Молниезащита

Опасность поражения молнией заключается в прямом уда­ре и во вторичном проявлении молнии вследствие электро­статической и электромагнитной индукции. Сила тока в мол­нии - до 200000 А; температура канала - 6000 - 10000°С. Наи­более подвержены поражению высокие объекты (трубы, мачты, ЛЭП).

Молниезащитой называется комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, со­хранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, вызванных электрическим, тепловым или механическим воздействием молнии.

Физическая сущность молниезащиты заключается в на­правлении потока электричества по специальному провод­нику - молниеотводу от защищаемого объекта в землю для дальнейшего растекания тока.

Категория молниезащиты и тип зоны защиты зависят от назначения здания и сооружения; интенсивности грозовой деятельности в районе; ожидаемого количества поражений молний в год.

Зона защиты молниеотвода -это часть пространства, внут­ри которого здание или сооружение защищено от прямых уда­ров молнии с определенной степенью надежности (зона за­щиты А -99,5%; Б - 95% и выше).

Зона защиты одиночного молниеотвода представлена на

рис.4.4.

Рис.4.4. Принципиальная схема молниеотвода

Кроме одиночного, существуют двойные и многократные стержневые молниеотводы, а также одиночные и двойные тросовые молниеотводы, которые применяются для протяжен­ных защищаемых объектов.

Лекция 13. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Мероприятия, при которых исключается возможность пожара и взрыва, а в случае их возникновения предотвращается воздействие на людей опасных и вредных факторов и обеспечивается защита материальных ценностей, называют пожарной безопасностью. Пожарная безопасность - это раздел охраны труда, в кото­ром изучаются условия возникновения, предупреждения и ликвидации пожаров. В то же время согласно закону "О пожарной безопасно­сти" от 21.12.94г. № 69-ФЗ пожарная безопасность - это со­стояние защищенности личности, имущества, общества и го­сударства от пожаров, а пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб народному хозяйству и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы, а иногда и гибель людей. В этой связи система мер борьбы с огнем осуществляется на стадии проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений, в том числе и организации пожарной охраны.

Пожарная охрана - система органов управления, сил и средств, предназначенных для предупреждения и тушения пожаров.

Пожарная охрана подразделяется на следующие виды:

- государственная противопожарная служба;

- ведомственная пожарная охрана;

- добровольная пожарная охрана;

- объединения пожарной охраны (ассоциации, союзы, фонды и др.).

Одна из основных функций государственной противопо­жарной службы - государственный пожарный надзор.

Вопросы пожарной безопасности регламентируются зако­ном РФ "О пожарной безопасности" № 69-ФЗ от 21.12.94,"Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации" ППБ-01-93, СНиПами, ГОСТами и другими документами.

В пожарной безопасности различают 2 группы мероприя­тий: предотвращение пожаров и тушение пожаров.

Пожарная безопасность решает 4 задачи:

1. Предупреждение (профилактика) пожаров.

2. Локализация, снижение ущерба от возникших пожаров.

3. Защита людей и материальных ценностей.

4. Тушение пожаров.

Основой для их практического решения служат теорети­ческие знания

процессов горения, пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, категорирования и класси­фикации помещений и др.

5.2. ГОРЕНИЕ

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя (кислорода), сопровож­дающийся выделением тепла и света. Горение возможно при наличии трех условий: горючего вещества с определенной температурой, достаточного коли­чества окислителя, источника воспламенения определенной мощности. Исключение одного из этих условий приводит к его прекращению. В зависимости от скорости реакции горение может происходить в форме собственно горения, взрыва и детонации. Отсюда горение может быть дефлаграционным, взрывным и денатационным. Быстрое горение (сотни м в сек) обуславливает взрыв. Денатационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождение сильной ударной волны

Горение бывает объемным в случае горения газов объема в целом или линейным на разделе твердого вещества и воздуха (газа).

Горение может быть полным при избытке кислорода или равном соотношении горючего вещества и кислорода, которое в этом случае называется стехиометрическим. Однако горение может быть основано на реакции разложения таких веществ как сжатый ацетилен, хлористый углерод с выделением тепла и пламени, взрыва. Оно может осуществляться при реакции водорода, метана, этилена в присутствии хлора.

Горение газообразных смесей называется гомогенным и одновременно кинетическим. Если оно характери­зуемое наличием раздела фаз (например, горение твердых веществ), тогда его называет гетерогенным, которое одновременно является диффузионным.

Горение может осуществляться в двух режимах: самовос­пламенения и распространения фронта пламени. Важнейшая особенность процесса горения - самоускоряющийся харак­тер химического превращения.

Чаще горение связано с нагреванием горючей системы. Начавшееся горение сопровождается самоускорением вследствие повышения температуры, результатом чего является уже самовоспламенение. В отличие от самовоспламения воспламенение - процесс возгорания при достижении температуры для газов 400-700⁰ С, для твердых – 450-800⁰ , а твердых веществ, выделяющих летучие газы 250-450⁰ .

Имеет место и самовозгорание. Это явление резкого ускорения экзотермических реакций в отсутствии источника зажигания. Вещества, имеющие температуру воспламенения ниже 50⁰С называются самовозгорающимися. Условия савозгорания:1) покрытие твердых пористых, порошкообразных веществ тонкой пленкой растительных и животных жиров; 2) в результате попадания воды; 3) смешение водорода, метана, этилена с хлором. В целом процесс горения твердых, жидких газообразных веществ аналогичен и состоит из 3 фаз: окисления, самовоспламенения и собственно горения.

КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ.

Определение опасных воздействий пожаров на различные объекты и людей осуществляется на стадии проектирования. Существует два подхода к нормированию в области обеспе­чения пожаро-взрывобезопасности - детерминированный (на­пример, НПБ 105-95) и вероятностный (например, ГОСТ 12.1.004 - Пожарная безопасность. Общие требования). Де­терминированный подход основан на распределении объек­тов по степени опасности (принцип классификации). Вероят­ностный подход основан на концепции допустимого риска.

В настоящее время, как правило, применяется детермини­рованный подход.

Рассмотрим лишь порядок определения категорий поме­щений и зданий в соответствии с нормами пожарной безо­пасности НПБ 105-95.

Нормами установлены следующие категории помещений (производств): А (взрывопожароопасная), Б (взрывопожароопасная), В-В4 (пожароопасные), Г и Д и Е.

К категориям А и Б относятся помещения, в которых вещества обладают низкой температурой воспламенения, например, для «А» ниже 28⁰ , для «Б» ниже 61⁰. В этих условиях резко повышается давление (5 кПа), следствием чего является взрывное горение.

В помещениях категорий В - В4 возможно только горение горючих и трудногорючих веществ. Помещения категории Г характеризуются наличием горя­чих материалов. В помещениях категории Д обрабатываются вещества и материалы в холодном состоянии. Категория «Е» отвечает условиям взрыва без пожара.

Зная категории помещений, можно по НПБ-105-95 опре­делить категории зданий - А,Б,В,Г,Д. Например, здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений..

ГОРЮЧЕСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Пожарно-технические классификации приведены в СНиП 21-01-97. Строительные материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие (Г), оценка чего производится в специальных камерах по соответствующим методикам. Материалы относятся к негорючим, если:

• прирост температуры в печи в условиях испытаний не более 50°С,

• потеря массы образца не более 50%;

• продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10с.

Строительные материалы, не удов­летворяющие хотя бы одному из указанных условий, отно­сятся к горючим.

Горючие строительные материалы делятся на четыре груп­пы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), ГЗ (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие). Горючесть определяется по методике, изложенной в ГОСТ 30244 - 94.

Строительные материалы классифицируются по дымооб­разующей способности (Д1,Д2,ДЗ), токсичности продуктов горения (Т1,Т2,ТЗ,Т4) и другим признакам."

ОГНЕСТОЙКОСТЬ КОНСТРУКЦИИ.

Под огнестойкостью понимают способность конструк­ции сопротивляться воздействию высокой температуры в ус­ловиях пожара и выполнять при этом обычные эксплуатаци­онные функции. Время, по истечении которого конструкция теряет несущую (R), ограждающую (Е) или теплоизолирую­щую (J) способность, называют пределом огнестойкости. Пределы огнестойкости измеряют в минутах от начала испыта­ния конструкции до наступления предельного состояния, обо­значаемого индексами R, E, J.

Степень огнестойкости снижается от 1 до 5.

По пожарной опасности строительные конструкции делятся на 4 класса: КО (непожароопасные), К1 (малопожароопас­ные), К2 (умереннопожароопасные), КЗ (пожароопасные), оп­ределяемые по ГОСТ 30403-95.

Различают 4 степени огнестойкости зданий - I, II, III, IV(в порядке снижения огнестойкости). Степень огнестойкости - это способность здания проти­востоять воздействию пожара.

Выбор степени огнестойкости производится с учетом ка­тегории зданий по взрывопожарной опасности, числа и пло­щади этажей. По пределам огнестойкости подбирают толщину и материал конструкций пользуясь нормами или справочниками. Таким образом, на стадии проектирования зданий вопро­сы пожарной безопасности решаются в следующей последо­вательности.

1. Определяется категория помещений по НПБ-105-95

(А,Б,В1-В4,Г,Д).

2. Определяется категория зданий- А,Б,В,Г,Д.

3. Выбирается требуемая степень огнестойкости 1,11, III, IV (например, по СНиП 2.09.02-89, табл.7.2).

4. Находятся пределы огнестойкости конструкций здания по СНиП 21.01.-97, табл.5.3.

5. По пределам огнестойкости конструкций находят ма­териалы и размеры конструкций.

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ПРЕГРАДЫ

Противопожарные преграды предназначены для предот­вращения распространения (локализации) пожара и продук­тов горения в другие помещения. К преградам относятся про­тивопожарные стены, перегородки, перекрытия. Противопо­жарные преграды характеризуются огнестойкостью и пожар­ной опасностью. Типы противопожарных преград устанавливаются с уче­том функциональной пожарной опасности (Ф1-Ф5), класса конструктивной пожарной опасности (СО - СЗ), степени ог­нестойкости зданий и пожарной нагрузки (теплота сгорания). Противопожарные стены, разделяющие здание на пожар­ные отсеки, должны возводиться на всю высоту здания. Об­щая площадь проемов, оборудованных люками, дверями, во­ротами, в противопожарных преградах не должна превышать 25% их площади.

ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ ИЗ ЗДАНИЙ

В условиях пожара первоочередной задачей является спа­сение людей, которые могут подвергнуться воздействию опас­ных факторов пожара.

Нормами регламентируются требования, обеспечивающие безопасность людей при эвакуации. Так, регламентируется предельно допустимые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода. В зависимости от различных условий эти расстояния находят­ся в пределах от 15 до 250 метров. Не все выходы являются эвакуационными.

К эвакуационным выходам предъявляются определенные требования: размеры, количество, расположение и др. Двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания. Выходы, не являющиеся эвакуационными, могут рассматриваться как аварийные, обеспечивающие по­вышение безопасности. Пути эвакуации должны быть осве­щены. Высота путей эвакуации должна быть не менее 2 м, а ширина в пределах 1-1,2 м. СНиП 21-01-97 регламентирует размеры лестничных маршей и клеток.

Допустимые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода нормируют в зависимости от категории про­изводства, степени огнестойкости здания, объема помещения и числа работающих. В производственных помещениях должно быть предус­мотрено не менее двух эвакуационных выходов.

Организационно-технические мероприятия включают организацию пожарной охраны предприятия; паспортизацию веществ, материалов, изделий, технологических процессов, зданий и сооружений в части обеспечения пожарной безопасности; привлечение общественности к вопросам обеспечения пожарной безопасности; организацию обучения работающих правилам пожарной безопасности; разработку инструкций о порядке обращения с пожароопасными веществами и материалами; изготовление средств наглядной агитации; нормирование численности людей на объекте по условиям безопасности их при пожаре; разработку мероприятий по действиям администрации и работающих на случай возникновения пожара и организацию эвакуации людей; обеспечение необходимых количеств и видов пожарной техники.

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГЕНЕРАЛЬНЫМ ПЛАНАМ

При разработке генерального плана необходимо:

1. Обеспечить безопасные расстояния от границ террито­рии предприятия до жилых и общественных зданий. Как пра­вило, это условие выполняется за счет санитарно-защитных зон, размеры которых существенно превышают расстояния, определяемые по противопожарным нормам.(см.раздел 5.1.2).

2. Соблюдать противопожарные разрывы между произ­водственными зданием в зависимости от степени огнестой­кости рядом стоящих зданий. Величина разрывов, согласно нормам, находится в пределах от 0 до 18 м. Разрывы необхо­димы для локализации пожаров и подъезда машин.

3. Располагать здания с учетом рельефа местности и на­правления господствующих ветров. "Роза ветров" строится по данным метеостанций, которые приводятся в СНиП и спра­вочниках.

4. Зонировать здания и сооружения по родственному, функ­циональному назначению.

5. Предусмотреть дороги и необходимое количество въез­дов и на территории предприятия.

6. Обеспечить ограждение территории предприятия.

ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ.

Тушение пожаров основано на исключении условий, при которых возможно горение (принцип деструкции). Следова­тельно, существуют следующие способы пожаротушения:

• охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;

• изоляция очага горения от воздуха или снижение кон­центрации кислорода в воздухе за счет негорючих паров или газов;

• торможение (ингибирование) скорости реакции окисле­ния;

• механический срыв пламени сильный струей газа или воды;

5.12. ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА

В настоящее время в качестве огнетушащих средств при­меняются:

• вода, которая подается в очаг пожара компактными или распыленными струями;

- пены (воздушно-механические и химические, различной кратности и стойкости);

- инертные добавки (диоксид углерода, азот, аргон, во­дяной пар и др.);

• гомогенные ингибиторы (хладоны), применение которых ограничивается Монреальской конвенцией по защите озоно­вого слоя;

• гетерогенные ингибиторы (огнетушащие порошки);

• комбинированные составы.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Различают безводопроводное (из рек, озер, резервуаров) и водопроводное снабжение водой на пожарах. Водопроводы обычно устраивают объединенные. Они бывают низкого (напор на уровне земли не менее 10 м или 100 кПа) и высокого давления. Противопожарное водо­снабжение подразделяют на системы наружного и внутренне­го пожаротушения. Для отбора воды из наружного водопро­вода на нем устанавливают через 200-150 м пожарные гид­ранты. На внутренних водопроводах устанавливают пожар­ные краны. Сеть противопожарного водопровода, как прави­ло, делают кольцевой.

Проектный расход воды складывается из нормативных требований на наружное, внутреннее и специальное (спринк­лерные, дренчерные установки) пожаротушение.

ПЕРВИЧНЫЕ СРЕДСТВА И УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Основным первичным средством пожаротушения являют­ся огнетушители (ручные, передвижные и др.). Сейчас при­меняются огнетушители порошковые (ПСБ, ПФ, ОП и др.), пенные (ОХП-10; ОВП и др.), углекислотные (ОУ-2, ОУ-5) и др. Из установок пожаротушения наибольшее распространение получили установки водяного и пенного тушения, под­разделяемые на спринклерные и дренчерные.

Спринклерные установки включаются автоматически под действием температуры пожара, дренчерные включаются вручную или по сигналу автоматического извещателя.

ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ.

Для сообщения о пожарах используются разные средства, которые можно разделить на ручные и автоматические. По способу передачи сигнала пожарная сигнализация может быть электрической и автоматической. Электрическая пожар­ная сигнализация по схеме подключения извещателей может быть лучевой и шлейфной (кольцевой). Автоматические извещатели, или датчики, подразделяются на тепловые, дымовые, световые, комбинированные.

Лекция 14. Развитие международного сотрудничества