Основы анализа взрыво-пожароопасности технологических процессов
Горение веществ и материалов. Пожар и его развитие 1.1. Термины и определения. Основные определения терминов данной главы приведены в СТ СЭВ 383-87 [15]. ПОЖАР — неконтролируемое горение, приводящее к ущербу. ГОРЮЧЕСТЬ — способность веществ и материалов к развитию горения.
Все вещества и материалы обладают определенной горючестью, т.е. способ¬ностью к развитию горения. ГОРЕНИЕ — экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождаю¬щаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделе¬нием дыма. Из данного определения вытекает, что горение — это любая реакция окис¬ления вещества, приводящая к выделению тепла. При этом реакция должна сопро вождаться пламенем, свечением или дымом. ПЛАМЕННОЕ ГОРЕНИЕ — горение веществ и материалов, сопровождаю¬щееся пламенем. ТЛЕНИЕ — беспламенное горение материала. ДЫМ — аэрозоль, образуемый жидкими и (или) твердыми продуктами неполного сгорания материалов. ВОЗГОРАЕМОСТЬ — способность веществ и материалов к возгоранию. ВОЗГОРАНИЕ — начало горения под воздействием источника зажигания.
То есть, начало выделения тепла в результате реакции окисления, сопрово¬ждающееся свечением, пламенем или дымом. САМОВОЗГОРАНИЕ — возгорание в результате самоинициируемых экзо¬термических процессов. Самовозгорание сопровождается пламенем, свечением или дымом.
ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТЬ — способность веществ и материалов к воспламенению.ВОСПЛАМЕНЕНИЕ — начало пламенного горения под воздействием источника зажигания.В отличие от возгорания, воспламенение сопровождается только пламенным горением. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ — самовозгорание, сопровождающееся пламенем. Самовоспламенение сопровождается только пламенем, в отличие от самовозгорания. САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ГОРЕНИЕ — горение материала после удаления источника зажигания. САЖА — тонкодисперсный аморфный углеродный остаток, образующийся при неполном сгорании. ОПАСНЫЙ ФАКТОР ПОЖАРА — фактор пожара, воздействие которого на людей и (или) материальные ценности может привести к ущербу.
Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценно¬сти, являются: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды;
токсичные продукты горения и термического разложения; дым; пониженная концентрация кислорода. Предельные значения опасных факторов пожара [21, 103]: Температура среды 70°С, Тепловое излучение 500 Вт/м2, Содержание оксида углерода 0,1% (об.), Содержание диоксида углерода 6% (об.), Содержание кислорода менее 17% (об.) К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся: осколки, части разрушающихся аппаратов, агрегатов, установок, конст¬рукций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разру¬шенных аппаратов и установок; электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов; опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего вследствие по¬жара;
огнетушащие вещества. 1.2. Показатели пожаровзрывоопасности Изучение пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, обращающихся в процессе производства, является одной из основных задач пожарной профилактики, направленной на исключение горючей среды из системы пожара.
В соответствии с ГОСТ 12.1.044 [24] и НПБ 23 [58] по агрегатному состоя¬нию вещества и материалы подразделяются на: ГАЗЫ — вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа (1 атм) превышает 101,3 кПа (1 атм). ЖИДКОСТИ — то же, но давлении меньше 101,3 кПа (1 атм). К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или кап-лепадения которых меньше 50°С.
ТВЕРДЫЕ — индивидуальные вещества и их смеси с температурой плавле¬ния или каплепадения выше 50°С (например, вазилин — 54°С [102]), а также ве¬щества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т.п.). ПЫЛИ — диспергированные (измельченные) твердые вещества и материа¬лы с размером частиц менее 850 мкм (0,85 мм). Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрыв оопасности веществ и материалов приведены в табл. 1 [24]. Значения данных показателей должны включаться в стандарты и техниче¬ские условия на вещества, а также указываться в паспортах изделий.Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кисло¬родом воздуха и другими вещества¬ми. Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов И другие (Знак «+» обозначает применяемость, знак «—» неприменяемость показа¬теля) Температура ВСПЫШКИ (Твсп) — только для жидкостей — наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает. Температура ВОСПЛАМЕНЕНИЯ (Тв) — кроме газов — наименьшая тем¬пература вещества, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с та¬кой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.
Температура САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ (Тсв) — наименьшая температура окружающей среды, при которой наблюдается самовоспламенение вещества.
УСЛОВИЯ ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ — только для твердых и пылей — экспериментально выявленная зависимость между температурой окру¬жающей среды, количеством вещества (материала) и временем до момента его самовозгорания. Температура САМОНАГРЕВАНИЯ — самая низкая температура вещества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению. Безопасной температурой длительного нагрева вещества считают темпера¬туру, не превышающую 90% температуры самонагревания [24]. СПОСОБНОСТЬ ВЗРЫВАТЬСЯ И ГОРЕТЬ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОДОЙ, КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА И ДРУГИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (взаимный контакт веществ) — это качественный показатель, характеризующий особую пожарную опасность некоторых веществ. КОЭФФИЦИЕНТ ДЫМООБРАЗОВАНИЯ — только для твердых — пока¬затель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пла¬менном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний. Различают 3 группы материалов: Группы материалов по дымообразующей способности Коэффициент дымообразования, м2/кг (м3/кг)
Малая до 50 вкл. (до 10 вкл.), Умеренная свыше 50 до 500 вкл. (св. 10 до 100 вкл.), Высокая свыше 500 (свыше 100). У материалов с умеренной дымообразующей способностью количество ды¬ма, когда человек теряет способность ориентироваться, меньше или равно ко¬личеству продуктов горения, при котором возможно смертельное отравление. Поэтому вероятность потери видимости в дыму выше вероятности отравления. Примеры дымообразующей способности строительных материалов при тлении (горении), м3/кг, [ПО]: Древесное волокно (береза, осина) — 62 (20),Декоративный бумажно-слоистый пластик — 75 (6), Фанера марки ФСФ — 140 (30), ДВП, облицованная пластиком — 170 (25), ПОКАЗАТЕЛЬ ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ — отношение количества материала к единице объема замкнуто¬го пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных. Сущность метода заключается в сжигании исследуемого материала в камере сгорания и выявлении зависимости летального эффекта газообразных продуктов горения от массы материала (в граммах), отнесенной к единице объема (1 м3) экспозиционной камеры. Классификация материалов приведена в таблице:* Для материалов чрезвычайно опасных по токсичности масса не превыша¬ет 25 грамм, чтобы создать смертельную концентрацию в объеме 1 м3 за время 5 мин. Соответственно, за время 15 мин — до 17; 30 мин — до 13; 60 мин — до 10 грамм.Например [160]: сосна Дугласа — 21; виниловая ткань — 19; поливинилхло-рид — 16; пенополиуретан эластичный — 18 (жесткий — 14) г/м3 при времени экспозиции 15 мин.КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ (ВОСПЛАМЕНЕНИЯ) — кроме твердых.Нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — минимальное (максимальное) содержание горючего веще¬ства в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно рас¬пространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.Примеры нижнего-верхнего концентрационных пределов, %, [102]: ацети¬лен — 2,2-81; водород — 3,3-81,5; природный газ — 3,8-24,6; метан — 4,8-16,7; пропан — 2-9,5; бутан — 1,5-8,5; пары бензина — 0,7-6; пары керосина — 1-1,3.Температура ТЛЕНИЯ — для твердых и пылей — температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления. ГРУППА ГОРЮЧЕСТИ — классификационная характеристика способности любых веществ и материалов к горению.По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы: него¬рючие, трудногорючие и горючие.НЕГОРЮЧИЕ (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие продукты при взаимодейст¬вии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).ТРУДНОГОРЮЧИЕ (трудносгораемые) — вещества и материалы, способ¬ные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.ГОРЮЧИЕ (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозго¬раться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоя¬тельно гореть после его удаления.Горючие жидкости (ГЖ) с Твсп „ 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле относят к легковоспламеняющимся (ЛВЖ).Особо опасными ГЖ называют ЛВЖ с Твсп „ 28°С.ГАЗЫ считаются горючими при наличии концентрационных пределов вос¬пламенения (КПВ); трудногорючими — при отсутствии КПВ и наличии Тсв; негорючими — при отсутствии КПВ и Тсв.ЖИДКОСТИ считаются горючими при наличии Тв; трудногорючими — при отсутствии Тв и наличии Тсв; негорючими — при отсутствии Тв, Тсв, Твсп, темпе¬ратурных и концентрационных пределов распространения пламени (воспламе¬нения).1.3. Общие сведения о горении1.3.1. Диффузионное и кинетическое горение Все горючие (сгораемые) вещества содержат углерод и водород, — основ¬ные компоненты газовоздушной смеси, участвующие в реакции горения. Темпе¬ратура воспламенения горючих веществ и материалов различна и не превышает для большинства 300°С.Физико-химические основы горения заключаются в термическом разложе¬нии вещества или материала до углеводородных паров и газов, которые под воздействием высоких температур вступают в химическое воздействие с окисли¬телем (кислородом воздуха), превращаясь в процессе сгорания в углекислый газ (двуокись углерода), угарный газ (окись углерода), сажу (углерод) и воду, и при этом выделяется тепло и световое излучение. Воспламенение представляет собой процесс распространение пламени по газопаровоздушной смеси. При скорости истечения горючих паров и газов с по¬верхности вещества равной скорости распространения пламени по ним наблю¬дается устойчивое пламенное горение. Если же скорость пламени больше скоро¬сти истечения паров и газов, то происходит выгорание газопаровоздушной сме¬си и самозатухание пламени, т.е. вспышка.В зависимости от скорости истечения газов и скорости распространения пламени по ним можно наблюдать:горение на поверхности материала, когда скорость выделения горючей смеси с поверхности материала равна скорости распространения огня по ней;горение с отрывом от поверхности материала, когда скорость выделения горючей смеси больше скорости распространения пламени по ней.Горение газопаровоздушной смеси подразделяется на диффузионное или кинетическое. Основным отличием является содержание или отсутствие окислителя (кислорода воздуха) непосредственно в горючей газопаровоздушной смеси.Кинетическое горение представляет собой горение предварительно переме¬шанных горючих газов и окислителя (кислорода воздуха). На пожарах этот вид горения встречается крайне редко. Однако он часто встречается в технологиче¬ских процессах: в газовой сварке, резке и т.п.При диффузионном горении окислитель поступает в зону горения извне. Поступает он, как правило, снизу пламени вследствие разрежения, которое соз¬дается у его основания. В верхней части пламени, выделяющееся в процессе го¬рения тепло, создает давление. Основная реакция горения (окисления) проис¬ходит на границе пламени, поскольку истекающие с поверхности вещества га¬зовые смеси препятствуют проникновению окислителя вглубь пламени (вытес¬няют воздух). Большая часть горючей смеси в центре пламени, не вступившая в реакцию окисления с кислородом, представляет собой продукты неполного го¬рения (СО, СН4, углерод и пр.).Диффузионное горение, в свою очередь, бывает ламинарным (спокойным) и турбулентным (неравномерным во времени и пространстве). Ламинарное горе¬ние характерно при равенстве скоростей истечения горючей смеси с поверхности материала и скорости распространения пламени по ней. Турбулентное горение наступает, когда скорость выхода горючей смеси значительно превышает скорость распространения пламени. В этом случае граница пламени становится неустойчи¬вой вследствие большой диффузии воздуха в зону горения. Неустойчивость внача¬ле возникает у вершины пламени, а затем перемещается к основанию. Такое горе¬ние встречается на пожарах при объемном его развитии (см. ниже).Горение веществ и материалов возможно только при определенном коли¬честве кислорода в воздухе. Содержание кислорода, при котором исключается возможность горения различных веществ и материалов, устанавливается опыт¬ным путем. Так, для картона и хлопка самозатухание наступает при 14% (об.) кислорода, а полиэфирной ваты — при 16% (об.) [103].Исключение окислителя (кислорода воздуха) является одной из мер по¬жарной профилактики. Поэтому хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, карбида кальция, щелочных металлов, фосфора должно осуществ-ляться в плотно закрытой таре.1.3.2. Источники зажигания. Необходимым условием воспламенения горючей смеси являются источники зажигания. Источники зажигания подразделяются на открытый огонь, тепло на¬гревательных элементов и приборов, электрическую энергию, энергию механи¬ческих искр, разрядов статического электричества и молнии, энергию процес¬сов саморазогревания веществ и материалов (самовозгорание) и т.п. Выявлению имеющихся на производстве источников зажигания должно быть уделено особое внимание.Характерные параметры источников зажигания принимаются по [21]:Температура канала молнии — 30000°С при силе тока 200000 А и времени действия около 100 мкс. Энергия искрового разряда вторичного воздействия мол¬нии превышает 250 мДж и достаточна для воспламенения горючих материалов с минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж. Энергия искровых разрядов при заносе высокого потенциала в здание по металлическим коммуникациям дости¬гает значений 100 Дж и более, что достаточно для воспламенения всех горючих материалов.Поливинилхлоридная изоляция электрического кабеля (провода) воспла¬меняется при кратности тока короткого замыкания более 2,5.Температура сварочных частиц и никелевых частиц ламп накаливания достигает 2100°С. Температура капель при резке металла 1500°С. Температура дуги при сварке и резке достигает 4000°С.Зона разлета частиц при коротком замыкании при высоте расположения провода 10 м колеблется от 5 (вероятность попадания 92%) до 9 (вероятность попадания 6%) м; при расположении провода на высоте 3 м — от 4 (96%) до 8 м (1%); при расположении на высоте 1 м — от 3 (99%) до 6 м (6%).Максимальная температура, °С, на колбе электрической лампочки накали¬вания зависит от мощности, Вт: 25 Вт — 100°С; 40 Вт — 150°С; 75 Вт — 250°С; 100 Вт - 300°С; 150 Вт - 340°С; 200 Вт - 320°С; 750 Вт - 370°С.Искры статического электричества, образующегося при работе людей с движущимися диэлектрическими материалами, достигают величин от 2,5 до 7,5 мДж.Температура пламени (тления) и время горения (тления), °С (мин), неко¬торых малокалорийных источников тепла: тлеющая папироса — 320-410 (2-2,5); тлеющая сигарета — 420-460 (26-30); горящая спичка — 620-640 (0,33).Для искр печных труб, котельных, труб паровозов и тепловозов, а также других машин, костров установлено, что искра диаметром 2 мм пожароопасна, если имеет температуру около 1000°С, диаметром 3 мм — 800°С, диаметром 5 мм - 600°С.1.3.3. Самовозгорание.Самовозгорание присуще многим горючим веществам и материалам. Это отличительная особенность данной группы материалов.Самовозгорание бывает следующих видов: тепловое, химическое, микро¬биологическое.Тепловое самовозгорание выражается в аккумуляции материалом тепла, в процессе которого происходит самонагревание материала. Температура самона¬гревания вещества или материала является показателем его пожароопасности. Для большинства горючих материалов этот показатель лежит в пределах от 80 до 150°С [102]: бумага — 100°С; войлок строительный — 80°С; дерматин — 40°С; древесина: сосновая — 80, дубовая — 100, еловая — 120°С; хлопок-сырец — 60°С.Продолжительное тление до начала пламенного горения является отличи¬тельной характеристикой процессов теплового самовозгорания. Данные процес¬сы обнаруживаются по длительному и устойчивому запаху тлеющего материала.Химическое самовозгорание сразу проявляется в пламенном горении. Для органических веществ данный вид самовозгорания происходит при контакте с кислотами (азотной, серной), растительными и техническими маслами. Масла и жиры, в свою очередь, способны к самовозгоранию в среде кислорода. Неорга¬нические вещества способны самовозгораться при контакте с водой (например, гидросульфит натрия). Спирты самовозгораются при контакте с перманганатом калия. Аммиачная селитра самовозгорается при контакте с суперфосфатом и пр. икробиологическое самовозгорание связано с выделением тепловой энергии микроорганизмами в процессе жизнедеятельности в питательной для них среде (сено, торф, древесные опилки и т.п.).На практике чаще всего проявляются комбинированные процессы само¬возгорания: тепловые и химические.1.4. Динамика развития пожараРазвитие пожара зависит от многих факторов: физико-химических свойств горящего материала; пожарной нагрузки, под которой понимается масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в горящем помещении; ско¬рости выгорания пожарной нагрузки; газообмена очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой и т.п.В зависимости от средней скорости выгорания веществ и материалов разви¬тие пожара может принимать ту или иную динамику.Например [21, прил. 4, табл. 12], бензин выгорает со скоростью 61,7-103; дизельное топливо — 42,0-103; мебель в жилых и административных зданиях влаж¬ностью 8-10% — 14,0-Ю3; книги, журналы — 4,2-103; резина — 11,2-Ю3; хлопок+капрон (3:1) — 12,5-103кг/(м2-с).В источниках [103, 108, 139, 144] приводятся общие схемы развития пожа¬ра, которые включают несколько основных фаз (экспериментальные данные для помещения размером 5x4x3 м, отношением площади оконного проема и площа¬ди пола 25%, пожарной нагрузкой 50 кг/м2 — древесные бруски):Iфаза (10 мин)— начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин).В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распростра¬нение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в по¬мещение увеличивается. Поэтому очень важно в это время обеспечить изоляцию помещения от наружного воздуха (не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение. В некоторых случаях, при достаточном обеспечении герметичности помещения, наступает самозатухание пожара) и вы¬звать пожарные подразделения. Если очаг пожара виден, необходимо по возмож¬ности принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротуше¬ния.Продолжительность I фазы составляет 2-30% продолжительности пожара.IIфаза (30-40 мин) — стадия объемного развития пожара.
Бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300°С, начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем поме¬щения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной темпера¬туры — до 50°С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выгорания, — 10-12 мин.Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и про¬должается 20-30 мин. IIIфаза — затухающая стадия пожара.Догорание в виде медленного тления.Температурное поле внутреннего пожара неравномерно в объеме помеще¬ния. Так, по данным [141], при горении бензина на площади 2 м2в помещении объемом 100 м3 на 15 минуте в зоне горения температура составила 900°С, а в самой удаленной точке 200°С. При этом у потолка температура достигала 800°С и более, по центру высоты помещения — 500°С, у пола — 200°С.
Нагретые продукты горения преимущественно концентрируются в верхнейчасти помещения, что особенно характерно для помещений с высокими потол¬ками. Поэтому в условиях задымленного помещения наилучшая видимость и со¬ответственно наименьшая концентрация отравляющих веществ у припольного пространства.Исходя из анализа динамики развития пожара, необходимо сделать неко¬торые выводы:1.Автоматические системы пожарной сигнализации и тушения пожара должны сработать в начале 1-й фазы развития пожара. В этой фазе пожар еще недостиг максимальной интенсивности развития.При отсутствии автоматических систем сигнализации о пожаре время сооб¬щения в пожарную охрану значительно увеличивается, в том числе и безуспеш¬ными попытками ликвидировать возгорание без вызова пожарной охраны пер¬вичными средствами пожаротушения.2.Тушение пожара подразделениями пожарной охраны начинается, как правило, через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15-20 мин после его возникновения (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5-10 мин — следование на пожар; 3-5 мин — подготовка к тушению пожара). К этомумоменту пожар принимает объемную форму развития и максимальную интенсивность.В зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта по¬жары подразделяются на следующие классы и подклассы [10, 39]:Класс Характеристика класса Подкласс Характеристика подклассаА Горение твердых ве¬ществ А1 сопровождаемое тлением (древе¬сина, бумага, текстиль)А2 без тления (пластмасса, каучук)В Горение жидких ве¬ществ В1 нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты и др.)В2 растворимых в воде (спирты, аце¬тон и др.)С Горение газов — бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.D Горение металлов и металлсодержащих веществ D1 легких металлов (Al, Mr и их сплавов)D2 щелочных металловD3 металлсодержащих веществ (ме-таллорганика, гидриды металлов и др.)
(Е) Горение электроуста¬новок — электроизоляционные материалы оборудования под напряжением 2. Анализ пожарной опасности и разработка противопожарных мероприятий Анализ пожарной опасности любого объекта или производства является важным элементом системы организационных мероприятий и включает в себя следующие направления: Определение наличия сгораемых веществ и материалов, обращающихся в
процессе производства. Определение их взрывопожарной опасности.Определение наличия потенциальных источников зажигания и их зажигательной способности.Моделирование ситуаций, при которых возможен аварийный режим работы технологического оборудования (установок, устройств, аппаратов, оборудования),в том числе и от неверных действий обслуживающего персонала.Выявление наиболее взрывопожаропасных помещений, зданий и сооружений с точки зрения наличия сгораемых материалов и потенциальных источников зажигания.Моделирование развития возможного пожара в здании или помещении,направления распространения огня и дыма, действий рабочих и служащих посигналу пожарной тревоги.Анализ достаточности и полноты выполнения мероприятий технической(конструктивной) защиты зданий, сооружений и технологических процессов предприятия.Определение необходимого количества первичных средств пожаротушения,необходимости устройства автоматических систем (комплексов) пожарной сигнализации и пожаротушения, исходя из расчета возможного максимального ущерба от смоделированного пожара на предприятии и требований нормативных технических документов по пожарной безопасности.Определение наличия и достаточности для целей пожаротушения ближайших к предприятию водоисточников для установки пожарной техники. Необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода. 10. Расчет необходимых сил и средств для ликвидации возможных пожаров на предприятии, исходя из удаленности городской пожарной части от предприятия. Необходимость организации добровольных противопожарных формирований для привлечения работников предприятия к работе по предупреждению и борьбе с пожарами. Исходя из вышеуказанного перечисления можно сформулировать общее определение понятия «анализ пожарной опасности»: Анализ пожарной опасности заключается в определении условий образования горючей среды и появления в ней источников зажигания, приводящих к пожару; вероятных путей распространения пожара; необходимых средств технической (конс¬труктивной) защиты, а также систем сигнализации и пожаротушения с параметрами инерционности срабатывания (введения в действие) соответствующими динамике развития пожара на объекте.Противопожарные мероприятия разрабатываются исходя из требований [21] об исключении источника зажигания и(или) горючей среды из системы, приво¬дящей к пожару. Если источник зажигания и (или) горючая среда не могут быть изолированы по условиям технологического процесса производства, объект обеспечивается надежной системой противопожарной защиты.2.1. Разработка мероприятий предотвращения пожараПредотвращение образования горючей среды должно обеспечиваться одним из следующих способов или их комбинацией [21, п. 2.2]:применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;ограничением массы и объема горючих веществ;изоляцией горючей среды (применением изолированных отсеков и т. п.);поддержанием безопасной концентрации среды;достаточной концентрацией флегматизатора в воздухе защищаемого объ¬ема; поддержанием температуры и давления среды, при которых распростране¬ние пламени исключается;максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ;установкой пожароопасного оборудования в изолированных помещениях или на открытых площадках;применением устройств защиты производственного оборудования с горючи¬ми веществами от повреждений и аварий.Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания должно достигаться [21, п. 2.3]:применением машин не образующих источников зажигания;применением электрооборудования в соответствии с ГОСТ 12.1.011 и ПУЭ;применением быстродействующих средств защитного отключения;применением технологического процесса и оборудования, удовлетворяю¬щего требованиям электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018;устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования;поддержанием температуры нагрева поверхностей оборудования и материа¬лов ниже предельно допустимой (0,8 Тсв);применением неискрящего инструмента при работе с ЛВЖ и ГГ;
ликвидацией условий для теплового, химического и (или) микробиологи¬ческого самовозгорания;устранением контакта с воздухом пирофорных веществ;выполнением действующих строительных норм, правил и стандартов.Ограничение массы и объема горючих веществ, а также наиболее безопас¬ный способ их размещения должны достигаться [21, п. 2.4]:уменьшением массы и объема горючих веществ;устройством аварийного слива (стравливания);периодической очисткой территории, помещений, коммуникаций, аппа¬ратура от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.п.;
удалением пожароопасных отходов производства;заменой ЛВЖ и ГЖ на пожаробезопасные технические моющие средства.2.2. Разработка мероприятий противопожарной защиты Ограничение распространения пожара за пределы очага должно обеспечи¬ваться [21, п. 3.2]:устройством противопожарных преград;установлением предельно допустимых площадей пожарных отсеков, огра¬ничением этажности;устройством аварийного отключения и переключения установок;применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре;применением огнепреграждающих устройств и оборудованияДля обеспечения эвакуации необходимо [21, п. 3.3]:установить количество, размеры и соответствующее конструктивное испол¬нение эвакуационных путей (выходов);обеспечить беспрепятственное движение людей по эвакуационным путям;организовать при необходимости управление движением людей по эвакуа¬ционным путям (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и т. п.).
Средства коллективной и индивидуальной защиты должны обеспечить безо¬пасность людей в течение всего времени действия опасных факторов пожара [21,п. 3.4].Система противодымной защиты должна обеспечивать незадымление, сни¬жение температуры и удаление продуктов горения и термического разложения на путях эвакуации [21, п. 3.5].На каждом объекте должно быть обеспечено своевременное оповещение лю¬дей и (или) сигнализация о пожаре в его начальной стадии [21, п. 3.6].Для пожарной техники должны быть определены [21, п. 3.8]:быстродействие и интенсивность подачи огнетушащих веществ;допустимые огнетушащие вещества;источники и средства подачи огнетушащих веществ для пожаротушения;нормативный запас огнетушащих веществ (порошковых, газовых и т.п.);необходимая скорость наращивания подачи огнетушащих веществ с помо¬щью транспортных средств оперативных пожарных служб;требования к устойчивости от воздействия опасных факторов пожара и их вторичных проявлений;требования техники безопасности.
Все вещества и материалы обладают определенной горючестью, т.е. способ¬ностью к развитию горения. ГОРЕНИЕ — экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождаю¬щаяся по крайней мере одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделе¬нием дыма. Из данного определения вытекает, что горение — это любая реакция окис¬ления вещества, приводящая к выделению тепла. При этом реакция должна сопро вождаться пламенем, свечением или дымом. ПЛАМЕННОЕ ГОРЕНИЕ — горение веществ и материалов, сопровождаю¬щееся пламенем. ТЛЕНИЕ — беспламенное горение материала. ДЫМ — аэрозоль, образуемый жидкими и (или) твердыми продуктами неполного сгорания материалов. ВОЗГОРАЕМОСТЬ — способность веществ и материалов к возгоранию. ВОЗГОРАНИЕ — начало горения под воздействием источника зажигания.
То есть, начало выделения тепла в результате реакции окисления, сопрово¬ждающееся свечением, пламенем или дымом. САМОВОЗГОРАНИЕ — возгорание в результате самоинициируемых экзо¬термических процессов. Самовозгорание сопровождается пламенем, свечением или дымом.
ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТЬ — способность веществ и материалов к воспламенению.ВОСПЛАМЕНЕНИЕ — начало пламенного горения под воздействием источника зажигания.В отличие от возгорания, воспламенение сопровождается только пламенным горением. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ — самовозгорание, сопровождающееся пламенем. Самовоспламенение сопровождается только пламенем, в отличие от самовозгорания. САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ГОРЕНИЕ — горение материала после удаления источника зажигания. САЖА — тонкодисперсный аморфный углеродный остаток, образующийся при неполном сгорании. ОПАСНЫЙ ФАКТОР ПОЖАРА — фактор пожара, воздействие которого на людей и (или) материальные ценности может привести к ущербу.
Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценно¬сти, являются: пламя и искры; повышенная температура окружающей среды;
токсичные продукты горения и термического разложения; дым; пониженная концентрация кислорода. Предельные значения опасных факторов пожара [21, 103]: Температура среды 70°С, Тепловое излучение 500 Вт/м2, Содержание оксида углерода 0,1% (об.), Содержание диоксида углерода 6% (об.), Содержание кислорода менее 17% (об.) К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся: осколки, части разрушающихся аппаратов, агрегатов, установок, конст¬рукций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разру¬шенных аппаратов и установок; электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов; опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего вследствие по¬жара;
огнетушащие вещества. 1.2. Показатели пожаровзрывоопасности Изучение пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, обращающихся в процессе производства, является одной из основных задач пожарной профилактики, направленной на исключение горючей среды из системы пожара.
В соответствии с ГОСТ 12.1.044 [24] и НПБ 23 [58] по агрегатному состоя¬нию вещества и материалы подразделяются на: ГАЗЫ — вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа (1 атм) превышает 101,3 кПа (1 атм). ЖИДКОСТИ — то же, но давлении меньше 101,3 кПа (1 атм). К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или кап-лепадения которых меньше 50°С.
ТВЕРДЫЕ — индивидуальные вещества и их смеси с температурой плавле¬ния или каплепадения выше 50°С (например, вазилин — 54°С [102]), а также ве¬щества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т.п.). ПЫЛИ — диспергированные (измельченные) твердые вещества и материа¬лы с размером частиц менее 850 мкм (0,85 мм). Номенклатура показателей и их применяемость для характеристики пожаровзрыв оопасности веществ и материалов приведены в табл. 1 [24]. Значения данных показателей должны включаться в стандарты и техниче¬ские условия на вещества, а также указываться в паспортах изделий.Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кисло¬родом воздуха и другими вещества¬ми. Показатель токсичности продуктов горения полимерных материалов И другие (Знак «+» обозначает применяемость, знак «—» неприменяемость показа¬теля) Температура ВСПЫШКИ (Твсп) — только для жидкостей — наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает. Температура ВОСПЛАМЕНЕНИЯ (Тв) — кроме газов — наименьшая тем¬пература вещества, при которой вещество выделяет горючие пары и газы с та¬кой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.
Температура САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ (Тсв) — наименьшая температура окружающей среды, при которой наблюдается самовоспламенение вещества.
УСЛОВИЯ ТЕПЛОВОГО САМОВОЗГОРАНИЯ — только для твердых и пылей — экспериментально выявленная зависимость между температурой окру¬жающей среды, количеством вещества (материала) и временем до момента его самовозгорания. Температура САМОНАГРЕВАНИЯ — самая низкая температура вещества, при которой самопроизвольный процесс его нагревания не приводит к тлению или пламенному горению. Безопасной температурой длительного нагрева вещества считают темпера¬туру, не превышающую 90% температуры самонагревания [24]. СПОСОБНОСТЬ ВЗРЫВАТЬСЯ И ГОРЕТЬ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ВОДОЙ, КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА И ДРУГИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (взаимный контакт веществ) — это качественный показатель, характеризующий особую пожарную опасность некоторых веществ. КОЭФФИЦИЕНТ ДЫМООБРАЗОВАНИЯ — только для твердых — пока¬затель, характеризующий оптическую плотность дыма, образующегося при пла¬менном горении или термоокислительной деструкции (тлении) определенного количества твердого вещества (материала) в условиях специальных испытаний. Различают 3 группы материалов: Группы материалов по дымообразующей способности Коэффициент дымообразования, м2/кг (м3/кг)
Малая до 50 вкл. (до 10 вкл.), Умеренная свыше 50 до 500 вкл. (св. 10 до 100 вкл.), Высокая свыше 500 (свыше 100). У материалов с умеренной дымообразующей способностью количество ды¬ма, когда человек теряет способность ориентироваться, меньше или равно ко¬личеству продуктов горения, при котором возможно смертельное отравление. Поэтому вероятность потери видимости в дыму выше вероятности отравления. Примеры дымообразующей способности строительных материалов при тлении (горении), м3/кг, [ПО]: Древесное волокно (береза, осина) — 62 (20),Декоративный бумажно-слоистый пластик — 75 (6), Фанера марки ФСФ — 140 (30), ДВП, облицованная пластиком — 170 (25), ПОКАЗАТЕЛЬ ТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ — отношение количества материала к единице объема замкнуто¬го пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных. Сущность метода заключается в сжигании исследуемого материала в камере сгорания и выявлении зависимости летального эффекта газообразных продуктов горения от массы материала (в граммах), отнесенной к единице объема (1 м3) экспозиционной камеры. Классификация материалов приведена в таблице:* Для материалов чрезвычайно опасных по токсичности масса не превыша¬ет 25 грамм, чтобы создать смертельную концентрацию в объеме 1 м3 за время 5 мин. Соответственно, за время 15 мин — до 17; 30 мин — до 13; 60 мин — до 10 грамм.Например [160]: сосна Дугласа — 21; виниловая ткань — 19; поливинилхло-рид — 16; пенополиуретан эластичный — 18 (жесткий — 14) г/м3 при времени экспозиции 15 мин.КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ (ВОСПЛАМЕНЕНИЯ) — кроме твердых.Нижний (верхний) концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) — минимальное (максимальное) содержание горючего веще¬ства в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно рас¬пространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.Примеры нижнего-верхнего концентрационных пределов, %, [102]: ацети¬лен — 2,2-81; водород — 3,3-81,5; природный газ — 3,8-24,6; метан — 4,8-16,7; пропан — 2-9,5; бутан — 1,5-8,5; пары бензина — 0,7-6; пары керосина — 1-1,3.Температура ТЛЕНИЯ — для твердых и пылей — температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления. ГРУППА ГОРЮЧЕСТИ — классификационная характеристика способности любых веществ и материалов к горению.По горючести вещества и материалы подразделяются на три группы: него¬рючие, трудногорючие и горючие.НЕГОРЮЧИЕ (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие продукты при взаимодейст¬вии с водой, кислородом воздуха или друг с другом).ТРУДНОГОРЮЧИЕ (трудносгораемые) — вещества и материалы, способ¬ные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления.ГОРЮЧИЕ (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозго¬раться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоя¬тельно гореть после его удаления.Горючие жидкости (ГЖ) с Твсп „ 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле относят к легковоспламеняющимся (ЛВЖ).Особо опасными ГЖ называют ЛВЖ с Твсп „ 28°С.ГАЗЫ считаются горючими при наличии концентрационных пределов вос¬пламенения (КПВ); трудногорючими — при отсутствии КПВ и наличии Тсв; негорючими — при отсутствии КПВ и Тсв.ЖИДКОСТИ считаются горючими при наличии Тв; трудногорючими — при отсутствии Тв и наличии Тсв; негорючими — при отсутствии Тв, Тсв, Твсп, темпе¬ратурных и концентрационных пределов распространения пламени (воспламе¬нения).1.3. Общие сведения о горении1.3.1. Диффузионное и кинетическое горение Все горючие (сгораемые) вещества содержат углерод и водород, — основ¬ные компоненты газовоздушной смеси, участвующие в реакции горения. Темпе¬ратура воспламенения горючих веществ и материалов различна и не превышает для большинства 300°С.Физико-химические основы горения заключаются в термическом разложе¬нии вещества или материала до углеводородных паров и газов, которые под воздействием высоких температур вступают в химическое воздействие с окисли¬телем (кислородом воздуха), превращаясь в процессе сгорания в углекислый газ (двуокись углерода), угарный газ (окись углерода), сажу (углерод) и воду, и при этом выделяется тепло и световое излучение. Воспламенение представляет собой процесс распространение пламени по газопаровоздушной смеси. При скорости истечения горючих паров и газов с по¬верхности вещества равной скорости распространения пламени по ним наблю¬дается устойчивое пламенное горение. Если же скорость пламени больше скоро¬сти истечения паров и газов, то происходит выгорание газопаровоздушной сме¬си и самозатухание пламени, т.е. вспышка.В зависимости от скорости истечения газов и скорости распространения пламени по ним можно наблюдать:горение на поверхности материала, когда скорость выделения горючей смеси с поверхности материала равна скорости распространения огня по ней;горение с отрывом от поверхности материала, когда скорость выделения горючей смеси больше скорости распространения пламени по ней.Горение газопаровоздушной смеси подразделяется на диффузионное или кинетическое. Основным отличием является содержание или отсутствие окислителя (кислорода воздуха) непосредственно в горючей газопаровоздушной смеси.Кинетическое горение представляет собой горение предварительно переме¬шанных горючих газов и окислителя (кислорода воздуха). На пожарах этот вид горения встречается крайне редко. Однако он часто встречается в технологиче¬ских процессах: в газовой сварке, резке и т.п.При диффузионном горении окислитель поступает в зону горения извне. Поступает он, как правило, снизу пламени вследствие разрежения, которое соз¬дается у его основания. В верхней части пламени, выделяющееся в процессе го¬рения тепло, создает давление. Основная реакция горения (окисления) проис¬ходит на границе пламени, поскольку истекающие с поверхности вещества га¬зовые смеси препятствуют проникновению окислителя вглубь пламени (вытес¬няют воздух). Большая часть горючей смеси в центре пламени, не вступившая в реакцию окисления с кислородом, представляет собой продукты неполного го¬рения (СО, СН4, углерод и пр.).Диффузионное горение, в свою очередь, бывает ламинарным (спокойным) и турбулентным (неравномерным во времени и пространстве). Ламинарное горе¬ние характерно при равенстве скоростей истечения горючей смеси с поверхности материала и скорости распространения пламени по ней. Турбулентное горение наступает, когда скорость выхода горючей смеси значительно превышает скорость распространения пламени. В этом случае граница пламени становится неустойчи¬вой вследствие большой диффузии воздуха в зону горения. Неустойчивость внача¬ле возникает у вершины пламени, а затем перемещается к основанию. Такое горе¬ние встречается на пожарах при объемном его развитии (см. ниже).Горение веществ и материалов возможно только при определенном коли¬честве кислорода в воздухе. Содержание кислорода, при котором исключается возможность горения различных веществ и материалов, устанавливается опыт¬ным путем. Так, для картона и хлопка самозатухание наступает при 14% (об.) кислорода, а полиэфирной ваты — при 16% (об.) [103].Исключение окислителя (кислорода воздуха) является одной из мер по¬жарной профилактики. Поэтому хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, карбида кальция, щелочных металлов, фосфора должно осуществ-ляться в плотно закрытой таре.1.3.2. Источники зажигания. Необходимым условием воспламенения горючей смеси являются источники зажигания. Источники зажигания подразделяются на открытый огонь, тепло на¬гревательных элементов и приборов, электрическую энергию, энергию механи¬ческих искр, разрядов статического электричества и молнии, энергию процес¬сов саморазогревания веществ и материалов (самовозгорание) и т.п. Выявлению имеющихся на производстве источников зажигания должно быть уделено особое внимание.Характерные параметры источников зажигания принимаются по [21]:Температура канала молнии — 30000°С при силе тока 200000 А и времени действия около 100 мкс. Энергия искрового разряда вторичного воздействия мол¬нии превышает 250 мДж и достаточна для воспламенения горючих материалов с минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж. Энергия искровых разрядов при заносе высокого потенциала в здание по металлическим коммуникациям дости¬гает значений 100 Дж и более, что достаточно для воспламенения всех горючих материалов.Поливинилхлоридная изоляция электрического кабеля (провода) воспла¬меняется при кратности тока короткого замыкания более 2,5.Температура сварочных частиц и никелевых частиц ламп накаливания достигает 2100°С. Температура капель при резке металла 1500°С. Температура дуги при сварке и резке достигает 4000°С.Зона разлета частиц при коротком замыкании при высоте расположения провода 10 м колеблется от 5 (вероятность попадания 92%) до 9 (вероятность попадания 6%) м; при расположении провода на высоте 3 м — от 4 (96%) до 8 м (1%); при расположении на высоте 1 м — от 3 (99%) до 6 м (6%).Максимальная температура, °С, на колбе электрической лампочки накали¬вания зависит от мощности, Вт: 25 Вт — 100°С; 40 Вт — 150°С; 75 Вт — 250°С; 100 Вт - 300°С; 150 Вт - 340°С; 200 Вт - 320°С; 750 Вт - 370°С.Искры статического электричества, образующегося при работе людей с движущимися диэлектрическими материалами, достигают величин от 2,5 до 7,5 мДж.Температура пламени (тления) и время горения (тления), °С (мин), неко¬торых малокалорийных источников тепла: тлеющая папироса — 320-410 (2-2,5); тлеющая сигарета — 420-460 (26-30); горящая спичка — 620-640 (0,33).Для искр печных труб, котельных, труб паровозов и тепловозов, а также других машин, костров установлено, что искра диаметром 2 мм пожароопасна, если имеет температуру около 1000°С, диаметром 3 мм — 800°С, диаметром 5 мм - 600°С.1.3.3. Самовозгорание.Самовозгорание присуще многим горючим веществам и материалам. Это отличительная особенность данной группы материалов.Самовозгорание бывает следующих видов: тепловое, химическое, микро¬биологическое.Тепловое самовозгорание выражается в аккумуляции материалом тепла, в процессе которого происходит самонагревание материала. Температура самона¬гревания вещества или материала является показателем его пожароопасности. Для большинства горючих материалов этот показатель лежит в пределах от 80 до 150°С [102]: бумага — 100°С; войлок строительный — 80°С; дерматин — 40°С; древесина: сосновая — 80, дубовая — 100, еловая — 120°С; хлопок-сырец — 60°С.Продолжительное тление до начала пламенного горения является отличи¬тельной характеристикой процессов теплового самовозгорания. Данные процес¬сы обнаруживаются по длительному и устойчивому запаху тлеющего материала.Химическое самовозгорание сразу проявляется в пламенном горении. Для органических веществ данный вид самовозгорания происходит при контакте с кислотами (азотной, серной), растительными и техническими маслами. Масла и жиры, в свою очередь, способны к самовозгоранию в среде кислорода. Неорга¬нические вещества способны самовозгораться при контакте с водой (например, гидросульфит натрия). Спирты самовозгораются при контакте с перманганатом калия. Аммиачная селитра самовозгорается при контакте с суперфосфатом и пр. икробиологическое самовозгорание связано с выделением тепловой энергии микроорганизмами в процессе жизнедеятельности в питательной для них среде (сено, торф, древесные опилки и т.п.).На практике чаще всего проявляются комбинированные процессы само¬возгорания: тепловые и химические.1.4. Динамика развития пожараРазвитие пожара зависит от многих факторов: физико-химических свойств горящего материала; пожарной нагрузки, под которой понимается масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в горящем помещении; ско¬рости выгорания пожарной нагрузки; газообмена очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой и т.п.В зависимости от средней скорости выгорания веществ и материалов разви¬тие пожара может принимать ту или иную динамику.Например [21, прил. 4, табл. 12], бензин выгорает со скоростью 61,7-103; дизельное топливо — 42,0-103; мебель в жилых и административных зданиях влаж¬ностью 8-10% — 14,0-Ю3; книги, журналы — 4,2-103; резина — 11,2-Ю3; хлопок+капрон (3:1) — 12,5-103кг/(м2-с).В источниках [103, 108, 139, 144] приводятся общие схемы развития пожа¬ра, которые включают несколько основных фаз (экспериментальные данные для помещения размером 5x4x3 м, отношением площади оконного проема и площа¬ди пола 25%, пожарной нагрузкой 50 кг/м2 — древесные бруски):Iфаза (10 мин)— начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин).В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распростра¬нение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в по¬мещение увеличивается. Поэтому очень важно в это время обеспечить изоляцию помещения от наружного воздуха (не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение. В некоторых случаях, при достаточном обеспечении герметичности помещения, наступает самозатухание пожара) и вы¬звать пожарные подразделения. Если очаг пожара виден, необходимо по возмож¬ности принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротуше¬ния.Продолжительность I фазы составляет 2-30% продолжительности пожара.IIфаза (30-40 мин) — стадия объемного развития пожара.
Бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300°С, начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем поме¬щения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной темпера¬туры — до 50°С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выгорания, — 10-12 мин.Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и про¬должается 20-30 мин. IIIфаза — затухающая стадия пожара.Догорание в виде медленного тления.Температурное поле внутреннего пожара неравномерно в объеме помеще¬ния. Так, по данным [141], при горении бензина на площади 2 м2в помещении объемом 100 м3 на 15 минуте в зоне горения температура составила 900°С, а в самой удаленной точке 200°С. При этом у потолка температура достигала 800°С и более, по центру высоты помещения — 500°С, у пола — 200°С.
Нагретые продукты горения преимущественно концентрируются в верхнейчасти помещения, что особенно характерно для помещений с высокими потол¬ками. Поэтому в условиях задымленного помещения наилучшая видимость и со¬ответственно наименьшая концентрация отравляющих веществ у припольного пространства.Исходя из анализа динамики развития пожара, необходимо сделать неко¬торые выводы:1.Автоматические системы пожарной сигнализации и тушения пожара должны сработать в начале 1-й фазы развития пожара. В этой фазе пожар еще недостиг максимальной интенсивности развития.При отсутствии автоматических систем сигнализации о пожаре время сооб¬щения в пожарную охрану значительно увеличивается, в том числе и безуспеш¬ными попытками ликвидировать возгорание без вызова пожарной охраны пер¬вичными средствами пожаротушения.2.Тушение пожара подразделениями пожарной охраны начинается, как правило, через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15-20 мин после его возникновения (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5-10 мин — следование на пожар; 3-5 мин — подготовка к тушению пожара). К этомумоменту пожар принимает объемную форму развития и максимальную интенсивность.В зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта по¬жары подразделяются на следующие классы и подклассы [10, 39]:Класс Характеристика класса Подкласс Характеристика подклассаА Горение твердых ве¬ществ А1 сопровождаемое тлением (древе¬сина, бумага, текстиль)А2 без тления (пластмасса, каучук)В Горение жидких ве¬ществ В1 нерастворимых в воде (бензин, нефтепродукты и др.)В2 растворимых в воде (спирты, аце¬тон и др.)С Горение газов — бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.D Горение металлов и металлсодержащих веществ D1 легких металлов (Al, Mr и их сплавов)D2 щелочных металловD3 металлсодержащих веществ (ме-таллорганика, гидриды металлов и др.)
(Е) Горение электроуста¬новок — электроизоляционные материалы оборудования под напряжением 2. Анализ пожарной опасности и разработка противопожарных мероприятий Анализ пожарной опасности любого объекта или производства является важным элементом системы организационных мероприятий и включает в себя следующие направления: Определение наличия сгораемых веществ и материалов, обращающихся в
процессе производства. Определение их взрывопожарной опасности.Определение наличия потенциальных источников зажигания и их зажигательной способности.Моделирование ситуаций, при которых возможен аварийный режим работы технологического оборудования (установок, устройств, аппаратов, оборудования),в том числе и от неверных действий обслуживающего персонала.Выявление наиболее взрывопожаропасных помещений, зданий и сооружений с точки зрения наличия сгораемых материалов и потенциальных источников зажигания.Моделирование развития возможного пожара в здании или помещении,направления распространения огня и дыма, действий рабочих и служащих посигналу пожарной тревоги.Анализ достаточности и полноты выполнения мероприятий технической(конструктивной) защиты зданий, сооружений и технологических процессов предприятия.Определение необходимого количества первичных средств пожаротушения,необходимости устройства автоматических систем (комплексов) пожарной сигнализации и пожаротушения, исходя из расчета возможного максимального ущерба от смоделированного пожара на предприятии и требований нормативных технических документов по пожарной безопасности.Определение наличия и достаточности для целей пожаротушения ближайших к предприятию водоисточников для установки пожарной техники. Необходимость устройства внутреннего противопожарного водопровода. 10. Расчет необходимых сил и средств для ликвидации возможных пожаров на предприятии, исходя из удаленности городской пожарной части от предприятия. Необходимость организации добровольных противопожарных формирований для привлечения работников предприятия к работе по предупреждению и борьбе с пожарами. Исходя из вышеуказанного перечисления можно сформулировать общее определение понятия «анализ пожарной опасности»: Анализ пожарной опасности заключается в определении условий образования горючей среды и появления в ней источников зажигания, приводящих к пожару; вероятных путей распространения пожара; необходимых средств технической (конс¬труктивной) защиты, а также систем сигнализации и пожаротушения с параметрами инерционности срабатывания (введения в действие) соответствующими динамике развития пожара на объекте.Противопожарные мероприятия разрабатываются исходя из требований [21] об исключении источника зажигания и(или) горючей среды из системы, приво¬дящей к пожару. Если источник зажигания и (или) горючая среда не могут быть изолированы по условиям технологического процесса производства, объект обеспечивается надежной системой противопожарной защиты.2.1. Разработка мероприятий предотвращения пожараПредотвращение образования горючей среды должно обеспечиваться одним из следующих способов или их комбинацией [21, п. 2.2]:применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;ограничением массы и объема горючих веществ;изоляцией горючей среды (применением изолированных отсеков и т. п.);поддержанием безопасной концентрации среды;достаточной концентрацией флегматизатора в воздухе защищаемого объ¬ема; поддержанием температуры и давления среды, при которых распростране¬ние пламени исключается;максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ;установкой пожароопасного оборудования в изолированных помещениях или на открытых площадках;применением устройств защиты производственного оборудования с горючи¬ми веществами от повреждений и аварий.Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания должно достигаться [21, п. 2.3]:применением машин не образующих источников зажигания;применением электрооборудования в соответствии с ГОСТ 12.1.011 и ПУЭ;применением быстродействующих средств защитного отключения;применением технологического процесса и оборудования, удовлетворяю¬щего требованиям электростатической искробезопасности по ГОСТ 12.1.018;устройством молниезащиты зданий, сооружений и оборудования;поддержанием температуры нагрева поверхностей оборудования и материа¬лов ниже предельно допустимой (0,8 Тсв);применением неискрящего инструмента при работе с ЛВЖ и ГГ;
ликвидацией условий для теплового, химического и (или) микробиологи¬ческого самовозгорания;устранением контакта с воздухом пирофорных веществ;выполнением действующих строительных норм, правил и стандартов.Ограничение массы и объема горючих веществ, а также наиболее безопас¬ный способ их размещения должны достигаться [21, п. 2.4]:уменьшением массы и объема горючих веществ;устройством аварийного слива (стравливания);периодической очисткой территории, помещений, коммуникаций, аппа¬ратура от горючих отходов, отложений пыли, пуха и т.п.;
удалением пожароопасных отходов производства;заменой ЛВЖ и ГЖ на пожаробезопасные технические моющие средства.2.2. Разработка мероприятий противопожарной защиты Ограничение распространения пожара за пределы очага должно обеспечи¬ваться [21, п. 3.2]:устройством противопожарных преград;установлением предельно допустимых площадей пожарных отсеков, огра¬ничением этажности;устройством аварийного отключения и переключения установок;применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлив и растекание жидкостей при пожаре;применением огнепреграждающих устройств и оборудованияДля обеспечения эвакуации необходимо [21, п. 3.3]:установить количество, размеры и соответствующее конструктивное испол¬нение эвакуационных путей (выходов);обеспечить беспрепятственное движение людей по эвакуационным путям;организовать при необходимости управление движением людей по эвакуа¬ционным путям (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и т. п.).
Средства коллективной и индивидуальной защиты должны обеспечить безо¬пасность людей в течение всего времени действия опасных факторов пожара [21,п. 3.4].Система противодымной защиты должна обеспечивать незадымление, сни¬жение температуры и удаление продуктов горения и термического разложения на путях эвакуации [21, п. 3.5].На каждом объекте должно быть обеспечено своевременное оповещение лю¬дей и (или) сигнализация о пожаре в его начальной стадии [21, п. 3.6].Для пожарной техники должны быть определены [21, п. 3.8]:быстродействие и интенсивность подачи огнетушащих веществ;допустимые огнетушащие вещества;источники и средства подачи огнетушащих веществ для пожаротушения;нормативный запас огнетушащих веществ (порошковых, газовых и т.п.);необходимая скорость наращивания подачи огнетушащих веществ с помо¬щью транспортных средств оперативных пожарных служб;требования к устойчивости от воздействия опасных факторов пожара и их вторичных проявлений;требования техники безопасности.
Популярные материалы
| Уменьшилось ли число пожаров за последние два года? |
Календарь обновлений
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
Для служебного пользования
Поиск по сайту
Рекомендуем
Счетчики
Телефон доверия МЧС
С 2007 года в МЧС России функционирует федеральный номер «телефон доверия» - (495) 449-99-99. Единый «телефон доверия» вводится для изучения общественного мнения о работе органов управления и подразделений системы МЧС России и выявления фактов создания административных барьеров. По нему также можно получить консультации по вопросам пожарной безопасности, гражданской обороны, предупреждения чрезвычайных ситуаций и безопасности на водных объектах.
мебель для ванной из италии . // читы на троецарствие
Краска эмаль
Бесплатные объявления. Каталог продукции с техническими описаниями.
na12.ru
мебель для ванной из италии . // читы на троецарствие
Краска эмаль
Бесплатные объявления. Каталог продукции с техническими описаниями.
na12.ru
По вопросам рекламы и сотрудничеству:
администрация сайта - "Пожарная библиотека" (v6pch@mail.ru)
администрация сайта - "Пожарная библиотека" (v6pch@mail.ru)