Обеспечение безопасной эвакуации людей

Для того чтобы предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, необходимо при проектировании зданий обеспечить людям возможность быстро покинуть здание.

В начальной стадии развития пожара опасность для человека создают высокие температуры, снижение концентрации кислорода и появление токсичных веществ в воздухе помещения, а также плохая видимость вследствие задымленности. Время от начала пожара до возникновения опасной для человека ситуации именуется критической продолжительностью пожара - t_кр . Это время зависит от многих факторов.

На основе данных о критической продолжительности пожара с учетом коэффициента безопасности устанавливают необходимое время эвакуации людей из помещений зданий различного назначения t_нб

Таблица 4. Здания I, II, III степени огнестойкости:

Категория производств	Необходимое время эвакуации tнб, мин, при объеме помещения, тыс м3
до 15				> 60
А, Б, В	0,5 1,25	0,75 2,00	1,00 2,00	1,5 2,5	1,75 3,00
Г,Д	Не ограничивается

Для зданий IV степени огнестойкости приведенное время уменьшается на 30 %, для V - на 50%.

Устройство путей эвакуации должно обеспечивать возможность всем людям покинуть здание через эвакуационные выходы за так называемое расчетное время эвакуации t_р, которое не должно превышать необходимое время эвакуации t_нб.

Расчетное время эвакуации устанавливается по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей.

Выходы считаются эвакуационными, если они ведут:

1. из помещений первого этажа непосредственно наружу или через вестибюль, коридор, лестничную клетку;

2. из помещений любого этажа, кроме первого, в коридор, ведущий на лестничную клетку, или на лестничную клетку, имеющую выход непосредственно наружу, или через вестибюль, отделенный от примыкающих коридоров перегородками с дверьми;

3. из помещения в соседнее помещение на том же этаже, обеспеченное выходами, указанными выше.

Количество эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий принимается по расчету, но обычно должно быть не менее двух. Они должны располагаться рассредоточено. Лифты и другие механические средства транспортирования людей не относятся к путям эвакуации.

Обычно в производственных зданиях протяженность путей эвакуации измеряют от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода.

 

Способы и средства тушения пожаров

В соответствии с условиями, необходимыми для возникновения и распространения горения, прекращение горения может быть достигнуто следующими методами: прекращением доступа в зону горения окислителя (кислорода воздуха) или горючего вещества, а также снижением их поступления до величин, при которых горение невозможно; охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавлением горючих веществ негорючими; интенсивным торможением скорости химических реакций в пламени (ингибированием горения), механическим срывом (отрывом) пламени сильной струей газа или воды.

На этих принципиальных методах и основаны известные способы и приемы прекращения горения в условиях пожара.

Огнегасительные вещества

Основными огнегасительными веществами являются вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнегасительные составы и сухие огнетушащие порошки.

Вода является наиболее распространенным средством тушения пожаров. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, поглощая большое количество теплоты. При испарении воды образуется большое количество пара (из одного литра воды образуется более 1700 л пара), который затрудняет доступ воздуха к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара. Вода используется в виде компактных и распыленных струй (размер капель более 100 мкм), в тонкораспыленном состоянии (размер капель < 100 мкм) и со смачивателями. В виде компактных и распыленных струй из лафетных стволов и ручных пожарных стволов вода применяется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, тяжелых нефтепродуктов, для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленной водой эффективно тушатся твердые вещества и материалы, горючие и даже легковоспламеняющиеся жидкости. При таком тушении снижается расход воды, минимально увлажняются и портятся материалы, снижается температура в горящем помещении и осаждается дым. Для тушения веществ, плохо смачивающихся водой (например, хлопка, торфа), в воду для понижения ее поверхностного натяжения вводят специальные смачиватели.

Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей широко применяют огнегасительную пену. Пена представляет собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по поверхности горящей жидкости, пена изолирует очаг горения. На практике применяют два вида пены: химическую и воздушно-механическую.

Химическая пена получается при взаимодействии щелочного и кислотного растворов в присутствии пенообразователей. При этом образуется газ (диоксид углерода). Пузырьки газа обволакиваются водой с пенообразователем, в результате создается устойчивая пена, которая может долго оставаться на поверхности жидкости. Вещества, которые необходимы для получения диоксида углерода, применяются или в виде водных растворов, или сухих пенопорошков. Применение химической пены в практике пожаротушения сокращается, ее все больше вытесняет воздушно-механическая пена.

Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха (~90%), воды (~ 9,7%) и пенообразователя (~0,3%). Характеристикой пены является кратность — отношение объема полученной пены к объему исходных веществ. Пену обычной кратности (до 20) получают с помощью воздушно-пенных стволов, принцип действия которых основан на том, что вода под давлением 0,3...0,6 МПа, предварительно смешанная с пенообразователем, поступает в специальное устройство, обеспечивающее подсос воздуха. За последнее время в практике тушения пожаров находит применение высокократная пена (кратность свыше 200), значительно более объемная и дольше сохраняющаяся. Она получается в генераторах высокократной пены, где воздух не подсасывается, а нагнетается под некоторым давлением.

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях объемом до 500 м³ и небольших пожаров на открытых площадках и установках. Пар увлажняет горящие предметы и снижает концентрацию кислорода. Огнегасительная концентрация водяного пара в воздухе составляет примерно 35% по объему.

Инертные и негорючие газы, главным образом диоксид углерода и азот, понижают концентрацию кислорода в очаге горения и тормозят интенсивность горения. Поскольку диоксид углерода восстанавливается щелочными и щелочноземельными металлами, его нельзя применять для их тушения. Инертные газы обычно применяют в сравнительно небольших по объему помещениях. Огнегасительная концентрация инертных газов при тушении в закрытом помещении составляет 31...36% к объему помещения.

Диоксид углерода является незаменимым средством для быстрого тушения небольших очагов пожара, а также благодаря своей неэлектропроводности — для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок. Он хранится в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением. Вследствие расширения при выпуске диоксида углерода из баллона происходит сильное охлаждение, и образуются белые хлопья твердого диоксида углерода. В очаге горения твердый диоксид углерода испаряется, понижая температуру горящего вещества и уменьшая концентрацию кислорода.

Водные растворы солей относятся к числу жидких огнегасительных средств. Применяются растворы бикарбоната натрия, хлоридов кальция и аммония, глауберовой соли, аммиачно-фосфорных солей и др. Соли, выпадая из водного раствора, образуют на поверхности горящего вещества изолирующие пленки, отнимающие теплоту. При разложении солей выделяются негорючие газы.

Огнегасительное действие галоидоуглеводородных огнегасительных составов основано на химическом торможении реакции горения (ингибировании). Они являются предельными углеводородами, у которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома). Широкое применение для пожаротушения нашли: тетрафтордибромметан (хладон 114В2), бромистый метилен, трифторбромметан (хладон 13В1). Применяются также составы на основе бромистого этила (3,5; 4НД; 7; СЖБ; БФ). Цифры 3,5 и 7 означают, что эти составы в 3,5 и 7 раз эффективнее диоксида углерода. В последнее время применение составов на основе бромистого этила ограничивают в связи с тем, что сам бромистый этил и его смеси с некоторыми другими веществами указанных выше составов в определенных условиях могут гореть.

Галоидоуглеводородные составы имеют большую плотность, что повышает эффективность пожаротушения, а низкие температуры замерзания позволяют использовать их при низких температурах воздуха.

Огнетушащие порошки представляют собой мелко измельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживанию и комкованию. Они обладают хорошей огнетушащей способностью, в несколько раз превышающей способность таких сильных ингибиторов горения, как галоидоуглеводороды, а также универсальностью применения, так как подавляют горение материалов, которые нельзя потушить водой и другими средствами (например, металлов и некоторых металлосодержащих соединений). Различают порошки общего и специального назначения. Основным компонентом состава ПСБ-3 является бикарбонат натрия; ПФ — диаммоний фосфат; П-1А — аммофос; СИ-2 — силикагель, насыщенный хладоном (114В2) и др. Состав СИ-2 эффективно тушит некоторые пирофорные элементоорганические соединения.

Выбор огнегасительного вещества зависит от класса пожара. В настоящее время все пожары делят на пять классов — А, В, С, D, Е. В табл. 5 приведена классификация пожаров и рекомендуемые огнегасительные вещества.

Таблица 5

Класс пожара	Характеристика горючей среды или объекта	Огнетушащие средства
А	Обычные твердые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, резина, текстиль и др.)	Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода)
В	Горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы (мазут, бензин, лаки, масла, спирты, стеарин, каучук, синтетические материалы)	Распыленная вода, все виды пен, составы на основе галоидалкилов, порошки
С	Горючие газы (водород, ацетилен, углеводороды и др.)	Газовые составы. инертные разбавители (СО2, N2), галоидоуглеводороды, порошки, вода (для охлаждения)
D	Металлы и их сплавы (калий, натрий, алюминий, магний и др.)	Порошки (при спокойной подаче на горящую поверхность)
Е	Электроустановки, находящиеся под напряжением	Галоидоуглеводороды, диоксид углерода, порошки

Оборудование для тушения пожаров (пожарная техника)

Все виды пожарной техники, предназначенной для защиты объектов, подразделяются на следующие группы: пожарные машины (автомобили и мотопомпы); установки пожаротушения; огнетушители; средства пожарной и охранно-пожарной сигнализации; пожарные спасательные устройства; пожарный ручной инструмент; пожарный инвентарь.

Каждое предприятие должно быть оснащено определенным количеством тех или иных видов пожарной техники в соответствии с нормами.

Места размещения каждого вида пожарной техники должны быть обозначены указательными знаками. Подходы к огнетушителям и другому оборудованию, требующему ручного обслуживания, должны быть удобны и не загромождены. Для лучшей видимости элементы строительных конструкций (участки колонн и ограждения, пола) у мест расположения пожарной техники рекомендуется выделять красными полосами шириной 200...400 мм, а саму пожарную технику (огнетушители, пожарный инструмент и инвентарь, элементы установок пожаротушения и др.) окрашивать в красный цвет.

Для ликвидации небольших загораний на предприятиях используют первичные средства пожаротушения: пожарные стволы (водяные и воздушно-пенные), действующие от внутреннего противопожарного водопровода (внутренних пожарных кранов), огнетушители, сухой песок, асбестовые одеяла и другой пожарный инвентарь.

На производствах категорий А, Б и В применяются стационарные установки пожаротушения, которые подразделяются на аэрозольные (галоидоуглеводородные), жидкостные, водяные, водяные с лафетными стволами, паровые, порошковые.

Под стационарными средствами пожаротушения подразумеваются такие, в которых все элементы смонтированы и постоянно находятся в готовности к действию. Такие установки могут быть автоматические или дистанционные. Автоматические установки при возникновении пожара приводятся в действие и при отсутствии в здании людей. Дистанционные установки приводятся в действие людьми.

Наибольшее распространение в настоящее время приобрели спринклерные установки, являющиеся автоматическими установками пожаротушения распыленной водой (рис. 4). Они представляют собой сеть водопроводных труб, расположенных под перекрытием. В трубах постоянно находится вода (в неотапливаемых помещениях — воздух)

 

Рис. 4. Схема автоматической установки водяного пожаротушения:

1 — извещагель; 2 — ороситель

под давлением и вмонтированы оросительные головки (спринклеры), их число выбирают из условия орошения одним спринклером 9... 12 м² площади пола. При обычных температурах воздуха в помещении отверстие в спринклерной головке, через которое выходит вода, закрыто легкоплавким замком — клапаном. При повышении температуры этот замок плавится и выбрасывается, вода поступает в головку, ударяется о розетку и разбрызгивается. Температура плавления припоя замка около 72 °С. Существуют замки и с другими температурами плавления припоя (93, 141, 182°С). Спринклерная система обеспечивает подачу воды непосредственно в очаг пожара. Как только при пожаре вскрывается хотя бы один спринклер, специальный контрольный сигнальный клапан подает сигнал тревоги.

В спринклерных установках вскрываются лишь головки, оказавшиеся в зоне высокой температуры, кроме того, спринклеры обладают сравнительно большой инерционностью — вскрываются через 2...3 мин после повышения температуры в помещении. Иногда такая инерционность неприемлема и целесообразно подавать воду сразу на всю площадь помещении. В таких случаях применяют дренчерные установки группового действия. В них вместо спринклерных головок установлены дренчеры — открытые оросительные головки без замков (рис. 41, б). В обычное время выход воды в сеть закрыт клапаном группового действия. Клапан открывается автоматически или вручную, при этом также подается сигнал тревоги. Кроме водяных имеются пенные спринклерные и дренчерные установки. Для соединения воздушно-механической пены они оборудуются специальными оросителями и генераторами.

На предприятиях находят применение и другие стационарные установки пожаротушения — паровые, воздушно-пенные, автоматические установки объемного (газового) тушения. Последние с успехом применяются для тушения пожаров в небольших закрытых помещениях.

Находят применение установки для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах методом перемешивания. Этот метод можно применять, если температура горючей жидкости ниже температуры вспышки ее паров не менее чем на 5 °С. При этом в нижнюю часть резервуара подается сжатый воздух, который перемешивает продукт, охлаждая его. При тушении пожаров в резервуарных парках применяют установки, представляющие собой размещаемые на резервуарах пенно-сливные камеры разных конструкций. Для приведения этих установок в действие необходимо выполнить ряд манипуляций, например, присоединить рукав и т. п.

Огнетушители предназначены для тушения загораний и пожаров в начальной стадии их развития. По виду огнегасительных веществ их подразделяют на воздушно-пенные, химические пенные, жидкостные, углекислотные, хладоновые и порошковые. В зависимости от объема огнетушители бывают малолитражные (до 5 л); промышленные ручные (до 10 л); передвижные (более 10 л). Огнетушители маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя и одной — тремя цифрами, обозначающими его вместимость.

На рис. 5 показан огнетушитель углекислотный типа ОУ-2. Предназначен для тушения загораний диоксидом углерода в газообразном или твердом (снегообразном) виде.

Промышленность выпускает углекислотные огнетушители в ручном (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8) и транспортном (ОУ-25, ОУ-80, ОУ-400) вариантах. Эти огнетушители предназначены для тушения различных веществ (кроме способных гореть без допуска воздуха), а также электроустановок под напряжением до 10 кВ.

Рис. 5. Огнетушитель углекислотный ОУ-2

Диоксид углерода находится в баллонах огнетушителей в жидком виде под давлением 6 МПа (ручные) и 15 МПа (передвижные). Для получения твердого диоксида углерода огнетушители оборудуют специальными раструбами. Для приведения в действие огнетушителя его раструб направляют на очаг горения и нажимают курок затвора. Ручные огнетушители нельзя держать в горизонтальном положении и переворачивать вверх дном.