Теоретичні відомості. На підприємствах для різних технологічних потреб використовують вогненебезпечні та вибухонебезпечні тверді матеріали

На підприємствах для різних технологічних потреб використовують вогненебезпечні та вибухонебезпечні тверді матеріали, рідини та гази. Їх основними пожежними характеристиками є температура спалаху, займання, самозаймання, концентраційні межі займання.

Під температурою спалаху розуміють саму низьку температуру рідини, при якій над її поверхнею утворюється пароповітряна суміш, яка здатна спалахувати від джерела, але швидкість утворення її є недостатньою для подальшого горіння. В залежності від температури спалаху рідини за ступенем пожежної безпеки розділяють на дві групи – легкозаймисті та горючі рідини.

Рідини, які мають температуру спалаху парів 61⁰C і нижче, називають легкозаймистими (ЛЗР), а вище 61⁰C – горючими рідинами (ГР). Виходячи з цієї класифікації приміщення, в яких використовуються або зберігаються ЛЗР або ГР, вважаються відповідно вибухонебезпечними або пожеженебезпечними.

Температурою займання називають температуру горючої речовини (рідини), при якій вона загорається від відкритого джерела вогню та продовжує стійке спокійне горіння після видалення цього джерела. При цьому виді горіння виділяється така кількість теплоти, яка є достатньою, щоб викликати нове утворення парів та газів в результаті випаровування та підтримувати горіння до тих пір, доки не згорить вся речовина.

Під температурою самозаймання розуміють саму низьку температуру речовини, матеріалу, суміші, при якій відбувається різке збільшення швидкості екзотермічних реакцій, які закінчуються горінням із полум’ям. Температуру самозаймання горючих матеріалів, речовин та рідин визначають за тією ж методикою, що і температуру займання, але при цьому ініціювання полум’я відкритим джерелом запалювання не здійснюється.

В робочих приміщеннях пари ЛЗР та ГР, а також горючі гази можуть утворювати при певній концентрації вибухові суміші. Найменшу концентрацію парів рідин або газів у повітрі, при якій вони займаються від відкритого вогню, називають нижньою межею займання ( НМЗ). Концентрацію, вище якої пари та гази не займаються, називають верхньою межею займання (НМЗ). Область концентрації між нижньою та верхньою межами займання називають зоною або діапазоном займання. Горючій пил або волокна при певній їх концентрації у повітрі також можуть займатися від відкритого джерела запалювання. Тому така характеристика, як концентраційні межі займання, використовуються для оцінки їх пожежної небезпеки. Верхні межі займання пилу є настільки високими, що для практичних умов вони недосяжні і у зв’язку із цим не регламентуються. Концентраційні межі займання для газів та парів вимірюються у відсотках, для пилу – в грамах на кубічний метр.

Самозагорання - це початок горіння речовини, матеріалу або суміші за відсутності впливи відкритого джерела запалювання внаслідок різкого збільшення швидкості екзотермічних реакцій. В залежності від причин самозагорання буває хімічним, мікробіологічним та тепловим. Хімічне самозагорання виникає при дії на речовину кисню повітря, води або при взаємодії речовин. Не є рідкими пожежі через самозагорання ганчірок, просочених олією, клоччя, вати і навіть металевої стружки. Теплове самозагорання – це самозагорання при нагріві матеріалу вище температури самозаймання.

Матеріали за здатністю загорання ділять на неспалимі, спалимі та важкоспалимі. Неспалимі матеріали під дією вогню або високої температури не займаються, не горять та не обвуглюються (неорганічні матеріали, метали, гіпсові конструкції). Спалимі матеріали під дією вогню або високої температури займаються, тліють або обвуглюються та продовжують горіти, тліти або обвуглюватися після видалення джерела запалювання (всі органічні матеріали). Важкоспалимі матеріали під дією вогню або високої температури займаються, тліють або обвуглюються та продовжують горіти або тліти тільки за наявності джерела запалювання, а після його видалення горіння або тління припиняється. До ним належать матеріали, які складаються з неспалимих або спалимих складових (асфальтовий бетон, цементний фіброліт; деякі полімерні матеріали та пінопласти).

Забезпечення пожежної та вибухової безпеки об’єктів залежить від пожежевибухабезпеки речовин і матеріалів, які там використовуються, а також їх кількості. Згідно до ОНТП 24-8 приміщення та будівлі за вибуховою та пожежною безпекою поділяють на п’ять категорій.

Категорія А – робочі приміщення, в яких застосовують горючі гази з НМЗ до 10%, рідини з температурою спалаху парів до 28°С при умові, що вказані гази, рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об’ємі, що перевищує 5% об’єму приміщення; речовини, що здатні вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем повітря і між собою.

Категорія Б -робочі приміщення, в яких застосовують горючі гази з НМЗ більше 10% до об’єму повітря; рідини з температурою спалаху парів від 28 до 61°С (включно); рідини, нагріті в умовах виробництва до температури спалаху і вище, горючий пил або волокна з НМЗ до 65 г/м³, при умові, що вказані гази, рідини та пил можуть утворювати вибухонебезпечні суміші в об’ємі, що перевищує 5% об’єму приміщення.

Категорія В - робочі приміщення, в яких застосовують рідини з температурою спалаху парів вище 61°С; горючий пил або волокна з НМЗ більше 65 г/м³ до об’єму повітря; речовини здатні горіти при взаємодії з водою, киснем повітря і між собою; тверді спалимі речовини та матеріали.

Категорія Г - робочі приміщення, в яких застосовують неспалимі речовини та матеріали в гарячому, розпеченому або розплавленомустані, процес обробки яких супроводжується виділенням променистого тепла, іскор та полум’я; твердих, рідких та газоподібних речовин, які спалюються або утилізують в якості палива.

Категорія Д – робочі приміщення, в яких застосовують неспалимі речовини та матеріали в холодномустані.

Пожежна безпека об’єктів забезпечується системою запобігання пожеж, системою протипожежного захисту та організаційно-технічними заходами.

Методи гасіння пожеж:

1) зниження температури горючої речовини;

2) зниження концентрації окисника (ізоляція осередку горіння від повітря або зниження процентного вмісту кисню шляхом розбавлення повітря негорючими газами);

3) хімічне гальмування реакції горіння (інгібування);

4) механічний збив полум’я (відрив полум’я в результаті дії на нього сильного струменя газу або води).

Засобами гасіння пожеж є вода, піна (механічна і хімічна), водні емульсії різних хімікатів, водяна пара, інертні гасячі речовини (вуглекислий газ, азот, димові гази), хладони та порошки.

Найчастіше застосовується вода. При цьому використовується її охолоджуюча дія, механічний вплив на полум’я, розбавлення повітря і газів паром (об’єм пари в 1750 разів більший об’єму води, яка випарилась). Водою неможна гасити електроустановки під напругою та легкі нафтопродукти, оскільки вони плавають на її поверхні.

Хімічна піна застосовується для гасіння ЛЗР та ГР і всіх інших речовин, які можна гасити водою. Хімічна піна складається (за об’ємом): з 80% вуглекислого газу, 19,7% води та 0,3% піноутворюючої речовини. Характеристики піни: питома маса біля 0,2 г/см³, кратність (відношення об’єму піни до об’єму продуктів, з яких вона одержана) біля 5, стійкість (час з моменту утворення до її повного руйнування) біля 40 хв. При гасінні пожеж ЛЗР та ГР піна, вкриваючи поверхню, ізолює їх від оточуючого повітря, а вуглекислий газ, що звільнюється внаслідок руйнування пухирців піни, знижує концентрацію кисню в оточуючому повітрі.

Повітряно-механічна піна може бути низької (до 20), середньої (до 300) та високої (до 1000) кратності. Піну низької кратності застосовують для гасіння нафтопродуктів (окрім гідрофільних - ацетону, спирту та інш.), багатьох твердих речовин та матеріалів, а також для захисту конструкцій, апаратів та іншого обладнання від теплового випромінювання при пожежі. Піна середньої кратності (в межах від 80 до 150) є основним засобом гасіння нафтопродуктів та інших ЛЗР та ГР (окрім гідрофільних), а також твердих матеріалів та речовин. Вона добре захищає предмети та матеріали від займання, її стійкість приблизно 3-5 хв. Чим більшою є кратність піни, тим меншою є її стійкість і навпаки, тому піна високої кратності має досить обмежене застосування.

Водяна пара широко застосовується для гасіння пожеж у олієпідвалах. Щоб погасити вогонь водяною парою в приміщенні, де відбулася пожежа, необхідно створювати концентрацію пари 35%.

Вуглекислий газ - засіб для гасіння пожеж, який широко застосовується. При тиску в 6 МПа він перетворюється в рідкий стан, в якому його зберігають в балонах вуглекислотних вогнегасників. При виході з вогнегасника, перетворюючись у газоподібний стан, вуглекислий газ колосально збільшує свій об’єм та охолоджується до температури мінус 50°С, охолоджуючи речовину, яка горить та ізолюючи її від доступу повітря. З 1 кг рідкої вуглекислоти утворюється 506 л газу. Вуглекислий газ застосовується для гасіння пожеж електроустановок, які знаходяться під напругою, не невеликих кількостей горючих рідин на екскаваторах, насосно-акумуляторних станціях, в лабораторіях, бібліотеках, архівах и т.інш. Вуглекислий газ не може застосовуватися для гасіння деяких речовин. Наприклад, такі метали, як натрій, калій, берилій, кальцій та інші, горять в атмосфері СО₂. Для гасіння цих металів застосовують азот або аргон.

Азот як і вуглекислий газ, знижує вміст кисню в повітрі, яке оточує речовину, як результат горіння припиняється. Його вогнегасяча концентрація має бути не менше 31%від об’єму, в якому необхідно забезпечити гасіння пожежі.

Із деякими металами (магній, алюміній, цирконій, літій) азот може утворювати нітриди металів, які характеризуються вибуховими властивостями і є чутливими до ударів. В цих випадках для гасіння пожеж застосовується аргон.

Ефективним засобом пожежегасіння є галогенвуглеводні (хладони), які гальмують хімічні реакції горіння, тобто здійснюють інгібуючу дію.

Порошкові склади призначені для гасіння металів (калію, натрію, літію, магнію та інш.), нафтопродуктів та інших горючих речовин. Сутність гасіння порошками полягає у створенні повітронепроникного шару, який ізолює поверхню, що горить від надходження кисню. Перевага порошкових складів полягає у тому, що після гасіння поверхня металу залишається вкритою захисним шаром порошку, який запобігає повторному займанню. Недоліки цих складів - порівняно низька вогнегасяча здатність через погану охолоджуючу дію, гідрофільність багатьох порошків, що призводить до їх злежування при зберіганні.

Первинні засоби слугують для гасіння пожеж у початковій стадії їх розвитку до прибуття пожежних підрозділів. До них відносять ручні, пересувні та стаціонарні вогнегасники; бочки з водою, укомплектовані відрами; ящики з піском, укомплектовані совковими лопатами; азбестові, грубововняні полотна, войлок розміром не менше 1х1 м, ломи, багри, сокири, ножиці для різки решіток та інш. Різні об’єкти мають внутрішню та зовнішню системи водопостачання.

В даний час застосовують вогнегасники різних типів, які розподіляються за видом вогнегасячих засобів на вуглекислотні, хімічні пінні, повітряно-пінні, хладонові, порошкові та комбіновані.

Вуглекислотні вогнегасники ділять на ручні, стаціонарні та пересувні. Вогнегасячим засобом в них є зріджений вуглекислий газ, тому вони призначені для гасіння різних пожеж. Застосовуються для гасіння електроустановок, які знаходяться під напругою до 1000 В, та можуть бути використані при температурі оточуючого повітря 25...50°С. Хімічні пінні вогнегасники призначені для гасіння осередків пожеж твердих матеріалів, а також різних горючих рідин на площі до 1 м², за виключенням електроустановок, які знаходяться під напругою, а також лужних металів. Повітряно-пінні вогнегасники випускаються ручні, пересувні та стаціонарні. Вони призначені для гасіння загорянь різних речовин, матеріалів, за лужних металів та електроустановок, які знаходяться під напругою, можуть застосовуватися при температурі оточуючого повітря 5...50°С. Хладонові вогнегасники призначені для гасіння загорянь на легковому, спеціальному транспорті, у виробничих приміщеннях і у побуті. Промисловість випускає вогнегасники: аерозольні хладонові (їх вогнегасячим засобом є фреон), вуглекислотні – брометилові та стаціонарні – спеціальні. Порошкові вогнегасники випускаються: ручні, пересувні, стаціонарні, комбіновані. Вони призначені для гасіння загорянь різних твердих матеріалів та речовин, ЛЗР та ГР, лужноземельних металів; електроустановок до 1000 В, які знаходяться під напругою.

Необхідну кількість первинних засобів пожежегасіння для приміщень, будівель, установок та складів промислових підприємств визначається згідно до «Правил пожежної безпеки в Україні».

Контрольні запитання

1. Чим визначається пожежна небезпека речовин та матеріалів?

2. Які пожежні характеристики рідин, газів та пилу?

3. Охарактеризуйте причини самозагорання. Дайте визначення температурам спалаху, займання та самозаймання.

4. Дайте характеристику неспалимим, спалимим та важкоспалимим матеріалам.

5. За якими ознаками визначають категорію об’єктів за пожежною небезпекою?

6. Які методи та засоби гасіння пожеж ви знаєте? Дайте характеристику основним засобам пожежегасіння.

7. Дайте характеристику основним видам вогнегасників. Які їх області застосування?

8. Дайте характеристику вибухонебезпечним та пожеженебезпечним зонам.

9. Охарактеризуйте систему попередження пожеж та протипожежного захисту.

Поиск по сайту: