37 Пожар. Причины пожаров.

Пожар — неконтролируемое горение вне специального оча­га, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей.

Горение — окислительно-восстановительный процесс, возни­кающий при контакте горючего вещества, окислителя и источ­ника зажигания.

По скорости распространения пламени горение подразделя­ется на нормальное, при котором пламя рас­пространяется со скоростью до нескольких десятков метров в се­кунду; взрывное — при скорости распространения пламени до нескольких сотен метров в секунду и детонационное — при рас­пространении пламени со скоростью до нескольких тысяч мет­ров в секунду.

В процессе реакции горения сгорание веществ может быть полным и неполным. В условиях пожара полного сгорания веществ в воздухе чаше всего не происходит, о чем свидетельствует наличие дыма — дисперсной системы из продуктов горения и воздуха, содержа­щей твердые и жидкие частицы. В зависимости от агрегатного состояния реагируемых ве­ществ горение бывает гомогенным (однородным), при котором исходные вещества (горючее и окислитель) находятся в газо- или парообразном состоянии, и гетерогенным (неоднородным), при котором одно из веществ (обычно горючее) находится в твердом или жидком состоянии, а другое (обычно окислитель) — в газо­образном.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколь­ко видов: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение, взрыв и детонация. Кроме того, существуют и особые вилы горения: тление и холоднопламенное горение.

Вспышка - процесс мгновенного сгорания паров легковос­пламеняющихся и горючих жидкостей, вызванный непосредст­венным воздействием источника воспламенения.

Возгорание - явление возникновения горения под действием источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени. При этом вся остальная масса горючего вещества оста­ется относительно холодной.

Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости эк­зотермических реакций в веществе, приводящее к возникнове­нию горения при отсутствии источника зажигания.

Самовоспламенение - это самовозгорание, сопровождающее­ся появлением пламени.

В производственных условиях могут самовозгораться древес­ные опилки, промасленная ветошь. Самовоспламеняться может бензин, керосин.

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

При детонации передача энергии от слоя к слою смеси осу­ществляется не за счет теплопроводности, а распространением ударной волны. Давление в детонационной волне значительно выше давления при взрыве, что приводит к сильным разруше­ниям.

Тление — беспламенное горение твердого вещества, поверх­ность которого раскалена и излучает свет и тепло. Тление сопро­вождается термическим разложением горючего вещества и обильным выделением горючих газов и парообразных продук­тов, которые свободно рассеиваются в атмосфере.

Холоднопламенное горение — основная форма нетеплового самоускоряющегося режима реакции, которая при этом остается незавершенной, т. к. не вся химическая энергия реагирующей смеси расходуется на разогрев продуктов реакции.

Горючесть — это способность вещества или материала к го­рению пол воздействием источника зажигания. По горючести (возгораемости) материалы подразделяются на три группы:

• негорючие (несгораемые),

• фудногорючие (трудносгораемые);

• горючие (сгораемые).

Принято считать негорючими такие материалы, которые не горят, не тлеют и не обугливаются под воздействием открытом! пламени или высокой температуры.

Трудногорючие материалы — материалы, которые загораются и горят только при воздействии на них открытого огня.

Горючие материалы — материалы, горение которых продолжается после удаления источника огня, которым они были подожжены.

Горючие материалы и вещества подразделяются на:

• легковоспламеняющиеся вещества и материалы, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т. п.);

• вещества средней воспламеняемости, которые воспламеня­ются от длительного воздействия источника зажигания с низкой температурой;

• трудновоспламеняющиеся вещества, которые способны вос­пламеняться только пол действием мощного источника за­жигания.

Основные причины и источники пожаров и взрывов. Основные причины пожаров на предприятиях: нарушение технологическо­го режима — 33 %; неисправность электроустановок —16 %; са­мовозгорание промасленной ветоши и других материалов, склон­ных к самовозгоранию — 10 %. Открытое пламя и искры наиболее часто являются источни­ком зажигания различной горячей среды (открытое пламя и искры возникают при сварке, резке металлов, заточке инструмен­та, зачистке швов и целом ряде других технологических процес­сов). Наиболее частой причиной пожара из-за неисправности электроустановок являются: короткие замыкания, особенно с образованием электрической дуги; перегрузка электрической сети в результате подключения потребителей (машин, оборудо­вания и т. д.) повышенной мощности, на которую не рассчитана электрическая сеть. Причиной пожара могут быть разряды ста­тического электричества, а также разряды молнии.

38 Меры противопожарной безопасности. Пассивные меры. Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо предусмотреть удобство подхода и проникновения в помещения пожарных подразделений, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями, конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зда­ний, противопожарные разрывы, преграды для распростране­ния огня, выполнение конструкции здания из трудногорючих материалов и т. д.

Архитектурно-планировочные решения заключаются в зонировании территории предприятия и установле­нии между отдельными зданиями противопожарных разрывов.

Зонирование территории предприятия осуществляют исходя из технологической связи и характера пожарных опасностей, присущих различным технологическим процессам. Здания, сооружения, склады с повышенной пожарной опасностью распо­лагают с подветренной стороны.

Противопожарные разрывы делают для предупреждения рас­пространения пожара с одного здания на другое. Величина про­тивопожарного разрыва зависит от степени огнестойкости зда­ний, категории пожарной опасности, протяженности и этажно­сти зданий.

Для ограничения распространения пожара внутри здания предусматриваются специальные конструктивные мероприятия. К ним можно отнести: противопожарные стены, противопожар­ные зоны, противопожарные перекрытия, легкосбрасываемые конструкции, огнепреградители, системы противодымной защи­ты зданий и др.

Противопожарные стены (брандмауэры) применяют для разделения цеха на противопожарные отсеки. Противопожарные стены опираются на фундаменты или фундаментные балки, возводятся на всю высоту здания.

Противопожарные зоны — это разделительные зоны для ограничения распространения пожара в здании. Обычно это пролет здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяет здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.

Противопожарные перекрытия исключают распространение пожара по вертикали здания, они выполняются без проемов и отверстий и примыкают к глухим (не имеющим остекления) участкам наружных стен.

Легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) обеспечивают сниже­ние нагрузки на конструкцию здания при взрывном горении. В качестве легкосбрасываемых конструкций используют остекление зданий, двери, распашные ворота, поворотные панели сбрасываемые участки крыши. При взрыве ЛСК сбрасываются за счет повышенного давления внутри здания (ударной волны), предотвращая тем самым разрушение здания.

Огнепреградители — это устройства, пропускающие паровоздушные смеси, но препятствующие распространению пламени. Огнепреградители устанавливают в трубопроводах горючих газов, на резервуарах горючих жидкостей. Они представляют собой металлический корпус, заполненный негорючими насадками, гравием, металлической сеткой и т. п.

Противодымная защита снижает задымление здания при пожаре и обеспечивается конструктивными решениями, которые не позволяют распространяться дыму по горизонтальным и вертикальным каналам в здании. К таким конструктивным решениям можно отнести:

• создание незадымляемых лестниц путем устройства воз душных зон с подпором воздуха;

• использование оконных проемов, фонарей для удаления дыма;

• устройство дымовых люков, проемов, шахт, через которые из помещения удаляется дым.

39 Меры противопожарной безопасности. Активные меры. Активные меры защиты заключаются в обнаружении пожара (автоматической сигнализации о пожаре) и его тушении.

Пожарная сигнализация может быть электрическая и автоматическая. При использовании электрической пожарной сигнализации извещение о пожаре осуществляется в течение нескольких секунд. Система сигнализации состоит из приемной станции и соединенных с ней извещателей. В зависимости от способа включения извещателей электрическая пожарная сигнализация подразделяется на лучевую и шлейфную. При лучевой системе каждый извещатель самостоятельно сообщается со станцией при помощи двух проводов — прямого и обратного. Сигнал о пожаре подается нажатием кнопки извещателя. Извещатели устанавливают на видных местах в производствен­ных помещениях, а также и вне помещений для того, чтобы возникший вблизи пожар не мог препятствовать пользованию извещателем.

В автоматической пожарной сигнализации используются термостаты, которые при повышении температуры до заданного предела включают извещатели. Автоматическим пожарным изве­щателем может быть металлическая пластинка, состоящая из сплава различных материалов с различным коэффициентом рас­ширения. В случае повышения температуры до определенного предела пластинка выгибается и соединяет два электрических контакта, приводящие в действие звуковые и световые сигналы. В зависимости от способа реги­страции датчики систем пожаровзрывозащиты разделяются на датчики пламени, дымовые, тепловые, ионизационные, датчики давления и комбинированные, регистрирующие несколько пара­метров. Системами пожарной сигнализации оборудуют технологиче­ские установки повышенной пожарной опасности, производственные здания, склады. Пожарная сигнализация имеет большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствует своевременному их обнаружению и вызову пожар­ных подразделений к месту возникновения пожара.

40 Тушение пожара осуществляется следующими основными способами:

• изоляции очага горения от воздуха или поступления горн» чего (изоляция);

• снижение концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить горение (разбавление),

• охлаждение очага горения до температуры ниже температуры воспламенения (самовоспламенения, вспышки) — (охлаждение);

• торможение скорости химических реакций окисления (ингибирование);

• механический срыв пламени в результате воздействия на него струи газа или жидкости (механический срыв).

Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распространенным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью, значительным увеличением объема при парооб­разовании (1 л воды образует при испарении свыше 1700 л пара). Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения. Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй. Сплошные мощные струи сбивают пламя, одновременно охлаждая поверхность. Распыленная струя в ряде случаев более эффективна, чем сплошная, т. к. при распылении создаются лучшие условия для испарения воды и, следовательно, для охлаждения и разбавления горючей среды. Тушение пеной. Слой пены препятствует воздействию тепла зоны горения на поверхность горючих веществ и оказывает изолирующее действие. Пену (химическую и воздушно-механическую) применяют для тушения твердых веществ, легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) с плотностью менее 1,0 г/см³ и не растворяющихся в воде. Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих составов для объемного тушения используют инертные разбави­тели — водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие ве­щества). Тушение при разбавлении среды инертными разбавите­лями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции. Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических площадках. Углекислый газ применяют для объемного тушения пожаром на складах ЛВЖ, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, в помещениях и зонах, где расположено электрооборудование, находящееся под напряжением, а также дорогое оборудование и ценности, которые могут быть повреждены водой и пеной (компьютерные залы, картинные галереи и т. д.). Углекислым газом нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы, некоторые гидриды металлов. Тушение порошковыми составами. Эти составы обладают высокой огнетушащей эффективностью. Они способны подавлять горение различных соединений и веществ, для тушения которых не применимы вода и пена (металлы, металлорганические соединения и т. п.), их можно применять при тушении пожаров на электроустановках пол напряжением. Основную роль при тушении порошками играет их способность ингибировать пламя. Огнетушащий эффект, например, порошков на основе бикарбона­тов щелочных металлов значительно превышает эффект охлаждения или разбавления диоксидом углерода, выделяющимся при разложении этих порошков.

41 Огнетушащие вещества. Огнетушащие вещества. К огнетушащим веществам относят воду, подаваемую в очаг горения сплошной струей или в распыленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаж­дающий эффект; воздушно-механическую пену, оказывающую в основном изолирующее действие; инертные газы (углекислый газ, азот, водяной пар), оказывающие разбавляющее действие, галогенуглеводородные составы, обладающие свойствами химических ингибиторов; порошковые составы, обладающие универсальными огнетушащими свойствами; комбинированные составы (сочетание порошковых и пенных составов, водогалогенугле-водородные эмульсии).

Выбор вещества для тушения пожара зависит от технологии производства, свойств применяемого сырья, условий, исключающих появление вредных побочных явлений при реагировании огнетушащего средства с горящим веществом (например, взрывов, образования токсичных газов и др.).

42 Первичные средства тушения пожара. Первичные средства тушения пожара. К ним относятся огне­тушители, ведра, емкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты и т. п. Огнетушители в зависимости от применяемого в них огнетушащего вещества подразделяются на пять классов: водные, пен­ные, углекислотные, порошковые, хладоновые. Широкое применение находит жидкостной огнетушитель марки ОЖ-7, который заряжается водой с добавками поверхностно-активного вещества или растворами сульфанола, сульфоната, пенообразователя или смачивателя. К классу химических пенных огнетушителей относятся огнетушители марок ОХП-10 и ОХВП-10. При приведении в действии огнетушителей в его внутреннем объеме происходит смешение ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи в результате их взаимодействия интенсивно образуется пена, давление в корпусе огнетушителя повышается, и пена выбрасывается наружу. На производстве применяются воздушно-пенные огнетушители марок ОВП-5, ОВП-10, ОВП-100, ОВПУ-250. Они заряжены 6 % водным раствором пенообразователя. Давление в корпусе огнетушителей создается углекислым газом, находящимся в специальных баллонах. Воздушно-механическая пена образуется в раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, интенсивно перемешивается с воздухом. Углекислотные огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 заполнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6...7 МПа. После открытия вентиля в раструбе огнетушителя диоксид углерода переходит в твердое состояние и в виде аэрозоля выбрасывается в зону горения. Углекислотные огнетушители используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением. Модернизированным вариантом углекислотного огнетушителя является углекислотно-бромэтиловый огнетушитель марок ОУБ-3, ОУБ-7. Эти огнетушители заряжены составом, состоящим из 97 % бромистого этила, 3 % сжиженного диоксида углерода и сжатого воздуха, вводимого для создания рабочего давления. Такие огнетушители используют для тушения электрооборудования и радиоэлектронной аппаратуры. Порошковые огнетушители марок ОПС-6, ОПС-10, ОПС-ИЖ заряжены порошком и снабжены специальным баллоном, в ко­тором под давлением 15 МПа находится сжатый газ (азот или воздух), предназначенный для выталкивания порошка из огнетушителя. Такие огнетушители применяют для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочноземельных металлов, кремнийорганических соединений, а также для тушения небольших электроустановок под напряжением.

43 Стационарные средства тушения пожара. В зависимости от используемых в установках огнетушащих веществ они подразделяются на водяные, пенные, газовые и порошковые. Водяные стационарные установки получили наиболее широ­кое распространение. Применяются стационарные установки двух типов — спринклерные и дренчерные. Спринклерные установки включаются автоматически при по­вышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры, легко­плавкий замок которых открывается при повышении температу­ры. Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель должен подавать воду до включения основного водопитателя (насосных станций). Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4 ⁰С, и в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом. Спринклерная установка представляет собой систему разветвленных трубопроводов, размещенных под потолком помещения, в которые вмонтированы спринклеры (спринклерные головки). Каждый спринклер орошает от 9 до 12 м² площади пола. Выходное отверстие в спринклерной головке закрыто легкоплавким замком. При повышении температуры припой замка расплавляется (температура плавления припоя замка 72 ⁰С), замок под действием давления воды, которой заполнены трубопроводы, выбрасывается, и вода разбрызгивается, ударяясь о дефлектор. В спринклерных головках совмещены датчики и приспособления для выбрасывания воды. Дренчерные установки применяют в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее оборудование. Дренчерные головки устроены аналогично спринклерным, но у них отсутствует легкоплавкий замок. Поэтому трубопроводы под потолком не заполнены водой, которая подается только при включении насосов подачи воды. Насосы могут включаться вручную или автоматически при подаче сигнала от автоматического извещателя. Если спринклерная установка срабатывает только над очагом пожара, то дренчерная орошает водой весь орошаемый объем, т. к. трубопроводы не заполнены водой, то дренчерные установки могут использоваться и при минусовых температурах в помещении. В установках водопенного тушения основным элементом является генератор пены. В генераторе пены водяная эмульсия, проходя через распылитель, расширяется в диффузоре и попадает на металлическую сетку, где насыщается воздухом, что и дает обильное пенообразование. Установки газового пожаротушения могут быть объемного и локального пожаротушения (по объему и по плошали). В поме­щениях объемом до 3000 м³ применяют объемное тушение угле­кислым газом, азотом, аргоном, а объемом до 6000 м³ — фрео­ном. Назначение установки — быстро заполнить помещение га­зовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию инертного газа, при которой прекращается горение. Установки размещают в отдельном помещении; пуск их осуществляют специальным автоматическим устройством. Установки для тушения пожаров порошковыми составами мо­гут иметь различные схемы и выполняться с электрическим и пневмомеханическим пуском.