Сделай Сам Свою Работу на 5

ОСНОВЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ





5.1. Социально-экономическое значение пожарной безопасности. Основные причины пожаров

Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей.

В Республике Беларусь в среднем ежегодно возникает около 10 тыс. пожаров и аварий, погибает примерно 550-600 человек и более 16 тыс. получает травмы.

Большинство современных промышленных предприятий характе­ризуется повышенной пожарной опасностью, так как на них использу­ется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих, газов, твердых горючих материалов, большое количество емкостей и аппаратов, в которых находятся пожа­роопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопрово­дов, большая оснащенность производства электроустановками и др. Учащению пожаров в общественных зданиях и сооружениях, а также в жилых помещениях способствует широкое использование в быту элек­троэнергии, радиоэлектроники и телевидения.

Основными причинами пожаров являются:

♦ халатное и неосторожное обращение с огнем (курение, оставле­ние без присмотра нагревательных приборов, разогрев деталей откры­тым огнем и т. п.);



♦ неисправность отопительных и вентиляционных систем (ко­тельных, отопительных приборов, печей и др.);

♦ неисправность производственного оборудования и нарушение технологических процессов (выделение горючих газов, паров, пыли);

♦ самовоспламенение или самовозгорание некоторых веществ и материалов при нарушении правил их хранения и использования;


♦ различные причины электрического характера: искрение в элек­трических аппаратах, машинах; токи коротких замыканий и значи­тельные перегрузки проводов и обмоток электрических устройств, вы­зывающих их нагрев до высокой температуры; плохие контакты в мес­тах соединения проводов, приводящие к увеличению переходного со­противления, на котором выделяется большое количество тепла; элек­трическая дуга, возникающая во время дуговой электрической сварки или в результате ошибочных операций в электроустановках; электро­статические разряды, удары молнии и т. п.

5.2. Теоретические основы горения. Опасные факторы пожара



Горением называется сложный физико-химический процесс взаимо­действия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выде­лением тепла и излучением света.

Окислителем в процессах горения обычно является газообразный кислород, находящийся в воздухе, но горение может быть и в среде хлора, брома, озона и других окислителей.

Для возникновения процесса горения необходимо наличие горюче­го вещества, окислителя и источника горения. Горючее вещество и окислитель составляют горючую систему, а источник горения вызыва­ет в ней реакцию окисления (горения). При этом источник горения должен обладать определенным запасом тепла и иметь достаточную для начала реакции температуру.

Горючие системы могут быть однородными и неоднородными. К химически однородным относятся системы, в которых горючее веще­ство и воздух перемешаны. Горение таких газо-, паро- или пылевоз- душных систем называется кинетическим. К химически неоднород­ным относятся системы, в которых горючее вещество и воздух не пере­мешаны и имеют поверхность раздела. При горении химически неоднородных горючих систем кислород воздуха непрерывно диф­фундирует сквозь продукты горения к горючему веществу. В месте химического взаимодействия участвующих в реакции веществ образу­ется зона горения — пламя, в которой прореагировавшие вещества на­греваются до температуры горения и за счет своего тепла воспламеня­ют следующие порции еще не прореагировавших веществ, поступаю­щих в зону горения за счет диффузии. Этот вид горения определяется явлениями диффузии и теплопроводимости и поэтому называется диффузионным.



Возникновение горения, как уже отмечалось, чаще всего связано с нагреванием горючей системы источником воспламенения. При этом энергия молекул горючего вещества и кислорода увеличивается и при достижении определенного значения молекулы горючего вещества вступают в соединение с кислородом.

Процесс возникновения горения может начаться со следующих ви­дов реакции:

♦ вспышка — быстрое окисление горючей смеси, не сопровождаю­щееся образованием сжатых газов;

♦ возгорание — возникновение горения под воздействием источ­ника зажигания;

♦ воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени;

♦ самовозгорание — процесс загорания горючего вещества в ре­зультате резкого увеличения скорости экзотермических реакций от воздействия тепловых процессов окисления или жизнедеятельности микроорганизмов. Этот процесс возможен лишь при тепловыделении, превышающем теплоотдачу в окружающую среду. Самовозгоранию при атмосферном давлении и температуре подвержены большей частью вещества органического происхождения (торф, опилки, промыш­ленная ветошь и др.). Эти материалы обладают большой пористостью и, следовательно, имеют большую поверхность окисления. При непра­вильной организации хранения таких материалов (в плохо вентилируе­мых помещениях, штабелях или просто навалом) создаются условия, при которых происходит саморазогрев и самовозгорание этих веществ;

♦ самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени, на­зывается самовоспламенением;

♦ взрыв — чрезвычайно быстрое химическое превращение, сопро­вождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, спо­собных производить механическую работу.

Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при тепловых воздействиях с температурой выше температуры воспламе­нения характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к про­цессу самовозгорания.

Неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее обществу материальный и социальный ущерб, принято называть по­жаром.

Пожар характеризуется рядом опасных факторов, основными из которых являются: повышенная температура воздуха и предметов; от­крытый огонь и искры; токсичные продукты горения, взрывы; повреж­дения и разрушения зданий и сооружений.

5.3. Взрыво- и пожароопасные свойства веществ

Взрыво- и пожароопасные свойства веществ зависят от их агрегат­ного состояния (газообразные, жидкие, твердые), физико-химических свойств, условий хранения и применения.

Газы. Основными показателями, характеризующими пожарную опасность горючих газов, являются концентрационные пределы вос­пламенения, энергия зажигания, температура горения, нормальная скорость распространения пламени и др.

Горение смеси газа с воздухом возможно в определенных пределах, называемых концентрационными пределами воспламенения. Мини­мальные и максимальные концентрации горючих газов в воздухе, спо­собные воспламеняться, называются соответственно нижним и верх­ним концентрационными пределами воспламенения.

Энергия зажигания определяется минимальной энергией искры электрического разряда, воспламеняющей данную газовоздушную смесь. Величина энергии зажигания зависит от природы газа и его кон­центрации. Наименьшее значение энергии зажигания газовоздушных смесей составляет десятые доли МДж. Энергия зажигания является одной из основных характеристик взрывоопасных сред при решении вопросов обеспечения взрывобезопасности электрооборудования и разработке мероприятий по предупреждению образования статическо­го электричества.

Температура горения — это температура продуктов химической ре­акции при горении смеси без тепловых потерь. Она зависит от приро­ды горючего газа и концентрации его в смеси. Наибольшая температу­ра горения для большинства газов составляет +1600...+2000 "С.

Нормальной скоростью распространения пламени называется ско­рость, с которой движется граничная поверхность между сгоревшей и несгоревшей частями смеси относительно несгоревшей. Численно нормальная скорость распространения пламени равна количеству (объему) горючей смеси Vrc, выгорающей на единице площади пламе­ни 5Ш1 в единицу времени t:

Нормальная скорость распространения пламени зависит от приро­ды газа и концентрации его в смеси. Для большинства горючих газов нормальная скорость пламени находится в пределах 0,3-0,8 м/с.

Нормальная скорость пламени является одной из важнейших физи­ко-химических характеристик, определяющих свойства горючей сме­си, скорость сгорания и соответственно время взрыва. Чем больше нормальная скорость пламени, тем меньше время взрыва и тем более жесткие его параметры.

Жидкости. Горение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей происходит только в паровой фазе. Скорость испарения и количество паров над жидкостью зависят от природы жидкости и ее температуры. При определенной температуре и давлении над жидкостью может обра­зоваться определенное количество пара. Этот пар называется насыщен­ным. В состоянии насыщения число испаряющихся молекул равно чис­лу конденсирующихся и концентрация пара остается постоянной.

Горение паров в воздухе, как и газов, возможно в определенном диа­пазоне концентраций. Так как максимально возможное содержание пара в воздухе не может быть больше, чем в состоянии насыщения, то концентрационные пределы воспламенения могут быть выражены че­рез температуру. Значения температуры жидкости, при которых кон­центрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концен­трационным пределам воспламенения, называются температурными пределами воспламенения (нижним и верхним соответственно).

Таким образом, для воспламенения и горения жидкостей необходи­мо, чтобы жидкость была нагрета до температуры, не меньшей, чем нижний температурный предел воспламенения. После воспламенения скорость испарения должна быть достаточной для поддержания посто­янного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуют­ся температурой вспышки и температурой воспламенения.

Температурой вспышки называется наименьшее значение темпера­туры жидкости, при которой над ее поверхностью образуется паровоз­душная смесь, способная вспыхивать от постороннего источника за­жигания. При этом устойчивого горения жидкости не возникает.

По температуре вспышки жидкости делятся на легковоспламеняю­щиеся (ЛВЖ), температура вспышки которых не превышает +45 °С (спирты, ацетон, бензин и др.), и горючие (ГЖ), температура вспышки которых более +45 °С (масла, мазуты, глицерин и др.).

Температурой воспламенения жидкости называется наименьшее значение температуры жидкости, при которой интенсивность испаре­ния ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Для ЛВЖ температура воспла­менения обычно на 1-5 °С выше температуры вспышки, а для ГЖ эта разница может достигать 30-35 °С.

Паровоздушные смеси, как и газовоздушные, являются взрывоопас­ными. Их взрывоопасность характеризуется параметрами, определя­ющими взрывоопасность газовоздушных смесей, — энергией зажига­ния, температурой горения, нормальной скоростью распространения пламени и др.

Твердые вещества. Пожарная опасность твердых горючих веществ и материалов характеризуется: теплотворной способностью 1 кг вещест­ва, температурой горения, самовоспламенения и воспламенения, ско­ростью выгорания и скоростью распространения горения по поверх­ности материалов.

Пыли. Пожаро- и взрывоопасные свойства пылей определяются кон­центрациями пылевоздушной смеси, наличия источника зажигания с достаточной тепловой энергией, размера пылинок и др.

Мелкие частицы твердых горючих веществ размером 10~5—10 7 см могут долгое время находиться в воздухе во взвешенном состоянии, образуя дисперсную систему — аэровзвесь. Для воспламенения аэро­взвеси необходимо, чтобы концентрация пыли в воздухе была не менее нижнего концентрационного предела воспламенения. Верхний кон­центрационный предел воспламенения пылевоздушной смеси в боль­шинстве случаев является очень высоким и трудно достижимым (для торфяной пыли — 2200 г/м3, сахарной пудры — 13 500 г/м3).

Тепловая энергия источника зажигания для воспламенения пыле­воздушной смеси должна быть порядка нескольких МДж и более.

В зависимости от значения нижнего концентрационного предела воспламенения пыли подразделяются на взрывоопасные и пожаро­опасные. К взрывоопасным относятся пыли с нижним концентрацион­ным пределом воспламенения до 65 г/м3 (пыль серы, сахара, муки), а к пожароопасным — пыли с нижним пределом воспламенения выше 65 г/м3 (табачная и древесная пыль).

Пожарную опасность веществ и материалов характеризуют и та­кие свойства, как склонность некоторых веществ и материалов к электризации и самовозгоранию при соприкосновении с воздухом (фосфор, сернистые металлы и др.), водой (натрий, калий, карбид кальция и др.) и друг с другом (метан + хлор, азотная кислота + дре­весные опилки и др.).

Пожарная опасность негорючих веществ и материалов определяет­ся температурой, при которой они обрабатываются, возможностью выделения искр, пламени, лучистого тепла, а также потерей несущей способности к разрушениям.


5.4. Категории производств по взрыво- и пожароопасности

Взрыво- и пожароопасность производств определяется технология­ми, в которых используются или могут образовываться вещества, ма­териалы или смеси с определенными взрыво- и пожароопасными свой­ствами. Более высокую опасность представляют технологии, в кото­рых используются вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, пылевидные горючие материалы и др.).

Производства в зависимости от применения или хранения на них материалов и веществ по взрыво- и пожароопасности подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г и Д.

К категории А относятся взрывоопасные производства, в которых применяются горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более +28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспла­менении которых в помещении развивается избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способ­ные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воз­духа или друг с другом в таком количестве, при котором избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа,

К категории Б относятся взрывоопасные производства, в которых применяются горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более +28 °С в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные пыле- и паровоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается избы­точное давление взрыва, превышающее 5 кПа.

К категории В относятся пожароопасные производства, в которых используются 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, не относятся к категории А и Б.

К категории Г относятся производства, в которых используются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или рас­плавленном состоянии, обработка которых сопровождается выделе­нием лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качест­ве топлива.

К категории Д относятся производства, в которых используются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Категорирование производств по пожаро- и взрывоопасное™ имеет исключительно важное значение, так как в значительной степени по­зволяет определить требования к зданию, его конструкции и плани­ровке, организацию пожарной охраны и ее техническую оснащенность, требования к режиму и эксплуатации.

5.5. Принципы, способы и средства обеспечения пожарной безопасности

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.