Перегревание

Перегревание (гипертермия) - временное повышение температуры тела, возникающее в результате нарушения механизма терморегуляции и несоответствия процессов теплоотдачи и теплообразования. Температура тела при перегревании за короткое время достигает 38- 39 °С, критической считается температура в 42 °С.

Степень и быстрота перегревания зависят от индивидуальных особенностей организма - легче подвергаются перегреванию лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, обменными нарушениями (ожирение), эндокринными расстройствами (тиреотоксикоз), сосудисто-вегетативными дистониями. Перегревание особенно легко возникает у новорожденных и грудных младенцев из-за несовершенства у них механизмов терморегуляции.

Солнечный удар

При солнечном ударе этиологическим фактором являются тепловые солнечные лучи, действующие на непокрытую голову. Дополнительным фактором является высокая температура воздуха, способствующая перегреванию организма. Несмотря на то, что кожа и кости черепа задерживают большое количество солнечных лучей, некоторая их часть (инфракрасные лучи) могут проникать внутрь и оказывать повреждающее действие на мозговые оболочки и нервную ткань. Определенное значение имеет и действие ультрафиолетовых лучей солнечного спектра, которые освобождают из клеток биологически активные амины, способствуют расщеплению белка и образованию полипептидов, а последние рефлекторным либо гуморальным путем также могут стать фактором, повреждающим мозговые оболочки и нервную ткань.

Пожары (взрывы).

Пожаром называют неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб.

Взрывом называют мгновенное изменение физического или химического состояния вещества, сопровождающееся быстрым выделением энергии, которое приводит к разогреву, сжатию и движению продуктов горения и воздуха, разрушениям. Условия протекания реакции в форме взрыва: экзотермичность химической реакции; большая скорость выделения энергии, обусловленная быстрым протеканием процесса (10^-8…10^-6с), тесным контактом горючего и окислителя, высокой температурой и давлением (для газового взрыва Т=1200 … 1700 К, Р = 10 ... 12 атм.); способность реакции к самораспространению; образование или присутствие газов.

Пожарная (взрывная) безопасность представляет собой систему организационных мероприятий и технических средств, направленную на профилактику и ликвидацию пожаров (взрывов). Пожаро и взрывобезопасность - это состояние объекта, при котором с большой вероятностью р = 1-10^-6 предотвращается возможность возникновения пожара (взрыва), а в случае его возникновения обеспечивается защита от опасных и вредных факторов пожара (взрыва) и спасение материальных ценностей.

Пожары, взрывы и их причины.

Горение - быстро протекающее химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением большого количества теплоты и свечением.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка – быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, которое сопровождается кратковременным видимым свечением.

Воспламенение – пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.

Самовоспламенение – резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением или взрывом.

Тление – беспламенное горение твердого вещества (материала) при сравнительно низких температурах (400…600 °С), часто сопровождающееся выделением дыма.

Самовозгорание – резкое увеличение скорости экзотермических процессов в веществе, приводящее к возникновению очага горения.

Необходимые условия горения: наличие горючего вещества; наличие окислителя; наличие источника зажигания.

Чаще всего окислителем является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, йод и др.

Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т. д.), нагретые тела и др.

Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода, а продуктами реакции являются вещества, не способные к дальнейшему окислению. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие (способные к дальнейшему окислению) вещества.

Горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении горючее вещество и окислитель имеют одинаковое агрегатное состояние, а при гетерогенном горении вещества имеют границу раздела (например, горение твердых или жидких веществ в контакте с воздухом).

По скорости распространения пламени различают следующие виды горения: дефлаграционное (скорость распространения пламени – десятки метров в секунду), взрывное (сотни метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду). Для пожаров характерно дефлаграционное горение.

Пожары классифицируются по характеристикам горючей среды (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Классификация пожаров

Класс пожаров	Характеристика горючей среды	Огнетушащие средства
А	Обычные твердые горючие материалы	Все виды, прежде всего вода
В	Горючие жидкости (спирт, бензин, лаки)	Пена, порошки или распыленная вода
С	Горючие газы	Газовые составы (инертные газы или порошки)
D	Металлы и их сплавы	Огнетушащие порошки
Е	Горение электроустановок	Углекислота, порошки, хлодон

Пожар характеризуется возникновением следующих опасных и вредных факторов: открытый огонь, дым, искры; повышение температуры воздуха и предметов; пониженная концентрация кислорода O₂; обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок; взрывы (могут быть как причиной, так и следствием пожара).

Вынужденное воспламенение происходит в результате зажигания.

Источники зажигания подразделяются на: тепловые; химические; биологические.

Химические источники зажигания - это химические вещества, взаимодействующие с водой Н₂O, кислородом О₂ воздуха или другими веществами.

Микробиологические источники связаны с жизнедеятельностью микроорганизмов в торфе, опилках, влажном сене.

Тепловые источники воспламенения: открытое пламя; искры; нагретое оборудование.

Причины возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы: первая группа - нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнем; вторая группа - нарушение мер пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий.

Опасными факторами пожара являются: тепловой поток; повышенная температура окружающей среды; повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; снижение видимости в дыму; пониженная концентрация кислорода; обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся: осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; воздействие огнетушащих веществ.

Пространство, в котором развивается пожар, можно условно разделить на три зоны:

зона горения (очаг пожара) – это часть пространства, в которой протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов в объеме диффузионного факела пламени. Данная зона может ограничиваться ограждениями здания, стенками технологических установок, аппаратов. Внешними признаками зоны активного горения является наличие пламени, а также тлеющих или раскалённых материалов;

зона теплового воздействия – это пространство вокруг зоны горения, в котором температура в результате теплообмена достигает значений, вызывающих разрушающее воздействие на окружающие предметы и опасных для человека;

зона задымления – это часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу для жизни и здоровья людей. Зона задымления считается безопасной, если видимость предметов составляет 6…12 м, концентрация кислорода не менее 17 %, а токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств противодымной защиты.

Важнейшими параметрами пожаров, определяющими условия пожаротушения, являются пожарная нагрузка и скорость выгорания пожарной нагрузки.

Пожарная нагрузка – масса всех материалов, находящихся на объекте, отнесенная к площади пола помещения. Если материалы находятся на открытом воздухе, то их массу относят к площади поверхности.

Скорость выгорания пожарной нагрузки характеризуется потерей массы горючих материалов с единицы поверхности с течением времени.

Пожаровзрывоопасность веществ характеризуется многими параметрами, основные из которых являются температура вспышки, температура воспламенения и температура тления.

Температура вспышки t_вcn – это наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхнуть в воздухе при внесении источника зажигания, но скорость образования паров или газов, недостаточна для устойчивого горения (если убрать источник зажигания, горение прекращается).

Температура воспламенения t_воспл – это температура горючего вещества, при которой скорость выделения паров или газов достаточна для устойчивого горения после воспламенения от источника зажигания (если убрать источник зажигания, горение продолжается).

Значение температуры воспламенения применяется при определении группы горючести вещества, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности Температура самовоспламенения – наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Значение температуры самовоспламенения применяют при определении группы взрывоопасной смеси для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования, а также при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов.

Температура тления t_тл – это температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций окисления, заканчивающихся возникновением тления.

По горючести вещества и материалы подразделяются на следующие группы:

1) негорючие (НГ) – вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

2) трудногорючие (ТГ) – вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления;

3) горючие (Г) – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Горючие вещества подразделяются на четыре группы: Г1 (слабогорючие); Г2 (умеренногорючие); Г3 (нормальногорючие); Г4 (сильногорючие).

Горючие вещества по воспламеняемости (В) подразделяются на три группы: В1 (трудновоспламеняемые); В2 (умеренногорючие); В3 (легковоспламеняемые).

Горючие вещества по распространению пламени (РП) по поверхности подразделяются на четыре группы: РП1 (нерапространяющие); РП2 (слабораспространяющие); РП3 (умереннораспространяющие); РП4 (сильнораспространяющие).

Горючие вещества по дымообразующей (Д) способности подразделяются га три группы: Д1 (с малой дымообразующей способностью); Д2 (с умеренной дымообразующей способностью); Д3 (с высокой дымообразующей способностью).

Горючие вещества по токсичности (Т) продуктов горения подразделяются на четыре группы: Т1 (малоопасные); Т2 (умеренноопасные); Т3 (высокоопасные); Т4 (чрезвычайноопасные).

Самовоспламенение происходит в результате химической реакции вследствие прогрева всей горючей смеси до температуры, при которой она воспламеняется самостоятельно, например, при нагревании керосина нагревается вся жидкость, но самовоспламеняются пары керосина.

Пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов определяется показателями, характеризующими предельные условия возникновения горения и максимальную опасность, создаваемую при возникшем горении.

При оценке пожароопасности газа, основными показателями являются: концентрационные пределы распространения пламени (КПР), называемые также пределами воспламенения и взрываемости. Предел, определяемый минимальным содержанием горючего компонента в бедной смеси, называется нижним концентрационным пределом распространения пламени (НКПР), а предел, лимитируемый содержанием окислителя в богатой смеси и характеризуемый максимально возможным содержанием горючего компонента, при котором еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом распространения пламени (ВКПР).

Горение возможно в области составов между НКПР и ВКПР, называемой областью воспламенения. Вне этой области горение в режиме распространения пламени невозможно.

При оценке пожароопасности жидкостей перечисленные выше показатели дополняются следующими: температура вспышки (Твсп), °С; температура воспламенения (Тв), °С; температурные пределы воспламенения (ТП: нижний - НТП, верхний - ВТП), °С.

В зависимости от температуры вспышки жидкости подразделяются на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ). К ЛВЖ относятся жидкости с Твсп <61°С и к ГЖ - с Твсп> 61°С.

Таким образом, в процессах горения основную роль играют: критические явления: зажигание; самовоспламенение; пределы воспламеняемости; способность зоны горения к самораспространению.

Исходя из пожароопасных свойств веществ и условий их применения или обработки, все здания, сооружения, строения и помещения по взрывопожарной и пожарной опасности делятся на пять категорий (НПБ 105–03 «Нормы пожарной безопасности. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности»).

Помещения по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на категории А, Б, В1 – В4, Г и Д, а здания – на категории А, Б, В, Г и Д.

Категория помещения А (взрывопожароопасная).

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении. Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа

Категория помещения Б (взрывопожароопасная).

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении. Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа

Категория помещения В1 - В4 (пожароопасные).

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении. Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.

Категория помещения Г.

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении. Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива

Категория помещения Д.

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении. Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

Пожарная профилактика.

Пожарная профилактика включает решение следующих вопросов: повышение огнестойкости зданий и сооружений; зонирование территории; применение противопожарных разрывов; применение противопожарных преград; обеспечение безопасной эвакуации людей на случай возникновения пожара; обеспечение удаления из помещения дыма при пожаре.

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Время (в часах) от начала испытания конструкции на огнестойкость до момента, при котором она теряет способность сохранять несущие или ограждающие функции, называется пределом огнестойкости.

Степень огнестойкости зданий определяется огнестойкостью его конструкций по СНиП 21-01–97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно оштукатуриванием конструкций, огнезащитной пропиткой древесины антипиринами – химическими веществами, придающими ей негорючесть, покрытием конструкций огнезащитными красками.

Зонирование территории заключается в группировании при генеральной планировке предприятий в отдельные комплексы объектов, родственных по функциональному назначению и признаку пожарной опасности. При этом сооружения с повышенной пожарной опасностью располагаются с подветренной стороны. Должен быть обеспечен беспрепятственный проезд пожарных автомобилей к любому зданию.

При проектировании и строительстве зданий необходимо предусмотреть пути эвакуации работающих на случай возникновения пожара. В производственных помещениях должно быть, как правило, не менее двух эвакуационных выходов. Минимальная ширина коридора или прохода определяется расчетом, но должна быть не менее 1,0 м. Ширина эвакуационного выхода из производственного здания принимается в зависимости от общего количества людей, эвакуирующихся через этот выход, и должна быть не менее 0,8 м.

Для тушения пожара используют следующие методы: прекращение доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижение их поступления до величин, при которых горение прекращается; охлаждение очага горения ниже определённой температуры; механический срыв пламени струёй жидкости или газа; снижение скорости химической реакции, протекающей в пламени; создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Огнегасительными называются вещества, которые при введении в зону сгорания прекращают горение. Основные огнегасительные вещества и материалы – это вода и водяной пар, пена, песок, инертные газы, сухие (твёрдые) огнегасительные вещества и др.

Вода является наиболее распространённым средством тушения пожара. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты. При испарении воды образуется большое количество пара, который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара.

Химические и воздушно-механические пены применяют для тушения твёрдых и жидких веществ, не взаимодействующих с водой, легко воспламеняющихся и горючих жидкостей и др. Химическая пена образуется при взаимодействии растворов кислот и щелочей в присутствии пенообразователя. Воздушно-химическая пена состоит из смеси воздуха, воды и пенообразователя. Одной из характеристик пен является кратность, т.е. отношение объёма пены к объёму её жидкой фазы.

Применение инертных и негорючих газов (аргон, азот, углекислый газ, хладоны и др.) основано на разбавлении воздуха и снижении в нём концентрации кислорода до значений, при которых горение прекращается.

Для тушения пожаров применяются водные растворы солей, например, бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие плёнки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются негорючие газы.

Для ликвидации небольших загораний, не поддающихся тушению водой и другими огнетушащими средствами, используют порошковые составы. К ним относятся хлориды щелочных и щелочноземельных металлов, двууглекислый и углекислый натрий, поташ, квасцы и т. п.

Огнегасительные действие этих веществ заключается в том, что они своей массой, особенно при плавлении, изолируют зону горения от окислителя, образуя плотную плёнку.

Средства пожаротушения подразделяют на первичные, стационарные и передвижные (пожарные автомобили).

Первичные средства используют для ликвидации небольших пожаров и загораний. Их обычно применяют до прибытия пожарной команды. К первичным средствам относятся передвижные (свыше 25 л) и ручные (до 10 л) огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, асбестовые покрывала, противопожарные щиты с набором инвентаря и др.

Огнетушители, в зависимости от вида огнегасительного средства, находящегося в них, делятся на водные, углекислотные, пенные, хладоновые, порошковые. Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его объём в литрах.

Углекислотные огнетушители (ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8) используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В, и некоторых материалов (рис. 3.6).

Порошковые огнетушители (ОПС-6, ОПС-10) предназначены для тушения металлов, ЛВЖ, ГЖ, кремнийорганических соединений, установок, работающих под напряжением до 1000 В.

Из химических пенных огнетушителей наиболее распространены на практике ОХП. Их применяют для ликвидации загораний твёрдых материалов и горючих жидкостей (при малых площадях горения).

Воздущно-пенные огнетушители марок ОВП-5, ОВП-10 используют для тушения загораний ЛВЖ, ГЖ, большинства твёрдых материалов (кроме металлов). Их нельзя использовать для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.

Хладоновые огнетушители маркируются как ОХ (ОХ-3, ОХ-7) или ОАХ-0,5 (в аэрозольной установке).

Жидкостные огнетушители заполнены водой с добавками, например, ОЖ-7.

Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Они запускаются автоматически или с помощью дистанционного управления. Эти установки заправляются водой, пеной, негорючими газами, порошковыми составами или паром.

Спринклерные водяные установки состоят из системы водопроводных труб, проложенных под потолком, постоянно заполненных водой. При повышении температуры воздуха или воздействии пламени легкоплавкие замки спринклерных головок распаиваются, вода выходит из отверстий, орошая зону защиты.

Дренчерные установки представляют собой так же систему трубопроводов, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании специальных клапанов или при открывании задвижек ручным способом.

Успех ликвидации пожара на производстве зависит прежде всего от быстроты оповещения о его начале. Для этого используется система пожарной сигнализации. Пожарная сигнализация может быть электрическая и автоматическая. Электрическая сигнализация состоит из извещателей, установленных на видных местах в производственных помещениях, а также и вне их, для того чтобы возникший вблизи пожар не мог препятствовать подходу к извещателю. В автоматической пожарной сигнализации используют датчики, реагирующие на повышение температуры до определённого уровня, на излучение открытого пламени, дым. Применение того или иного извещателя определяется характером возможного пожара, контролируемой площадью, условиями производства.