Материал: Все лекции ООТ

Лекція 8. Основи пожежної профілактики на виробничих об’єктах. (Укладач ст. викладач Лоза В.Г.)

Лекція

Вступ.   В минулій лекції ми розглянули основи електробезпеки, зокрема  причини електротравматизму, фактори, які впливають на тяжкість ураження людини електричним струмом, класифікацію приміщень за небезпекою ураження.  В даній лекції  ми розглянемо основи пожежної безпеки, причини пожеж, властивості матеріалів і будівель, вогнестійкість будівель і споруд, категорії пожежної небезпеки виробництв та організаційні заходи з пожежної безпеки.

   Мета лекції курсу: а) вивчити основні визначення з пожежної безпеки; б) розглянути види пожеж , їх причини та порядок дії у разі пожежі; в) класифікацію приміщень за небезпекою виникнення вибуху чи пожежі; г) заходи з пожежної безпеки.

 В результаті опрацювання лекції студент повинен:

1) розрізняти види горіння та умови виникнення;

2) визначати горючість речовин;

3) поділяти на класи пожежі;

4)поділяти на категорії приміщення з пожежовибухонебезпеки;

5) визначати основні організаційні заходи з пожежної безпеки;

6) знати як правильно діяти у разі виникнення пожежі.

                       Зміст лекції 8.

8.1  Причини та наслідки пожеж та вибухів.

8.2  Основні поняття і визначення з пожежної безпеки . Особливості    горіння горючих матеріалів і речовин.

8.3  Пожежна небезпека виробництв та приміщень.

8.4  Методи та засоби гасіння пожеж.

8.5 Основні заходи щодо попередження пожеж та вибухів.

      Заключення

Розділ 8.1 Причини та наслідки пожеж та вибухів.

 Згідно з ДСТУ 2272-93 Пожежна безпека Терміни та визначення  -  пожежа- неконтрольоване горіння, поза спеціальним вогнищем, що розповсюджується в часі і просторі.

Пожежі та вибухи в більшості випадків виникають у побуті та на підприємствах хімічної промисловості, але від них страждають також і інші об’єкти промисловості. При горінні багатьох матеріалів утворюються високотоксичні речовини, від дії яких люди гинуть частіше, ніж від вогню. Раніше при пожежах виділявся переважно чадний газ. Але в останні десятиріччя горить багато речовин штучного походження: полістирол, поліуретан, вініл, нейлон, поролон. Це призводить до виділення в повітря синильної, хлористоводневої й мурашиної кислот, метанолу, формальдегіду та інших високотоксичних речовин.

   Пожежі є однією з найбільш руйнівних сил, і там, де не створено надійної перепони вогню, вони стають великою бідою. Незважаючи на деяку стабілізацію обстановки з пожежами в Україні в останні роки, данина вогню залишається ще великою.

   В Україні щорічно виникає близько 70 тис. пожеж, прямі та побічні матеріальні збитки від них становлять мільярди гривень. Щодоби в середньому в державі виникає 188 пожеж, у вогні гине 6 і отримує травми 4 особи, знищується 31 будівля, 4 одиниці техніки та матеріальних цінностей на суму близько 65 тис. грн.

  Специфіка робіт на підприємствах та об’єктах і, зокрема, залізничного транспорту характеризується багатогалузевим характером, де різноманітні технологічні процеси пов’язані з використанням та перевезенням легкозаймистих і горючих рідин, газів, виділенням пилу, які здатні за певних умов створювати пожежо - та вибухонебезпечні суміші.

   Як показує аналіз, найчастіше пожежі виникають на рухомому складі, у сховищах, службових і виробничих приміщеннях.

  Найбільш поширеними причинами пожеж на об’єктах транспорту є : необережне поводження з вогнем; порушення правил монтажу та експлуатації електроустаткування, побутових електроприладів та приладів опалення; іскри електрозварювальних та інших вогневих робіт; невиконання вимог нормативних документів з питань пожежної безпеки; несправність виробничого устаткування. Певний інтерес (щодо причин виникнення) можуть становити дані офіційної статистики, які базуються на проведених у США дослідженнях 25 тисяч пожеж та вибухів: несправність електрообладнання — 23%; куріння в неналежному місці — 18%; перегрів внаслідок тертя в несправних вузлах машин — 10%; перегрів пальних матеріалів — 8%; контакти з пальними поверхнями через несправність котлів, печей, димоходів — 7%; контакти з полум'ям, запалення від полум'я горілки — 7%; запалення від пальних часток (іскри) від установок та устаткування для спалювання — 5%; самозапалювання пальних матеріалів — 4%, запалювання матеріалів при різці та зварюванні металу — 4%.Більше 63% пожеж у промисловості обумовлено помилками людей або їх некомпетентністю.

      Рис.8.1.1 Розподіл причин виникнення пожеж в Україні.

                  Рис.8.1.2 Пожежа з нафтопродуктами на залізниці.

 Пожежа – неконтрольоване горіння,  поза спеціальним вогнищем, що розповсюджується в часі і просторі.

Пожежобезпека об'єкта -  стан об'єкта, за якого з регламен­тованою ймовірністю виключа­ється можливість виникнення і  розвитку пожежі та впливу на лю­дей небезпечних факторів пожежі, а також забезпечується захист матеріальних цінностей

 Для виникнення горіння необхідні 3 складові:

 Горюча речовина;

 Окисник;

 Джерело запалювання.

Джерела запалювання заведено поділяти на відкриті (полум’я, іскри, розжарені предмети, світлове випромінювання) та заховані (теплота теплохімічних реакцій, адіабатичного стиску, тертя, удару тощо).

  Займання –  неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем без завдавання шкоди.

Температура, при якій горюча речовина займається і продовжує горіти без джерела відкритого вогню називається температурою займання.

  Самозаймання –  початок горіння без впливу джерела запалювання.

  Спалахування –  займання, що супроводжується  появою полум'я.

 Загоряння - виникнення горіння під впливом джерела запалювання.

  Вибух – миттєве згорання речовини, при якому виділяється велика кількість стиснутих парів чи газів.

 Повне горіння виникає за наявністю надмірної кількості кисню, необхідного для окислення.

 Неповне горіння (тління) має місце при недостатній кількості кисню.

Щоб виникло горіння необхідно 14% кисню у повітрі. При зниженні концентрації кисню до 10% процес горіння переходить до процесу тління. При концентрації кисню менше 10-16% процес горіння не починається.

За швидкістю поширення процес горіння ділиться на наступні групи:

  Дефлаграційне – горіння з швидкістю кілька м/с;

 Вибухове – швидке хімічне перетворення, що супроводжується виділенням енергії і утворення стиснених газів. Швидкість кількасот м/с;

  Детонаційне – горіння, що поширюється з надзвуковою швидкістю (тис. м/с).  

 Відповідно до  ДСТУ EN 2:2014 «Класифікація пожеж», залежно від агрегатного стану і особливості горіння різних горючих речовин,  всі пожежі поділяються на п’ять класів:

А – горіння твердих матеріалів;

В – горіння рідин;

С – горіння газів;

D – горіння металів;

Е – горіння електроустановок під напругою.

Класи А, В та D у свою чергу діляться на підкласи:

А₁ – – горіння супроводжується тлінням;

А₂ – – горіння без тління;

В₁ – – горіння рідин, що розчиняються у воді;

В₂ – горіння рідин, що не розчиняються у воді;

D₁ – метали легкі;

D₂ – метали лужні;

D₃ – металовмісні сполуки.

Горючі рідини.

 Основними параметрами горючих властивостей рідин являються температури спалаху, займання і самозаймання, а також концентраційні і температурні межі суміші парів рідин з повітрям.

  В залежності від температури спалаху парів рідини поділяються на 2 класи:

І – легкозаймисті речовини (ЛЗР) з температурою спалаху не вище 61^оС (у закритому тиглі) або 66^оС (у відкритому тиглі). До таких рідин відносяться бензин, ацетон та ін.

ІІ – горючі рідини (ГР) з температурою спалаху вище 61^оС або 66^оС (відповідно у закритому та відкритому тиглі).

Горючі гази.

 Основними параметрами вибухонебезпечності горючих газів (ГГ) являються нижня і верхня концентраційна межа займання. Проміжок між нижньою і верхньою концентраційними межами називають областю займання. Тільки в цій області суміш здатна займатися від джерела займання з подальшим розповсюдженням полум’я.

 Горючий пил.

 Вибухонебезпечність пилу характеризується нижньою концентраційною межею займання (вибуховості), яка визначається в грамах на кубічний метр (г/м³) і температурою самозаймання.

Пил в залежності від значення нижньої межі займання поділяється на вибухо- і пожежонебезпечний. До вибухонебезпечного відноситься пил з нижньою межею займання до 65 г/м³ (наприклад, алюмінієвий пил - 40 г/м³), до пожежонебезпечного – вище 65 г/м³ (наприклад, деревний пил).

 Класифікація матеріалів за пожежними властивостями.

  Матеріали і речовини за їх здатністю займатися поділяються на негорючі, важкогорючі і горючі.

 Негорючі матеріали  - матеріали, які під впливом вогню чи високої температури не спалахують, не тліють і не обвуглюються. До них відносяться цегла, залізобетон, скло, метал та інші.

 Важкогорючі  - матеріали, як під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватись при наявності джерела запалювання, а після його зліквідування горіння чи тління припиняється.  До них відносяться гіпсові і бетонні вироби з органічними заповненнями і деревина, яка оброблена вогнестійкими речовинами; склопластик, пінопласти, лінолеум та ін.

Горючі матеріали- матеріали, що, під впливом вогню або високої температури спалахують, чи тліють, чи обвуглюються та продовжують горіти, чи тліти, чи обвуглюватись після зліквідування джерела запалювання.   До них відносяться всі матеріали органічного походження (деревина, повсть, пластмаси поролон, папір, дерев’яні матеріали та ін.)

  Швидкість розповсюдження та розвитку пожежі в першу чергу визначається кількістю та властивостями матеріалів, що знаходяться в будівлі, а також вогнестійкістю будівельних конструкцій (стін, стелі тощо).

Вогнестійкість  конструкції —  це  здатність конструкції  зберігати несучі та (або) огороджувальні функції в умовах пожежі. Вона залежить від горючості,  теплофізичних  та  механічних  властивостей  матеріалів,  з  яких  виготовлена конструкція, а також її геометричних параметрів.

Вогнестійкість основних будівельних конструкцій прийнято характеризувати ступенем вогнестійкості, який залежить від меж вогнестійкості будівельних конструкцій та меж поширення вогню по цих конструкціях.

 Межа вогнестійкості конструкції визначається часом (у хвилинах) від початку вогневого випробування за стандартного температурного режиму до втрати конструкцією несучої здатності, цілісності або теплоізолювальної здатності.  Межа  поширення  вогню  по  будівельних  конструкціях  визначається розміром зони пошкодження зразка в площині конструкцій від межі зони нагріву до найбільш віддаленої точки пошкодження.

  Відповідно до  ДБН В.1.1.7–2002 Пожежна безпека об’єктів будівництва за вогнестійкістю усі будівлі та споруди поділяються на вісім ступенів (І, ІІ, ІІІ, ІІІа, ІІІб, ІV, ІVа, V).

                                                                                          Таблиця 8.1

   Конструктивні характеристики будинків залежно від їхнього ступеня   вогнестійкості

    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.

Розділ 8.3 Пожежна небезпека виробництв та приміщень

     Визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою 

  Відповідно до ДСТУ Б В.1.1-36:2016  Визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою виробничі приміщення поділяються на такі категорії:

   Вибухопожежонебезпечні.

  Категорія А – горючі гази, нижня межа вибуховості яких 10% і менше від об’єму повітря; рідини з температурою спалаху парів до 28^оС включно, за умовою, що зазначені гази і рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об’ємі, який перевищує 5%, від об’єму приміщення; речовини, які здатні вибухати і горіти через взаємодію з водою, киснем повітря або одна з одною.

        Наприклад: станції та пункти промивання і дегазації цистерн, склади зберігання небезпечних і особливо небезпечних вантажів, малярні цехи, в яких використовуються відповідні нітрофарби, лаки, розчинники та ін.

  Категорія Б – горючі гази, нижня межа вибуховості яких більше 10% від об’єму повітря; рідини з температурою спалаху парів вище 28^оС до 61^оС включно; рідини, які нагріті за умовами виробництва до температури спалаху і вище; пил чи волокна.  

        Наприклад: склади дизельного палива, насосні та зливні естакади з переливання цього палива, цехи ремонту тепловозів з промиванням паливних баків та ін.

 Пожежонебезпечні.

  Категорія В – рідини, з температурою спалаху парів вище 61^оС; горючі пил чи волокна нижня межа вибуховості яких більше 65 г/см³ від об’єму повітря

        Наприклад: деревообробні виробництва, каси з продажу квитків, будинки зв’язку, архіви, камери схову та ін.

  Категорія Г – негорючі речовини і матеріали в гарячому, розжареному чи розплавленому стані, процес обробки яких супроводжується виділенням променевого тепла, іскор, полум’я; тверді, рідкі і горючі газоподібні речовини, які спалюються чи утилізуються у виді палива.

        Наприклад: тепловозні депо, цехи гарячого штампування, зварювальні ділянки різних цехів, ковальські цехи та ін.

 Категорія Д – негорючі речовини і матеріали в холодному стані.

        Наприклад: цехи холодної обробки матеріалу, компресорні станції, електровозні депо та ін.

 Вибухонебезпечні.

  Категорія Е – горючі гази без рідкої фази і вибухонебезпечний пил в такій кількості, що вони можуть створювати вибухонебезпечні суміші.  

        Наприклад: акумуляторні приміщення, ділянки і станції з виробництва ацетилену та ін.

Згідно з Правилами влаштування електроустановок (ПУЕ)   виробничі приміщення поділяються на пожежонебезпечні і вибухонебезпечні.

Пожежонебезпечні – П-І, П-ІІ, П-ІIа, П-ІІІ.

Вибухонебезпечні – В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-ІІа.

                                Забезпечення ПБ об’єкта

                       Рис.8.1 Схема пожежної безпеки об"єкту.

Розділ 8.4 Методи та засоби гасіння пожеж.

        На практиці  існують наступні методи гасіння пожеж:

• Метод охолодження вогнища горіння нижче визначених температур (температури займання горючих речовин);

• Метод розведення – зниження вмісту кисню у повітрі до концентрацій, що припиняють процес горіння;

• Метод ізолювання – припинення надходження кисню повітря до горючої речовини;

• Метод хімічного гальмування реакції горіння (інгібірування) – припинення екзотермічної реакції (виділення тепла) за допомогою спеціальних речовин (галогеновані вуглеводні).

         Вогнегасні речовини.

 Вогнегасні речовини (ВР) – це речовини, що мають фізико-хімічні властивості, які дозволяють створити умови для припинення горіння.

Згідно зі способами припинення горіння вогнегасні речовини розподіляються на: охолоджувальні, розчинювальні, ізолюючі, інгібірувальні.

Але, чітко розділити вогнегасні речовини за цими ознаками не видається можливим, тому що усі вони мають комбінований вплив за наявністю домінуючої властивості.

Нині широко використовуються такі вогнегасні речовини: вода, вода з домішками, піна (хімічна або повітряно-механічна), вогнегасні порошки, вуглекислий газ, галогеновані вуглеводні.

Вода – рідина за температури від 0 до 100°С. Основний спосіб впливу на горіння – охолодження. Має вторинний ефект – під час перетворення у пару ізолює вогнище пожежі й знижує вміст кисню у зоні горіння.

Способи подання – компактний або розпилений струмінь.

Вода з домішками. 3 метою покращення якості та підвищення ефективності гасіння у воду додають різноманітні речовини.

Для зниження поверхневого натягу вживають поверхнево-активні речовини (ПАР), (піноутворювачі, сульфаноли та ін.).

Для підвищення в'язкості застосовують згущувальні домішки, наприклад, натрій-карбоксиметилцелюлоза (КМЦ).

Ведуться роботи по створенню нових домішок, що підвищують вогнегасну здатність води.

Піна – дисперсна система, що складається з комірок – міхурців  газу, розділених плівками рідини.

Основний спосіб впливу на горіння – ізоляція вогнища горіння. Додатковий – охолодження за рахунок наявної води.

За способом видобутку піни розподіляються на хімічні та повітряно-механічні.

Хімічна піна утворюється в результаті хімічної реакції між лужною та кислотною частинами заряду.

Повітряно-механічна піна утворюється в результаті механічного розпилення розчину піноутворювача та його змішування з повітрям у піногенераторах.

Піни розподіляються за кратністю (відношення об'єму піни до об'єму розчину, з якого вона вилучена) на піни низької кратності (до 10), середньої (10—200), високої (більше 200).

Вогнегасні порошки – дрібноподріблені мінеральні солі з різноманітними домішками.

Основний спосіб впливу на горіння – інгібірування. Додаткові ефекти: розбавлення пари горючого палива, утворення умов вогнеперешкоди, охолодження.

Вогнегасні порошки розподіляються на порошки загального та спеціального призначення.

Вогнегасні порошки загального призначення застосовуються для гасіння пожеж класів А, В, С та електрообладнання під напругою (за винятком ПСБ-3, який не призначений для гасіння пожежі класу А).

Вогнегасні порошки спеціального призначення використовуються для гасіння пожеж горючих металів. Спосіб впливу – ізоляція зайнятої пожежею поверхні від оточуючого повітря.

Вуглекислий газ – безкольоровий газ без запаху й смаку при 0⁰С та 760 мм. рт. ст. Температура замерзання мінус 56,6⁰С. Критична температура мінус 31⁰С.

Основний спосіб впливу на горіння – розбавлення парогазоповітряної суміші горючої пари та газів з повітрям (киснем), додатковий – охолодження (твердий діоксид вуглецю).

Галогеновані вуглеводні – речовини, основними компонентами яких є бромистий етил, бромистий метил, дібромтетрафторетан та ін. Вони складаються з атомів вуглецю, водню та галоїдів фтору, хлору, брому та йоду. У практиці пожежогасіння використовуються головним чином бромфторхлорпохідні метану й етану, котрі мають промислові назви «фреони» або «хладони».

Основний спосіб впливу на горіння – інгібірування, додатковий – розбавлення.

Призначення основних вогнегасних речовин подано в таблиці 8.1.

 Таблиця 8.4.1

  Призначення основних вогнегасних речовин.