Пожароопасность: технические средства ограничения распространения и тушения пожара

Ограничение распространения пожара техническими средствами осуществляется при выполнении ими следующих функций:

изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода разбавлением негорючими газами до значения, при котором не происходит горение;

охлаждение очага горения, технологического оборудования до температуры ниже определенного предела, при котором прекращается распространение горения;

интенсивное торможение скорости химических реакций в пламени;

механический срыв пламени сильной струей огнетушащего средства;

создание условий огнепреграждения.

При выборе технических средств учитываются:

физико-химические свойства горящих материалов, отсутствие их реакции со средствами тушения;

величины пожарной нагрузки и ее размещения;

скорости выгорания пожарной нагрузки;

скорости распространения горения по пожарной нагрузке и по зданию;

газообмена очага пожара с окружающей средой и с атмосферой;

теплообмена между очагом пожара с окружающими материалами и конструкциями;

размещение и формы очага пожара и помещения, в котором произошел пожар;

метеорологическиех условия.

Для ликвидации и ограничения распространения пожаров следует применять: первичные средства - переносные и возимые огнетушители, размещаемые в зданиях пожарные краны, стационарные - с запасом огнетушащих веществ, ручные или автоматические, лафетные стволы, передвижные - различные пожарные автомобили.

Использование средств пожаротушения следует осуществлять с учетом возможной порчи ими ценностей, повреждения элементов здания, загрязнения окружающей среды.

Здания и помещения должны оборудоваться средствами пожаротушения и сигнализации о пожаре.

Средства пожаротушения

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения горючего вещества и окислителя или снизить их поступление до значений, при которых горение не произойдет. Это достигается охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понизить температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавить реагирующие вещества негорючими веществами; изолировать горючие вещества от зоны горения.

К огнетушащим веществам относят воду, пены, инертные газы, галогеноуглеводородные, порошковые и комбинированные составы.

Вода – наиболее распространенное и дешевое средство. Она обладает высокой теплоемкостью (теплота парообразования 2258 Дж/г), повышенной термической стойкостью. При испарении 1 л воды образуется 1700 л пара. Воду применяют для тушения твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.

Водой, из-за ее электропроводности, нельзя тушить электрооборудование. Ее не используют для тушения легких нефтепродуктов, т.к. они всплывают и продолжают гореть.

Воду подают в очаг горения в виде сплошных и распыленных струй. Сплошной струей сбивают пламя. Ее используют, когда к зоне горения трудно добраться и для охлаждения соседних с горящим объектом металлоконструкций.

Тушение распыленной струей более эффективно, вследствие лучшей ее испаряемости.

Для тушения ГЖ (ДТ, керосина, масел и др.) применяют распыленную воду в виде капельных струй, с их размером от 0,3 до 0,8 мм. Наилучший эффект для тушения ЛВЖ достигается мелкораспыленными и туманообразными водяными струями.

При введении в воду от 0,2 до 2,0% поверхностно-активных веществ (смачивателей) расход воды снижается в 2 – 2,5 раза .

При добавлении к воде 5 – 10% галогенированных углеводородов (бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.) эффект тушения увеличивается за счет их ингибирующего действия.

Пена (химическая и воздушно-механическая) используется для тушения твердых веществ и ЛВЖ.

Химическая пена образуется в результате реакции между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя. Ее состав: 80% СО₂, 19,7% Н₂О о 0,3% пенообразователя.

Воздушно-механическая пена получается смешиванием воды, пенообразователя и воздуха. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью. Кратность пены это отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована. Пены бывают низкократные – с кратностью от 8 до 40, средней кратности – от 40 до 120 и высокократные – свыше 120. Состав пены низкой кратности: 90% воздуха, 9,7% Н₂О и 0,2–0,4% пенообразователя.

Для тушения пожаров ГЖ и ЛВЖ применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную пену используют в подвалах и других замкнутых объемах, а также для тушения разлитых в небольших количествах жидкостей.

Стойкость пены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения, высокократные пены менее стойки.

Инертные разбавители – водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, летучие ингибиторы (галогеносодержащие вещества).

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровых завес на открытых технологических площадках. Огнетушащая концентрация пара составляет 35% (об).

Диоксид углерода применяют для тушения ЛВЖ, электрооборудования, на аккумуляторных станциях. Для подачи СО₂ применяют огнетушители и стационарные установки. Тушение пожара основано на разбавлении концентрации кислорода в зоне горения.

Порошковые составы сбивают и ингибируют пламя. Их используют для тушения электрооборудования, пирофорных соединений. Наиболее распространены порошковые составы на основе бикарбоната и карбоната натрия и калия, аммонийных солей фосфорной кислоты, силикагеля.

Выбор средств пожаротушения сводится к обеспечению надежного тушения при наименьших затратах.

Для объектов, в которых применяется большое количество ЛВЖ и в которых нельзя осуществить объемное тушение, целесообразно использовать стационарные пенные и порошковые установки.

В табл. 1 приведены классы пожаров и средств их тушения.

Таблица 1. Классы пожаров и рекомендуемые огнетушащие средства

Класс пожара	Характеристика горючей среды или объекта	Огнетушащие средства
А	Обычные твердые горючие материалы (бумага, дерево, ткань и др.)	Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода)
В	Горючие жидкости (бензин, лаки, масла, растворители и др.), плавящиеся при нагревании материалы	Распыленная вода, все виды пен, составы на основе галогенов, порошки
С	Горючие газы (метан, пропан, водород, ацетилен и др.)	Газовые составы: инертные разбавители (СО2, N2), галогеноуглеводороды, порошки, вода (для охлаждения)
D	Металлы и их сплавы (К, Nа, Аl, Mg идр.)	Порошки (при спокойной подаче на горячую поверхность)
Е	Электроустановки, находящиеся под напряжением	Галогеноуглеводороды, диоксид углерода, порошки

Установки пожаротушения

Установки водяного пожаротушения. Для подачи воды при тушении пожара используют пожарные стволы или оросители, которыми можно создавать сплошные, капельные, распыленные и мелкораспыленные водя-ные струи.

Для тушения пожаров водой применяют установки водяного пожаротушения, пожарные автомашины и водяные стволы (ручные и лафетные). Наиболее широкое распространение получили спринклерные и дренчерные установки.

Спринклерные установки представляют собой разветвленные трубопроводы, размещенные под потолком помещения, в оторые вмонтированы спринклера, орошающие от 9 до 12 м² площади пола.

Выходное отверстие спринклерной головки закрыто легкоплавким замком с температурой плавления 72 °С. В спринкерных установках вскрываются лишь те головки, которые оказались в зоне высокой температуры пожара. Они включаются через 2-3 мин. после повышения температуры.

Дренчерные установки представляют собой трубопроводы заполненные водой до штуцеров дренчеров. Дренчерные головки включаются автоматически или вручную одновременно. Их используют для орошения.

Установки водопенного тушения. Для тушения пожаров пены применяются передвижные средства (ручные пенные стволы, пеноподъемники, пеногенераторы и др.), полустационарные (пенокамеры), стационарные генераторы и автоматические стационарные установки.

Установка пенного тушения автоматически включает подачу раствора пенообразователя в генераторы, где образуется пена.

Установки газового пожаротушения могут быть объемного и локального пожаротушения (по объему и по площади). В помещениях объема до 3000 м³ применяют объемные тушения газовыми составами (CO₂, N₂ и Ar), а объемом до 6000 м³ - фреон.

Для тушения локальных очагов горения применяют ручные огнетушители (типа ОУ) и передвижные (типа УП).

Помещения, здания и сооружения производственного и складского назначения (класс Ф5)

Степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности зданий, допустимое число этажей и площадь этажа здания в пределах пожарного отсека следует принимать в соответствии с табл. 12.9 – 12.11.

При оборудовании помещений установками автоматического пожаротушения указанные в табл. 12.9 - 12.11 площади этажей допускается увеличивать на 100 %, за исключением зданий III и IV степеней огнестойкости.

Таблица

Категория зданий или пожарных отсеков	Допустимое число этажей	Степень огнестойкости зданий	Класс конструктивной пожарной опасности зданий	Площадь этажа в пределах пожарного отсека, м², зданий*
				одноэтажных	двухэтажных	трехэтажных и более
A				Не ограничивается
	6	I	С0	______ Не огр.	______ 5200		______ 3500
			С1	Не огр. 7800	7800 5200		5200 3500
				Не ограничивается
	6	II	С0	______ Не огр.	______ 5200		______ 3500
	6 2		С1	Не огр. 5200	5200 3500		3500 ѕ
		1	III	С0, С1	5200 3500	ѕ		ѕ
						—		—
	8			Не ограничивается
	6	I	С0	______ Не огр.	______ 10400		______ 7800
Продолжение табл. 12.9
1	2	3	4	5	6		7
	6		С1	Не огр. 5200	10400 3500		7800 ѕ
				Не ограничивается
Б	6	II	C0	______ Не огр.	______ 7800		______ 5200
	6 2		С1	7800 5200	5200 3500		3500 ѕ
	1	III	С0, С1	5200 3500	ѕ		ѕ

_____________

* Над чертой при величине пожарной нагрузки менее: для I степени огнестойкости 2200 МДж/м^2, II — 1400 МДж/м^2, III — 180 МДж/м², под чертой для остальных случаев.

Таблица

Категория зданий или пожарных отсеков	Допустимое число этажей	Степень огнестойкости зданий	Класс конструктивной пожарной опасности зданий	Площадь этажа в пределах пожарного отсека, м2, зданий
				одноэтажных	двухэтажных	трехэтажных и более
1	2	3	4	5	6	7
В1	6			25000	10400	7800
В2	8		С0	Не огр.	25000	10400
В3	8			Не ограничивается		25000
В4	10	I		Не ограничивается
В1	6			10400	7800	5200
В2	8		С1	25000	10400	7800
В3	8			Не огр.	25000	10400
В4	10			Не ограничивается
В1	6			15000	10400	7800
В2	6		C0	25000	15000	10400
В3	8			Не огр.	25000	15000
В4	10	II		Не ограничивается
В1	3			10400	7800	5200
В2	3		С1	15000	10400	7800
В3	6			25000	15000	10400
В4	10			Не огр.	25000	15000
В1, В2, В3	2		C0	25000	10400	ѕ
В4	6			Не огр.	25000	10400
В1, В2, В3	2	III	С1	10400	7800	—
1	2	3	4	5	6	7
В4	3			15000	10400	7800
В1, В2, В3	1		C2	2600	2000	—
В4	2			3500	2600	—
В1, В2, В3	1	IV	С1	3500	2600	—
и В4	2		С2, С3	2600	1500	—

Таблица 12.11

Категория зданий или пожарных отсеков	Допустимое число этажей	Степень огнестойкости зданий	Класс конструктивной пожарной опасности зданий	Площадь этажа в пределах пожарного отсека зданий (м2)
				одноэтажных	двухэтажных	трехэтажных и более
	10	I	С0, С1	Не ограничивается
	10	II	С0	Не ограничивается
	6		С1	25000	15000	10400
Г	6		С0	Не ограничивается
	3	III	С1	20000	—	—
	1		С2	3500	2600	—
	10	I	С0, С1	Не ограничивается
	10	II	С0	Не ограничивается
	6		С1	Не огр.	25000	15000
Д	6		С0	Не ограничивается
	3	III	С1	25000	10400	—
	2		С2	10400	7800	—
	2	IV	С1	3500	2600	—
	2		С2, С3	2600	1500	—

Колонны и перекрытия этажерок и площадок, размещаемых в зданиях I, II и III степеней огнестойкости следует проектировать из материалов группы НГ, а в зданиях IV степени огнестойкости допускается — из материалов групп Г1, Г2.

Для несущих конструкций стальных этажерок, размещаемых в зданиях с помещениями категорий А, Б, В1 и В2 следует предусматривать защиту, обеспечивающую предел огнестойкости этих конструкций не менее R 45. При этом должны быть предусмотрены средства автоматического пожаротушения.

Административные (Ф4.3) и бытовые помещения (Ф3.6) могут размещатьсяво вставках и встройках производственных зданий I, II и III степеней огнестойкости категорий В, Г и Д.

Во встроенных помещениях производственных зданий допускается предусматривать уборные, помещения для отдыха, обогрева или охлаждения, личной гигиены женщин, ручных ванн, устройств питьевого водоснабжения, умывальные и полу души, помещения для мастеров и другого персонала, которые по условиям производства следует размещать вблизи рабочих мест, а в помещениях категорий В, Г и Д — также курительные.

В зданиях III степени огнестойкости и класса пожарной опасности С2 встроенные помещения (за исключением уборных, помещений личной гигиены женщин, ручных ванн, устройств питьевого водоснабжения, умывальных и полу душей) не допускается размещать у наружных стен, на антресолях, на площадках.

Помещения категорий А, Б и В1—В3 следует отделять одно от другого, а также от помещений категорий В4, Г и Д и коридоров противопожарными перегородками и противопожарными перекрытиями.

При размещении в помещении технологических процессов с одинаковой взрывопожарной и пожарной опасностью необходимость отделения их друг от друга перегородками, а также устройство тамбур шлюзов в местах проемов в этих перегородках должны быть обоснованы в технологической части проекта, при этом применение противопожарных перегородок не является обязательным, кроме случаев, предусмотренных нормами технологического проектирования.

В зданиях I, II и III степеней огнестойкости допускается вместо противопожарных стен принимать противопожарные зоны.

Складские помещения производственных зданий, предназначенные для хранения горючих грузов в горючей упаковке, следует отделять от других помещений противопожарными перегородками 1-го типа и перекрытиями 3-го типа (под и над складами). При этом склады готовой продукции (горючей или негорючей в горючей упаковке), размещаемые в производственных зданиях, необходимо располагать у наружных стен.

В зданиях с покрытиями из стального профилированного настила с рулонной или мастичной кровлей заполнение каркаса подвесных потолков и изоляция трубопроводов и воздуховодов, расположенных над подвесными потолками, должны выполняться из материалов группы НГ.

Участки перекрытий и технологических площадок, на которых установлены аппараты, установки и оборудование с наличием в них легковоспламеняющихся, горючих и токсичных жидкостей, должны иметь глухие бортики из негорючих материалов или поддоны. Высота бортиков и площадь между бортиками или поддоны устанавливаются в соответствии с технологической частью проекта.

Этажерки и площадки. Площадь одного яруса отдельно стоящей наружной этажерки или площадки с оборудованием производств, размещаемых в помещениях категорий А, Б и В1— В3, не должна превышать:

при высоте этажерки или площадки до 30 м — 5200 м²

при высоте 30 м и более — 3000 м^2.

При большей площади этажерки или площадки площади следует разделять на секции с разрывами между ними не менее 15 м.

Площадь этажерок и площадок с оборудованием производств, размещаемых в помещениях категорий В4, Г и Д, не ограничивается.

Примечание - Высотой этажерки или площадки с оборудованием следует считать максимальную высоту оборудования или непосредственно этажерки, занимающих не менее 30 % общей площади этажерки или площадки.

Предельные площади этажерок или площадок относятся к этажеркам или площадкам с аппаратами и емкостями, содержащими легковоспламеняющиеся и горючие жидкости и сжиженные газы. Для этажерок и площадок с оборудованием, содержащим горючие газы в сжиженном состоянии, предельная площадь увеличивается в 1,5 раза.

Ширина отдельно стоящей этажерки или площадки должна быть при высоте этажерки или площадки вместе с оборудованием на ней 18 м и менее — не более 48 м, более 18 м —не более 36 м.

Подвалы, тоннели и каналы не допускается предусматривать в зданиях категорий А и Б и на территориях, где расположены наружные установки, в которых применяются или образуются взрывоопасные или токсичные газы плотностью более 0,8 по отношению к воздуху, а также взрывоопасная пыль.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.promeco.h1.ru/