Пожарная безопасность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

"Национальный исследовательский Томский политехнический Университет"

Школа базовой инженерной подготовки ООД

Инженерная школа новых производственных технологий

18.03.01 "Химическая технология"

Отчет по практике

Пожарная безопасность

Анисимова А.А.

Томск - 2019

Теоретическая часть

Пожары на промышленных предприятиях, на транспорте, в быту представляют большую опасность для людей и причиняют огромный материальный ущерб. Поэтому вопросы обеспечения пожарной и взрывной безопасности имеют государственное значение.

Пожаром называют неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни людей. пожар горение опасность

Пожарная и взрывная безопасность - это система организационных мероприятий и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов. Это состояние объекта, при котором практически исключается возможность возникновения пожара, а в случае его возникновения обеспечивается эффективная защита людей от опасных факторов пожара и защита материальных ценностей.

Причины возникновения пожаров на промышленных объектах можно разделить на две группы:

· нарушение противопожарного режима или неосторожное обращение с огнем;

· нарушение мер пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий.

Опасными факторами пожара являются:

· пламя и искры;

· тепловой поток;

· повышенная температура окружающей среды;

· повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

· снижение видимости в дыму;

· пониженная концентрация кислорода;

· обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

· осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

· радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

· вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

· опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;

· воздействие огнетушащих веществ.

Основное явление, характеризующее пожар - это горение.

Горение - это быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов:

· горючего вещества,

· окислителя;

· источника зажигания (импульса).

Чаще всего окислителем является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и некоторые другие вещества: хлор, фтор, бром, йод и др.

Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т.д.), нагретые тела и др.

Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка - быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, которое сопровождается кратковременным видимым свечением.

Воспламенение - пламенное горение вещества, инициированное источником зажигания и продолжающееся после его удаления.

Самовоспламенение - резкое увеличение скорости экзотермических объемных реакций, сопровождающееся пламенным горением или взрывом.

Тление - беспламенное горение твердого вещества (материала) при сравнительно низких температурах (400-600 °С), часто сопровождающееся выделением дыма.

Самовозгорание - резкое увеличение скорости экзотермических процессов в веществе, приводящее к возникновению очага горения.

Взрыв - быстрое химическое превращение среды, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов.

Пожаровзрывоопасность веществ характеризуется многими параметрами, основные из которых:

Температура воспламенения - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение.

Значение температуры воспламенения применяется при определении группы горючести вещества, оценке пожарной опасности оборудования и технологических процессов, связанных с переработкой горючих веществ, при разработке мероприятий по обеспечению пожарной безопасности

Температура вспышки - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания; устойчивое горение при этом не возникает. Температура вспышки используется для характеристики всех горючих жидкостей по пожарной безопасности. По этому показателю горючие жидкости делятся на два класса: легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) - с температурой вспышки ? 61 єС (бензин, этиловый спирт, ацетон и др.) и горючие (ГЖ) - с температурой вспышки выше 61 єС (масло, мазут, формалин и др.).

Температура самовоспламенения - наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества.

Значение температуры самовоспламенения применяют при определении группы взрывоопасной смеси для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования, а также при разработке мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности технологических процессов.

Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения) - это минимальное (нижний предел - НКП) и максимальное (верхний предел - ВКП) содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Федеральный закон № 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", принятый 22 июля 2008 г., определяет основные положения технического регулирования в области пожарной безопасности и устанавливает общие требования пожарной безопасности к объектам защиты (продукции), в том числе к зданиям и сооружениям, промышленным объектам, пожарно-технической продукции и продукции общего назначения.

Исходя из пожароопасных свойств веществ и условий их применения или обработки, все здания сооружения, строения и помещения по взрывопожарной и пожарной опасности делятся на пять категорий (согласно СП 12.13130.2009 "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности"). Классификация проводится для выработки требований к устройствам пожарной сигнализации, оснащению средствами пожаротушения и установлению правил пожарной безопасности. Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории А, Б, В 1 - В 4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д.

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенностей технологических процессов.

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются, исходя из доли и суммированной площади помещений той или иной категории опасности в этом здании по СП 12.13130.2009.

Пожарная профилактика при проектировании и строительстве промышленного предприятия включает решение следующих вопросов:

· повышение огнестойкости зданий и сооружений;

· зонирование территории;

· применение противопожарных разрывов;

· применение противопожарных преград;

· обеспечение безопасной эвакуации людей на случай возникновения пожара;

· обеспечение удаления из помещения дыма при пожаре.

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Время (в часах) от начала испытания конструкции на огнестойкость до момента, при котором она теряет способность сохранять несущие или ограждающие функции, называется пределом огнестойкости. Потеря несущей способности определяется обрушением конструкции, потеря ограждающей способности - образованием в несущих конструкциях трещин, через которые в соседние помещения могут проникать продукты горения и пламя.

Повысить огнестойкость зданий и сооружений можно оштукатуриванием конструкций, огнезащитной пропиткой древесины антипиринами - химическими веществами, придающими ей негорючесть, покрытием конструкций огнезащитными красками.

Зонирование территории заключается в группировании при генеральной планировке предприятий в отдельные комплексы объектов, родственных по функциональному назначению и признаку пожарной опасности. При этом сооружения с повышенной пожарной опасностью располагаются с подветренной стороны. Должен быть обеспечен беспрепятственный проезд пожарных автомобилей к любому зданию.

Для того чтобы огонь при пожаре не распространяться с одного здания на другое, их располагают на определенном расстоянии друг от друга, называемом противопожарным разрывом (9-18 м). Для ограничения распространения пожара внутри здания предназначены противопожарные преграды. К ним относятся стены, перекрытия, двери с пределом огнестойкости не менее 2,5 ч.

При проектировании и строительстве зданий необходимо предусмотреть пути эвакуации работающих на случай возникновения пожара. В производственных помещениях должно быть, как правило, не менее двух эвакуационных выходов. Допускается один, если расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода не более 25 м, а число работающих в смене - не более 25 чел. Минимальная ширина коридора или прохода определяется расчетом, но должна быть не менее 1,0 м, высота - не менее 2 м. Ширина эвакуационного выхода из производственного здания принимается в зависимости от общего количества людей, эвакуирующихся через этот выход, и должна быть не менее 0,8 м.

В специальной литературе регламентируются и другие условия обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре.

Несмотря на принимаемые меры, на производстве в любой момент может возникнуть необходимость локализации (тушения) пожара. Выбор методов и средств тушения пожаров зависит от объекта, характеристики горящих материалов и класса пожара - таблица.[1]

Классификация пожаров

Класс пожара	Характеристики горящих материалов и веществ	Огнетушащие составы
А	Горение твердых горючих материалов, кроме металлов (дерево, уголь, бумага и др.)	Вода и другие средства
В	Горение жидкостей и плавящихся материалов	Распыленная вода, пена, порошки
С	Горение газов	Газовые составы, порошки, вода для охлаждения
D	Горение металлов и их сплавов (Na, Mg, Al и др.)	Порошки при их спокойной подаче на горящую поверхность
E	Горение оборудования, находящегося под напряжением	Порошки, углекислый газ, хладоны

Для тушения пожара необходимо исключить одно из трех необходимых его условий: горючее вещество, окислитель или источник зажигания. Для этого используют следующие способы:

· прекращение доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижение их поступления до величин, при которых горение прекращается;

· ·охлаждение очага горения ниже определённой температуры;

· ·механический срыв пламени струёй жидкости или газа;

· ·снижение скорости химической реакции, протекающей в пламени.

Огнегасительные вещества - это вещества, которые обладают физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Вещества по принципу огнегашения можно разделить на несколько групп:

· средства разбавления (водяной пар, огнегасительные газы и др.);

· средства изоляции (пены, порошки, песок и др.);

· средства охлаждения (вода, водные растворы солей и др.);

· средства химического торможения (бромэтиловые соединения и др.).

Определение способа прекращения горения зависит от количества и свойств горючих веществ, участвующих в горении, а также от тактико-технических возможностей средств, привлекаемых к тушению пожара. По агрегатному состоянию огнегасительные вещества подразделяются на следующие виды:

1. Вода и водные растворы с добавками

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения пожаров. Вода применяется в следующих видах: компактные струи, распыленное состояние, парообразное состояние, водные растворы различных солей.

Принцип огнегашения:

охлаждение зоны горения;

механическое сбивание пламени струей воды;

уменьшение концентрации кислорода в воздухе из-за интенсивного образования пара.

Область применения:

· вода с компактной струей - применяется для тушения твердых веществ и материалов, для охлаждения объектов вблизи очага пожара. вода с распыленной струей - применяется для ликвидации горениявнутри массы материала (например, волокнистые материалы), горящих жидкостей, вязких мазутов и газов. Высокая эффективность тушения распыленной водой обусловлена повышенным охлаждающим эффектом за счет высокой удельной поверхности капель, равномерного действия воды непосредственно на очаг горения. По сравнению с компактной струей при использовании распыленной струи наблюдается незначительный ущерб от пролитой воды.

· водяной пар - используется на производствах, где пар применяется в технологических целях. Пар вводят в воздушную среду и снижают концентрацию кислорода для прекращения горения.

· водные растворы солей - применяются в тех же случаях, что и вода с компактной струей. В качестве солей, которые повышают 72 смачивающую способность воды, применяются бикарбонат натрия, хлориды кальция и аммония, глауберова соль, аммиачно-фосфорные соли.

Достоинства воды:

· доступность;

· дешевизна;

· легкость транспортировки;

· не токсичность;

· химическая нейтральность;

· высокая теплоемкость.

Воду нельзя применять для тушения: веществ, вступающих с водой в химическое взаимодействие с выделением взрывоопасных веществ (натрий, калий, карбид кальция, магниевые сплавы); сильно нагретых или расплавленных веществ, а также веществ, бурно реагирующих с водой; материальных ценностей, приходящих в негодность после контакта с водой; легко воспламеняющихся и горючих жидкостей, плотность которых меньше воды (нефтепродукты); электроустановок, находящихся под напряжением.

Вода обладает относительно высокой температурой замерзания (0єС) (необходимо применение антифризов, при тушении пожаров при пониженной температуре воздуха, менее 0єС); Вода обладает малой вязкостью, поэтому неизбежны растекаемость и большие потери воды при тушении (необходимость применения специальных добавок, повышающих вязкость).

2. Пена

Пена - это коллоидная система из жидких пузырьков, наполненных газом. Пленка пузырьков содержит раствор поверхностноактивных веществ (ПАВ) в воде с различными стабилизирующими добавками. Существует два вида пены - химическая и воздушномеханическая. Химическая пена образуется в результате взаимодействия кислотных и щелочных компонентов в присутствии пенообразователя. Пена состоит из углекислого газа (80%), воды (19,7%), пенообразователя (0,3%). Воздушно-механическая пена - механическая смесь воздуха (90- 99%), воды (9,7-0,96%) и пенообразователя (0,3-0,04%). Пену получают при взаимодействии распыленной струи водного раствора пенообразователя с потоком воздуха или другого газа в насадкегенераторе пены. Воздушно-механическая пена имеет более широкую область использования по сравнению с химическими пенами, т.к. она химически менее агрессивна. Одной из характеристик пен является кратность - отношение объема пены к объему ее жидкой фазы.

Принцип огнегашения: изоляция поверхности горящих предметов от кислорода воздуха. Изолирующее действие пены зависит от ее физико-химических свойств и структуры, от толщины ее слоя, от природы горючего вещества. При тушении твердых материалов пена может проявлять охлаждающее действие.

Область применения: Пена широко применяется для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь - для тушения горящих нефтепродуктов. Эффективность тушения горящих огнеопасных жидкостей зависит от интенсивности подачи пены в зону горения. Необходимая интенсивность определяется из расчета создания на поверхности горения слоя пены толщиной не менее 15 см для горючих жидкостей и 20 см для легковоспламеняющихся жидкостей.

Достоинства:

· возможность тушения больших площадей;

· повышенная, по сравнению с водой, смачивающая способность.

Недостатки: Пена электропроводна, поэтому ее нельзя использовать для тушения электроустановок, находящихся под напряжением. Пена плохо удерживается на вертикальных поверхностях. Возможность замерзания рабочего раствора пены при отрицательных температурах. Невысокая стойкость и высокая коррозионная активность огнетушащего заряда. Ограничения в применении для тушения сильно нагретых поверхностей или расплавленных и бурно реагирующих с водой веществ.

3. Твердые огнегасительные вещества

К применяемым для тушения пожаров твердым веществам относят используемые для изоляции очага возгорания асбестовые, брезентовые и прочие покрывала, а также сыпучие материалы, такие как песок или огнегасительные порошки.

Огнегасительные порошки представляют собой однородные мелкодисперсные смеси минеральных солей с различными добавками. Добавки обеспечивают текучесть и препятствуют слеживаемости и комкованию. В состав огнегасительных порошков входят кальцинированная сода, хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов, углекислая и двууглекислая сода, окись магния и др.

Принцип огнегашения:

· изоляция поверхности горящих предметов от кислорода воздуха за счет образования плотной пленки;

· охлаждение зоны горения.

Область применения: В зависимости от назначения порошковые составы подразделяются:

· порошки общего назначения (для тушения твердых и жидких горючих веществ, горючих газов, электрооборудования под напряжением до 1000 В)

· порошки специального назначения (для тушения металлов, металлоорганических соединений, гидридов металлов или других веществ, обладающих уникальными свойствами).

Достоинства: используются для тушения таких материалов, которые не рекомендуется тушить другими средствами.

Недостатки: Нанесение ущерба оборудованию и материалам из-за значительного загрязнения порошком поверхностей. Способности к комкованию и слеживанию порошков при хранении. Возможность появления разрядов статического электричества при работе порошковых огнетушителей с насадкой, выполненной из полимерных материалов, что сужает область их применения.

4. Газовые огнегасительные составы

Газовые огнегасительные составы представляют собой химические соединения или их смеси, которые при тушении находятся в газообразном состоянии. В качестве огнегасительных составов при этом способе используют инертные разбавители или ингибиторы горения.

4.1 Инертные разбавители (диоксид углерода, азот, водяной пар, гелий, аргон).

В этой группе огнегасительных веществ наибольшее распространение получил диоксид углерода.

Принцип огнегашения: снижение содержания кислорода в зоне горения за счет разбавления горючей среды. Диоксид углерода при введении в зону горения в количестве около 30 % (об.), снижает содержание кислорода до 12-15 % (об.) и гасит пламя, а при снижении концентрации кислорода в воздухе до 8 % (об.) прекращает тление. Особенностью диоксида углерода является его способность образовывать хлопья "снега" при выпуске из средства огнегашения. При поверхностном тушении "снежным" диоксидом углерода его разбавляющее действие дополняется охлаждением очага горения.

Область применения: применяются для ликвидации пожаров в закрытых помещениях, при ограниченном воздухообмене, на открытых пространствах при небольших пожарах, электрооборудования под напряжением (до 10кВ).

Преимущества: не причиняет вреда объекту тушения; обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Наибольший эффект достигается при тушении пожаров в замкнутых объемах.

Недостатки: Недостатками объемного пожаротушения инертными разбавителями являются ограничение размеров защищаемых помещений и опасность поражения людей, т.к. происходит снижение содержания кислорода в помещении. Ограничение возможности применения при низких температурах. Инертные разбавители не должны применяться для тушения:

· волокнистых, сыпучих, пористых и других материалов, склонных к самовозгоранию или тлению внутри объема вещества (древесные опилки, хлопок, травяная мука и т.п.);

· химических веществ и их смесей, полимерных материалов, склонных к тлению и горению без доступа воздуха;

· гидридов металлов и пирофорных веществ; порошков металлов (натрий, калий, магний, титан и др.).

Ингибиторы горения (хладоны).

Принцип огнегашения: прекращение пожара достигается за счет ингибирования (торможения) процесса горения. В качестве ингибиторов горения применяют хладоны - галогенсодержащие углеводороды. Обычно используются бромсодержащие, а также бромхлорсодержащие хладоны (CH2ClBr, C2H4Br2, CF3B), которые эффективно тормозят химические реакции в пламени.

Область применения: Хладоны применяются для тушения металлов, многих металлорганических соединений, некоторых гидридов металлов, органических веществ (нефтепродукты, растворители), электроустановок под напряжением (до 10кВ). Хладоны не оказывают воздействия на электронную аппаратуру и художественные ценности. Поэтому наибольшее применение хладоны получили при противопожарной защите вычислительных и информационных центров, телефонных станций, радиостанций, телестудий, архивов, музеев, библиотек. Низкие температуры замерзания делают возможным их применение при минусовых температурах.

Достоинства: Наряду с высокой эффективностью и возможностью быстрого тушения этот способ обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в помещении горючих газов и паров. Хладоны обладают хорошими диэлектрическими свойствами, легкостью образования газовой фазы.

Недостатки: Можно отметить довольно высокую степень токсичности и высокую коррозионную активность продуктов термического разложения хладонов. Они имеют достаточно выраженное наркотическое действие на человека. Хладоны отрицательно воздействуют на окружающую среду, т.к. их пары, поднимаясь на большую высоту, взаимодействуют с озоном и снижают его концентрацию в атмосфере, вызывая появление так называемых "озоновых дыр". Поэтому в последнее время разрабатываются составы озонобезопасных хладонов.

Выбор огнегасительных веществ в конкретных случаях производится в зависимости от видов горящих веществ и материалов.[2]

Литература

1. ЭИОС ТПУ, БЖД, модуль 6, "Лекция 11. Пожарная безопасность"

2. Лабораторный практикум по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности" для студентов всех специальностей: учебное пособие. Ю.А. Амелькович, Ю.В. Анищенко, А.Н. Вторушина, М.В. Гуляев, М.Э. Гусельников, А.Г. Дашковский, Т.А. Задорожная, В.Н. Извеков, А.Г. Кагиров, К.М. Костырев, В.Ф. Панин, А.М. Плахов, С.В. Романенко - Томск: Издательство Томского политехнического университета

Размещено на Allbest.ru

...