Нормирование конструктивной и технологической пожарной безопасности

ГЛАВА 19. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ПОЖАРА

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОЖАРА

Пожар – неконтролируемое горение веществ или материалов. Для его возникновения необходим горючий материал, окислитель и источник зажигания.

Окислитель – вещества и материалы, обладающие способностью вступать в реакцию с горючими веществами, вызывая их горение. Окислителем чаще всего выступает кислород воздуха, однако могут быть и другие: хлор, фтор, кислород воды и т.п.

Источник зажигания – средство энергетического воздействия, инициирующее горение. Источником зажигания могут быть открытый огонь, искра, молния, тепловой нагрев и другие.

По горючести все вещества и материалы подразделяются на следующие группы:

- негорючие – вещества и материалы, неспособные гореть в воздухе;

- трудногорючие – вещества и материалы, способные гореть в воздухе под воздействием источника зажигания, но неспособные самостоятельно гореть после его удаления;

- горючие – вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться под воздействием источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

ДИНАМИКА РАЗВИТИЯ ПОЖАРА

Развитие пожара зависит от многих факторов: физико-химических свойств горящего материала; пожарной нагрузки, под которой понимается масса всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в горящем помещении; скорости выгорания пожарной нагрузки; газообмена очага пожара с окружающей средой и с внешней атмосферой и т.п.

В зависимости от средней скорости выгорания веществ и материалов развитие пожара может принимать ту или иную динамику. Например, бензин выгорает со скоростью 61,7·10³ кг/(м²·с); дизельное топливо - 42,0·10³ кг/(м²·с); мебель в жилых и административных зданиях влажностью 8–10% - 14,0·10³ (кг/м²·с); книги, журналы - 4,2·10³ (кг/м²·с); резина - 11,2·10³ (кг/м²·с); хлопок с капроном (3:1) - 12,5·10³ (кг/м²·с).

Общая схема развития пожара включает несколько основных фаз (экспериментальные данные для помещения размером 5×4×3 м, отношением площади оконного проема и площади пола 25%, пожарной нагрузкой 50 кг/м² - древесные бруски).

I фаза (10 мин) - начальная стадия,включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин).

В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распростра­нение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в помещение увеличивается.

Продолжительность I фазы составляет 2-30% продолжительности пожара.

II фаза (30-40 мин) - стадия объемного развития пожара. Температура внутри помещения поднимается до 250-300°С, начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем помещения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной температуры - до 50°С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выгорания - 10-12 мин.

Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продолжается 20-30 мин.

III фаза - затухающая стадия пожара. Догорание в виде медленного тления.

Температурное поле внутреннего пожара неравномерно в объеме помещения. Так, при горении бензина на площади 2 м² в помещении объемом 100 м³ на 15 минуте в зоне горения температура составляет 900°С, а в самой удаленной точке 200°С. При этом у потолка температура достигает 800°С и более, по центру высоты помещения - 500°С, у пола - 200°С.

В зависимости от характеристики горючей среды или горящего объекта пожары подразделяются на классы (табл. 19.1).

Таблица 19.1

Классификация пожаров

Класс	Характеристика класса	Подкласс	Характеристика подкласса
А	Горение твердых веществ и материалов	А1	сопровождаемое тлением (древесина, бумага, текстиль)
		А2	без тления (пластмасса, каучук)
В	Горение жидких веществ (ЖВ)	–	горючие материалы и трудногорючие вещества, нерастворимые в воде (бензин, нефтепродукты и др.), растворимые в воде (спирты, ацетон и др.)
С	Горение газов	–	бытовой газ, водород, аммиак, пропан и др.
D	Горение металлов и металлсодержащих веществ	–	пожары легких металлов (алюминий, магний и их сплавы), щелочных металлов, металлсодержащих веществ (металлорганика, гидриды металлов и др.)
Е	Горение электроустановок	–	пожары горючих веществ электроизоляционных материалов и установок, находящихся под напряжением
F	Горение радиоактивных веществ	–	пожары ядовитых материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ

 

ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА

К опасным факторам, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся:

- пламя и искры;

- тепловой поток;

- повышенная температура окружающей среды;

- повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

- дым (снижение видимости в дыму);

- пониженная концентрация кислорода.

Предельные значения опасных факторов пожара:

Температура среды	70°С
Тепловое излучение	500 Вт/м2
Содержание оксида углерода	0,1% (об.)
Содержание диоксида углерода	6% (об.)
Содержание кислорода	менее 17% (об.)

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

- осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, аппаратов, агрегатов, установок, конструкций и иного имущества;

- радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок и попавшие в окружающую среду;

- вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, аппаратов, агрегатов и иного имущества;

- опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего вследствие пожара;

- воздействие огнетушащих веществ.

 

НОРМИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Пожарная опасность рассматривается как конструктивная и функциональная. Конструктивная пожарная опасность определяется только использованием материалов, применяемых при строительстве зданий. Функциональная пожарная опасность определяется, кроме конструкции здания, технологическими процессами производства.

Пожаровзрывоопасность и пожарная опасность технологических сред характеризуется показателями пожаровзрывоопасности и пожарной опасности веществ, обращающихся в технологическом процессе, и параметрами технологического процесса. Технологические среды по пожаровзрывоопасности подразделяются:

- пожароопасные;

- пожаровзрывоопасные;

- взрывоопасные;

- пожаробезопасные.

Цеха предприятий могут быть разделены на зоны – пожароопасные зоны П-I, П-II–П-IIа, П-III, и взрывоопасные зоны - от 0 до 22 класса.

Параметры, по которым производится классификация сред и зон, приведена в техническом регламенте «О требованиях пожарной безопасности» (Федеральный закон №123).

Предусматриваемые при проектировании каждого конкретного здания (сооружения, помещения) противопожарные мероприятия должны учитывать степень его пожарной или взрывной опасности, которая зависит от размещенного в этом здании (сооружении помещении) производства.

В зависимости от характера технологического процесса различают производства пяти категорий: А, Б - взрывоопасные; В, Г и Д - пожароопасные.

Категория А - производства, где имеются: горючие газы с нижним пределом 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 взаимодействии 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 температурой воспламенения паров 28-61°С включительно; жидкости, нагретые в условиях производства до температур вспышки и выше; горючие пыли или волокна с нижним пределом воспламенения до 65 г/м³ 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, комбикормов, белково-витаминных добавок, дроблению сухого сена, соломы, жмыха; машинные и аппаратные залы аммиачных компрессорных станций и др.).

Категория В (В1 - В4) - производства, где используются: жидкости с температурой вспышки паров выше 61°С; горючие пыли и волокна с нижним пределом взрываемости более 65 г/м³ к объему воздуха; вещества, способные только гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или между собой; твердые горючие вещества и материалы (зерносушилки; элеваторы зерна; участки диагностики и ремонта двигателей; гаражи; столярные мастерские, отделения дробления и просеивания концентрированных кормов; цехи сушки молока, крови, яйцепродуктов и др.).

Категория Г - производства, в которых обрабатываются: негорючие материалы и вещества в горячем и расплавленном состоянии при наличии выделений лучистой теплоты, искр, пламени; производства с использованием твердых, жидких и газообразных веществ, сжигаемых или утилизируемых в качестве топлива (котельные; кузницы; сварочные участки; термические, травильные, лудильные отделения; машинные залы фреоновых холодильных установок и др.).

Категория Д - производства, связанные с обработкой негорючих веществ и материалов в холодном состоянии (токарный инструментальный, разборочно-моечные цехи; овощехранилища; силосохранилища и др.).

СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ПОЖАРА

Система защиты от пожара,как и в случаях других опасных факторов, представляет собой

Z = (Z _тφ + Z _тρ + Z _тτ + Z _сиз) + Z _от + Z _ор.

При этом основная функция защиты - предотвращение возникновения пожара, и только затем – ликвидация пожара и защита человека в процессе пожара.