Категорії А і Б – вибухопожежонебезпечні, В,Г,Д – пожежонебезпечні.

Пожежа характеризується видом, масштабом або щільністю, розвитком і швидкістю поширення, тепловою радіацією, тривалістю горіння, температурою горіння, зоною задимлення.

Види пожеж: окремі, масові, суцільні, вогневий шторм, лісові, степові, торф’яні, тління, горіння в завалах.

Розвиток і швидкість поширення пожеж визначається ступенем вогнестійкості будинку, відстанню між ними, щільністю забудови, метеоумовами і порою року.

Розвиток пожеж незалежно від їх розмірів і місця виникнення відбувається за однією загальною закономірністю і поділяється на три фази:

· І фаза – поширення полум’я від початкового горіння до охоплення великої частини горючих матеріалів. Ця фаза характеризується спочатку порівняно невеликою температурою і швидкістю поширення вогню, тому пожежа можу бути ліквідована у перші 15-20 хвилин за короткий час обмеженими засобами. Тривалість фази до 2 годин в залежності від вогнестійкості будинків;

 

Таблиця 1.1 - Характеристика ступенів вогнестійкості будівель

Ступень вогнестійкості	Характеристика
І	Будинки з несучими загороджувальними конструкціями з природного або штучних кам’яних матеріалів, бетону чи залізобетону із застосуванням листових та плитових негорючих матеріалів
ІІ	- // - У покриттях будинків допускається застосування незахищених сталевих конструкцій
ІІІ	- // - Для перекриттів допускається використання дерев’яних конструкцій, а також плитових матеріалів. До елементів покриття не ставляться вимоги щодо меж поширення вогню, при цьому елементи покриття з деревини піддаються вогнезахисній обробці.
ІІІ-а	Будинки переважно з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – зі сталевими незахищених конструкцій, загороджувальні конструкції – зі сталевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів із важкогорючим утеплювачем.
ІІІ-б	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з цільної або клеєної деревини, піддані обробці, яка забезпечує необхідну межу поширення вогню.
ІV	-//- До елементів покриття не ставляться вимоги щодо меж вогнестійкості і меж поширення вогню, при цьому елементи покриття з деревини піддаються обробці.
IV-а	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – зі сталевих не захищених загороджувальних конструкцій – зі сталевих профільованих листів або інших негорючих матеріалів з горючим утеплювачем.
V	Будинки, до несучих та загороджувальних конструкцій не ставляться вимоги щодо меж вогнестійкості та поширення вогню

 

· ІІ фаза – стале горіння до моменту обвалення конструкцій, тривалість від 1 до 4 годин;

· ІІІ фаза – вигоряння матеріалів завалених конструкцій при невеликих швидкостях горіння і теплової радіації, тривалість від 2 до 5 годин.

Залежно від масштабів пожеж застосовують ту чи іншу тактику ведення боротьби з ним, та залучають відповідні сили і засоби.

На розвиток пожежі у будівлях та спорудах значно впливає здатність окремих будівельних елементів чинити опір впливу теплоти, тобто їх вогнестійкість.

Вогнестійкість — здатність будівельних елементів та конструкцій зберігати свою несучу спроможність, а також чинити опір нагріванню до критичної температури, утворенню наскрізних тріщин та поширенню вогню. Вогнестійкість конструкцій та елементів будівель характеризується межею вогнестійкості.

Межа вогнестійкості — це час (у годинах) від початку вогневого стандартного випробування зразків до виникнення одного з граничних станів елементів та конструкцій (втрата несучої та теплоізолюючої здатності, щільності).

Межа вогнестійкості та максимальна межа розповсюдження вогню визначаються шляхом дослідження у спеціальних печах під відповідним навантаженням.

Межа розповсюдження вогню — максимальний розмір пошкоджень, яким вважається обвуглення або вигорання матеріалу, що визначається візуально, а також оплавлюванням термопластичних матеріалів.

Будівля може належати до того чи іншого ступеня вогнестійкості, якщо значення межі вогнестійкості і межі розповсюдження вогню усіх конструкцій не перевищує значень вимог СН і П 2.01.02-85 (табл. 1.2, с. 77).

Таблиця 1.2 - Межа вогнестійкості та розповсюдження вогню для будівельних конструкцій

Ступінь вогнестійкості будівель	Мінімальна межа вогнестійкості будівельних конструкцій, годин (над рискою) і максимальна межа розповсюдження вогню по них, см (під рискою)
Стіни	Колони	Сходові площадки, ко-соури, східці, балки і марші сходових кліток	Плити, настили (у тому числі з утеплювачем) та інші несучі конят-рукції перекриттів	Елементи покриття
Несучі і сходових кліток	Самонесучі	Зовнішні несучі (у тому числі з навісних панелей)	Внутрішні ненесучі (перегородки)	Плити, настили (у то-му числі з утеплюва-чем) та інші несучі ко-нструкції перекриттів	Балки, ферми, арки, рами
І	2,5	1,25	0,5	0,5	2,5	1	1	0,5	0,5
ІІ	2	1	0,25	0,25	2	1	0,75	0,25	0,25
ІІІ	2	1	0,25 0,5 0 40	0,25	2	1	0,75	Н Н Н Н	Н Н Н Н
III-a	1	0,5	0,25	0,25	0,25	1	0,25	0,25	0,25
III-б	1	0,5	0,250,5 0 40	0,25	1	0,75	0,75	0,250,5 0,25 (40)	0,75 25 (40)
IV	0,5	0,25	0,25	0,25	0,5	0,25	0,25	0,25	Н Н Н Н
IV-а	0,5	0,25	0,25 Н Н	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25 Н Н	0,25 Н Н
V	Н Е Н О Р М У Ю Т Ь С Я

Примітка:

1. У дужках наведені межі розповсюдження вогню для вертикальних і похилих ділянок конструкцій

2. Скорочення „Н.Н." значить, що покажчик не нормується

Протипожежні перешкоди. При проектуванні і будівництві промислових підприємств передбачаються заходи, які запобігають поширенню вогню шляхом:

— поділу будівлі протипожежними перекриттями на пожежні відсіки;

— поділу будівлі протипожежними перегородками на секції;

— влаштування протипожежних перешкод для обмеження поширення вогню по конструкціях, по горючих матеріалах (гребені, бортики, козирки, пояси);

— влаштування протипожежних дверей і воріт;

— влаштування протипожежних розривів між будівлями..

Протипожежна перешкода — конструкція у вигляді стіни, перегородки, перекриття або об'ємний елемент будівлі, призначені для запобігання поширенню пожежі у прилеглих до них приміщеннях протягом нормованого часу. До протипожежних перешкод ставиться ряд вимог.

Протипожежні стіни мають спиратися на фундаменти, фундаментні балки, встановлюватися на всю висоту будинку, перетинати всі поверхи і конструкції. Вони мають бути вище даху не менше як на 60 см, якщо хоч один з елементів горища виконаний з горючих матеріалів і на 30 см — якщо елементи горища виготовлені з важкогорючих матеріалів (крім даху). Протипожежні стіни можуть не підніматися над дахом, якщо всі елементи горища, за винятком даху, виконані з негорючих матеріалів. У протипожежних стінах дозволяється прокладати вентиляційні і димові канали так, щоб у місцях їх розміщення межа вогнестійкості протипожежної стіни з кожного боку каналу була не менше 2,5 години.

Для розподілу будівлі на пожежні відсіки замість протипожежних стін допускаються протипожежні зони, які виконуються у вигляді вставки по всій ширині і висоті будинку. Вставка — це частина об'єму будівлі, яка утворюється протипожежними стінами (мінімальна межа вогнестійкості — 0,75 години). Ширина зони — не менше 12 м. У межах зони не дозволяється зберігати горючі речовини. На межах зони з пожежними відсіками передбачаються вертикальні діафрагми і дренчерні водяні завіси відповідно до СН і П 2.04.09-84. У межах зони ставлять пожежні сходи на дах, а в зовнішніх стінах зони — двері або ворота.

Отвори у протипожежних стінах, перегородках та перекриттях повинні бути обладнані захисними пристроями (протипожежні двері, вогнезахисні двері, вогнезахисні клапани, водяні завіси) проти поширення вогню та продуктів горіння. Не допускається встановлювати будь-які пристрої, які перешкоджають нормальному закриванню протипожежних та протидимових дверей, а також знімати пристрої для їх самозакривання. У разі перетинання протипожежних перешкод

(стін, перегородок, перекриттів, загороджувальних конструкцій)

різними комунікаціями зазори (отвори), що утворилися між цими конструкціями та комунікаціями, повинні бути наглухо

зашпаровані негорючим матеріалом, який забезпечує межу вогнестійкості та димо-газонепроникнення, що вимагається будівельними нормами для цих перешкод.

При складанні генеральних планів підприємств з точки зору пожежної безпеки важливо забезпечувати відповідні відстані від меж підприємств до інших підприємств і будівель. Протипожежні відстані між будівлями мають виключати загорання сусідньої будівлі протягом часу, який необхідний для приведення у дію засобів пожежогасіння. Норми протипожежних відстаней між будівлями і спорудами наведені в табл. 1.3. Ці відстані залежать від ступеня вогнестійкості будівель і споруд, а також пожежної небезпеки виробництв, які в них розташовані.

 

Таблиця 1.3 - Протипожежні відстані між будівлями, м

Ступінь вогнестійкості
Будівлі і споруди	Протистоячи будівлі і споруди
І,ІІ	ІІІ	ІV, V
І, ІІ	9 – при виробництвах категорій А, Б, В 6 – при наявності стаціонарних автоматичних систем пожежогасіння. Не нормується при виробництвах категорій Г і Д
III
ІV, V

 

Для захисту конструкцій із металу, дерева, полімерів застосовують відповідні речовини (штукатурка, спеціальні фарби, лаки, обмазки). Зниження горючості полімерних

матеріалів досягається введенням в них наповнювачів, антипіренів, нанесенням вогнезахисних покриттів.

Як наповнювачі застосовуються крейда, каолін, графіт, вермикуліт, перліт, керамзит.

Антипірени захищають деревину і полімери. При нагріванні вони виділяють негорючі речовини, перешкоджають розкладу деревини і виділенню горючих газів.

Змішуючись з полімерами, вони утворюють однорідну суміш. Після просочування антипіренами дерев'яних конструкцій, тканин та інших горючих матеріалів повинен бути складений акт про проведення роботи підрядною організацією. Після закінчення термінів дії просочування та у разі втрати або погіршення вогнезахисних властивостей обробку (просочування) треба повторити. Перевірку стану вогнезахисної обробки слід проводити не менше одного разу на рік зі складанням акту перевірки.

Отже, оцінка обстановки при виникненні надзвичайних ситуацій потребує значних об’ємів знань, умінь і навичок, досвіду проведення рятувальних та інших невідкладних робіт в осередках ураження.

 

2. Приклади розв’язання завдань

Особливо небезпечними за своїми наслідками є аварії на вибухонебезпечних об'єктах. До вибухонебезпечних відносять не тільки об'єкти, що виробляють або зберігають вибухові речовини, але й об’єкти, де створюються вибухонебезпечні суміші горючих речовин з повітрям у дрібно-дисперсійному стані (вугільний пил, дерев’яний пил, борошно, цукрова пудра та ін.). Найчастіше вибухають суміші з повітрям вуглеводневих сполук (метану, пропану, бутану та їх похідних).

Наслідками таких вибухів є:

- руйнування будівель, споруд, обладнання,

- пожежі,

- ураження людей.

 

Методика виконання завдань

 

УМОВИ. В промисловій зоні на відстані L від виробничого

приміщення (цеху) розташований об'єкт, на якому знаходяться Q тонн вибухонебезпечної речовини (газу-пропану). Під час можливої аварії з вибухом цех може опинитись в осередку ураження.

ЗАВДАННЯ. Оцінити можливі наслідки впливу на виробниче приміщення аварії на вибухонебезпечному об'єкті відповідно до вихідних даних заданого варіанту.

ВИЗНАЧИТИ:

1. Зону руйнувань, в яку може потрапити цех.

2. Ступінь руйнування елементів цеху.

3. Очікуваний характер пожеж в районі розташування цеху.

4. Ступінь можливого ураження виробничого персоналу.

5. Зробити висновки і сформулювати рекомендації.

2.1 Визначення ступеню руйнувань під час вибуху

Ступінь руйнувань будівель, споруд, обладнання залежить від їх конструктивної міцності та величини надлишкового тиску (ΔР) ударної хвилі. Величина надлишкового тиску, в свою чергу, визначається кількістю вибухової речовини (Q) і відстанню від досліджуваної точки до центру вибуху (L).

Під час вибуху газоповітряної суміші вуглеводневих продуктів створюється осередок вибуху, який поділяють на три зони (дивись рисунок 1, с. 82).

Зона 1 — зона детонаційної хвилі (знаходиться в межах хмари вибуху) має радіус R₁:

R₁ = 17,5 (м) (1)

де Q, (тон) - кількість вуглеводневого продукту.

 

В межах цієї зони надзвичайно великий надлишковий тиск ударної хвилі вибуху: ΔР = 1700 кПа.

Зона 2 — зона дії продуктів вибуху (охоплює всю територію, де розлетілись продукти газоповітряної суміші внаслідок її детонації) має радіус R₂:

 

R₂ = l,7 x R₁. (2)

 

Надлишковий тиск вибухової хвилі в межах зони 2 розраховується за формулою:

∆Р = 1300 +50, кПа (3)

де L, м - відстань від центру вибуху до обраної точки в межах зони 2.

 

 

 

Зона 3 — зона дії повітряної ударної хвилі. Надлишковий тиск в цій зоні може бути розрахованим за формулою:

∆P= ,

або визначеним за допомогою графіків (рис.2)

Після визначення величини надлишкового тиску вибухової хвилі в районі цеху можна оцінити ступінь можливих руйнувань (див. додаток 1 та додаток 2, с 93-94).

 

Рис. 2. Графіки залежності надлишкового тиску ∆Р від

кількості пропану Q і відстані до центру вибуху L.

 

Завдання № 1

Умови. Визначити можливу ступінь руйнування будівлі цеху зі збірного залізобетону, що знаходиться на відстані 800 м від вибухонебезпечного сховища, де зберігаються 300 т зрідженого пропану.

Вихідні дані:

Відстань до вибухонебезпечного об ’єкту: L = 800 м

Маса та вид вибухонебезпечної речовини: Q = 300 т зрідже-ного пропану

Будівля: зі збірного залізобетону (два поверхи)

Обладнання: легкі верстати

Комунікації: наземні трубопроводи, кабельні наземні мережі

Рішення:

Зона осередку вибуху

Визначимо за формулами (1), (2), в яку зону осередку вибуху потрапляє наш об’єкт.

 

Радіус зони 1:

R₁ =17,5 Q^⅓, м = 17,5 x = 17,5 x 6,7 = 117 м < 800 м (1)

 

Радіус зони 2:

R₂ = 1,7 x R₁=1,7 x 117 = 199 м < 800 м (2)

 

Тобто наш об’єкт при можливій аварії потрапить в 3-ю зону осередку вибуху.

Надлишковий тиск

Для зони 3 за допомогою графіків (рис. 2, с. 83) знаходимо величину надлишкового тиску ударної хвилі на відстані L = 800 м від центру вибуху, об’ємом Q = 300 т пропану. Це буде ∆P = 25 кПа. (3)

Характер руйнувань

Будівля. З додатку 1 визначаємо, що будівля зі збірного залізобетону від ударної хвилі з надлишковим тиском 25 кПаотримає середні руйнування. (4)

З додатку 2 визначаємо, що середні руйнування нашої будівлі означають:

- руйнування даху;

- руйнування легких внутрішніх перегородок;

- в капітальних стінах з'являться тріщини.

Обладнання. 3 додатку 1 визначаємо:

Легкі верстати отримають сильні руйнування, що означає (додаток 2, с. 94): (5)

- зміщення верстатів з фундаменту;

- деформація верстатів;

- тріщини в деталях.

Комунікації. Наземні трубопроводи отримають здебільшого слабкі руйнування, це означає (додаток 2): пошкодження окремих елементів. Кабельні наземні мережі отримають слабкі руйнування. (6)

Висновок: Під час аварії на вибухонебезпечному об'єкті з вибухом 300 т пропану будівля цеху може отримати середні руйнування. Верстати отримують сильні руйнування, а наземні трубопроводи та кабельні наземні мережі - слабкі руйнування.