Характеристика материалов и конструкций по возгораемости и степени взрыво- и пожароопасности

Возгораемость — способность материала, подвергнутого местному воздействию высокотемпературного источника (импульса) зажига­ния, гореть самостоятельно. Все строительные материалы и конст­рукции по степени возгораемости делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

К несгораемым относят конструкции, выполненные из несгорае­мых материалов (красный и силикатный кирпич, стальные, бетон­ные и железобетонные конструкции, асбест, асбоцемент, минераль­ная вата и др., а также применяемые в строительстве металлы), которые под воздействием огня или высокой температуры не вос­пламеняются, не тлеют и не обугливаются.

Трудносгораемыми считают конструкции, произведенные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, за­щищенных от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов. Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются. Они продолжают гореть или тлеть только при нали­чии источника огня. К ним относят материалы, состоящие из не­сгораемых (неорганических) и сгораемых (органических) веществ: асбобитумные материалы, асфальтобетон, войлок, вымоченный в глинистом растворе, древесина, подвергнутая глубокой пропитке огнезащитными составами, и др.

К сгораемым относят конструкции, сделанные из сгораемых материалов (большинство органических материалов, не подверг­нутых глубокой пропитке огнезащитными составами, например древесина, органические вяжущие и другие материалы), не защи­щенных от высоких температур и огня. Сгораемые материалы вос­пламеняются или тлеют под действием огня или высокой темпе­ратуры и продолжают гореть или тлеть после удаления источника зажигания.

Огнестойкость конструктивных частей зданий и сооружений — их способность выдерживать расчетные нагрузки под действием высоких температур и других факторов, возникающих в условиях пожара.

Огнестойкость строительных конструкций в условиях пожара характеризуется пределом огнестойкости, под которым понимают сопротивление конструкций воздействию огня:

- до потери ими несущей способности и устойчивости;

- до образования сквозных трещин;

- до повышения температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С по сравнению со средней температурой кон­струкции до воздействия огня;

- до достижения температуры 220°С и выше независимо от пер­воначальной температуры.

Предел огнестойкости конструктивных элементов измеряют в часах, так как он определяется периодом времени, в течение кото­рого при испытательном высокотемпературном режиме конструкция теряет способность выполнять свои рабочие функции. Для стальных конструкций он оставляет 0,25-0,5 ч, так как незащищенные сталь­ные конструкции в условиях высоких температур быстро деформи­руются и становятся неработоспособными. Предел огнестойкости колонн, арматура которых и бетон работают на сжатие, зависит от сечения, теплотехнических показателей материала колонны, коэф­фициента изменения прочности бетона при действии высоких тем­ператур и соответствующей ему критической температуры.

Фактическая степень огнестойкости зданий и сооружений ха­рактеризуется группой возгораемости и минимальным пределом огнестойкости их частей. По огнестойкости здания и сооружения подразделяются на пять степеней (I —V).

Категорию помещения по взрывопожароопас­ности (табл.9.1) определяют путем последовательного исклю­чения его принадлежности к категориям от высшей (А) к низшей (Д). Для этого необходимо установить по справочнику пожароопас­ные свойства веществ, смесей и технических продуктов, имеющих­ся в помещении или могущих попасть в него в момент аварии, выбрать наиболее неблагоприятный вариант аварии, найти массу горючих веществ, которые будут находиться в помещении в момент аварии, и вычислить величину избыточного давления взрыва.

Классификация зданий по взрывопожароопас­ности производится на основе классификации помещений. Зда­ние относится к категории А, если в нем суммарная площадь по­мещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м². Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А в здании не превышает 25 % суммарной плошали всех его помещений (но не более 1 000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожа­ротушения.

Здание относится к категории Б, если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категории А; суммарная площадь помещений категорий А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 м². Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений кате­горий А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех его помещений (но не более 1 000 м²) и эти помещения оборудо­ваны установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории В, если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категории А или Б; сум­марная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) сум­марной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категории А, Б, В в здании не превышает 25 % суммарной площади всех его помещений (но не более 3 500 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

 

Таблица 9.1.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А Взрыво­опасное	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с темпера­турой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с дру­гом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б Взрыво-пожаро-опасное	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидко­сти с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламене­нии которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В Пожаро­опасное	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыль и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодей­ствии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых со­провождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжига­ются или утилизируются в качестве топлива
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

 

Здание относится к категории Г, если одновременно выполня­ются два условия: здание не относится к категориям А, Б и В; суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений кате­горий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площа­ди всех размещенных в нем помещений (но не более 5 000 м²), а помещения категорий А, Б, В оборудованы установками автомати­ческого пожаротушения.

Здание относится к категории Д, если оно не относится к кате­гориям А, Б, В и Г.

Категории помещений и зданий, определенные в соответствии со СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», следует применять для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности помеще­ний и зданий, в том числе при планировании площадей и разме­щении оборудования.

Основной критерий разделения производств по степени пожарной опасности — физико-химические свойства веществ, применяемых в производственном процессе. В со­ответствии с противопожарными нормами все производства по сте­пени пожарной опасности подразделяют на пять категорий.

Категория А — производства, связанные с получением, приме­нением или хранением газов и паров с нижним пределом взрывае­мости (минимальной концентрацией вещества в воздухе, при ко­торой возможен взрыв) до 10 %, содержащихся в таких количест­вах, при которых возможно образование взрывоопасных смесей с воздухом; жидкостей с температурой вспышки паров 28°Си ниже; твердых веществ и жидкостей, воспламенение или взрыв которых могут последовать при взаимодействии с водой или кислородом воздуха.

Категория Б — производства, связанные с обработкой, приме­нением, образованием или хранением газов и паров с нижним пре­делом взрываемости более 10%, содержащихся в количествах, до­статочных для образования взрывчатых смесей; жидкостей с тем­пературой вспышки паров 28-120°C; горючих веществ, выделя­ющих пыль или волокна в количестве, достаточном для образования взрывоопасных смесей с воздухом.

Категория В — производства, применяющие жидкости с темпе­ратурой вспышки паров выше 120°С или перерабатывающие твер­дые сгораемые вещества.

Категория Г — производства, связанные с обработкой несгора­емых веществ и материалов в горячем состоянии, раскаленном или расплавленном состоянии с выделением лучистой энергии, искр, пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердо­го, жидкого и газообразного топлива.

Категория Д — производства, хранящие или обрабатывающие несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.