Существуют различные методы определения горючести строительных
материалов. Наиболее простым и доступным из них является визуальный метод, при
котором образец испытываемого материала поджигают пламенем спички, газовой
горелки или другим источником зажигания и внимательно наблюдают за его
поведением.
.4 Огнестойкость строительных элементов и способы ее повышения
Свойство конструкций (зданий, сооружений) сохранять огнепреграждающую и (или) несущую способность во время пожара называют огнестойкостью. Здания и сооружения состоят из различных конструктивных элементов, обладающих разной огнестойкостью. Потеря строительными конструкциями несущей способности - это их обрушение. Для особо ответственных сооружений потерей несущей способности считают появление деформаций в конструкциях, величина которых исключает возможность дальнейшей эксплуатации сооружения. Под потерей ограждающей способности понимают прогрев конструкций до температуры, превышение которой может вызвать самовоспламенение веществ, находящихся в смежных помещениях, или образование трещин, через которые могут проникнуть продукты горения.
Огнестойкость строительных конструкций характеризуют пределом огнестойкости, представляющим собой время, по истечении которого конструкция теряет свою несущую или огнепреграждающую способность при испытании по стандартному режиму. Предел огнестойкости конструкций при испытаниях определяют по времени от начала испытаний до появления одного из следующих признаков:
образования в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;
повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению с температурой конструкции для испытания или более чем на 220°С независимо от температуры конструкции до испытания;
потери конструкцией несущей способности, т.е. разрушения.
Пределом огнестойкости и группой горючести характеризуют основные
конструктивные элементы зданий и сооружений - несущую стену, колонны,
перекрытия, перегородки. Предел огнестойкости стен принимают независимо от
наличия в них проемов. Требуемый предел огнестойкости конструктивных элементов
определяют в зависимости от продолжительности горения и коэффициента
огнестойкости ответственных элементов зданий
Птр = τк0 (4.1)
где τ - расчетная длительность горения, ч;
тк0 = коэффициент огнестойкости.
Значение τ находят из выражения
τ = qnβ/υ (4.2)
где q - теплотворная способность горючих веществ, по которым определяют длительность горения, Дж/кг;
n - количество этих веществ, приходящихся на 1 м2 перекрытия, кг;
β - коэффициент сгорания, вводимы для перехода от фактической длительности горения к расчетной. В зависимости от состояния горючих материалов значения β принимают в пределах от 0,15 до 1;
υ - удельная тепловая нагрузка, т.е. количество тепла, выделяемого с 1 м2 в час, Вт/м2. При расчетах υ принимают равной для твердых горючих веществ с теплотворной способностью до 20,9*103 кДж/кг (5000ккал/кг) 232,6 кВт/м2 [200000 ккал/(м2 * ч)], для жидких горючих веществ - 348,9 кВт/м2 [300000 ккал/(м2 * ч)].
Коэффициент огнестойкости при расчетах принимают равным для несущих стен,
стен лестничных клеток, колонн и столбов - 1÷1,2, для противопожарных стен
(брандмауэров) - 1,4, для других элементов здания - 1,0. расчет огнестойкости
завершают сравнением фактического Пф и требуемого Птр пределов огнестойкости.
При этом считают, сто строительная конструкция отвечает требованиям
огнестойкости, если выполнено условие
Пф≥Птр,
где Пф - фактический или запроектированный предел огнестойкости строительной конструкции.
Значения Птр принимают по СНиП II - А.5-70*. Пределы огнестойкости полученные расчетом, принимают не более
для противопожарных стен 9 ч, для несущих стен, колонн и стен лестничных клеток
5 ч и для перекрытий, покрытий и перегородок 3 ч.
.5 Причины пожаров и взрывов на объектах железнодорожного транспорта и
меры по их предупреждению
Причины пожаров и взрывов. Основными причинами пожаров и взрывов на железнодорожном транспорте являются неосторожное обращение с огнем, искры локомотивов, печей вагонов-теплушек, котлов отопления пассажирских вагонов, а также технические неисправности. На эту группу причин приходится более 60% всего количества пожаров и взрывов. Примерно по 10 % приходится на нарушения государственных стандартов и правил погрузки (вызывающие самовозгорание, трение упаковочной проволоки и т. п.), на попадание неустановленного источника зажигания внутрь вагонов и контейнеров или на открытый подвижной состав. Далее по степени убывания идут неисправность электрооборудования, недосмотр за приборами отопления и их неисправность, аварии и крушения, искры электросварки и прочие причины. Следует отметить, что наибольшее количество пожаров возникает на подвижном составе (примерно 80% общего количества пожаров на железнодорожном транспорте). Это вызывает необходимость разработки более эффективных мероприятий по предупреждению пожаров в грузовых и пассажирских вагонах, а также на локомотивах.
Меры по предупреждению пожаров и взрывов. Для обеспечения пожарной безопасности в грузовом подвижном составе важное значение имеет постоянный контроль за качеством подготовки вагонов к перевозкам грузов, особенно пожаро- и взрывоопасных грузов, а также за выполнением грузоотправителями требовании Правил погрузки и перевозок в вагонах, в том числе при сопровождении проводниками. При осмотре и подготовке вагонов под погрузку особое внимание необходимо обращать на исправность кузова и крыши, на плотность прилегания дверей и люков, на исправность запоров. Тщательного осмотра и приемки в поездах требуют вагоны, загруженные особо опасными и легковоспламеняющимися грузами. При обнаружении щелей и отверстий в кузове вагона, неплотностей в дверях, люках, печных разделках и т.п. неисправности немедленно устраняют или производят перегрузку грузов в исправные вагоны.
В пассажирском подвижном составе необходимо на станциях формирования поездов проверять исправность отопительных устройств, осветительных приборов и электропроводки, а в пути следить за соблюдением пассажирами Правил пожарной безопасности, особенно в отношении провоза опасных грузов, запрещенных к перевозке в пассажирских вагонах.
На предприятиях и складах, не представляющих особой пожарной опасности, проводят общие мероприятия по предупреждению пожаров и взрывов:
запрещают применение открытого огня, зажигательных средств и курение в неустановленных местах;
ограничивают суточной нормой расход горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, используемых в процессе производства;
собирают в металлические ящики бывшие в употреблении обтирочные и другие материалы, пропитанные маслом, керосином, мазутом и т.п.;
убирают помещения и удаляют из них все горючие отходы производства после окончания работ;
строго контролируют состояние электрических сетей, светильников, электрооборудования и нагревательных приборов;
следят за тем, чтобы после окончания работы все огнедействующие приборы и освещение, кроме дежурного, были выключены;
содержат в чистоте чердачные помещения;
вывешивают таблички в каждом помещении с указанием фамилии работника,
ответственного за пожарную безопасность.
.6 Средства и методы тушения пожаров
Методы тушения пожаров. Тушение пожаров заключается в прекращении процесса горения. Существует несколько методов прекращения горения.
Метод охлаждения основан на том, что горение вещества возможно только тогда, когда температура верхнего слоя вещества выше температуры его воспламенения. Если с поверхности горящего вещества удалить тепло, т.е. охладить ее ниже температуры воспламенения, горение прекратится.
Метод разбавления основан на способности вещества гореть при содержании кислорода в воздухе больше 14-16% по объему. С уменьшением кислорода в воздухе до указанной величины пламенное горение прекращается, а затем прекращается и тление вследствие уменьшения скорости окисления. Уменьшение концентрации кислорода достигается введением в воздух инертных газов и паров извне или разбавлением кислорода продуктами горения (в изолированных помещениях).
Метод изоляции основан на прекращении поступления кислорода воздуха к горящему веществу, для чего применяют различные изолирующие огнегасительные вещества (химическая пена, порошки, песок и др.).
Метод химического торможения реакции горения основан на введении в зону горения галоидно-производных веществ (бромистые метил и этил, фреон и др.), которые при попадании в пламя распадаются и соединяются с активными центрами, исключая экзотермическую реакцию, т.е. выделение тепла, в результате чего горение прекращается.
Средства тушения пожаров. В качестве средств тушения пожаров на железнодорожном транспорте используют воду, химическую и воздушно-механическую пену, инертные газы и пары, песок или землю, различные плотные пожаростойкие ткани и пр.
Огнегасительные свойства воды. Вода - наиболее распространенное огнегасительное средство. Она имеет сравнительно малую вязкость. Легко проникает в щели и поры горящего вещества, что способствует быстрому охлаждению тушению охваченной огнем поверхности. Попадая на поверхность горящего вещества, вода поглощает большое количество тепла благодаря испарению и образует паровое облако, препятствующее доступу кислорода к горящему веществу. Для испарения 1 кг воды расходуется 2258,5 кДж тепла. Превращаясь в пар, вода увеличивается в объеме примерно в 1750 раз. Смешиваясь с горючими газами и парами, выделяющимися при горении, пар разбавляет их, образуя смесь, не способную гореть. При помощи мощных струй воды можно механически сбить пламя.
Тушение паром. Сущность тушения пожара паром состоит в понижении содержания кислорода в воздухе. Концентрация пара в воздухе 30 - 35% по объему помещения вызывает прекращение горения. Кроме того, пар частично охлаждает горящие предметы. Наибольший эффект тушение паром дает в закрытых, плохо вентилируемых помещениях объемом до 500 м3.
Средства химического пожаротушения. При тушении пожаров химическими средствами образуются тяжелые газы и пары, которые предотвращают доступ кислорода к горящим веществам, понижают температуру горения и глушат пламя. В качестве химического пожаротушения применяют пенообразные (жидкопенные, густопенные) паро- и газообразные (углекислота, четыреххлористый углерод и др.) и твердые (сухие порошки) вещества. В настоящее время используют два вида огнегасительной пены: химическую и воздушно-механическую.
Химическая пена получается в результате взаимодействия кислотного и щелочного раствора в ручных огнетушителях или пенопорошка и воды в пеногенераторах. Устройство и принцип действия пеногенератора. По напорному трубопроводу через насадок 1 вода под давлением подается к соплу 2 и выходит из него с повышенной скоростью в смесительную камеру 3, откуда через диффузор 4 поступает в пенопровод 5.
При выходе струи воды из сопла в камере образуется разрежение, вследствие чего происходит подсасывание пенопорошка из загрузочного бункера. Пенопорошок смешивается с водой, кислотная и щелочная части его растворяются в воде и вступают в химическую реакцию, результате которой образуется пена. Из 1 кг пенопорошка и 10 л воды образуется 40 - 60 л пены. Пена состоит примерно из 80% углекислого газа (по объему), 19,7% воды и 0,3% пенообразующего вещества и представляет собой пузырьки углекислого газа с оболочкой из воды. Стойкость пены с момента ее образования до полного распада 40 мин.
Воздушно-механическую пену получают с помощью специальных воздушнопенных стволов или пеногенераторов при интенсивном перемешивании трех компонентов: воздуха (90%), воды (9,8 - 9,6%) и пенообразователя (0,2 - 0,4%). Обычно используют пенообразователь ПО-1, содержащий 84% керосинового контакта, 4,5% костного клея и 11% этилового спирта-сырца и каустической соды, добавляемой до полной нейтрализации раствора. Применяют также пенообразователи ПО-6 и ПО-11.
Пенообразователь ПО-6 представляет собой продукт гидролиза технической крови крупного рогатого скота с добавлением для повышения устойчивости пены 1% сернокислого закисного железа и 4% фтористого натрия.
Для получения воздушно-механической пены низкой кратности (Кп = 5 ÷ 10) используют воздушно-пенные стволы типа СВП и СВПЭ. Кратностью называют отношение объема пены Vп к объему жидкости Vж, из которой она получена. Работа воздушно-пенных стволов основана на принципе эжекции. Плотность пены составляет 0,11 - 0,17 кг/м3, стойкость до 30 мин, однако с увеличением кратности пены стойкость уменьшается.
В последнее время все более широкое применение находит высокократная пена (Кп = 100 ÷ 500 и более), исходными продуктами которой являются те же компоненты, что и воздушно-механической пены низкой кратности. Генератор высокократной пены ГВП-600 подает 600 л пены в секунду (36 м3/мин) при кратности, равной 100. рабочее давление перед распылителем составляет не менее 0,5 МПа (5 кг/см2), расход раствора пенообразователя 6 л/с, максимальная длина пенной струи 8 м, диаметр соединительной головки 50 мм. Масса ствола 4 кг.
Инертные газы (азот, аргон, гелий) и дымовые газы обладают способностью понижать концентрацию кислорода в очаге горения. Огнегасительная концентрация этих газов при тушении пожаров в закрытых помещениях составляет 30 - 36% по объему.
Галоидные углеводороды (четыреххлористый углерод, бромистый метил и др.) являются высокоэффективными огнегасительными средствами. Их огнегасительное действие основано на торможении химических реакций горения. Галоидные углеводороды применяют для тушения твердых и жидких горючих материалов в основном при пожарах в закрытых объемах.
Огнегасительная концентрация этих веществ значительно ниже огнегасительной концентрации инертных газов, например, для бромистого метила она составляет 4,5% четыреххлористого углерода 10,5% по объему помещения.
Сухие химические порошки используют для тушения начинающихся пожаров при горении металлов и других твердых и жидких горючих веществ, которые нельзя тушить водой и водными растворами (калия, натрия, магния, титана и др.). Порошки состоят из двууглекислой соды, талька, инфузорной земли или песка. Порошок засыпают в зону горения, при этом двууглекислая сода разлагается, выделяя углекислый газ, который препятствует доступу кислорода воздуха к горящим предметам. Тушение сжатым воздухом. Этот метод используют для тушения горючих жидкостей, с температурой вспышки паров выше 60°С. Он основан на принципе перемешивания горящей жидкости, когда сжатый воздух, подаваемый снизу, перемещает нижние более холодные слои жидкости вверх, понижая температуру верхнего слоя. Когда температура верхнего слоя становится ниже температуры воспламенения, горение прекращается. На железнодорожном транспорте сжатый воздух применяют при тушении пожаров в резервуарах нефтепродуктов большой вместимости.
Тушение песком или покрывалом. Для этой цели, кроме мелкого песка, используют покрывала из войлока, асбеста, брезента и других материалов. Метод заключается в изолировании зоны горения воздуха и применяется для тушения небольших очагов пожара.