Тема 4 пожна безпека

Лекція 4

2. Показники пожежо-вибухонебезпечності речовин і матеріалів

З метою одержання початкових даних для розробки заходів щодо забезпечення пожежної та вибухової безпеки, при визначенні категорії та класу приміщень і будівель відповідно до вимог норм технологічного .проектування, стандартів ССБП, будівельних норм і правил, правил будови електроустановок встановлена номенклатура показників пожежо-вибухонебезпечності речовин і матеріалів.

У ГОСТІ 12.1.044-89 «Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» наведено 20 показників, перелік яких при необхідності може бути розширений. Вибір показників для характеристики пожежо-вибухонебезпечності тих чи інших речовин і матеріалів залежить від агрегатного стану речовини (матеріалу) та умов її застосування. Деякі найважливіші з них та їх застосування для характеристики речовин у різних агрегатних станах наведені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1. Показники пожежо-вибухонебезпечності речовин і матеріалів

Показники

Агрегатний стан речовин і матеріалів

Гази

Рідини

Тверді

Пил

1. Горючість

+

+

+

+

2. Температура спалаху

-

+

-

-

3. Температура спалахування

-

+

+

+

4. Температура самоспалахування

+

+

+

+

5. Концентраційні межі поширення полум’я

(спалахування)

+

+

-

+

6. Температурні межі поширення полум’я

(спалахування)

-

+

-

-

7. Температурні умови теплового самозаймання

-

-

+

+

8. Здатність вибухати та горіти при взаємодії

з водою, киснем повітря та іншими речовинами

+

+

+

+

Примітка: Знак «+» означає застосування, а знак «-» — незастосування показника.

Горючість є кваліфікаційною характеристикою здатності речовин і матеріалів до горіння і застосовується для таких потреб: кваліфікації речовин і матеріалів за горючістю; визначення категорії і класу приміщень за вибухо-пожежною та пожежною небезпечністю; при розробці заходів щодо забезпечення пожежної безпеки.

За горючістю речовини і матеріали поділяють на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі — це речовини і матеріали, які не здатні горіти у повітрі. Проте серед них можуть бути пожежонебезпечні, наприклад, окислювачі і речовини, що виділяють горючі продукти при взаємодії з водою, киснем або з іншими речовинами. До негорючих речовин належать усі мінеральні та більшість штучних неорганічних матеріалів.

Важкогорючі — речовини і матеріали, що здатні горіти в повітрі при дії джерела запалювання, але не здатні самостійно горіти після його вилучення. Це можуть бути композиції, що складаються з органічного матеріалу і мінерального наповнювача.

Горючі — речовини і матеріали, що здатні займатися при дії джерела запалювання і самостійно горіти після його вилучення.

Температура спалаху — це найменша температура конденсованої речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань над її поверхнею утворюються пари, що здатні спалахувати від джерела запалювання, але швидкість їх утворення при цьому недостатня для стійкого горіння.

Температура спалаху характеризує умови, за яких речовина стає пожежонебезпечною. Цей показник застосовується при класифікації рідин за ступенем пожежної небезпечності, при визначенні категорії та класифікації приміщень і зон за пожежовибуховою небезпечністю, а також при розробці заходів пожежо-вибухобезпеки.

Температура спалахування — це найменша температура речовини, при якій в умовах спеціальних випробувань речовина виділяє горючі пари і гази з такою швидкістю, що при дії на них джерела запалювання спостерігається займання (тобто виникає стійке полум’яне горіння).

Температура спалахування характеризує здатність речовин до самостійного горіння і завжди буває вищою за температуру спалаху. Чим меншою є різниця між температурами спалаху і спалахування речовини, тим більше пожежонебезпечною є ця речовина.

Температура спалахування характеризує здатність речовин до самостійного горіння і завжди буває вищою за температуру спалаху. Чим меншою є різниця між температурами спалаху і спалахування речовини, тим більше пожежонебезпечною є ця речовина.

Температура спалахування застосовується при встановленні групи горючості речовин, при оцінці пожежної небезпечності обладнання і технологічних процесів, при розробці заходів щодо забезпечення пожежо-вибухобезпеки.

Температура самоспалахування — це найменша температура навколишнього середовища, при якій в умовах спеціальних випробувань спостерігається самозаймання речовини. Температура самоспалахування використовується для оцінки пожежо-вибухонебезпечності речовин; визначення групи вибухонебезпечної суміші для вибору типу вибухобезпечного обладнання; при розробці заходів щодо забезпечення пожежо-вибухобезпеки технологічних процесів.

Концентраційні межі поширення полум’я. Нижня (верхня) концентраційна межа поширення полум’я — це мінімальний (максимальний) вміст горючої речовини в однорідній суміші в окислювальному середовищі, при якому можливе поширення полум’я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання.

Концентраційні межі поширення полум’я застосовують при визначенні категорії та класу приміщень за пожежо-вибухонебезпечністю; при розрахунках вибухобезпечних концентрацій газів, парів і пилу всередині технологічного обладнання, а також у повітрі робочої зони з потенційними джерелами запалювання; при проектуванні вентиляційних систем; при розробці заходів з забезпечення пожежної безпеки.

емпературні межі поширення полум’я. Відомо, що концентрація насичених парів рідини перебуває у певному взаємозв’язку з її температурою. Використовуючи цю властивість, можна концентраційні межі насичених парів виражати через температуру рідини, при якій утворюються ці пари. Такі температури мають назву температурних меж поширення полум’я.

Температурні межі поширення полум’я — це такі температури речовини, при яких її насичена пара утворює в окислювальному середовищі концентрації, що дорівнюють, відповідно, нижній (нижня температурна межа) і верхній (верхня температурна межа) концентраційним межам поширення полум’я.

Температурні межі спалахування застосовуються при розрахунку пожежо-вибухонебезпечних температурних режимів роботи технологічного обладнання; оцінці аварійних ситуацій, пов’язаних з розлиттям горючих рідин; розрахунку концентраційних меж спалахування; а також для характеристики пожежної небезпечності рідин.

Температурні умови теплового самозаймання це залежність між температурою навколишнього середовища, кількістю речовини (матеріалу) і часом до її самозаймання.

Мінімальну температуру середовища, при якій можливе самозаймання матеріалу, враховують при виборі безпечних умов зберігання та переробки самозаймистих речовин.

Вдатність вибухати та горіти при взаємодії з водою, киснем повітря та іншими речовинами (тобто при взаємному контакті речовин) — якісний показник, що характеризує особливу пожежну небезпечність речовин.

Дані про небезпечність взаємного контакту речовин наводять у стандартах і технічних умовах на речовину; їх використовують при категоріюванні приміщень за пожежо-вибухонебезпечністю; при виборі безпечних умов проведення технологічних процесів та умов спільного зберігання і транспортування речовин і матеріалів.

3. Класи пожеж

Пожежа — позарегламентний процес знищування або пошкоджування вогнем майна, під час якого виникають чинники, небезпечні для живих істот і довкілля.

Класи пожеж

A — горіння твердих речовин;А1 — яке супроводжується тлінням;А2 — яке не супроводжується тлінням; B — горіння рідких речовин;В1які розчинні у воді;В2 — нерозчинні у воді; C — горіння газоподібних речовин (побутовий газ, водень, пропан); D — горіння металів; E — горіння електрообладнання.

Самостійна робота № 3

Вогнестійкість будівель

Вогнестійкість конструкції — здатність конструкції зберігати несучі та (або) огороджу вальні функції в умовах пожежі.

За вогнестійкістю всі будівлі та споруди поділяють на вісім ступенів (п’ять основних та три додаткових), які характеризуються межами вогнестійкості основних будівельних конструкцій та межами поширення вогню по цих конструкціях

Найвищу вогнестійкість мають будівлі та споруди І ступеня, будівельні конструкції в яких виготовлені з негорючих матеріалів відповідної товщини (наприклад, цегляний будинок), а найнижчу — V ступеня, виготовлені з горючих матеріалів (наприклад, дерев’яний будинок).

Межа вогнестійкості конструкції — показник вогнестійкості конструкцій, який визначається часом (як правило, в годинах) від початку вогневого випробовування за стандартного температурного режиму до настання одного з нормованих для цієї конструкції граничних станів з вогнестійкості. Такими граничними станами конструкції можуть бути:

- втрата тримкості (несучої здатності), що характеризується обваленням або виникненням деформацій конструкцій, які виключають можливість подальшої її експлуатації;

- втрата цілісності, що характеризується утворенням у конструкціях наскрізних тріщин або наскрізних отворів, через які проникають продукти горіння або полум’я;

- втрата теплоізолювальної здатності, що характеризується підвищенням температури на поверхні, що не обігрівається, до встановлених граничних значень.

Межі вогнестійкості, будівельних конструкцій визначаються шляхом дослідження у спеціальних печах за відповідною методикою, згідно з ДСТУ Б В. 1.1-4-98 «Будівельні конструкції. Методи випробувань на вогнестійкість».

Межа вогнестійкості окремих будівельних конструкцій залежить від їх товщини чи площі поперечного перерізу та фізико-хімічних властивостей матеріалів, з яких вони виготовлені. Наприклад, стіни з червоної цегли товщиною 38 см мають межу вогнестійкості близько 11 год, а з натурального каменю такої самої товщини — 7 год. Для перегородок із силікатної та червоної цегли товщиною 12 см межа вогнестійкості становить 2,5 год, гіпсових та гіпсошлакових товщиною 10 см — 1,7 год, дерев’яних (товщина 15 см), поштукатурених з обох сторін (товщина шару штукатурки 2 см) — 0,75 год.

Межа поширення вогню по будівельній конструкції — це розмір пошкодженої зони зразка (у сантиметрах) в площині конструкції від межі зони нагрівання, перпендикулярно їй, до найвіддаленішої точки пошкодження (для вертикальних конструкцій — вгору, для горизонтальних — у кожен бік).





Підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій

Підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій можна досягти шляхом:

- збільшення товщини та площі поперечного перерізу конструктивних елементів;

- збільшення товщини шару бетону в залізобетонних конструкціях, що працюють на прогин та розтяг;

- зменшення навантажень та вибору арматури з більш високими критичними температурами;

- нанесення штукатурних та облицювальних матеріалів з низькою теплопровідністю.

Як показали досліди та спостереження на пожежах, вогнестійкість металевих несучих конструкцій є невеликою (близько 0,2-0,4 год); під дією високих температур вони швидко втрачають стійкість та міцність. Збільшення вогнестійкості металевих будівельних конструкцій здійснюється за допомогою технічних та проектних рішень. До технічних рішень, що уповільнюють нагрівання, належать: встановлення захисного шару шляхом бетонування, штукатурення, обкладання цеглою; виконання теплоізоляційних екранів; нанесення вогнезахисного покриття. Застосування того чи іншого способу вогнезахисту залежить: від величини необхідної межі вогнестійкості; типу конструкції, що підлягає захисту, та її положення в просторі (вертикальні, горизонтальні, похилі); виду навантажень, що діють на конструкцію (статичні, динамічні); температури, вологості та агресивності навколишнього середовища; від збільшення навантаження на конструкцію внаслідок ваги вогнезахисних матеріалів; естетичних вимог

Евакуація людей із будівель та приміщень

Показником ефективності евакуації є час, протягом якого люди можуть за необхідності залишити окремі приміщення і будівлю чи споруду взагалі. Безпека евакуації досягається тоді, коли час евакуації не перевищує часу настання критичної фази розвитку пожежі, тобто часу від початку пожежі до досягнення граничних для людини значень чинників пожежі (критичних температур, концентрацій кисню тощо).

Виходи є евакуаційними, якщо вони ведуть:

• з приміщень першого поверху назовні безпосередньо або через коридор, вестибюль, сходову клітку;

• з приміщень будь-якого поверху, крім першого, в коридори, що ведуть на сходову клітку (в тому числі через хол); при цьому сходові клітки повинні мати вихід назовні безпосередньо або через вестибюль, відділений від прилеглих коридорів перегородками з дверима;

• з приміщень у сусіднє приміщення на цьому ж поверсі, що забезпечене виходами, вказаними вище.

Евакуаційні виходи повинні розташовуватися розосереджено. Максимальна віддаль Ь між найбільш віддаленими один від одного евакуаційними виходами з приміщення визначається за формулою

Евакуаційних виходів має бути не менше двох. Двері на шляхах евакуації повинні відчинятися в напрямку виходу з будівель (приміщень). Допускається влаштування дверей, які відчиняються усередину приміщення, в разі одночасного перебування в ньому не більше 15 осіб. Мінімальна ширина шляхів евакуації — не менше 1 м, дверей — не менше 0,8 м.

Евакуаційними виходами називають проходи, двері, ворота, перехідні балкони, внутрішні переходи Не вважаються евакуаційними виходи, які пов’язані з механічним приводом (ліфти, ескалатори), сходи, які не розташовані у сходових клітках

У будівлях, які мають два і більше поверхів, в разі одночасного перебування на поверсі понад 25 осіб повинні бути розроблені і вивішені на видних місцях схеми та плани евакуації людей на випадок пожежі

Схема евакуації під час пожежі — це документ, у якому вказані квакуаційні шляхи й виходи, показані місця розміщення вогнегасників, пожежних кранів та інших первинних засобів пожежогасіння У плані евакуації встановлені правила поведінки людей, а також порядок і послідовність дій персоналу, який обслуговує об’єкт на випадок пожежі . При розробці схеми та плану евакуації працівників із приміщення особливу увагу приділяють шляхам евакуації. У випадку аварії евакуаційні шляхи повинні забезпечувати безпечну евакуацію всіх людей, які знаходяться в приміщенні, через евакуаційні виходи

Розміщення меблів і обладнання у класах, кабінетах, майстернях, спальнях, їдальнях та інших приміщеннях не повинно перешкоджати евакуації людей і підходу до засобів пожежогасіння У коридорах, вестибулях, холах, на сходових клітках і дверях евакуаційних виходів слід мати наказові та вказівні знаки безпеки . Евакуаційні проходи, виходи, коридори, тамбури і сходи забороняється заставляти будь-якими предметами і обладнанням .

Виходи є евакуаційними ,якщо вони ведуть з приміщень першого поверху назовні безпосередньо або через коридор, вестибуль, сходову клітку будь-якого поверху, крім першого, до коридору, який веде до сходової клітки; сусіднього приміщення на тому ж поверсі, яке забезпечене евакуаційними виходами Евакуаційних виходів із будівлі кожного поверху повинно бути не менше двох Ширина шляхів евакуації повинна бути не менше 1 м, дверей — 0,8 м . Встановлення гвинтових сходів, підйомних дверей, воріт, а також дверей, що обертаються, турнікетів на шляхах евакуації не дозволяється . Двері на шляху евакуації повинні відчинятися у напрямку виходу із будинку Зовнішні евакуаційні двері не повинні мати засобів, які можуть бути відчинені ззовні без ключа

В робочий час двері евакуаційних виходів допускається замикати лише зсередини за допомогою запорів (засувів, гачків тощо), які легко (без ключів) відмикаються . Будівлі закладів, установ і організацій повинні бути обладнані засобами оповіщення людей про пожежу Для оповіщення можуть бути використані: внутрішня телефонна та радіотрансляційна мережі; спеціально змонтовані мережі мовлення; дзвінки та інші звукові сигнали

У будівлях закладів, установ і організацій не допускається: забивати двері евакуаційних виходів; використовувати електроплитки, кип’ятильники, електрочайники, газові плити тощо для приготування їжі за винятком спеціально обладнаних приміщень; захаращувати шляхи евакуації; залишати без нагляду ввімкнені в мережу комп’ютери, лічильні і друкарські машинки, радіоприймачі, телевізори та інші електроприлади Усі будівлі і приміщення закладів, установ і організацій необхідно забезпечити первинними засобами пожежогасіння

4. Засоби пожежогасіння

Способи припинення горіння та основні вогнегасні речовини

Є чотири основні способи припинення процесу горіння:

а) охолодження горючих речовин або зони горіння:

• суцільними струменями води;

• розпиленими струменями води;

• перемішуванням горючих речовин;

б) ізоляція горючих речовин або окисника (повітря) від зони горіння:

• шаром піни;

• шаром продуктів вибуху вибухових речовин;

• утворенням розривів у горючій речовині;

• шаром вогнегасного порошку;

• вогнегасними смугами;

в) розбавлення повітря чи горючих речовин:

• тонкорозпиленими струменями води;

• газоводяними струменями;

• негорючими газами чи водяною парою;

• водою (для горючих та легкозаймистих гідрофільних рідин);

г) хімічне гальмування (інгібування) реакції горіння:

• вогнегасними порошками;

• галогеновуглеводнями.

Речовини, що мають фізико-хімічні властивості, які дозволяють створити умови для припинення горіння, називаються вогнегасними речовинами.

Вони повинні характеризуватись високим ефектом гасіння за відносно малої їх витрати, бути дешевими, безпечними при застосуванні, не заподіювати шкоди матеріалам, предметам та навколишньому середовищу. Речовини, що найповніше відповідають названим вище вимогам, а тому належать до основних вогнегасних речовин, є: вода (в різних видах), піна, інертні та негорючі гази, галогенопохідні вуглеводнів, спеціальні порошки, пісок. Ці речовини здійснюють, зазвичай, комбіновану дію на процес горіння. Так, вода охолоджує та ізолює (або розбавляє) джерело горіння; піна виявляє ізолювальну та охолоджувальну дії; порошки можуть інгібувати процес горіння та ізолювати тверді горючі речовини від зони полум’я. Однак для будь-якої вогнегасної речовини характерна основна (домінуюча) дія. Наприклад, воді властива, в основному, охолоджувальна дія на процес горіння, піні — ізолювальна, інертним та негорючим газам — розбавлювальна, галогеновуглеводням та порошкам — інгібувальна.

Вибір вогнегасної речовини залежить від класу по-У таблиці 8.2 наведена класифікація пожеж відповідно до міжнародного стандарту JSO № 3941-77 та ГОСТ 27331-87, а також рекомендовані вогнегасні речовини.

Установки та засоби гасіння пожеж

Всі установки та засоби, що застосовуються для гасіння пожеж, поділяються на стаціонарні, пересувні та первинні.

Стаціонарні установки пожежогасіння це апарати, трубопроводи та обладнання, які встановлені на постійних місцях і призначені для подачі вогнегасних речовин до місць займання.

Залежно від вогнегасної речовини вогнегасники поділяють на: водяні (із зарядом води чи води з добавками); пінні (хімічно-пінні, повітряно-пінні); газові (вуглекислотні, хладонові); порошкові; комбіновані (піна-порошок).

Хімічно-пінні вогнегасники призначені для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, а також твердих горючих речовин і матеріалів.

Вуглекислотні вогнегасники застосовуються для гасіння легкозаймистих та горючих рідин, твердих горючих речовин та матеріалів, електропроводок, що знаходяться під напругою до 1000 В, а також цінних предметів.

Хладонові (аерозольні) вогнегасники призначені для гасіння електроустановок під напругою до 380 В,

Таблиця 8.2. Класифікація пожеж та рекомендовані вогнегасні речовини

Клас пожежі

Характеристика горючих речовин та матеріалів або об’єкта, що горить

Рекомендовані вогнегасні речовини

А

Тверді речовини, переважно органічного походження, горіння яких супроводжується тлінням (деревина, текстиль, папір та ін.)

Всі види вогнегасних речовин (насамперед вода)

В

Легкозаймисті та горючі рідини, а також тверді речовини, які розтоплюються (нафтопродукти, спирти, стеарин, каучук, деякі синтетичні матеріали та ін.)

Розпилена вода, усі види пін, порошки, речовини на основі галогеналкидів

С

Горючі гази (водень, ацетилен, вуглеводні та ін.)

Порошки; гази: інертні (азот, С02), галогеновуглеводні; вода (для охолодження)

D

Метали та їх сплави (калій, натрій, алюміній, магній та ін.)

Порошки (при спокійному подаванні на поверхню, що горить)

(Е)

Електроустановки під напругою

С02, хладони, порошки

різноманітних горючих твердих та рідких речовин, за винятком лужних і лужноземельних металів та їх карбідів, а також речовин, що здатні горіти без доступу повітря.

Порошкові вогнегасники е універсальними і характеризуються широким діапазоном застосування. На відміну від інших видів вогнегасників ними можна гасити лужні і лужноземельні метали та їх карбіди.