Трефилов В. (ред.) Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов

Подождите немного. Документ загружается.

СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ

Система

предотвращения

пожара

Система

противопожарной

защиты

Техническая

(конструктивная)

защита

Пожарно-

техническая

защита

Исключение

горючей среды

Исключение

источника

зажигания

Рис. 8.1. Схема системы пожарной безопасности

Пожарный надзор − функция пожарной охраны, состоящая в осуществ-

лении контроля за выполнением мероприятий, направленных на обеспечение

пожарной безопасности объектов и повышение эффективности борьбы с пожа-

рами.

8.5 Огнестойкость зданий и сооружений

Условия развития пожара в зданиях и сооружениях во многом определя-

ются их огнестойкостью. Под огнестойкостью понимают способность материа-

лов, конструкций и зданий в целом противостоять возгоранию, сохранять проч-

ность, не разрушаться и не деформироваться под действием высоких темпера-

тур при пожаре.

Предел огнестойкости строительных конструкций определяется временем

в часах и минутах от начала их огневого стандартного испытания до возникно-

вения одного из предельных состояний по огнестойкости: по плотности − обра-

зование в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через кото-

рые проникают продукты горения или пламя; по теплоизолирующей способно-

сти − повышение температуры на необогреваемой поверхности в среднем более

чем на 160 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 190 °С в срав-

нении с температурой конструкции до испытания, или более 220 °С независимо

от температуры конструкции до испытания; по потере несущей способности

конструкций и узлов − обрушение или прогиб в зависимости от типа конструк-

ции. Наименьший предел огнестойкости имеют незащищенные металлические

конструкции, а наибольший − железобетонные.

Степень огнестойкости зданий и сооружений зависит от группы возго-

раемости и предела огнестойкости основных строительных конструкций. В со-

ответствии со СНиП «Противопожарные нормы» здания могут быть пяти сте-

пеней огнестойкости: I, II, III, IV и V. Наиболее безопасны в отношении пожа-

ров здания I и II степеней огнестойкости.

159

В постройках и сооружениях I и II степеней огнестойкости все конструк-

тивные элементы несгораемые (кроме крыш в зданиях с чердаками, которые

могут быть сгораемыми) с пределами огнестойкости соответственно 0,5...2 ч. и

0,25...2 ч. При III степени огнестойкости зданий и объектов несгораемыми

должны быть только несущие стены, каркас, колонны, а перегородки, между-

этажные и чердачные перекрытия могут быть из трудносгораемых материалов

или из сгораемых, но оштукатуренных или обработанных огнезащитным соста-

вом. В сооружениях IV степени огнестойкости несгораемыми могут быть толь-

ко противопожарные стены (брандмауэры), разделяющие здания большой пло-

щади на части; несущие стены, колонны, перегородки и заполнение каркасных

стен должны быть трудносгораемыми, а несущие элементы покрытий могут

быть сгораемыми. У зданий V степени огнестойкости все элементы, кроме

брандмауэров, могут быть из сгораемых строительных материалов.

В зданиях всех степеней огнестойкости допускается делать сгораемыми:

щитовые перегородки, остекленные при высоте глухой части до 1,2 м от пола, а

также сборно-разборные и раздвижные; полы (кроме тех помещений, где при-

меняют или хранят ЛВЖ и ГЖ); оконные переплеты, ворота и двери, кроме

расположенных в противопожарных стенах; облицовку стен, перегородок и по-

толков, обрешетку крыш и стропила в зданиях с чердаками; кровлю в зданиях

III, IV и V степеней огнестойкости с чердаками.

8.5.1 Классификация помещений и зданий по пожарной и взрывной

опасности

Предусматриваемые при проектировании каждого конкретного здания

(сооружения, помещения) противопожарные мероприятия должны учитывать

степень его пожарной или взрывной опасности, которая зависит от размещен-

ного в этом здании (сооружении помещении) производства.

В зависимости от характера технологического процесса различают произ-

водства пяти категорий: А, Б − взрывоопасные; В, Г и Д − пожароопасные.

Категория А − производства, где имеются: горючие газы с нижним пре-

делом воспламенения до 10 % объема воздуха; жидкости с температурой

вспышки паров до 28 °С включительно (при условии, что указанные газы и

жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси объемом более 5% объема

помещений); твердые вещества, способные взрываться и гореть при взаимодей-

ствии с водой, кислородом воздуха или между собой (склады бензина, спирта,

карбида кальция и т.д.; газогенераторные помещения; участки и отделения, где

выполняются работы с красками и органическими растворителями, и др.).

Категория Б − производства, в которых могут находиться: горючие газы

с нижним пределом взрываемости более 10 % объема воздуха; жидкости с тем-

пературой воспламенения паров 28...61 °С включительно; жидкости, нагретые в

условиях производства до температур вспышки и выше; горючие пыли или во-

локна с нижним пределом воспламенения до 65 г/м

к объему воздуха. При

этом указанные газы, жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные

смеси объемом более 5 % объема помещения (склады лаков и красок, баллонов

с кислородом или сжатым аммиаком; цехи по приготовлению травяной муки,

160

комбикормов, белково-витаминных добавок, дроблению сухого сена, соломы,

жмыха; машинные и аппаратные залы аммиачных компрессорных станций и

др.).

Категория В − производства, где используются: жидкости с температу-

рой вспышки паров выше 61 °С; горючие пыли и волокна с нижним пределом

взрываемости более 65 г/м

к объему воздуха; вещества, способные только го-

реть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или между собой; твер-

дые горючие вещества и материалы (зерносушилки; элеваторы зерна; участки

диагностики и ремонта двигателей; гаражи; столярные мастерские-отделения

дробления и просеивания концентрированных кормов;

цехи сушки молока, кро-

ви, яйцепродуктов и др.).

Категория Г − производства, в которых обрабатываются: негорючие ма-

териалы и вещества в горячем и расплавленном состоянии при наличии выде-

лений лучистой теплоты, искр, пламени; производства с использованием твер-

дых, жидких и газообразных веществ, сжигаемых или утилизируемых в качест-

ве топлива (котельные; кузницы; сварочные участки; термические, травильные,

лудильные отделения; машинные залы фреоновых холодильных установок и

др.).

Категория Д − производства, связанные с обработкой негорючих ве-

ществ и материалов в холодном состоянии (токарный инструментальный, раз-

борочно-моечные цехи; овощехранилища; силосохранилища и др.).

8.6 Способы прекращения горения. Огнегасящие средства

Чтобы не допустить или прекратить горение, надо исключить одно из

трех необходимых его условий: горючее вещество, окислитель или источник

зажигания. Для этого применяют следующие способы:

− прекращают доступ окислителя в зону горения или к горючему вещест-

ву или снижают поступающий его объем до предела, при котором горение ста-

новится невозможным;

− понижают температуру горящего вещества ниже температуры воспла-

менения или охлаждают зону горения;

− ингибируют (тормозят) реакцию горения;

− механически срывают (отрывают) пламя сильной струей огнегасящего

вещества.

Вещества или материалы, способные прекратить горение, называют огне-

гасящими средствами. К ним относят воду, химическую и воздушно-

механическую пену, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водя-

ной пар, галоидоуглеводородные смеси и сухие твердые вещества в виде по-

рошков.

Огнегасящие средства классифицируют по следующим признакам:

• по способу прекращения горения — охлаждающие (вода, твердая угле-

кислота и т. п.), разбавляющие концентрацию окислителя в зоне горения (угле-

кислый газ, инертные газы, водяной пар и т. п.), изолирующие зону горения от

окислителя (порошки, пены и т. п.), ингибирующие [галоидоуглеводородные

161

смеси, в состав которых могут входить тетрафтордибромэтан (хладон 114В2),

трифторбромэтан (хладон 13В1), бромистый метилен, а также составы на ос-

нове бромистого этила (3,5; 4НД; СЖБ; БФ); цифры в обозначении составов,

указанных последними, показывают, во сколько раз они эффективнее диоксида

углерода];

• по электропроводности — электропроводные (вода, химические и воз-

душно-механические пены) и неэлектропроводные (инертные газы, порошко-

вые составы);

• по токсичности — нетоксичные (вода, пены, порошки), мало-

токсичные (СО

, N

) и токсичные (C

HsBr и т. п.).

Чтобы прекратить горение, достаточно исключить какой-либо из перечис-

ленных факторов. Следовательно, пожаротушение можно обеспечить:

− охлаждением очага горения до определенных температур;

− интенсивным ингибированием (торможением) скорости химических

реакций в пламени;

− механическим срывом пламени (сильной струей воды, газа, порошка);

− созданием условий огнепреграждения.

Для создания этих условий традиционно применяют различные огнету-

шащие вещества и составы. Эффект воздействия средств тушения на горение

зависит от физико-химических свойств горящих материалов, условий их горе-

ния и других факторов. Водой можно охлаждать и изолировать очаг горения,

пенами - изолировать и охлаждать, порошками - ингибировать горение и пре-

граждать распространение пламени устойчивым порошковым облаком.

Способы пожаротушения, которые классифицируют по виду средств ту-

шения, методу их подачи, назначению. Все способы подразделяют на поверхно-

стное тушение (подача средств тушения непосредственно в очаг пожара) и объ-

емное тушение (создание в районе пожара газовой среды, не поддерживающей

горение).

Поверхностное тушение применяют почти во всех видах пожара. Для

его реализации необходимы средства, которыми можно подавать огнетушащие

материалы в очаг пожара на расстоянии (жидкости, пены, порошки).

Объемное тушение применяется в ограниченном объеме (в помещениях,

отсеках, и т.п.). Для объемного тушения необходимы такие средства, которые

могут распределяться в атмосфере защищаемого объема и создавать в каждом

его элементе огнетушащую концентрацию.

В качестве средств объемного тушения используются инертные газовые

разбавители, порошки, аэрозоли.

Таким образом, создание надежной, эффективной противопожарной сис-

темы с использованием экологически безопасных, с низкими токсическими по-

казателями, не воздействующими на озоновый слой огнетушащими материала-

ми очень важная и сложная задача.

Эксперименты проводимые в помещениях объемом в 40 м

показали как

достоинства (низкий расход воды 0,02-0,03 л/с из одной форсунки) при тушении

модельных очагов ЛВЖ, так и недостатки. Конструктивно установки тушения

тонкораспыленной водой выполняются трубопроводами малого диаметра, что

приводит к снижению их работоспособности при низких температурах, так как

162

оставшаяся в трубопроводе влага, замерзая, перекрывает проходное сечение

трубопровода. Замерзают и выходные отверстия форсунок -распылителей. Вы-

зывает определенные трудности тушение очагов пожара с большой скоростью

тепловых конвективных и воздушных потоков и их воздействие на струю тонко

распыленной жидкости при высоте размещения форсунок 4,5-5,0 м. Кроме того

даже поставленная на поток форсунка будет в 10 раз дороже водяных дренчер-

ных распылителей.

Спринклерный ороситель - элемент автоматической установки пожаро-

тушения предназначен для обнаружения и подачи огнетушащего вещества в

очаг пожара. Однако опыт их применения показывает, что им присущ комплекс

недостатков, влияющих на эффективность тушения - ненадежность освобож-

даемого выпускного отверстия, возможность реагировать только на один опас-

ный фактор пожара - предельное значение температуры.

Использование в пожаротушении водных растворов различных веществ -

пенообразователей, высокомолекулярных соединений и т.п., обусловлено высо-

кими пожаротушащими свойствами по сравнению с чистой водой. Но эти свой-

ства проявляются только при определенных концентрациях добавок. Для под-

держания этих концентраций в систему пожаротушения необходимо установить

дозирующие устройства, что приводит к усложнению всей системы.

В последние 30 лет порошковое пожаротушение находит все большое

применение в мировой практике: в настоящее время 80% огнетушителей - по-

рошковые. К достоинствам порошков относятся их высокая огнетушащая спо-

собность, универсальность, способность тушить электрооборудование под на-

пряжением, значительный температурный предел применения, отсутствие ток-

сичности, относительная долговечность, простота утилизации.

Порошками можно тушить почти все вещества и материалы независимо

от их агрегатного состояния (твердые, жидкие, плавящиеся при нагревании и

газообразные). Порошки представляют собой мелкоизмельченные минеральные

соли с различными добавками, препятствующими слеживанию и комкованию.

Механизм огнетушащего действия порошков заключается в ингибировании го-

рения в результате связывания активных центров цепных реакций, протекаю-

щих в пламени.

Существенным преимуществом серийно освоенных отечественных сис-

тем порошкового пожаротушения - импульсных порошковых модулей (МПП ) -

является отсутствие в них в течение срока эксплуатации избыточного давления.

В результате не требуются громоздкие баллоны и запорно-пусковая аппаратура,

упрощается обслуживание.

Одной из наиболее актуальных задач пожарной безопасности и охраны

труда рабочих в калийных рудниках, является задача создания мощного авто-

номного средства тушения в подкапотном пространстве машин с двигателем

внутреннего сгорания (ДВС), которое могло бы эффективно использоваться в

экстремальных ситуациях, при нахождении машины в труднодоступных зонах,

тоннелях.

Основной недостаток традиционных систем, как пневматических, так и

пенных заключается: во-первых – в специфике их эксплуатации (герметичность

системы), сложном обслуживании и высокой стоимости, во вторых – для запус-

163

ка данных систем оператор должен совершить сложные манипуляции с запор-

ной аппаратурой, что сказывается на длительности запуска системы. Поэтому

успех тушения пожара в подкапотном пространстве в значительной мере зави-

сит от квалификации, а в условиях реального пожара – от психологической ус-

тойчивости оператора. Соответственно, появляется еще одна затратная состав-

ляющая – обучение персонала правилам применения и навыкам использования

вышеуказанных систем.

В современных условиях хозяйствования актуальным направлением в

обеспечении противопожарной защиты объектов является использование мо-

дульных установок пожаротушения, которые по огнетушащему веществу делят-

ся на порошковые, пенные, водяные и газовые. Относительно низкая стоимость

и эффективность модульных установок пожаротушения обеспечили им широ-

кие масштабы внедрения. Модуль пожаротушения - это устройство, в корпусе

которого совмещены функции хранения и подачи огнетушащего вещества при

воздействии исполнительного импульса на пусковой элемент.

Все недостатки традиционных систем отсутствуют у созданных импульс-

ных порошковых модулей (МПП). Конструктивно импульсный порошковый

модуль представляет собой цилиндр диаметром 70-100 мм, длиной - 200 мм, ве-

сом - 1,2 кг с электрическим разъемом для подключения к бортовой сети маши-

ны, т.е. он не имеет газовых баллонов для наддува, трубной разводки, клапанов,

запорных устройств. Ствольные порошковые модули легко монтируются под

капотом любой машины с ДВС и подключаются к бортовой сети, обеспечивая

запуск системы пожаротушения простым включением тумблера на приборной

панели . Заряженные огнетушащим порошком модули при поступлении сигнала

на газовый генератор давления - устройство , которое за 0,1 сек генерирует вы-

сокое давление в камере модуля до 4,0 МПа, выбрасывают порошок в защи-

щаемый объем моторного отсека.

Комплекс исследований показал высокую эффективность автономной

системы пожаротушения на базе импульсных порошковых модулей типа

"ПИОН". Испытания проведенные на различных стендах, различных типах ма-

шин - от трактора Т-130 до автомашины ГАЗ -53, а также на специальной транс-

портной машине «минка» в условиях калийного рудника ОАО «Сильвинит»,

подтвердили надежность и тушащую способность используемых модулей.

Порошковые модули с временем работы менее 1 сек., способны решать

задачи значительно более крупные по сравнению с обычными порошковыми

системами (табл.).

164

Таблица 8.2

Тактико-технические характеристики огнетушителей

Тактико-технические ха-

рактеристики

Типы огнетушителей

ОУ-2 ОВП-10 ОП-5 ПИОН-0,3

1. Масса огнетушителя,

кг.

6 14 12 1,2

2. Площадь тушения, м

- 2 1,5 1,2

3. Объем тушения, м

1 1,5 8 2,1

4. Время подачи, сек 30 45 6 0,1

5. Дальность подачи, м 1,5 5 2 до 6

6. Срок эксплуатации,

лет

Аналогичные параметры имеет установка пожаротушения тонкораспы-

ленной водой. Разработанный, промышленно выпускаемый и широко исполь-

зуемый импульсный пневматический огнетушитель тонкораспыленной водой

IFEX.

Кроме того, надо отметить еще одно неоспоримое достоинство импульс-

ных порошковых модулей с временем работы менее 1 сек. - это возможность

тушить очаги пожара в так называемых «затененных» зонах. Для тушения таких

зон обычными видами огнетушителей оператору требуется подать огнетушащее

вещество по прямой на источник пожара, что не всегда возможно из-за его за-

громождённости оборудованием, коммуникациями и т.д., а также иногда из-за

большого расстояния импульсные порошковые модули способны решать такие

сложные задачи, как тушение «затененных» зон, что значительно расширяет их

область применения и дает возможность резко (в 2-3 раза) сократить количество

необходимых огнетушителей для тушения одного и того же пожара.

Созданные в последнее время импульсные МПП имеют широкую гамму

типоразмеров, как по массе используемого порошка (от 0,2 - до 20 кг), дально-

сти подачи порошка (от 4 до 150 м), так и по решаемым задачам. Сегодня ре-

ально использование МПП на тушении не только машин, но и лесных пожаров,

нефтяных и газовых фонтанов, крупных разливов ГЖ, пожаров внутри зданий,

оборудования и т.д.

Кроме того, в современных МПП используются низко токсичные порош-

ки, которые не воздействуют на человека попавшего в зону действия модуля,

резко снижено их воздействие на защищаемые материальные ценности.

Как перспективное направление можно рассматривать использование

МПП оперативными боевыми расчетами ВГСЧ, ЧС и ГО, пожарными для лока-

лизации и тушения небольших очагов возгорания.

Все это дает возможность широко использовать самое новое направление

пожаротушения для решения различных по сложности задач, а широкая но-

менклатура пусковых устройств - использовать МПП не только в автономной,

но и автоматической системе пожаротушения.

Известны разработки ряда производителей модулей порошкового пожаро-

тушения такие как "Импульс", "Буран", "Веер".

165

166

ГЛАВА 9. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА

ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ

9.1 Характеристики пыли

Производственная пыль – один из широко распространенных вредных и

опасных факторов, воздействующих на человека в процессе его трудовой дея-

тельности.

Производственной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно осе-

дающие твердые частицы размером от нескольких десятков до долей мкм.

Пылеобразование имеет место при размоле, дроблении, шлифовке, пере-

тирке, переработке сельскохозяйственной продукции, сверлении, упаковке, по-

грузочно-разгрузочных и других работах.

Большая запыленность встречается в шахтах, цементном и литейном це-

хах, в цехах обработки металла, в сварочном производстве.

Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль, то

есть дисперсную систему, в которой дисперсной средой является воздух, а дис-

персной фазой – твердые пылевые частицы.

По размеру (дисперсности) пыль классифицируется на следующие груп-

пы:

1) видимая пыль (размер более 10 мкм);

2) микроскопическая пыль (размер от 0,25 мкм до 10 мкм);

3) ультрамикроскопичекая пыль (размер менее 0,25 мкм).

Классификация по химическому составу дифференцирует пыль следую-

щим образом (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Классификация пыли по видам

Пыль

Органическая Неорганическая Смешанная

Естественного

происхожде-

ния

Искусственно-

го происхож-

дения

Металли-

ческая

Минеральная Пыль камен-

ноугольная, а

также пыль,

образующая-

ся при хими-

ческих и дру-

гих произ-

водствах.

Пыль древес-

ная, хлопко-

вая, льняная,

шерстяная и

т.п.

Пыль пласт-

масс, смол, ре-

зины и т.п.

Пыль же-

лезная, алю-

миниевая,

цинковая и

т.п.

Пыль кварце-

вая, цементная,

асбестовая и

т.п.

Кроме того, пыль бывает электрозаряженная и нейтральная, токсичная и

нетоксичная, гидрофобная и гидрофильная, взрывоопасная и т.д.

Возможность воздействия пыли на человека, машины и механизмы а так-

же характер этого воздействия определяется следующими факторами.

1. Качественным составом пыли.

2. Концентрацией пыли в воздухе.

3. Временем воздействия пыли.

166

Основными нормативными документами, регламентирующими ПДК и ус-

ловия труда в условиях запыленности, являются следующие:

1. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и тру-

дового процесса, критерии и классификации условий труда: Р 2.2.2006-05.

2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабо-

чей зоны: ГН 2.2.5.1313-03.

3. Ориентировочные безопасные уровни воздействия вредных веществ в

воздухе рабочей зоны: ГН 2.2.5.1314-03.

4. Предельно допустимые уровни загрязнения кожных покровов вредны-

ми веществами: ГН 2.2.5.563-96.

5. Методические указания по определению вредных веществ в воздухе ра-

бочей зоны. Вып. 28.: МУ №6940-91-6023-91. М, 1993.

6. Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Вып. 31.: МУК 4.1.272-96-МУК 4.1.340-96.

7. Строительные нормы и правила: СНиП 41-01-2003.

9.2 Классификация средств защиты от пыли

Соотнесем представленные факторы к трем основным параметрам источ-

ника опасности, а именно к «мощности

», «расстоянию

» и «времени

».

Мощность источника опасности зависит от качественного состава пыли и

ее концентрации, с увеличением расстояния до источника пыли концентрация

ослабевает, а время воздействия пыли определяется само по себе.

Рассмотрим методы и средства защиты, позволяющие не допустить попа-

дания системы «человек-техника-среда» в состояние происшествия, а в лучшем

случае – не допустить выхода системы из безопасного состояния.

В общем случае все средства коллективной защиты от пыли сводятся к

следующим организационным и техническим мероприятиям.

1. Замена пылящих материалов непылящими.

2. Увлажнение пылящих материалов.

3. Применение различных вентиляционных систем.

4. Герметизация помещений и материалов, применение защитно-обеспы-

ливающих кожухов.

5. Систематическая влажная уборка помещений.

6. Организация рационального режима труда и отдыха.

Четко разграничить защитные мероприятия по параметрам источников

опасности в данном случае сложно. Однако в общем можно утверждать, что

снижение мощности источника опасности (в данном случае преимущественно

концентрации пыли в воздухе) обеспечивается первыми пятью мероприятиями,

а увеличение расстояния до источника опасности и уменьшение времени опас-

ного воздействия – шестым видом мероприятий.

Отметим, под защитными мероприятиями мы будем понимать также и

мероприятия предупредительные, хотя между ними есть значимая разница.

167