Пожаровзрывоопасность

Пожар – неконтролируемый процесс горения, приводящий к уничтожению материальных и культурных ценностей и угрожающий здоровью и жизни людей.

Причиной пожара на производстве может быть нарушение правил пожарной безопасности, короткое замыкание, грозовые разряды. Статическое электричество может создавать электростатические поля большой напряженности, а возникшая при разряде электро­статических зарядов искра может стать причиной пожара и взрыва.

Последствия пожаров: взрывы, выделение вредных веществ, разрушение герметичных систем и сосудов под давлением, возможность механического травмирования и т д.

    Общие сведения о горении

   Горение – быстро протекающая химическая реакция окисления вещества, при которой выделяется большое количество тепла и света.

Этот процесс возможен если имеется горючее вещество, окислитель (обычно кислород, но некоторые вещества горят в хлоре, водород, и тд), источник зажигания (горящее или нагретое тело, электрический разряд, искра и т д).

В процессе горения сгорание вещества может быть полным и не полным. О неполном сгорании свидетельствует наличие дыма, который состоит из продуктов горения и воздуха, содержит твёрдые и жидкие частицы.

Горючие вещества подразделяются на:

газообразные;

жидкие ( с температурой воспламенения менее 50⁰ С);

твёрдые ( с температурой воспламенения более 50^о С);

пыль (размельчённые твёрдые вещества с размером частиц менее 850мкм).

   Горючесть - способность вещества или материала к горению под воздействием источника зажигания. По горючести материалы подразделяют на три группы:

- негорючие – не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием открытого пламени или высокой температуры;

- трудно горючие – загораются и горят только при воздействии на них открытого пламени;

    - горючие – материалы, которые горят и после удаления источника огня.

    Из группы горючих выделяют:

  легковоспламеняющиеся вещества и материалы -  способны воспламенятся от кратковременного источника зажигания (до 30 сек) с низкой энергией (спички, искры, сигареты);

  вещества средней воспламеняемости – воспламеняются от длительного воздействия источника зажигания с низкой температурой;

трудно воспламеняющиеся – способны возгораться только под воздействием мощного источника зажигания.

    К легковоспламеняющимся веществам относятся и легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ).

ЛВЖ – горючие жидкости (бензин, керосин, эфир и т д) с температурой вспышки менее 45⁰С

    К горючим жидкостям (ГЖ) относятся такие, которые способны самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, но имеют температуру вспышки выше 45⁰С (масла, мазуты).

   Различают собственно горение (скорость распространения пламени не превышает десятков метров в секунду), взрыв (скорость распространения пламени сотни метров в секунду) и детонацию (скорость распространения пламени тысячи метров в секунду)

   Взрыв – быстрое химическое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

    При взрывах некоторых газов, паров, смесей горение переходит в особую форму – детонацию. Скорость распространения пламени достигает 1000м/с - 4000м/с, что превышает скорость распространения звука. Детонация, как правило, происходит в трубах, имеющих достаточный диаметр и длину, может возникать при определённом подогреве смеси и сильной ударной волне, а также при специальном поджигании взрывоопасного вещества.

    Наименьшая температура горючих веществ, при которой возникает устойчивое горение - температура воспламенения.

Температуру воспламенения применяют для установления группы горючих веществ, оценки пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горюющих веществ.

Если вещества самовозгорающиеся, то они способны загораться без внесения тепла из вне и поэтому представляют большую опасность. Делятся они на три группы:

     1 вещества способные самовозгораться от действия воздуха (растительные масла, животные жиры, уголь, торф, древесные опилки, промасленная ветошь);

      2 вещества подверженные самовозгоранию под действием воды (карбид кальция, карбиды щелочных металлов, металлические калий и натрий);

     3 вещества, возгорающиеся из-за смешивания друг с другом (газообразные, твёрдые и жидкие окислители). Ацетилен, водород, метан с смеси с хлором самовозгораются.

Минимальная температура горючих веществ, при которой происходит самовозгорание, называется температурой самовоспламенения.

Горючие смеси воспламеняются, если концентрация в них горючих паров, газов, пыли находится в определённых пределах называемых областью воспламенения. Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения определяют минимальную и максимальную концентрацию горючих веществ в воздухе, при которых возможно воспламенение (бензин 0,79%минимум и 5,16% максимум; мучная пыль 30,2г/м³ минимум; угольная пыль 114г/м³ минимум). Если содержание горючих веществ смеси меньше нижнего предела или больше верхнего предела воспламенения, то процесс горения не происходит.

   Основные причины и источники пожаров и взрывов. Основные причины пожаров на предприятиях: нарушение технологического режима, неисправность электроустановок, самовозгорание материалов. Наиболее частыми причинами пожаров являются: короткие замыкания, особенно с образованием электрической дуги, перегрузка электрической сети в результате подключения потребителей повышенной мощности; разряды статического электричества (при определённом напряжении искровой разряд может вызвать воспламенение почти всех паро- и газовоздушных смесей, большей части горючих пылей) и разряды молнии.

    Опасные факторы пожара (ОФП)

Это факторы, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. К ним относятся:

  1 Открытое пламя и искры. Являются источниками новых очагов пожара, приводят к ожогам особенно от одежды, которую трудно погасить и сбросить. Температурный порог жизнедеятельности тканей человека составляет около 45^о С.

  2 Повышенная температура окружающей среды Нарушает тепловое равновесие тела человека, вызывает перегрев, выводятся из организма нужные соли, нарушается сердечный ритм и ритм дыхания. Вредное действие оказывает инфракрасное излучение. Если температура тела человека превысит 39⁰ – 40⁰С, возможен тепловой удар. При температуре 60⁰ – 70⁰С в организме человека происходят необратимые изменения, которые могут привести к гибели. Повышенная температура окружающей среды опасна для верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз.

3Токсичные продукты горения.  Наиболее опасный фактор, приводящий к большому количеству смертельных исходов. При горении органических веществ (древесина, ткани, бумага, резина и т д) выделяется углерод, водород, оксид углерода, пары воды и др вещества которые заполняют большой объём помещения. Так как вентиляция в помещении при возникновении пожара отключается автоматически, то в течение 20 – 60 секунд создаются опасные концентрации токсичных веществ. Так при пожаре концентрация оксида углерода в воздухе может превышать 10%, (12,5% - взрывоопасно). Человек теряет сознание, а затем и погибает через 5 минут при содержании оксида углерода в воздухе более 1%. Концентрация углекислого газа в воздухе 3 – 4,5% опасны через 30минут, при 8 – 10% наступает быстрая потеря сознания и летальный исход.

Большую опасность представляют горящие пластмассы, которые при горении выделяют цианистый водород.

 4 Дым разнообразен по своему составу и свойствам. Цветом может быть от белого до чёрного. Представляет дисперсную систему, состоящую из мельчайших твёрдых частиц продуктов горения во взвешенном состоянии. Опасность дыма - уменьшает освещённость, что приводит к потери ориентации.

 5 Пониженная концентрация кислорода. Норма кислорода в воздухе 20,95%. Человек теряет сознание при 18% кислорода. При этом возникает удушье, страх, слабость, человеку трудно самостоятельно выбраться из помещения наружу. По данным статистики, люди на пожарах погибают в основном ни от действия прямого огня, а от токсичных продуктов горения и недостатка кислорода.

    6 Разрушение и обрушение несущих конструкций.

    На строительные конструкции в условиях пожара, кроме высоких температур, оказывает воздействие их собственная масса, эксплуатационные нагрузки, дополнительные нагрузки при пожаре (огнетушащие средства, обломки обрушившихся конструкций и т д). В результате этого несущие конструкции могут терять прочность, несущую способность.

СниП 2.01.02-85 содержат требования к огнестойкости зданий, сооружений, строительных конструкций.

    Огнестойкость строительных конструкций – это их способность сохранять в условиях пожара несущие или ограждающие функции и сопротивляться распространению огня. Она характеризуется пределом огнестойкости и пределом распространения огня.

   Предел огнестойкости строительной конструкции – это время в часах от начала пожара до появления одного из признаков: образование в конструкции сквозных трещин или потеря несущей способности; повышение температуры на не обогреваемой поверхности конструкции в среднем на 140⁰С (для негорючих и трудно горючих материалов от 0,5 до 2,5 часа).

   Способность строительных конструкций гореть и распространять огонь характеризуется пределом распространения огня.

По огнестойкости все здания и сооружения подразделяются на восемь степеней огнестойкости: I, II, IIIа, IIIб, IV, IVа, V. Степень огнестойкости V имеют здания к несущим конструкциям которых не предъявляют требований по пределам огнестойкости и пределам распространения огня.

    При проектировании и строительстве производственных зданий учитывают пожарную опасность производства. Согласно Строительным нормам и правилам все производства по пожарной и взрывной опасности делятся на категории А, Б, В, Г, Д, Е.

    Особенно опасные объекты относятся к категории А, Б, В

Категория А – нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов.

Категория Б - цехи приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выбойные и размольные отделения мельниц.

Категория В – лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные производства.

Категория Г склады и предприятия, связанные с переработкой и хранением несгораемых веществ в горячем состоянии, а также со сжиганием твёрдого, жидкого и газообразного топлива

Категория Д – склады и предприятия по хранению несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии, например, мясных, рыбных и других блюд.

     В зависимости от категории производства определяется расположение зданий на местности, материалы и конструкции используемые при строительстве, этажность и планирование внутренних помещений, пути эвакуации людей, системы отопления и вентиляции 

       Процесс горения можно прекратить двумя способами:

    1 Понижение температуры горящих веществ ниже температуры воспламенения.

Используют воду, которая проникает под большим напором, на расстояние до 80 метров, внутрь раскалённой массы, механически сбивает пламя, охлаждает горящее тело или вещество, а образующейся пар препятствует доступу кислорода в зону горения.

     Струёй воды нельзя тушить: вещества, вступающие с водой в реакцию с выделением горючих газов (металлический калий, карбид калия), электрооборудования и электросети под напряжением; легковоспламеняющиеся и горючие жидкости с плотностью менее 1.

    2 Прекратить доступ кислорода к горящим материалам.

Используют песок, кошму, асбестовое полотно, а также огнетушители