| Степень огнестойкости 1-го здания | Противопожарный разрыв при степени огнестойкости 2-го здания | ||
| I и II | III | IV | |
| I и II | |||
| III | |||
| IV |
Система пожарная сигнализация (СПС) представляет собой комплекс технических средств для оперативного обнаружения загорания, оповещения о месте его возникновения и формирования управляющих сигналов для систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения.
Функциями СПС (по ГОСТ 26342-84) являются получение, обработка, передача и представление в заданном виде потребителям при помощи технических средств информации о пожаре на охраняемых объектах. Кроме этих функций СПС должна формировать команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов.
Основными элементами любой системы пожарной сигнализации являются:
1. пожарные извещатели (датчики), размещаемые в защищаемых помещениях;
2. приемно-контрольные приборы (ПКП) или контрольные панели, предназначаемые для приема подаваемых от извещателей сигналов о пожаре и автоматической подачи тревоги;
3. источники питания, обеспечивающих питание системы электрическим током от сети и от аккумуляторных батарей;
4. оповещатели (звуковые, речевые, световые);
5. шлейфы (линии связи), соединяющие извещатели с ПКП.
5 5
Рис. Схема устройства систем пожарной сигнализации:
а —лучевая радиальная; б — шлейфная кольцевая;
В зависимости от типа датчиков, извещающих о пожаре СПС подразделяются на тепловые, реагирующие на повышение температуры в помещении, дымовые, реагирующие на появление дыма, световые, реагирующие на появление пламени и комбинированные.
По способу идентификации зоны пожара можно выделить три основных типа приемно-контрольные приборов (ПКП):
· с неадресной сигнализацией. При срабатывании извещателя его номер и помещение на станции не указываются, инициируется только номер шлейфа. Источник сигнала определяется визуально по встроенному в извещатель светодиоду или выносному устройству индикации, что очень неудобно;
· с адресной сигнализацией. Формирование сигнала также производится самим извещателем, но в шлейфе сигнализации реализуется протокол обмена, позволяющий определить, какой именно извещатель сработал. В каждом датчике расположена схема установки адреса. Таким образом, система определяет конкретное место формирования сигнала о пожаре, что повышает оперативность реагирования противопожарных систем и служб;
· с адресно-аналоговой сигнализацией. В этом случае ПКП являются центром сбора телеметрической информации, поступающей от извещателей. Так, по показаниям тепловых датчиков станция постоянно контролирует температуру воздуха в местах их установки, по показаниям дымовых — концентрацию дыма. По характеру изменения этих параметров именно ПКП (в данном случае это станция пожарной сигнализации), а не извещатели, как в случае адресных систем, формирует сигнал о пожаре. Это позволяет существенно повысить достоверность определения очага возгорания.
Тушение пожаров
Тушение пожара и проведение спасательных работ обеспечивается комплексом конструктивных, инженерно-техническими и других мероприятий. В соответствии с СНиП 21-01-97 и СНиП 2.04.09-84 к ним относятся:
· устройство пожарных проездов и подъездных путей;
· устройство средств доставки пожарных подразделений и пожарной техники на этажи и кровлю зданий;
· устройство противопожарного водопровода и других водопитателей;
· противодымная защита путей следования пожарных внутри здания;
· оборудование зданий и помещений установками, обеспечивающими эффективное тушение пожара и т.д.
Эффективность пожаротушения зависит от используемых средств и способов тушения. Выбор средств пожаротушения зависит от физико-химических свойств горючих материалов и использования их в конкретных условиях. Для тушения пожара нельзя использовать вещества, бурно реагирующие с горючим или окислителем. Например, нельзя применять воду для тушения щелочных металлов и веществ, выделяющих при взаимодействии с ней горючие газы и тепло.
Известны случаи длительного горения кип хлопка, опущенных в воду. Эти случаи подтверждают тот факт, что не существует универсальных средств тушения. Каждое из известных средств имеет свою область применения и недостатки, которые ее ограничивают.
Для прекращения процесса горения необходимо обеспечить условия, не превышающие рассмотренные выше критические условия возникновения процесса горения. Именно эти условия определяют основные способы тушения.
Рассмотрим основные средства, обоснованное использование которых, позволяет обеспечить высокую эффективность пожаротушения.
Водяное тушение. Это наиболее распространенный способ. Эффект тушения достигается за счет охлаждения зоны пожара благодаря большой теплоемкости воды (~2,2 мДж/кг). Дополнительный эффект в помещениях создается за счет разбавляющего и изолирующего действия водяных паров. При испарении из 1 л. воды образуется 1700 л. пара, благодаря чему горючая смесь, образующаяся в объеме помещения, оказывается сильно разбавленной.
Вода применяется при тушении твердых горючих и тлеющих материалов, а также горючих жидкостей с температурой кипения tКИП выше 80°С. Подача воды в зону пожара производится в виде сплошных струй или распыленных капель. В первом случае подача осуществляется на большое расстояние или для придания струе большой ударной силы. Недостатки в этом случае связаны с непроизводительными потерями и ущербом от действия воды. Во втором случае достигается большой эффект тушения за счет развитой поверхности теплообмена, однако уменьшается дальность подачи.
Огнетушащая эффективность воды повышается за счет введения различных добавок, которые в зависимости от вида пожара понижают температуру замерзания, уменьшают растекаемость или повышают смачивающую способность. Использование, например, смачивателей повышает проникающую способность воды, особенно в пористые и волокнистые материалы.
Наиболее существенные недостатки водяного тушения:
· сравнительно высокая температура замерзания;
· значительная электропроводность (особенно с добавками);
· взаимодействие с некоторыми веществами, связанное с выделением горючих газов и тепла.
Тушение газами используется для создания в защищаемом объекте среды, не поддерживающей горение (объемное тушение). Этот способ эффективен при тушении пожаров в помещениях как по времени, так и по последствиям тушения. Наряду с тушением обеспечивает предупреждение взрыва при накоплении в помещении горючих газов и паров. Помимо объемного тушения используется и тушение в локальных зонах при струйной подаче газа.
При поступлении в горючую смесь какого-либо инертного газа, не поддерживающего процесс горения, меняются концентрационные пределы воспламенения.
По мере увеличения концентрации инертной примеси СИ нижний предел возрастает, а верхний— снижается. В определенной точке, называемой точкой флегматизации, оба предела сливаются. Содержание инертной примеси в этой точке называется флегматизирующей концентрацией jФ. Для различных инертных примесей характерны свои величины jФ.
На практике для тушения достаточно огнетушащей, м́еньшей чем флегматизирующая, концентрации газа. Огнетушащая концентрация составляет 2/3 от флегматизирующей jФ.
Наибольшее применение имеет диоксид углерода СО2. Это связано с тем, что он может храниться в сжиженном виде при приемлемом давлении (3,6×103 КПа при 0°С) и имеет высокий коэффициент газообразования (1 л сжиженной СО2 переходит в 506 л газа при 0°С). Дополнительно к эффекту разбавления при использовании СО2 добавляется охлаждение зоны горения. Для большинства горючих веществ огнетушащая концентрация СО2 составляет 20¼30%.
Когда в состав горючего входит кислород, щелочные, щелочноземельные металлы, а также при горении тлеющих материалов СО2 использовать нельзя. В этих случаях используется азот N, аргон Ar или другие газы.
Наиболее существенным достоинством этого способа тушения является полное отсутствие отрицательного воздействия на материалы и оборудование, в том числе электронное, электро- и радиооборудование.
Недостатки газового тушения связаны с большими расходами и, соответственно, запасами газа. Объемное тушение в помещениях нельзя проводить в присутствии людей, не защищенных спецодеждой. Этот способ имеет ограничение по дальности при подаче газа в виде струи.
Тушение галоидоуглеводородными составами относится к способам, основанным на ингибировании пламени. Данные составы (хладоны) являются предельными углеводородами (в основном метан CH4, и этан C2H6), в которых атомы водорода полностью замещены атомами галогенов (фтор F, хлор Cl, бром Br, йод I), огнетушащая эффективность которых возрастает в последовательности F ® Cl ® Br ® I.
По существующим представлениям ингибирование происходит в несколько этапов. Сначала происходит связывание активных молекул молекулами ингибитора, затем из получаемых негорючих комплексов снова выделяется молекула ингибитора., т.е. молекулы ингибитора постоянно восстанавливаются и их необходимое для тушения количество тем меньше, чем быстрее проходит восстановление. Именно поэтому огнетушащие концентрации ингибиторов существенно меньше, чем у инертных газов. Например, ее величина для хладона 114В2 (тетрафтордибромэтан С2F4Br2) составляет 1,9%.
Хладоны имеют высокую плотность как в жидкой, так и в газообразной фазах, что обеспечивает возможность проникновения капель глубоко в пламя, а также удержание паров около очага горения. Низкие температуры замерзания дают возможность применения при минусовых температурах. Хладоны обладают хорошими диэлектрическими свойствами, поэтому их можно применять для тушения электрооборудования.
Основные недостатки связаны с негативным воздействием на среду и человека. Некоторые, особенно хлоросодержащие, хладоны разрушают озоновый слой, поэтому их использование ограничено Монреальской конвенцией. Хладоны действуют на организм как слабые наркотические яды, но продукты их термического разложения более токсичны и при этом обладают высокой коррозионной активностью. Данные обстоятельства также ограничивают применение хладонов
Тушение порошковыми составами. Обычно они представляют собой мелкоизмельченные минеральные соли с различными добавками, препятствующими их слеживаемости. Отличаются универсальностью действия, обеспечивая тушение материалов, которые невозможно тушить другими средствами. Порошки можно использовать для реализации как физических, так и химических способов тушения. Различают порошки общего и специального назначения.
Порошки общего назначения используются для тушения обычных органических горючих веществ (древесина, резина, пластики, бензин и т.д.). Тушение этих материалов достигается созданием порошкового облака.
Порошки специального назначения предназначены для тушения щелочных, щелочноземельных металлов, алюминий— и литийорганических соединений и других веществ. Тушение обеспечивается при изоляции горящей поверхности от окружающего воздуха.
Механизм тушения объясняется действием следующих факторов:
· разбавлением горючей смеси газообразными продуктами разложения или непосредственно порошковым облаком;
· охлаждением зоны горения в результате затрат тепла на нагрев частиц порошка, их испарение и разложение в пламени;
· эффектом огнепреграждения, достигаемым при прохождении пламени через узкие каналы, как бы создаваемые порошковым облаком;
· ингибированием химических реакций.
Эффективность порошка определяется его огнетушащими и эксплуатационными свойствами, в основном слеживаемостью.
Недостатками порошкового тушения являются:
· высокая стоимость;
· трудности при хранении;
· сильное запыление помещений;
· возможность повторного воспламенения из-за незначительного снижения температуры в зоне пожара.
Пенное пожаротушение используется в основном для тушения твердых и жидких горючих, не взаимодействующих с водой. Огнетушащее действие пены состоит в изоляции горючего от кислорода воздуха, охлаждении зоны пожара за счет жидкой фазы, разбавлении горючего. В зависимости от способа получения пены подразделяются на химическую, образующуюся в результате химической реакции, и механическую. Для получения химической пены используются огнетушители, которые из-за малой эффективности применяют редко. Большее распространение имеет механическая пена, для получения которой используется специальная аппаратура. Механической пена называется потому, что пена образуется механическим путем на сетках, которые орошаются водным раствором пенообразователя и продуваются газом. В зависимости от используемого газа пена бывает воздушно-механической, газонаполненной и др.
Параметрами, влияющими на эффективность тушения, являются стойкость S, изолирующее действие и основной из них— кратность К. Под кратностью понимают отношение объема пены к объему, содержащемуся в нем, жидкой фазы. По кратности пена подразделяется на низкократную (К £30), средней кратности (30< К <200), высокократную (К ³200). В большинстве случаев используется пена с К =80¼120. Преимущество высокократной пены состоит в ее способности проникать в тоннелях и каналах на значительные расстояния и большую высоту, заполнять большие объемы. Это обусловлено малым содержанием в ней воды и большой стойкостью.
Стойкость пены характеризует ее способность противостоять процессу разрушения и оценивается временем выделения из пены 50% жидкой фазы. В высокократной пене практически вся жидкость находится в пленках в связанном состоянии.
Изолирующее действие характеризует способность пены препятствовать образованию горючей смеси. Этот параметр необходим в основном для выбора параметров тушения жидких горючих. Оценивается временем, в течение которого пары горючего проходят через слой пены определенной толщины и образуют над ним горючую смесь, способную воспламеняться.
В зоне пожара пена от нагрева активно разрушается. Предельные условия, когда интенсивность подачи пены в зону пожара равна интенсивности ее разрушения, характеризуются критической интенсивностью подачи IКР. Если подача больше критической, то в зоне пожара происходит накопление пены и, соответственно, его тушение. Для того, чтобы обеспечить хорошую эффективность тушения, фактическая интенсивность должна превышать критическую. Обычно она принимается равной 2,3 IКР.
Для повышения эффективности тушения может использоваться комбинация перечисленных средств. Например, высокократную газонаполненную пену можно использовать для доставки инертного газа непосредственно в зону пожара. В этом случае обеспечивается дальность подачи, недоступная при газовом тушении.
ПРИЛОЖЕНИЯ
В приложении собраны статьи, обзоры и другие информационные материалы, более полно раскрывающие содержание актуальных проблем, обозначенных в конспекте лекций. Ознакомление с этими и подобными материалами (они в большом количестве имеются, например, в Интернете, частично они упомянуты в данных материалах) не является обязательным при подготовке к экзамену. Единственное их назначение состоит в помощи тем, кто хочет быть более эрудированным и готовым к вызовам 21 века.
Опасность природных и антропогенных катастроф в мире и в России
Источник: http://www.rus-stat.ru/index.php?vid=1&year=2004&id=76&page=1
Экономическое развитие всегда было связано с риском, порожденным опасными природными явлениями и процессами и самой хозяйственной деятельностью человека. При этом весьма существенным обстоятельством прошлого было то, что такие чрезвычайные ситуации оставались весьма редкими, по сути единичными событиями, последствия которых ограничивались хозяйственными системами отдельных районов или регионов страны, в исключительных случаях – национальными экономиками. Положение дел радикально изменилось в последние десятилетия прошлого столетия, когда беспрецедентные по социально-экономическим последствиям природные и рукотворные катастрофы заставили общество всерьез задуматься о собственной уязвимости и заняться поиском путей более безопасного и устойчивого развития.
За период 1970–2000 гг. количество крупномасштабных чрезвычайных ситуаций природного характера возросло в 3,5 раза – с примерно 100 до более 350. Число техногенных аварий и катастроф увеличилось в 6 раз (с 50 до 300) только за 1980–2000 гг. Среди наиболее разрушительных природных катастроф в мире доминируют тропические штормы и тайфуны, а также наводнения. На них приходится примерно по трети общего числа чрезвычайных ситуаций природного характера. В оставшейся трети превалируют землетрясения и засухи. При этом основная часть указанных ситуаций происходит в странах Азии и, в меньшей степени, Южной и Северной Америки. Среди наиболее масштабных чрезвычайных ситуаций техногенного характера в мире до 2/3 приходится на аварии и катастрофы на транспорте. Еще одну треть составляют крупные пожары на промышленных и энергетических объектах и прочие техногенные аварии и катастрофы.
Суммарный прямой ущерб только от наиболее разрушительных природных катастроф с 1950-х по 1990-е гг. возрос почти в 16 раз, в то время как мировой валовой продукт – всего в 4 раза. При сохранении существующих тенденций мировая экономика в обозримом будущем по-прежнему не будет в состоянии восполнять экономический ущерб от бедствий и катастроф, затрачивая все больше ресурсов на преодоление их последствий и уменьшающуюся долю ресурсов – на воспроизводство материальных благ и улучшение качества жизни.
Указанное кардинальное изменение характера воздействия катастроф на мировую экономическую систему проявляется и в ряде других не менее важных тенденций. Одна из них заключается в опережающем росте экономического ущерба от чрезвычайных ситуаций по сравнению с динамикой роста количества самих катастроф. При этом экономический ущерб от чрезвычайных ситуаций в целом устойчиво увеличивается и в странах «золотого миллиарда», на которые в 1990-х гг. приходилось около 60% экономического ущерба от природных катастроф, и в развивающихся, и в постсоциалистических странах.
Следующая общемировая тенденция состоит в устойчивом и значительном доминировании природных бедствий и катастроф в формировании социально-экономического ущерба от чрезвычайных ситуаций. Во время природных катастроф гибнет значительно больше людей, чем от техногенных.
Наконец, еще одна важная тенденция в рассматриваемой сфере заключается в устойчивом росте численности пострадавшего от природных катастроф населения при заметном сокращении количества погибших. Только за последнее десятилетие минувшего века количество пострадавших от этих катастроф в целом по миру удвоилось, а количество погибших в 1990-х гг. по сравнению с 1970-ми сократилось почти в аналогичной пропорции. В общей сложности это число за указанные десятилетия превысило 3,5 млн человек (число пострадавших – 4 млрд человек).
Перечисленные выше тенденции свидетельствуют о растущей опасности крупномасштабных катастроф. Накладываясь на менее значительные чрезвычайные ситуации, повседневные социально-экономические проблемы, они превращают современную цивилизацию в «общество риска». При этом, как показывает анализ мировой статистики, в глобальном измерении главная опасность для человечества исходит от эпидемий и стихийных бедствий.
Рост уязвимости экономических систем к бедствиям и катастрофам является глобальной тенденцией, обусловленной общемировыми процессами, характерными, прежде всего, для общества индустриального типа, доминирующего в мире. Эти процессы, к которым относятся: рост народонаселения, ускоренная урбанизация, в первую очередь рост мегаполисов, индустриализация, а также растущая бюрократизация общества, породили и продолжают генерировать новые источники опасности. К ним, в частности, относятся опасные промышленные производства, которые расположены как в промышленно развитых, так и в развивающихся странах.
Усиливающаяся техногенная нагрузка на природную среду, трансграничный перенос загрязнений и вызванные этим глобальные экологические изменения привели к появлению нового типа комбинированных природно-техногенных рисков, усугубивших воздействие природных опасностей. На рубеже веков эти риски стали доминирующим типом угроз устойчивому развитию со стороны чрезвычайных ситуаций.
Наряду с глобальным характером уязвимости экономики к чрезвычайным ситуациям присуща значительная неоднородность. Данная тенденция проявляется на двух уровнях. Прежде всего внутри стран между различными социальными группами, отличающимися по демографическим, культурным признакам, уровню благосостояния и т.д., а также между разными типами экономических систем. На развивающиеся страны приходится около 40% совокупного экономического ущерба, 95% жертв природных бедствий в мире и практически все крупнейшие по числу жертв катастрофы мира.
Концепция уязвимости экономических систем к бедствиям и катастрофам дает ключ к пониманию механизма взаимосвязи чрезвычайных ситуаций и экономического развития. Выясняется, что генезис и тяжесть экономического ущерба от бедствий и катастроф зависит прежде всего от типа общественно-политического устройства и способа хозяйствования.
Глобализация двояко сказывается на степени уязвимости экономики к чрезвычайным ситуациям. Наряду с увеличением риска техногенных катастроф в развивающихся странах в связи с их индустриализацией, одновременно возрастают и возможности своевременной реакции на чрезвычайные ситуации, прежде всего за счет развития коммуникаций и информатизации. Они обеспечивают доступ к современным знаниям, образованию, технологиям, без которых невозможны ни экономическое развитие, ни снижение риска бедствий и катастроф.
В результате глобализации и все возрастающей взаимозависимости национальных экономик любые чрезвычайные ситуации уже не ограничиваются границами отдельных государств, а сказываются на всей мировой экономической системе, в том числе и в самих странах «золотого миллиарда». В том же направлении действует и экологическая взаимозависимость стран, являющихся частью единой глобальной природной системы, которая изначально не знает государственных границ. Порождаемые странами «золотого миллиарда» экологические риски в далеких от них развивающихся странах возвращаются обратно, нередко в более разрушительном виде бедствий и катастроф.
В России при тенденции снижения общего количества чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (крупномасштабные не выделены) и количества погибших в них, численность пострадавших в целом растет. По сравнению с этим, материальные потери увеличиваются более быстрыми темпами (на 10–15% в среднем в год), составляя в среднегодовом выражении от 3% до 5% ВНП.
По оценкам специалистов МЧС России, почти треть (27) субъектов Российской Федерации расположены на территориях, подверженных значительному риску природных и техногенных катастроф (I класс опасности). Тем не менее, сравнение России как с развитыми, так и развивающимися странами мира показывает, что по критерию подверженности страна не находится в какой-то особой, исключительной опасности. Более того, по сравнению с основным массивом стран бывшего “третьего мира” Россия находится в относительно более благоприятном положении.
Поэтому основные причины повышенной (по сравнению с развитыми странами) уязвимости народного хозяйства, особенно к экономически наиболее разрушительным природным катастрофам, нужно искать среди другой группы факторов, определяющих устойчивость или защищенность экономики от чрезвычайных ситуаций. В современной России они в значительной мере, хотя и не исключительно, связаны с характером системных трансформаций, переживаемых страной в последние 10–15 лет.
Неконтролируемая приватизация, сопровождаемая криминальным переделом и монополизацией собственности, значительно снизила устойчивость отечественной экономики к чрезвычайным ситуациям. С другой стороны, само ослабленное государство оказалось не в состоянии инвестировать достаточные средства зачастую даже на поддержание работоспособности и безопасности народнохозяйственных объектов, которые остались в его собственности. Закономерным следствием ускоренной амортизации мощностей, наряду со снижением потенциала квалифицированных кадров, стал рост аварийности. В особо тяжелом положении оказались объекты инфраструктуры, в частности, инженерные сооружения, предохраняющие от затоплений, землетрясений и других опасных природных явлений. По оценке Правительственной комиссии по жилищной политике, «состояние системы водоснабжения в России уже угрожает национальной безопасности страны».
Риск техногенных катастроф и величина экономического и социального ущерба от любых чрезвычайных ситуаций возрастают по мере увеличения числа потенциально опасных объектов на территории страны; недостатка средств у государства и самого населения для предотвращения аварий; недостаточного развития инфраструктуры, обеспечивающей своевременное осуществление спасательных мероприятий; низкого профессионализма специалистов и недостаточной согласованности ведомств, отвечающих за безопасность.
Каждое государство должно принять комплексную программу докризисных мероприятий, повышающих толерантность страны к всевозможным природным и техногенным катастрофам, в которой должны быть предусмотрены организационные, технические, кадровые, информационные, образовательные составляющие. При этом обязательным условием снижения уязвимости общества к всевозможным катастрофам и бедствиям является снижение бедности и рост экономического благосостояния всего населения, противопоставленные нынешней тенденции усиления расслоения общества.
