Тема 4: «Пожежна безпека»

Практична робота № 4

 

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ

(2 години)

Мета і завдання роботи

Мета: закріпити теоретичні знання з пожежної безпеки.

Завдання: ознайомитись з чинниками і класами пожежі, способами припинення пожежі, засобами і речовинами пожежогасіння. Будовою, принципом дії і технічними характеристиками вогнегасників та автоматичними системами пожежогасіння (АСП), методикою розрахунку витрат води та потрібної кількості флегматизатора на пожежогасіння.

Завдання на підготовку до практичної роботи

Студент повинен вивчити теоретичний матеріал у відповідності зі списком наведеної літератури. Підготувати протокол виконання роботи. У протоколі вказати назву, мету, завдання роботи. Коротко викласти відповіді на питання для самоперевірки (№ 1-13), які наведені в методичних вказівках (МВ), а також виконати індивідуальне завдання. Задача 1 - для усіх професійних напрямків денної і заочної форм навчання (табл. 4.5) та задача 2 - для студентів напряму підготовки 6.051701 «Харчові технології та інженерія» професійного спрямування «Технології зберігання і переробки зерна» (табл. 4.6).

Знати: мету і зміст майбутньої роботи, класифікацію вогнегасників, призначення і принцип дії АСП, основні елементи устаткування водяного пожежогасіння.

Уміти: визначати клас пожежі та вибирати відповідно йому вогнегасну речовину (вогнегасник), використовувати вогнегасники будь-якого типу.

Список літератури

1. Методичні вказівки до виконання практичної роботи «Забезпечення пожежної безпеки».

2. НАПБ А.01.001-2004 (ДНАОП 0.01–1.01–95) «Правила пожежної безпеки в Україні»

3. ДСТУ 2273 – 93. Система стандартів безпеки праці. Пожежна техніка. Терміни та визначення. Держстандарт України, 1993, – 44 с.

4. Пістун І.П., Кіт Ю.В., Березовецький А.П. Практикум з безпеки життєдіяльності: Навчальний посібник /За заг. ред. канд. техн. наук І.П. Пістуна. – Суми: Видавництво “Університетська книга”, 2000. – 232 с.

5. Гандзюк М.П., Желібо Є.П., Халімовський М.О. Основи охорони праці: Підруч. Для студ. вищих навч. закладів. За ред. М.П. Гандзюка. – К.: Каравела, 2003. – 408 с.

6. Положення щодо розробки планів локалізації та ліквідації аварійних ситуацій і аварій на об'єктах зберігання й перероблення зерна та зернопродуктів (ПЛАС). Наказ N 864/912 від 21.12.2009 Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи, Міністерства аграрної політики України.

7. СНіП 2.04-01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий.

8. ДБН В.2.5-74:2013. Водопостачання. Зовнішні мережі і споруди.

 

Загальні положення

Горінням називається складний фізико-хімічний процес взаємодії горючої речовини та окисника, який супроводжується виділенням тепла та випромінюванням світла. Умовами для виникнення та перебігу горіння є наявність горючої речовини, окисника і джерела запалювання. В більшості випадків горіння відбувається в результаті екзотермічного окиснення речовини, здатної до горіння – окисником (киснем повітря, хлором тощо). Але може бути і самозаймання – це явище прискорення швидкості екзотермічних реакцій, яке приводить до різкого підвищення температури і до виникнення горіння речовин при відсутності джерела запалювання. Самозаймання буває тепловим, мікробіологічним і хімічним. Теплове самозаймання є зовнішній нагрів речовин до температури, яка перевищує мінімальну температуру, за якої починається його самозігрівання та підвищення температури в масі речовини (схильні деревина і вироби з неї при температурі навколишнього середовища вище 100°С, рослинна олія - при температурі 80-100°С). Мікробіологічне самозаймання виникає внаслідок самонагрівання у масі речовини під дією життєдіяльності мікроорганізмів (при зберіганні зерна та інших рослинних матеріалів). Хімічне самозаймання відбувається внаслідок хімічної взаємодії речовин, а також дії на них повітря і води. До такого процесу схильні рослинна олія і тваринні жири, мастила при наявності великої поверхні окислення і малій тепловіддачі у навколишнє середовище. Здатність олії або жиру до хімічного самозаймання характеризується йодним числом. Чим воно вище, тим більше ці речовини схильні до самозаймання. Так, у лляної олії йодне число дорівнює 175-205°С, температура самозаймання - 343°С, а у конопляної олії - відповідно 150-172 і 410 °С. У зв'язку з цим значну небезпеку викликає порушення правил при зберіганні соняшникової макухи, промаслених ганчірок, паклі. Білий фосфор і металоорганічні сполуки самозаймаються на повітрі. Карбіди лужних металів вибухають при взаємодії з водою і самозаймаються в атмосфері вуглекислого газу. Тому для запобігання хімічному самозайманню необхідно знати хімічні властивості речовин, які зберігаються. Самозапаленням називається самозаймання, яке супроводжується появою полум'я. Горіння може супроводжуватися пожежею та вибухом.

Загальною властивістю горіння є здатність джерела полум’я переміщуватися по всіх горючіх сумішах шляхом передавання тепла чи дифузії активних частинок із зони горіння у свіжу суміш. В першому випадку реалізується тепловий, а в другому – дифузний механізм розповсюдження полум’я. Як правило, горіння протікає за комбінованим тепловим дифузним механізмом. Для горіння характерні три типові стадії: виникнення, розповсюдження та згасання полум’я.

Ініціювання горіння газової суміші в одній точці приводить до нагрівання сусідніх шарів і в них також починається хімічне перетворення. Таким чином, під час запалювання горюча суміш згорає пошарово. Зона горіння переміщується по суміші, забезпечуючи розповсюдження полум’я.

Рідини горять в газовій фазі. У результаті випаровування над поверхнею рідини утворюється паровий струмінь, змішування та хімічна взаємодія якого з киснем повітря забезпечує формування зони горіння.

Горіння твердих речовин має багатостадійний характер. Під впливом зовнішнього тепла відбувається нагрівання твердої фази, що супроводжується розкладом та виділення газоподібних продуктів. Потім ці продукти запалюються та згорають. Тепло від утвореного факела впливає на поверхню твердої речовини, викликаючи поступання в зону горіння нових порцій горючих газів.

Розрізняють наступні види горіння:

- повне - горіння при достатній кількості або надлишку кисню;

- неповне - горіння при недоліку кисню.

При повному горінні продуктами згорання є двоокис вуглецю (CO2), вода (H2O), азот (N), сірчистий ангідрид (SO2), фосфорний ангідрид. При неповному горінні звичайно утворюються їдкі, отруйні пальні і вибухонебезпечні продукти: окисел вуглецю, спирти, кислоти, альдегіди.

Горючі речовини – це тверді, рідкі, газо- або пилоподібні речовини, що здатні горіти, тобто окиснюватися з виділенням тепла та світла. Окиснювачами у процесі горіння можуть бути кисень, хлор, бром та деякі інші речовини, у тому числі складні: азотна кислота, бертолетова сіль, калійна та натрієва селітри, які під час нагрівання або удару можуть розкладатися з виділенням кисню. Однак частіше окиснювачем у процесах горіння виступає кисень, який міститься у повітрі. Джерела запалювання бувають:

- відкриті – полум’я, іскри, розжарені об’єкти, світлове випромінювання тощо;

- приховані – тепло хімічних реакцій, адсорбції, мікробіологічних процесів, адіабатичного стиснення, удару, тертя та ін.

Горюча речовина та кисень є реагуючими речовинами і разом складають горючу систему, а джерело запалювання викликає у ній реакцію горіння. Під час сталого горіння джерелом запалювання є зона реакції.

Як правило, усі речовини горять у паровій або газовій фазі. Місцем виділення тепла у процесі горіння є зона горіння – тонкий світлий шар газів, у який, з одного боку, надходить пальне (горюча речовина), а з іншого – з повітря крізь продукти горіння дифундує кисень. Стехіометрична суміш (тобто суміш у відповідному кількісному співвідношенні між реагуючими речовинами), яка утворюється в зоні горіння, згорає за частку секунди. Тому концентрація кисню та пального в зоні горіння дорівнює нулю, а концентрація продуктів згорання є максимальною. Через те, що весь кисень у зоні горіння вступає в реакцію, в зоні парів та газів горіння відсутнє. У цій зоні пари та гази, рухаючись угору, поступово нагріваються за рахунок дифундуючих нагрітих продуктів згорання і біля зони горіння розпадаються з утворенням атомів, радикалів та нових, меншого розміру молекул. У такому вигляді пальне у суміші з продуктами згорання надходить до зони горіння.

Класи пожеж

Горючість є кваліфікаційною характеристикою здатності речовин та матеріалів до горіння і застосовується для таких потреб: кваліфікації речовин та матеріалів за горючістю; визначення категорії і класу приміщень за вибухо-пожежною та пожежною небезпечністю; розроблення заходів щодо забезпечення пожежної безпеки. За горючістю речовини та матеріали поділяють на негорючі, важкогорючі та горючі.

Негорючі – це речовини та матеріали, які не здатні горіти у повітрі. Проте серед них можуть бути пожежонебезпечні, наприклад, окиснювачі та речовини, що виділяють горючі продукти під час взаємодії з водою, киснем або з іншими речовинами. До негорючих речовин належать усі мінеральні та більшість штучних неорганічних матеріалів.

Важкогорючі – речовини та матеріали, що здатні горіти в повітрі під час дії джерела запалювання, але не здатні самостійно горіти після його вилучення. Це можуть бути композиції, що складаються з органічного матеріалу та мінерального наповнювача.

Горючі – це речовини та матеріали, які горять у повітрі.

Залежно від агрегатного стану та особливостей горіння різних горючих речовин і матеріалів пожежі ділять на класи відповідно до НАПБ А.01.001-2004, що представлені у табл. 4.1.

Таблиця 4.1

Класи пожеж

Клас пожежі	Характеристика пожежі
А	горючих твердих речовин, переважно органічного походження, горіння яких супроводжується тлінням (деревина, текстиль, папір, тощо)
В	горючих рідин або твердих речовин, які розтоплюються
С	газів
Д	металів та їх сплавів
(Е)*	електроустановок.

Примітка: ^* Додатковий клас, прийнятий у «Правилах пожежної безпеки в Україні» для позначення пожеж, пов’язаних з горінням електроустановок.

3.2. Пожежогасіння – це комплекс заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі.

Комплекс заходів реалізується шляхом застосування наступних способів припинення процесу горіння:

1. Охолодження об'єкта горіння (палаючої речовини) базується на тому, що горіння речовини можливе за умови, якщо температура її верхнього шару вища за температуру його запалювання. При зниженні її нижче температури запалю­вання горіння припиняється.

2. Припинення або зниження концентрації кисню і пальних речовин у зоні горіння базується на здатності речовини горіти при вмісті кисню у атмосфері більше 14-16% за об'ємом. Зі зменшен­ням кисню в повітрі нижче вказаної величини полум'яне горіння припиняється, а потім припиняється і тління внаслідок зменшення швидкості окиснення. Зменшення концентрації кисню досягається введенням у повітря інертних газів та пари зовні або розведенням кисню продуктами горіння (у ізольованих приміщеннях).

3. Ізоляція об'єкта горіння від повітря ґрунтується на припиненні надходження кис­ню повітря до речовини, що горить. Для цього застосовують різні ізолюючі вогнегасні речовини (хімічна піна, порошок та інше).

4. Хімічне гальмування реакцій (флегматизація) полягає у введенні в зону горіння галоїдно-похідних речовин (бромисті метил та етил, фреон тощо), які при попаданні у полум'я розпадаються і з'єднують­ся з активними центрами, припиняючи екзотермічну реакцію, тобто виділення тепла. У результаті цього процес горіння припиняється.

5. Механічне гасіння полум'я забезпечується застосуванням сильного струменя води, порошку чи газу.

6. Вогнеперешкода заснована на створенні умов, за яких полум'я не поширюється через вузькі канали, переріз яких менше критичного.