Михнюк Т.Ф. Охрана труда
Подождите немного. Документ загружается.
281
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, легковоспламеняющие и горючие жидкости, пылевидные горючие
материалы и т.п.).
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
о
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
о
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 утилизуются в качестве топлива.
К категории Д относятся производства, в которых используются
негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
Категорирование производств по пожаро- и взрывоопасности 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
282
эксплуатации.
5.5 Принципы, способы и средства обеспечения
пожарной безопасности
5.5.1 Определение пожарной опасности объекта
Пожарная безопасность определяется как состояние объекта, при котором
максимально исключается возможность пожара, а в случае его возникновения
предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и
обеспечивается защита материальных ценностей.
Таким образом, пожарная безопасность обеспечивается комплексом
мероприятий, предотвращающих возникновение пожара и системой пожарной
защиты, обеспечивающей успешную борьбу с возникшим пожаром или
последствиями
взрыва.
Предотвращение пожара достигается комплексом профилактических мер,
исключающих образованием горючей среды, источников зажигания,
поддержание температуры горючей среды ниже максимально допустимой до
горючести и давления в горючей среде ниже максимально допустимого до
горючести и др.
Предотвращение образования горючей среды обеспечивается
регламентацией допустимых концентраций горючих газов, паров и взвесей в
воздухе, а
также кислорода или других окислителей.
Предотвращение образования в горючей среде источников зажигания
достигается соответствующим исполнением, применением и режимом
эксплуатации машин и механизмов, материалов и изделий, могущих явиться
источником зажигания горючей среды, применением соответствующего
электрооборудования и технологического процесса, устройством
молниезащиты зданий и сооружений, регламентацией допустимой температуры
нагрева поверхностей оборудования, допустимой энергией искрового
разряда,
ликвидацией условий для теплового, химического и микробиологического
самовозгорания обращающихся веществ, материалов и изделий.
К профилактическим мерам также относятся: применение негорючих и
трудногорючих веществ и материалов; ограничение количества горючих
веществ; предотвращение распространения пожара за пределы очага;
применение конструкций объектов с регламентированными пределами
огнестойкости и горючести; создание условий для эвакуации людей;
применение средств защиты людей и системы противодымной защиты;
применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;
организация пожарной охраны объекта и др.
Ограничение количества горючих веществ достигается регламентацией
их количества (массы, объема), наличием аварийного слива, периодической
очисткой помещений, коммуникаций и аппаратуры от горючих отходов,
регламентацией рабочих мест, на которых используются
пожароопасные
вещества и др.
283
Изоляция горючей среды обеспечивается максимальной механизацией и
автоматизацией технологических процессов, применением для пожароопасных
веществ герметизированного оборудования и тары.
Предотвращение распространения пожара обеспечивается устройством
противопожарных преград (стен, зон, поясов, защитных полос, занавесов и
т.п.), применением средств, предотвращающих или ограничивающих розлив и
растекание жидкостей при пожаре и др.
Профилактические меры по предотвращению
пожаров условно можно
разделить на организационные, эксплуатационные, технические и режимные.
Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности
включают в себя:
- организацию обеспечения персонала и граждан правилами пожарной
безопасности;
- разработку норм и правил по пожарной безопасности, инструкций о
порядке работы с пожароопасными веществами и материалами, поведении
людей при возникновении пожара и др.
Эксплуатационные мероприятия предусматривают соответствующую
эксплуатацию оборудования, содержание зданий и территорий.
Технические меры заключаются в соблюдении противопожарных норм
при сооружении зданий, устройстве отопления и вентиляции, выборе и
монтаже оборудования, устройстве грозозащиты и защиты от статического
электричества.
Режимные мероприятия направлены на ограничение или запрещение
разведения огня, производства электро- и газосварочных работ, а также курение
в неустановленных местах и др.
5.5.2 Противопожарные мероприятия в системах отопления,
вентиляции, освещения и в электроустановках
Наиболее безопасным в пожарном отношении являются центральные
системы отопления и воздушное калориферное отопление. Дымовые трубы
котельных и другие дымоходы, из которых могут вытекать искры оборудуются
искроуловителями.
Защита от распространения пламени в вентиляционных установках
достигается с помощью огнепреградителей, быстродействующих заслонок,
отсекателей и т.п. Действие огнепреградителей основано на том, что струя
горючей
смеси разбивается на большое число струек с таким малым диаметром,
при котором пламя взрыва распространяться не может.
Для обеспечения взрывопожарной безопасности во взрывоопасных
средах (взрывоопасных помещениях и около взрывоопасных наружных
установок) применяется только
взрывозащищенное электрооборудование.
Взрывозащищенное электрооборудование делится на
взрывонепроницаемое, повышенной надежности против взрыва,
маслонакопленное, продуваемое, искробезопасное, специальное и др.
284
Во взрывонепроницаемом электрооборудовании его оболочки могут
выдерживать наибольшее давление взрыва при попадании внутрь оболочек
горючих газов, паров и пыли, а также не допускает передачи взрыва во
внешнюю среду.
В оборудовании повышенной надежности против взрыва исключается
возможность искрения, возникновения электрической дуги и опасных
температур нагрева.
В маслонатопленном оборудовании искрящиеся и неискрящиеся части
погружаются в масло таким образом, чтобы не было соприкосновения этих
частей со взрывоопасной средой.
Продуваемое под избыточным давлением электрооборудование
помещается в плотно закрытую оболочку, продуваемую чистым воздухом, что
исключает его соприкосновение со взрывоопасной средой.
В специальном оборудовании используются такие принципы, как
применение избыточного давления воздуха или инертного газа без продувки,
заполнение оболочки для токоведущих частей эпоксидными смолами,
кварцевым песком и т.п.
Для исключения пожарной опасности электрических светильников и
осветительных установок их выбор производится исходя из условий
эксплуатации. Лампы накаливания в пожарном отношении более опасны
(температура поверхности
достигает 500
о
С), чем газоразрядные лампы (40-50
о
С). Светильники могут быть открытые, защищенные (лампы закрыты
стеклянным колпаком), пыленепроницаемые и взрывозащищенные.
5.5.3 Пожарная сигнализация
Пожарная сигнализация применяется для своевременного оповещения о
времени и месте пожара и принятия мер по его ликвидации.
Системы пожарной сигнализации состоят из пожарных извещателей
(датчиков), линий связи, приемной станции, откуда сигнал о пожаре может
передаваться в помещения пожарных команд и т.п.
Электрическая пожарная сигнализация в зависимости от схемы
соединения
извещателей с приемной станцией подразделяется на лучевую и
кольцевую или шлейфную.
При лучевой схеме от приемной станции к каждому извещателю
подводится отдельная проводка, называемая лучом.
При кольцевой (шлейфной) схеме все извещатели подсоединяются
последовательно в один общий провод, оба конца которого подводятся к
приемной станции. На крупных объектах в приемную станцию может
включаться несколько таких проводов или шлейфов, а в один шлейф может
быть включено до 50 извещателей.
Пожарные извещатели могут быть ручные (кнопки, установленные в
коридорах или лестничных клетках) и автоматические, которые преобразуют
неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой
285
энергии, движение частиц дыма и др.) в электрические сигналы определенной
формы, передаваемые по проводам на приемную станцию.
Извещатели подразделяются на параметрические, в которых
неэлектрические величины преобразуются в электрические, и генераторные, в
которых изменение неэлектрической величины вызывает появление
собственной электродвижущей силы (ЭДС).
По принципу действия извещатели могут быть тепловые
(биметаллические, термопарные, полупроводниковые и др.), световые,
дымовые, ультразвуковые, комбинированные и т.п.
5.5.4 Противопожарные мероприятия в зданиях и на территории
предприятий
Пожарная безопасность зданий и сооружений в значительной мере
определяется возгораемостью строительных материалов и конструкций,
размерами зданий, их расположением, а также огнестойкостью.
По возгораемости строительные конструкции подразделяются на
негорючие, которые под воздействием огня или высоких температур не
возгораются и не обугливаются (бетон, кирпич, металлы); трудногорючие,
которые способны возгораться и продолжать гореть только при постоянном
воздействии постороннего источника зажигания (древесина, пропитанная или
покрытая огнезащитным составом); горючие, которые способны
самостоятельно гореть после удаления источника зажигания (лесоматериалы,
битум и др.).
К числу основных характеристик строительных конструкций относится
огнестойкость и размеры распространения по строительным конструкциям
огня.
Огнестойкость определяется как способность строительных конструкций
сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и
выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Время, по
истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую
способность, называется пределом огнестойкости и измеряется в часах от
начала испытания до возникновения в конструкции одного из следующих
признаков:
- образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через
которые проникают продукты горения или пламя;
- повышенная температура на необогреваемой поверхности
конструкции в среднем более чем на 140 °С;
- потеря конструкцией несущей способности.
Пределы распространения огня по строительным конструкциям
определяют размеры повреждения конструкции в сантиметрах, вследствие ее
горения за пределами зоны нагрева.
К противопожарным мероприятиям на промышленных предприятиях и в
зданиях, применяемых с целью ограничения распространения и расширения
286
пожара, относятся: зонирование территории предприятия; устройство
противопожарных разрывов; устройство различных противопожарных преград
(брандмауэры, перегородки, двери, ворота, люки, тамбуры, шлюзы,
противопожарные зоны, водяные завесы и др.).
Зонирование территории предполагает группирование производственных
объектов предприятия, родственных по функциональному назначению и
признаку пожарной опасности в отдельные комплексы. С учетом рельефа
местности и розы ветров объекты с повышенной пожарной опасностью
располагают с подветренной стороны по отношению к объектам с меньшей
пожарной опасностью.
Противопожарные разрывы между зданиями устанавливают для
предупреждения распространения пожара с одного здания на другое. При их
определении учитывают степень огнестойкости зданий.
Противопожарная преграда в виде брандмауэра представляет собой
глухую негорючую стену с пределом огнестойкости не менее 2,5 ч,
пересекающую здание вдоль или поперек.
Брандмауэр устанавливается на фундамент здания и возвышается над
кровлей, препятствуя распространению огня при пожаре.
Противопожарные зоны устраивают в тех случаях, когда по каким-либо
причинам устройство брандмауэра невозможно. Она представляет собой
негорючую полосу покрытия шириной 6 м, пересекающую здание по всей
длине или ширине. Предел огнестойкости несущих конструкций
противопожарных зон должен составлять 4 ч, а перекрытий — 2ч.
При проектировании зданий предусматриваются пути эвакуации людей:
эвакуационные выходы, пожарные лестницы, огнестойкие лестничные клетки,
специальные балконы, площадки и переходы.
Для удаления дыма и газов из горящих помещений предусматриваются
специальные дымовые люки, которые устанавливаются в подвальных
помещениях, в перекрытиях складских и бесфонарных производственных
зданиях.
5.5.5 Способы и средства тушения пожаров
Прекращение горения при пожарах может быть достигнуто путем
прекращения поступления в зону горения кислорода воздуха и горючих
веществ или снижения их поступления до значений, при которых горение не
происходит, охлаждения зоны горения ниже температуры самовоспламенения
или понижения температуры горючего вещества ниже температуры
воспламенения, разбавления реагирующих веществ (горючей смеси)
негорючими веществами, механического срыва пламени в результате
воздействия на него сильной струи воды или газа.
Огнегасительные вещества.
Наиболее распространенным и высокоэффективным огнегасительным
веществом, применяемым для тушения пожаров, является вода. Ее высокие
287
огнегасительные качества обусловлены большой теплоемкостью, значительным
увеличением объема парообразования и высокой термической стойкостью.
Один литр воды при испарении поглощает из зоны горения более 2,5 кДж
тепла, образуя при этом около 1700 л пара.
Огнегасительный эффект воды достигается охлаждающим действием,
разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и
механическим воздействием на горящее вещество и срывом пламени. Вода не
может использоваться для тушения нефтепродуктов и других горючих
жидкостей (ЛВЖ, ГЖ) с плотностью меньше единицы (бензин, керосин, эфир,
ацетон, спирты, масла и др.), так как они всплывают на ее поверхность,
продолжают гореть и, растекаясь, увеличивают горящую поверхность. Водой
нельзя тушить электросети и другие электрические установки, находящиеся
под напряжением. Для этих целей вода может применяться в распыленном виде
с применением электрозащитных изолирующих (основных и дополнительных)
средств. Воду нельзя применять и для тушения металлического калия и натрия,
карбита кальция, карбидов щелочных металлов, так как при соприкосновении с
водой они воспламеняются или реагируют с выделением взрывоопасных газов.
Для тушения жидких, твердых и газообразных веществ, особенно при
тушении пожара в закрытых помещениях небольшого объема (до 500 м
3
) и в
условиях открытого горения на небольших площадях, используется водяной
пар.
Для тушения пожаров широко используются газы: углекислый газ, азот,
газы или легкоиспаряющиеся жидкости на основе галоидированных
углеводородов и др.
Углекислый газ в сжиженном состоянии (в баллонах) может применяться
для тушения в снегообразном состоянии в виде хлопьев с температурой около -
70 °С, а также в газообразном состоянии (в этом случае он применяется в
закрытых помещениях). При использовании углекислого газа необходимо
применять защиту органов дыхания, так как его концентрация в помещении
составляет 30% и более, что может вызвать отравление.
Применение азота и других газов (аргон, гелий, дымовые и отработанные
газы) для тушения пожара наиболее эффективно в закрытых помещениях.
Инертные газы снижают концентрацию кислорода в воздухе и уменьшают
тепловой эффект реакции за счет потерь тепла на нагревание. Огнегасительная
концентрация газов составляет 31—36% по объему.
Применение галоидированных углеводородов в газообразном виде или в
виде легкоиспаряющихся жидкостей позволяет значительно замедлять реакцию
горения. В связи с этим их называют ингибиторами, флегматизаторами или
антикатализаторами. Наиболее широко применяемыми являются составы на
основе галоидированных углеводородов (97% бромэтила и 3% двуокиси
углерода или 70% бромэтила и 30% двуокиси углерода и др.) Указанные
составы применяются для тушения твердых горючих веществ и материалов
(кроме щелочных металлов и металлоорганических соединений). Продукты
распада галоидированных углеводородов токсичны.
288
Широкое применение для тушения ЛВЖ, ГЖ и твердых горючих веществ
и материалов получили химические и воздушно-механические пены.
Химические пены образуются при взаимодействии серной кислоты или
раствора ее солей с растворами солей угольной кислоты в присутствии
пенообразователя.
Для тушения крупных пожаров используют пеногенераторные порошки
ПГП и ПГПС. ПГП состоит из щелочной части (двууглекислая сода), кислотной
части (сернокислый аммоний) и пенообразователя.
Воздушно-механическая пена образуется с помощью специальной
пенообразующей аппаратуры и представляет собой смесь воздуха и 4—6%
водных растворов пенообразователей (ПО-1, ПО-6, ПО-11 и др.). Воздушно-
механическая пена широко применяется для тушения нефтепродуктов.
Широко применяются для тушения пожаров (несмотря на высокую
стоимость и сложность в эксплуатации и хранении) порошковые составы на
основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия. Они являются
единственным средством тушения щелочных металлов и металлоорганических
соединений (кроме песка, земли и флюсов).
Порошковые составы и продукты их разложения не опасны для здоровья
людей; они не оказывают коррозийного воздействия на металлы, защищают
людей, производящих тушение, от тепловой радиации.
Для тушения небольших горящих поверхностей применяются различного
рода покрывала (асбестовые полотна, брезент, кошма и др.), а также сухой,
чистый и просеянный песок. При забрасывании им горящего предмета
происходит поглощение тепла и изоляция горящей поверхности от кислорода
воздуха.
5.5.6 Противопожарное водоснабжение.
Автоматическое тушение пожаров
Для подачи воды на тушение пожаров используют противопожарные
водопроводы, устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных
пунктах.
Для наружного тушения пожара вода чаще всего подается при помощи
насосов, установленных на пожарных автомобилях. При этом забор воды
осуществляется либо из открытых водоемов, либо из пожарных гидрантов,
установленных на наружных водопроводных сетях.
Для обеспечения тушения пожаров (в начале его возникновения) в
большинстве производственных и общественных зданий, а также в жилых
домах высотой 12 этажей и выше на внутренней водопроводной сети
устанавливают пожарные краны в коридорах или лестничных клетках на
высоте 135 см от уровня пола. К пожарному крану присоединяют пожарный
рукав длиной 10 или 20 м, который заканчивается пожарным стволом.
Производительность струи пожарного крана должна быть не менее 2,5 л/с (в
течение не менее 3 ч).
Наружный пожарный водопровод устанавливается на расстоянии 5 м от
289
зданий вдоль дорог. Через каждые 100 м устанавливаются краны-гидранты, к
которым при пожаре присоединяют гибкие рукава с брандспойтами.
Внутренний пожарный водопровод питается от сети наружного.
Наиболее эффективным способом тушения пожаров является применение
устройств и установок для автоматического тушения.
В зависимости от используемых средств тушения эти установки бывают:
водяного тушения (спринклерные и дренчерные); водо-пенного тушения
(воздушно-механическая и химическая пена); газового тушения (двуокись
углерода, азот, негорючие газы с добавками); порошкового тушения (составы
ПС и СИ); комбинированные, использующие несколько огнегасительных
веществ.
Наибольшее распространение получили установки водяного тушения
пожаров — спринклерные и дренчерные.
Спринклерная установка (рис. 5.1) состоит из источника водоснабжения,
насосов, контрольно-сигнального клапана, магистральных и
распределительных трубопроводов, спринклерных головок. Спринклерные
головки ввертываются в трубопроводы, которые размещаются под потолком
помещения, из условия орошения одним спринклером 9—12 м
2
площади пола.
Выходное отверстие в спринклерной головке обычно закрыто клапаном и
заперто легкоплавким замком. При повышении температуры до 72 °С
легкоплавкий замок раскрывается, клапан выбрасывается и вода
разбрызгивается, ударяясь о дефлектор.
Рис.5.1. Общая схема спринклерной установки водяной системы:
1 – резервуар; 2 – основной водопитатель (насос); 3 – автоматический
водопитатель (пневматический бак); 4 – автоматический водопитатель
(водонапорный бак); 5 – второстепенная магистраль; 6 - распределительный
рядок; 7 – спринклерная головка; 8 – главная питающая магистраль;
9 – сигнальная турбина; 10 – легкоплавкий замок
Таким образом, в спринклерной головке совмещены датчики и
приспособления для выбрасывания и распыления воды. Распределительные
290
трубопроводы спринклерной установки в обычном состоянии заполнены водой
под давлением, которое создает автоматический водопитатель. Как только
откроется при пожаре хотя бы один спринклер, в результате движения воды по
трубопроводу срабатывает контрольно-сигнальный клапан и подается сигнал о
пожаре в виде колокола или электросигнала.
В спринклерных установках вскрывается лишь такое количество головок,
которое оказалось в зоне высокой температуры.
В ряде случаев возникает необходимость подать воду сразу по всей
площади помещения при помощи дренчерных установок группового действия.
На трубопроводах, монтируемых под перекрытием, устанавливают дренчерные
головки, которые напоминают спринклерные, но без замков, с открытыми
отверстиями. В обычное время выход воды в сеть закрыт клапаном группового
действия.
Установка приводится в действие автоматически с помощью
побудительных трубопроводов со спринклером либо с помощью натяжных
тросов с легкоплавкими замками или же вручную открыванием крана. При
вскрытии одного из этих устройств происходит падение давления в
надклапанной камере, клапан вскрывается и вода поступает в сеть труб и
выливается через дренчеры.
Кроме дренчерных установок группового действия, применяются
дренчерные завесы для защиты проемов в противопожарных
стенах,
противопожарных занавесов в театрах.
В последнее время находят применение спринклерные и дренчерные
установки, в которых вместо воды применяется раствор пенообразования, а
обычные спринклеры и дренчеры заменены пенными (рис.5.2).
В обычное время клапан спринклера закрывает выход водному раствору
пенообразователя и удерживается в этом положении двумя замками с
легкоплавким припоем. При расплавлении замка клапан отбрасывается и
Рис.5.2. Пенный спринкер:
1 – клапан с упорным стержнем; 2 – распылитель;
3 – легкоплавкий замок; 4 – кожух