и др.

Объекты категории Б: цехи приготовления и транспортировки угольной пыли и древесной муки, размолочные отделения мельниц, цехи обработки синтетического каучука, изготовления сахарной пудры, склады киноплёнки и др. Пожары на предприятиях кате­горий А и Б возможны при средних и даже слабых разрушениях; наиболее уязвимы на этих объектах воздушные коммуникации.

Объекты категории В: лесопильные, деревообрабатывающие, сто­лярные, модельные и лесотарные цехи, отрытые склады масел, масляное хозяйство электростанций, цехи текстильного произ­водства и др.

Объекты категории Г: металлические производства, предприя­тия горячей обработки металла, термические и другие цехи, а также котельные.

Объекты категории Д: предприятия по холодной обработке ме­тал­ла и другие, – связанные с хранением и переработкой несго­раемых материалов.

На объектах категорий В, Г и Д возникновение пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий, а образование сплошных пожаров – от плотности застройки.

Здания и сооружения по огнестойкости делятся на пять степеней: I – основные элементы выполнены из несгораемых мате­риалов, а несущие конструкции обладают повышенной сопротивляе­мостью к воздействию огня; II – основные элементы выполнены из несгораемых материалов; III – с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перегородками и перекрытиями; IV – оштука­ту­ренные деревянные здания; V – деревянные неоштукату­ренные строения.

Наиболее опасными являются здания и сооружения, выпол­ненные из сгораемых материалов – III, IV и V степеней ог­не­стойкости.

На развитие пожаров на объекте влияет также степень разру­шения зданий, сооружений, технологических линий ударной волной.

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяется плотностью застройки территории объекта. О влиянии плотности размещения зданий на вероятность распространения пожара от здания к зданию можно судить по ориентировочным данным, приведенным в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Вероятность распространения пожара от здания к зданию в зависимости от плотности застройки территории объекта

Расстояния между зданиями, м	0	5	10	15	20	30	40	50	70	90
Вероятность распространения пожара, %	100	87	66	47	27	23	9	3	2	0

Пример оценки физической устойчивости цеха к воздействию светового излучения приведен в табл. 6.6. Таким образом, при оценке возможности возникновения пожаров изучают все здания и сооружения, производственные установки на территории объекта (цеха) и определяют места возможного возгорания, а также по­следствия, возникающие от пожара с учётом характера произ­водства.

По огнестойкости отдельных зданий и сооружений и характеру технологического процесса делается вывод о пожароустойчивости каждого цеха и объекта в целом, и на его основе вырабатываются мероприятия по повышению пожарной безопасности объекта.

Известно, что очаг ядерного поражения (ОЯП) характеризуется сложной пожарной обстановкой. В нём выделяются три основные зоны пожаров: зоны пожаров в завалах, зоны сплошных пожаров и зоны отдельных пожаров.

Зона пожаров в завалах охватывает всю зону полных и часть зоны сильных разрушений ОЯП. На внешней её границе избы­точное давление во фронте ударной волны ∆Р_ф – 45 кПа. Этому значению избыточного давления соответствует значение светового импульса (минимальное), вызывающее пожары в завалах. Радиус зоны определяется по формуле

, (6.3)

где R –	радиус зоны, км;
g –	мощность взрыва, кт.

Таблица 6.6

Пример оценки физической устойчивости цеха к воздействию светового излучения

Наиме- нование объекта	Категория производства по пожаро- взрывоопасности	Краткая характеристика	Возго­ра­емые материалы	Степень огнестойкости	Световой импульс, кДж/м2, вызывающий
					воспла-менение	устой- чивое горение
Сбороч- ный цех	В	Здание: промышленное с легким метал­лическим каркасом. Оборудование: конвейер, электропровода и кабели и т.д.	Сгораемых материалов нет Лента из про­­ре­зи­ненной тка­ни, резино­вая изо­ля­ция	1	– 500–630 250–420	– 1250–1700 630–840

Зона сплошных пожаров охватывает большую часть зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений ОЯП. На внешней границе её ∆Р_ф = 15 кПа при воздушном взрыве и Р_ф = 25 кПа – при наземном взрыве. Радиусы зон при воздушном и наземном взрывах определяются соответственно по формулам:

(6.4)

Зона отдельных пожаров охватывает часть зоны средних разрушений (при наземном взрыве), всю зону слабых разрушений (при воздушном взрыве часть её) и распространяется за пределы ОЯП. На внешней её границе ∆Р_ф = 7,5 кПа при воздушном взрыве и ∆Р_ф = 9,0 кПа при наземном взрыве. Радиусы зон при воздушном и наземном взрывах определяются соответственно из выражений:

(6.5)

Оценка устойчивости объекта к воздействию светового излучения ядерного взрыва проводится в следующем порядке:

• определяют максимальное значение светового импульса U_св.max, ожидаемое на объекте (оно определяется на расстоянии, где избыточное давление во фронте ударной волны максимальное для принятой мощности боеприпаса);

• определяют степень огнестойкости зданий и сооружений (по табл. 6.7);

• определяют категорию пожарной опасности производства;

• выявляют сгораемые элементы (материалы) зданий, конструк­ций и сгораемые вещества;

• определяют значения световых импульсов, при которых про­исходит воспламенение элементов из сгораемых материалов (по табл. 6.4);

• находят предел устойчивости здания к световому излучению и сопоставляют это значение с ожидаемым максимальным световым импульсом на объекте U_св.max;

• делают выводы и предложения, в которых указывают кон­кретные рекомендации по повышению пожарной устойчивости объекта.

Таблица 6.7

Характеристика огнестойкости зданий и сооружений

Степень огне­стой­кости зданий	Части зданий и сооружений
	Несущие стены лест­ничных клеток	Заполне­ния меж­ду сте­нами	Совме­щённые пе­ре­кры­тия	Между-этаж­ные и чер­дачные перекрытия	Перего­родки (несущие)	Противо­по­жарные стены (брандма­уэры)
I	Несгора­емые, 3 ч	Несгора- емые, 3 ч	Несгора- емые, 1 ч	Несгора­емые, 1,5 ч	Несгора­емые, 1 ч	Несгора­емые, 4 ч
II	То же, 2,5 ч	То же, 0,25 ч	То же, 0,25 ч	То же, 1ч	То же, 0,25 ч	То же, 4 ч
III	То же, 2 ч	То же, 0,25 ч	Сгора­емые	Трудно­сгораемые, 0,75 ч	Трудно­сгораемые, 0,25 ч	То же, 4 ч
IV	Трудно­сгора-емые, 0,5 ч	Трудно- сгора­емые, 0,25 ч	То же	То же, 0,25 ч	То же, 0,25 ч	То же, 4 ч
V	Сгора-емые	Сгора­емые	То же	Сгора-емые	Сгора­емые	То же, 4 ч

Примечание. Цифрами указаны пределы огнестойкости строи­тель­ных конструкций – период времени (ч) от начала воздействия огня на конструкцию до образования в ней сквозных трещин или до потери кон­струкцией несущей способности (обрушения).

Пример

Оценить устойчивость цеха машиностроительного завода к воздействию светового излучения ядерного взрыва, если завод расположен на расстоянии R = 6 км от вероятной точки при­целивания; ожидаемая мощность боеприпаса g = 0,5 Мт; взрыв воздушный; вероятное максимальное отклонение ядерного боепри­паса от точки прицеливания r = 0,8 км; здание цеха одноэтажное, кирпичное, бескаркасное, перекрытия – из железобетонных плит; технологическое оборудование включает мостовые краны и крановое оборудование, тяжёлые станки; коммунально-энергетические сети (КЭС) состоят из трубопроводов на металлических эстакадах и кабельной наземной электросети.

Предел огнестойкости стен зданий цеха – 25 ч, чердачного перекрытия из железобетонных плит – 1 ч. Кровля мягкая (толь по деревянной обрешётке); двери и оконные рамы деревянные, окра­шены в тёмный цвет; плотность застройки на заводе 30 %. Ме­теоусловия – слабая дымка.

Решение

1. Определяем минимальное расстояние до возможного эпи­центра взрыва:

R_x = R – r = 6 – 0,8 = 5,2 км.

2. По табл. 5.1 находим величину ожидаемого максимального светового импульса на расстоянии 5,2 км при воздушном взрыве мощностью 0,5 Мт для идеально прозрачной атмосферы.

U_св.max = 2000 кДж/м².

3. Для состояния атмосферы (слабая дымка) с учетом коэффициента прозрачности (табл. 6.2) имеем

U_св.max = 20000,66 = 1320 кДж/м².

4. По табл. 6.7 определяем степень огнестойкости здания цеха: по указанным в исходных данных характеристикам здание цеха имеет II степень огнестойкости. Результаты оценки, а также ха­рактеристики здания цеха и его элементов заносим в табл. 6.8.

5. Определяем категорию пожарной опасности цеха: меха­ни­че­ский цех с холодной обработкой металла относится к категории Д.

6. По табл. 5.4 находим световые импульсы, вызывающие во­пламенение сгораемых элементов здания:

• деревянные двери и оконные рамы, окрашенные в тёмный цвет – 300 кДж/м²;

• кровля толевая по деревянной обрешётке – 620 кДж/м².

Таблица 6.8

Результаты оценки устойчивости механического цеха к воздействию светового излучения

Элементы цеха и их краткая характе­ристика	Степень огнестойкости здания	Категория пожарной опасности производства	Возгораемые элементы (материалы) в здании и их характе­ристика	Световой импульс, вызывающий воспламенение элементов здания, кДж/м2	Предел устойчивости здания к световому излучению, кДж/м2	Разрушения здания при ∆Рmax	Зона пожаров, в которой может оказаться цех
Здание: одноэтажное кирпичное, бескаркасное, перекрытие из ж/б эле­ментов; пре­дел огне­стой­­кости пе­ре­кры­­тий – 1 ч, несущих стен – 2,5 ч	II	Д	Двери и окон­­­ные рамы де­ре­вян­ные, ок­ра­шенные в темный цвет. Кровля – толе­вая по де­ре­вян­ной об­ре­шетке	300 620	300	Сред­- ние	Зона сплош- ных пожа­ров

7. Определяем предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании, и делаем заключение об устойчивости цеха.

Предел устойчивости цеха к световому излучению равен:

U_св.lim = 300 кДж/м².

Так как U_св.lim < U_св.max (300<1320 кДж/м²), то, следо­ва­тельно, цех неустойчив к световому излучению.

8. Определяем зону пожаров, в которой окажется цех. Исходя из того, что здание цеха может получить средние разрушения, а плотность застройки на заводе составляет 30 %, заключаем, что цех может оказаться в зоне сплошных пожаров.

Выводы:

1. На машиностроительном заводе при воздушном ядерном взрыве мощностью 0,5 Мт ожидаются максимальный световой импульс 1320 кДж/м² и избыточное давление 25 кПа, что вызывает сложную пожарную обстановку. Цех завода окажется в зоне сплошного пожара.

2. Цех неустойчив к световому излучению, предел его устой­чивости 300 кДж/м².

3. Пожарную опасность для цеха представляют деревянные двери и оконные рамы, окрашенные в тёмный цвет, а также толевая кровля по деревянной обрешётке.

4. Необходимо повысить предел устойчивости цеха до 1320 кДж/м², проведя следующие мероприятия: заменить кровлю цеха на асбоцементную; деревянные оконные рамы и переплёты – на металлические; обить двери кровельным железом по асбестовой прокладке; провести в цехе профилактические противопожарные мероприятия.