Обеспечение безопасности людей

1.2.5. Обеспечение безопасности людей

При пожарах не каждая дверь, лестница или проём могут обеспечить быструю, вынужденную и безопасную эвакуацию людей.

Согласно СНиП 21-01-97 эвакуационными выходами являются выходы, если они ведут:

-  из помещений первого этажа наружу: непосредственно; через коридор; через вестибюль; через лестничную клетку; через коридор и вестибюль; через коридор и лестничную клетку;

-  из помещений любого этажа, кроме первого, непосредственно на лестничную клетку; в коридор, имеющий выход на лестницу; в холл, имеющий выход на лестницу;

-  в соседние помещения, обеспеченные выходами.

Эвакуационными путями считаются такие, которые непосредственно ведут к эвакуационному выходу и обеспечивают безопасное движение людей. Эвакуационные пути не должны включать лифты и эскалаторы, а также участки, ведущие через коридоры к лифтам и тамбурам. Эвакуационные пути должны быть отделаны негорючими строительными материалами. Высота эвакуационных путей должна быть не менее 2 м, ширина не менее 0,7-1,2.

1.2.6. Предотвращение распространения пожара

Для предотвращения распространения пожара предусматривается СНиП 21-01-97:

-  конструктивные, объёмно-планировочные решения, препятствующие распространению опасных факторов пожара по помещениям;

-  ограничение пожарной опасности строительных материалов, используемых в отделке зданий;

-  снижение технологической взрывопожарной опасности помещений и зданий;

-  наличие первичных, в том числе, автоматических средств пожаротушения;

-  сигнализация и оповещение о пожаре.

Для регулирования поведения человека в целях предотвращения пожаров и выполнения им определённых действий при пожаре для обеспечения собственной безопасности и снижения размера потерь при пожарах введены 31.07.97

Нормы пожарной безопасности "Цвета сигнальные. Знаки пожарной безопасности", соответствующие международному стандарту ИСО 6309.

Настоящие нормы распространяются на сигнальные цвета и знаки пожарной безопасности, которые предназначены для регулирования поведения человека в целях предотвращения возникновения пожара и (или) выполнения им определённых действий при пожаре для обеспечения собственной безопасности и снижения размера потерь от пожара.

Нормы устанавливают разновидности знаков, форму, параметрические ряды типоразмеров, требования к фотометрическим и колориметрическим характеристикам, устойчивости к воздействию факторов внешней среды.

Нормы не распространяются на знаки для маркирования транспортных средств и грузовых единиц (тары), предназначенных для доставки и упаковки пожароопасных грузов, на цвет окраски трубопроводов систем автоматического пожаротушения, а также трубопроводов, баллонов и иных емкостей для хранения или транспортирования горючих газов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Нормы в части номенклатуры знаков, их цвета и графики полностью соответствуют международному стандарту ИСО 6309.

Введены 31.07.97 г.

Подводя итог, отметим, что для предупреждения пожаров необходимы следующие меры:

-  предотвращение образования горючей среды;

-  предотвращение образования в горючей среде источников зажигания;

-  поддержание температуры и давления горючей среды ниже максимально допустимых по горючести;

-  уменьшение определяющего размера горючей среды ниже максимально допустимого по горючести.

Противопожарную защиту обеспечивают следующие меры:

-  максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных;

-  ограничение количеств горючих веществ и их надлежащее размещение;

-  изоляция горючей среды;

-  предотвращение распространения пожара за пределы очага;

-  применение конструкций объектов с регламентированным пределом огнестойкости и горючестью;

-  эвакуация людей;

-  применение средств пожаротушения, коллективной и индивидуальной защиты.

В разделе 2 приведены лабораторные и практические работы, выполняя которые Вы сможете изучить методы пожаротушения, научиться выполнять некоторые расчёты.

Раздел 2

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

 

Работа 1. Выбор огнетушащих веществ и

средств пожаротушения

Цель работы: Ознакомиться с огнетушащими составами и выбрать средства для конкретной ситуации.

Основные понятия

Быстрое и эффективное тушение пожара может быть достигнуто в том случае, если правильно выбрано средство тушения и осуществлена его своевременная подача в очаг горения. Выбор огнетушащих веществ, средств пожаротушения производится на основе их классификации и характеристики.

1. ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА

 

1.1.  Классификация огнетушащих веществ

Огнетушащие вещества классифицируют:

1.  По способу прекращения горения:

-  охлаждающие очаг горения: вода, твердая углекислота.

-  разбавляющие (снижающие процентное содержание кислорода в очаге горения): углекислый и др. инертные газы, водяной пар.

-  изолирующего действия (изолирующие горящую поверхность от кислорода воздуха): воздушно-механическая пена, порошки, песок, растворы.

-  ингибитирующие (тормозящие химическую реакцию горения): составы с галоидосодержащими углеводородами – хладоны, порошковые аэрозольные составы – АОС.

2.  По электропроводности:

-  электропроводные: вода, растворы, водяной пар, пена.

-  неэлектропроводные: газы, порошковые составы.

3.  По токсичности:

-  нетоксичные: вода, пена, порошковые составы, песок.

-  малотоксичные: углекислота

-  токсичные: фреоны, галоидированые составы № 3, 5, 7 и др.

1.2.  Характеристика некоторых огнетушащих веществ

Вода и растворы. Вода является основным средством тушения пожаров. Она дешева, доступна, легко подается к месту горения, хорошо сохраняется в течение длительного времени, не обладает токсическими свойствами, эффективна при тушении большинства сгораемых материалов.

Высокая огнетушащая способность воды обуславливается ее значительной теплоемкостью. При нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С теплоемкость воды равна 1 ккал/кг. Из 1 л. воды образуется 1750 л. сухого насыщенного пара. При этом затрачивается 539 ккал. тепловой энергии. Выделяющийся пар вытесняет кислород из зоны горения.

Однако вода обладает большой силой поверхностного натяжения, поэтому проникающая способность воды не всегда бывает достаточной. Известен ряд материалов (пыль, хлопок и др.), в поры которых вода не в состоянии проникнуть и прекратить тление. В таких случаях для снижения поверхностного натяжения и повышения проникающей способности в воду добавляют определенное количество (от 0.5 до 4% по весу) поверхностно-активных веществ-смачивателей. Наиболее распро­стра­нены следующие смачиватели: пенообразователь ПО-1, ПО-5.

Применение смачивателей при прочих равных условиях уменьшает расход воды в 2-2.5 раза и сокращает время тушения на 20-30%. Недостаток смачивателей – их агрессивность.

Для тушения пожаров применяется вода в виде сплошных и тонко распыленных струй. Распыленная вода может быть с успехом применена для тушения нефтепродуктов. При этом важным условием успеха тушения является создание над горящей поверхностью доста­точно плотной завесы из мелких капель. Эта завеса ограничивает поступ­ление кислорода из окружающей среды в зону горения. Кислород, проникший сквозь завесу в зону горения, разбавляется паром, образовав­шимся в результате испарения капель воды. В результате создаются условия, при которых горение невозможно.

Воду в виде сплошных струй применяют для механического отрыва пламени и в меньшей степени чем распыленную воду для охлаждения окружающих конструкций. Недостатком сплошной струи является низкий коэффициент исполь­зования теплоемкости воды из-за короткого времени ее контакта с зоной горения.

Для тушения лесных и степных пожаров применяют различные растворы солей. Для получения раствора к воде добавляют соли хлористого кальция, каустическую соду, глауберову соль, сернокислый аммоний и др., которые повышают теплоемкость воды и после ее испарения образуют на обработанной раствором поверхности пленку из солей. Эта пленка предотвращает повторное загорание потушенного очага от искр и угольков.

Однако вода – не универсальное средство. Со многими веществами, например, со щелочными и со щелочноземельными металлами она вступает в химическую реакцию с выделением водорода, сопровождающуюся значительным выделением тепла. Некоторые соединения, например, гидросульфит натрия при взаимодействии с водой разлагаются. Поэтому в подобных случаях, а также при тушении электроустановок, вода не может рекомендоваться в качестве огнетушащего вещества.

Пены являются эффективным средством пожаротушения. Огнету­шащие пены подразделяются на химическую и воздушно-механическую. Химическую пену получают в результате химической реакции нейтрализации между кислотой и щелочью. Оболочка пузырьков этой пены состоит из смеси водных растворов солей и пенообразующих веществ. Сами пузырьки заполняются углекислым газом - продуктом химической реакции.

 Воздушно-механическую пену получают в результате механи­ческого перемешивания пенообразующего раствора с воздухом. Оболочка пузырьков воздушно-механической пены состоит из водного раствора пенообразователей типа ПО-1, ПО-5.

 Полученная огнетушащая пена характеризуется:

-  стойкостью (способностью пены противостоять разрушению в течение определенного времени: чем выше стойкость пены, тем эффективнее процесс тушения);

-  кратностью пены (отношением объема пены к объему исходных продуктов: );

Различают: низкократные пены с кратностью до 12, средней кратные от 12 до 100 и высокократные К>100 (наиболее эффективные).

-  вязкостью (способностью пены к растеканию по поверхности);

-  дисперсностью (размерами пузырьков).

Для повышения стойкости пены применяют поверх­ностно‑актив­ные вещества (костный или столярный клей), а для хранения при низких температурах – этанол (C₂H₃OH) или этиленгликоль.

Пены применяют для тушения пожаров класса A, B, C. Нельзя применять для тушения щелочных и щелочноземельных металлов и электрооборудования под напряжением.

Двуокись углерода. Двуокись углерода, подаваемая в очаг пожара, может быть в твердом состоянии (углекислый снег), газообразном и аэрозольном. Действие СО₂ на очаг горения основано на разбавлении кислорода в зоне горения.

Углекислый снег может быть получен при условии быстрого испарения жидкой углекислоты. Получаемая снегообразная углекислота имеет плотность 1.5 г/см³ при - 80˚С. Снегообразная углекислота снижает температуру и уменьшает содержание кислорода в зоне горения. Из 1 л. твердой кислоты образуется 500 л. газа.

В газообразном состоянии двуокись углерода применяют для объемного тушения внутри помещений, заполняя весь объем и вытесняя из него кислород. Аэрозольная двуокись углерода (в виде мельчайших кристаллических частичек) наибольший эффект дает в помещениях, в воздухе которых могут находиться мельчайшие сгораемые частички (хлопок, пыль и др.) В этом случае двуокись углерода не только производит тушение, но и способствует быстрому осаждению взвешенных в воздухе частичек. Для прекращения горения в помещении необходимо создать 30%-ую концентрацию паров углекислого газа.

Применяя двуокись углерода, необходимо помнить, что она представляет опасность для людей. Поэтому входить в помещение после заполнения его двуокисью углерода можно только в кислородных изолирующих противогазах.

Углекислота не электропроводна и испаряется, не оставляя после себя следов. Двуокись углерода применяется при тушении электро­обору­дования, двигателей внутреннего сгорания, при тушении пожаров в хранилищах ценных материалов, в архивах, библиотеках и т.п. Двуокись углерода нельзя применять как огнетушащее вещество при горении этилового спирта, т.к. углекислый газ растворяется в нем, а также при горении веществ, способных гореть без доступа воздуха (термит, целлулоид и т.д.). Кроме CО₂ в качестве огнетушащих веществ применяют и другие инертные газы: азот, шестифтористая сера.

Хладоновые составы – это составы с галоидосодержащими углеводородами. Они представляют собой легкоиспаряющиеся жидкости, вследствие чего их относят к газам или аэрозолям. Основными составами, используемыми при тушении пожаров, являются:

-  хладон 125 (C₂HF₅);

-  хладон 318 (C₄Cl₃F₈).

Эти составы на сегодняшний день являются наиболее эффектив­ными средствами тушения пожаров. Действие их основано на ингибитировании химической реакции горения и взаимодействия с кислородом воздуха.

Применяются для тушения пожаров классов А, Б, С и электро­установок при практически неограниченных температурах.

Достоинства:

-  наиболее эффективны по сравнению со всеми имеющимися составами;

-  обладают высокой проникающей способностью;

-  применяются при отрицательных температурах (до -70ºC).

Недостатки:

-  токсичность;

-  образование коррозионно-активных соединений в присут­ствии влаги;

-  неэффективны для применения на открытом воздухе;

-  нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы и кислотосодержащие вещества.

Порошковые составы. К порошковым огнетушащим составам, приме­няющимся в настоящее время, относят:

-  ПСБ-3М (~90% бикарбанат натрия);

-  Пирант-А (~96% фосфаты и сульфаты аммония);

-  ПХК (~90% хлорид калия);

-  АОС - аэрозолеобразующие составы.

Кроме основных составляющих огнетушащих порошков в их состав входят антислеживающие и гидрофобные добавки.

Разработаны для тушения горящих щелочных и щелочно-земельных металлов, а также широко применяются для тушения пожаров классов: А, Б, С, и Е.

Порошковые огнетушащие составы применяют для тушения пожаров классов А, В, С и Е, электроустановок под напряжением.

Неэффективны при тушении:

-  тлеющих материалов и веществ, горящих без доступа кислорода.

Действие огнетушащих порошков ПСБ-3М и Пирант-А основано на изоляции горящей поверхности от доступа кислорода.

Действие порошковых составов ПХК и АОС заключается в ингибитировании химической реакции горения и уменьшении содержания O₂ в зоне горения.

Порошки ПХК и АОС являются самыми перспективными на сегодняшний день. Особой эффективностью обладают аэрозольные огнетушащие составы - АОС.

АОС представляют собой твердотопливные или пиротехнические композиции, способные к самостоятельному горению без доступа воздуха с образованием огнетушащих продуктов горения – инертных газов, высокодисперсных солей и окислов щелочных металлов. Эти соединения малотоксичны, экологически безвредны.

В настоящее время применяются:

-  пламенные АОС;

-  охлажденные АОС.

Пламенные составы при срабатывании устройств аэрозо­леобра­зующих составов имеют факел пламени достигающий несколько метров и температуру продуктов горения на выходе 1200-1500ºC. Это является их недостатком.

Охлажденные аэрозолеобразующие составы получают с помощью специальных охлаждающих насадок. Это позволяет снизить температуру АОС при горении от 600 до 200ºC, но при этом аэрозольная смесь будет содержать продукты неполного сгорания АОС, что значительно повышает токсичность продуктов горения по сравнению с пламенными АОС.

АОС используют для тушения в огнетушителях, в генераторах различных типов, как в автономном режиме, так и в автоматических установках аэрозольного пожаротушения.

2. СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ

 

2.1.  Классификация средств пожаротушения

 

Средства пожаротушения разделяются на:

1.  Первичные средства пожаротушения:

-  огнетушители;

-  противопожарные щиты с набором инвентаря;

-  подручные средства (войлок, пакля, песок и др.).

2.  Автоматические установки пожаротушения.

2.2. Огнетушители

 

2.2.1. Химический пенный огнетушитель

Химический пенный огнетушитель. Предназначен для тушения горящих твердых материалов, а также различных горючих жидкостей не более 1м², за исключением электроустановок, находящихся под напряжением, а также щелочных металлов. Огнетушитель используют в диапазоне температур внешней среды от +5ºC до +45ºC.

Таблица 5.

Основные типы и параметры химических пенных огнетушителей

 

Марка огнетуши­теля	Вместимость корпуса не менее, л	Продолжительность действия, с	Кратность пены не менее	Длина струи не менее, м	Кол-во воды для растворения щелочной части заряда, л	Огнетушащая способность по классу A, м2	Огнетушащая способность по классу B, м2	Масса огнетушителя без заряда, кг	Масса огнетушителя с зарядом, кг	Габариты, мм
ОХВП-10, ОХВП-10М	8,7	50	50	4	8,5	4,78	1,10	3,5	12,5	750x310x148

Устройство и принцип действия химического пенного огнетушителя

Работа химического пенного огнетушителя основана на вытеснении огнетушащего состава (химической пены) под действием избыточного давления, создаваемого углекислым газом, который образуется в процессе взаимодействия кислотной и щелочной частей.

При повороте рукоятки запорно-пускового устройства на 180⁰ открываются отверстия в стакане с кислотной частью. Через них, при переворачивании, кислотная часть попадает в корпус огнетушителя, где взаимодействует с щелочной частью. В результате реакции выделяется углекислый газ и образуется химическая пена. Пена под давлением поступает к спрыску, который формирует компактную струю. Химическая пена, попадая на горящее вещество, охлаждает его и изолирует от кислорода воздуха. При добавлении в огнетушитель пенообразователя и установке на спрыск воздушно-пенного насадка увеличивается кратность пены.

2.2.2. Воздушно‑пенный огнетушитель

Предназначен для тушения загораний различ­ных веществ и материалов, за исключением щелочных металлов и электроустановок, находя­щихся под напряжением. Огнетушители применяют при температуре окружающего воздуха от 3 до 50º С. Конструкция насадков огнетушителей обеспе­чи­вает подачу воздушно-механической пены средней кратности. Основные типы и параметры огнетушителей приведены в таблице 6.

Таблица 6. Основные марки и параметры воздушно-пенных огнетушителей

 

Марка огнетуши­теля	Вместимость огнетушителя не менее, л	Вместимость баллона для хранения рабочего газа, мл	Кол-во огнетушащего вещества (воды), л	Кол-во огнетушащего вещества (ПО-1), л	Продолжительность действия, с	Длина струи пены, м, не менее	Кратность пены не менее	Масса огнетушителя без заряда, кг	Габариты, мм	Стандарт, ТУ
ОВП-10	10	0,1	8,5	0,5	45	4,5	60	4	650x156x220	ТУ 22-6151-86
ОВП-100	100	2	85	5	90	5	70	70	1350x800x660	ТУ 22-141-02-87Е

Устройство и принцип работы воздушно‑пенного огнетушителя

Работа воздушно-пенного огнетушителя основана на вытеснении огнетушащего состава (раствора пенообразователя) под действием избыточ­ного давления, создаваемого рабочим газом (воздух, углекислый газ, азот). При нажатии на кнопку крышки огнетушителя происходит прокалывание заглушки баллона с рабочим газом. Газ по сифонной трубке поступает в корпус огнетушителя и создает избыточное давление, под действием которого раствор пенообразователя подается по сифонной трубке и шлангу к воздушно-пенному насадку. В нем, за счет разницы диаметров шланга и насадка, создается разряжение, в результате чего подсасывается воздух. Раствор пенообразователя, проходя через сетку насадка, смешивается с засасываемым воздухом и образует воздушно-механическую пену средней кратности. Пена, попадая на горящее вещество, охлаждает его и изолирует от кислорода воздуха.

2.2.3. Углекислотный огнетушитель

Предназначен для тушения электроустановок, находя­щихся под напряжением до 1000 В для тушения неболь­ших начальных очагов загорания различ­ных веществ и материалов, а также, за исклю­че­нием веществ, горение которых происхо­дит без доступа воздуха. Огне­ту­шитель используют при темпера­ту­ре окружающего воздуха от -25º до 50º C (см. таблицу 7). При более низкой температуре применять нельзя, так как не будет выброса углекислоты, за счет резкого образования снежной массы и перекрывания выходного отверстия баллона.

Таблица 7.

Основные марки и характеристики углекислотных огнетушителей

Марка огнетушителя	Заряд	Масса заряда, кг	Огнетуш. способн. по очагу кл. В, м2	Полная масса, кг	Срок до перезарядки, лет	Габариты, мм	Стандарт, ТУ	Примечание
ОУ-2	CO2	1,4	0,45	6,0	5	350x100x100	ТУ-78-7-102-90	ручной
ОУ-3	CO2	2,1	0,45	7,6	5	470x100x100	ТУ-78.7-102-90	ручной
ОУ-5	CO2	3,5	1,08	13,5	5	500x240x140	ТУ-22-150-128-89E	ручной
ОУ-6	CO2	4,2	1,08	14,5	5	600x140x140	ТУ-78-7-102-90	ручной
ОУ-8	CO2	5,6	1,1	20,0	5	720x120x120	ТУ-78-7-102-90	ручной
ОУ-10	CO2	7,0	1,08	30,0	5	900x220x220	ТУ-22-150-130-90	передвижной
ОУ-40	CO2	28,0	2,52	110,0	5	1500x340x500	ТУ-22-150-130-90	передвижной
ОУ-80	CO2	56,0	4,74	239,0	5	1500x600x700	ТУ-22-150-128-89E	передвижной

Анализ таблицы 7 показывает, что существуют ручные огнетушители с емкостью баллона до 8 л и передвижные с емкостью 10 – 80 л. Устройство и принцип работы углекислотного огнетушителя

Работа углекислотного огнетушителя основана на вытеснении двуокиси углерода под действием избыточного давления. Двуокись углерода находится в баллоне под давлением 14,7 МПа. При открывании запорно-пускового устройства CO₂ по сифонной трубке поступает к раструбу. При этом происходит переход двуокиси углерода из сжиженного состояния в твердое снегообразное), сопровождающийся резким понижением темпера­туры (до –70º С). Углекислота, попадая на горящее вещество, охлаждает его и при испарении CO₂ разбавляет содержание кислорода воздуха.

Углекислота, испаряясь, не оставляет следов, поэтому углекислотные огнетушители рекомендуется применять в тех случаях, когда использование огнетушителей с другими огнетушащими составами может причинить дополнительный ущерб.

2.2.4. Порошковые огнетушители

В настоящее время широко применяются следующие типы порошковых огнетушителей:

- с встроенным газовым источником давления;

- закачные порошковые;

- аэрозольные порошковые автоматического действия (самосрабатывающие).

Порошковые огнетушители предназначены для тушения загораний нефтепродуктов, легковоспламеняющихся жидкостей. Основные характеристики и типы порошковых огнетушителей приведены в таблице 8.

Таблица 8.

Основные марки и параметры порошковых огнетушителей с

 встроенным газовым источником давления

 

Марка огнетушителя	Заряд (порошок)	Масса заряда, кг	Огнетуш. способн. по очагу кл. В, м2	Полная масса, кг	Срок до перезарядки, лет	Габариты, мм	Стандарт, ТУ	Примечание
ОПУ-2	ПСБ-3	2	0,7	3,6	2	380x110x100	ТУ-22-6098-85	ручной
ОПУ-5	ПСБ-3	5	2,81	8,8	4	440x280x150	ТУ-84.75-04304.04-89	ручной
ОПУ-10	ПСБ-3	10	4,52	15	4	525x300x210	ТУ-22-43-88	ручной
ОП-50	ПСБ-3	45	7,1	100	5	1040x450x420	ТУ-51-257-87	передвижной
ОП-100	ПСБ-3	90	12,0	167	5	1170x800x630	ТУ-78-7-103-91	передвижной
ОПП-250	ПСБ-3	242	40	820	5	2300x1680x1700	ТУ-220 РСФСР 44-88	передвижной

2.2.4.1. Устройство и принцип работы порошкового огнетушителя со встроенным газовым источником давления

Работа порошкового огнетушителя с встроен­ным газовым (газогене­рирующим) источни­ком давления основана на вытеснении огне­ту­шащего состава (порошок марки ПСБ, Пирант и др.) под действием избыточного давления, создаваемого рабочим газом (угле­кислый газ, азот). При воздействии на запор­но-пусковое устройство происходит прока­лы­ва­ние заглушки баллона с рабочим газом. Газ по трубке подвода рабочего газа поступает в нижнюю часть корпуса огнетушителя и создает избыточное давление, в результате чего порошок вытесняется по сифонной трубке в шланг к стволу. Устройство ствола позволяет выпускать порошок порциями. Для этого необходимо периодически отпускать рукоятку, пружина которой закрывает ствол. Порошок, попадая на горящее вещество, изолирует его от кислорода воздуха. Баллон для хранения рабочего газа может находится в корпусе огнетушителя (внутри) рис. 8 или крепиться к корпусу огнетушителя снаружи, как показано на рис. 7.