Основные причины пожара на производстве. Пожаро и взрывоопасность веществ, материалов и конструкций

Пожаром называется процесс горения, возникший непроизвольно (или по злому умыслу), который будет развиваться и продолжаться до тех пор, пока не выгорят все горючие вещества и материалы, либо не возникнут условия, приводящие к самопотуханию, либо не будут приняты специальные активные меры по его локализации и тушению.

Горение – химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света.

При длительном нагреве вещества возможно его самовоспламенение.

Различают следующие виды горения: вспышка, возгорание, воспламенение, самовозгорание, самовоспламенение и взрыв.

Вспышка — быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов. Температура вспышки — самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

Возгорание — возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Температура воспламенения — температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температура воспламенения зависит не только от природы вещества, но и от атмосферного давления, концентрации кислорода и других факторов.

Жидкости, способные гореть, делятся на горючие и легковоспламеняющиеся. Горючие жидкости (ГЖ) — жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) — жидкости, имеющие температуру вспышки ниже 61 °С.

Самовозгорание — процесс самонагрева и последующего горения некоторых веществ без воздействия открытого источника зажигания. Начальное самонагревание вещества, приводящее к резкому увеличению скорости экзотермических реакций, может быть вызвано химическими, микробиологическими и тепловыми процессами.

Самовоспламенение — процесс горения, вызванный внешним источником тепла и нагреванием вещества без соприкосновения с открытым пламенем.

Взрыв — это процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Характерный признак взрыва — мгновенный рост высокой температуры и высокого давления газов в месте взрыва.

Нижний концентрационный предел воспламенения газов - это минимальная концентрация горючих газов и паров в процентах в смеси, при которой смесь воспламеняется и горит по всему объему. Верхний концентрационный предел воспламенения - это максимальная концентрация горючих паров в процентах в смеси, при которой смесь воспламеняется и горит по всему объему.

Под очагом пожара понимают место (участок) наиболее интенсивного горения. Первоначальным очагом пожара может быть небольшой участок или предмет, а по мере развития пожара может стать все помещение, охваченное огнем.

При пожаре происходит:

Горение с выделением теплоты, света и продукта сгорания;

Газообмен (массообмен) под воздействием конвенционных потоков горячих и холодных газов, обеспечивающий доставку в зону горения окислителя и отвод из нее продуктов сгорания;

Передача теплоты из зоны горения в окружающее пространство (опасность загорания рядом стоящих объектов).Пожар развивается на определенной площади или в объеме и можетбыть условно разделен на три зоны:

Зона горения - занимает часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения горючих материалов в объеме диффузионного факела пламени.

Зона теплового воздействия - прилегающая к зоне горения часть пространства, в пределах которого протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени и окружающими строительными конструкциями и горючими материалами.

Зона задымления – зона, где продукты сгорания поднимаются над зоной горения в виде тепловой струи и образуют в верхней зоне под перекрытием слой дыма.

Динамика пожара - процесс развития пожара во времени и пространстве, сопровождающийся воздействием его опасных факторов на окружающую среду. Зная законы динамики пожара, можно прогнозировать обстановку и предвидеть ее изменение в ходе развития пожара.

Первая фаза пожара характеризуется тем, что при повышении среднеобъемной температуры до 200°С расход приточного воздуха увеличивается, а затем постоянно снижается (закрытые помещения). В зависимости от условий газообмена состава и способа распределения пожарной нагрузки в помещении или на открытом пространстве время развития первой фазы колеблется. К концу первой фазы резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяетсянабольшую часть горючих материалов и конструкций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличивается концентрация оксида и диоксида углерода и других продуктов сгорания, температура достигает максимума.

В течение второй фазы пожара в связи с ростом температуры наступают пределы огнестойкости некоторых конструкций (прогрев, образование сквозных трещин, обрушение),оттепловой радиации возникает угроза распространения пожара на соседние здания и сооружения. Создаются наиболее опасные условия для людей, находящихся в горящем здании вследствие быстрого распространения огня в смежные помещения и вышележащие этажи, а также накопления токсичных продуктов сгорания.

Пожарные подразделения прибывшие до окончания первой фазы пожара немедленно начинают спасать людей и одновременно подают огнетушащие вещества в очаг пожара и на защиту соседних объектов и смежных помещений.

При третьей фазе пожара скорость выгорания материалов резко падает и начинается процесс догорания и тления деревянных конструкций, предметов домашнего обихода, тканевых и обивочных материалов. Температура среды длительное время остается высокой. В период охлаждения могут разрушиться отдельные конструкции здания, например навесные панели.

Различают взрывчатые химические соединения и взрывчатые смеси, взрывчатые горючие газы, пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Источник зажигания — средство энергетического воздействия, вызывающее возникновение горения. Их подразделяют на открытые (светящиеся) — пламя, искры, раскаленные поверхности оборудования, предметов, световое излучение и др. и скрытые (несветящиеся) — теплота химических реакций, микробиологических процессов, сжатия, трения, ударов и т.п.

Основные опасные и вредные факторы, возникающие при пожаре:

· открытое пламя и искры;

· повышенная температура окружающей среды;

· токсичные продукты горения;

· дым;

· пониженная концентрация кислорода;

· последствия разрушения и повреждения объекта;

· ударная волна, пламя, обрушение^; и разлет осколков, образование вредных веществ с концентрацией в воздухе выше ПДК, проявляющиеся в результате взрыва.

Разрушение и обрушение несущих конструкций зданий и сооружений на промышленных предприятиях при взрыве часто связаны с максимальным ущербом, так как при потере механической прочности, несущей способности тяжелые элементы конструкций, падая, повреждают технологическое оборудование, приводят к травмам и гибели людей.

Причинами пожаров являются:

Неосторожное обращение с огнем (курение в неположенных местах, нарушение правил при огневых работах);

Нарушение правил эксплуатации электрооборудования (перегрузки, короткие замыкания, нарушения изоляции при применении электронагревательных приборов в помещениях с наличием паров легковоспламеняющихся жидкостей и газов и т.д.);

Нарушение технологического процесса производства и правил пожарной безопасности (на угольных производствах - нарушение герметичности оборудования - прорыв прокладок, сальников, разрыв трубопроводов; завышение температур давлений);

Самовозгорание сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, пакли, ветоши, спецодежды, пропитанной растительными маслами, угля каменного.

В зависимости от степени горючести вещества делятся на сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.

Наиболее пожароопасными и пожаро-, взрывоопаснымн видами сырья и готовой продукции являются:

Жидкости - нефть, бензин, керосин, масла; спирты (метиловый, этиловый,, бутиловый);лаки, краски;

Газы - аммиак, ацетилен, бутан, водород, метан, сероводород;

Твердые вещества - древесина и изделия из нее, каучук, резина, хлопок, лен, конопля, каменный уголь, торф и др.

Хранение (складирование) веществ и материалов должно осуществляться с учетом совместимости их хранения, а также однородности средств тушения согласно приложению 7 Межгосударственного стандарта «ГОСТ 12.1.004-91. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования», приложению 3 «Общих правил пожарной безопасности Республики Беларусь для промышленных предприятий. ППБ

1.01-94», утвержденных приказом Главного пожарного инспектора Республики Беларусь по пожарному надзору от 30 декабря 1994 г. № 29.

Условия развития пожара в зданиях и сооружениях во многом определяются степенью их огнестойкости. Степенью огнестойкости называется способность здания (сооружения) в целом сопротивляться разрушению при пожаре. Здания и сооружения по степени огнестойкости подразделяются на восемь степеней. Степень огнестойкости здания (сооружения) зависит от возгораемости и огнестойкости основных строительных конструкций и от пределов распространения огня по этим конструкциям.

По возгораемости строительные конструкции подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемыми являются строительные конструкции, выполненные из несгораемых материалов (бетонные, кирпичные здания и сооружения). Трудносгораемыми считаются конструкции, изготовленные из трудносгораемых материалов или из сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких темпе­ратур несгораемыми материалами (например, противопожарная дверь, выполненная из дерева и покрытая листовым асбестом и кровельной сталью). К сгораемым относятся конструкции, выполненные из сгораемых материалов (деревянные сооружения).

Огнестойкость строительных конструкций характеризуется пределом огнестойкости, под которым понимают время в часах, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность, т. е. конструкция уже не может выполнять свои обычные эксплуатационные функции. Потеря несущей способности означает обрушение конструкции.

Для комплексного решения вопросов противопожарной защиты вновь проектируемых, реконструируемых и действующих объектов первостепенное значение имеет их объективная оценка пожарной опасности технологических процессов производств, оборудования, агрегатов и установок и их классификация по взрывной, взрыво- и пожарной опасности.

В основе нормативной классификации производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной безопасности лежат сравнительные данные, определяющие вероятность возникновения пожара или взрыва в зависимости от свойства и состояния веществ и материалов, обращающихся в производстве.

Производственные здания и склады по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на следующие категории: А, Б, В1—В4, П, Г2, Д (НПБ 5—2000 «Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной безопасности»; СНБ 2.02.03—03 «Ограничение распространения пожара в зданиях и сооружениях. Объемно-планировочные и конструктивные решения»).

Определение категории помещений в зависимости от характеристики веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении, приведено ниже.

Категория Л (взрывопожароопасные) — ГГ, ЛВЖ 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.

Категория Б (взрывопожароопасные) — горючие пыли или волокна, ЛВЖ с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные, пылевоздушные и паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

Категория В1—В4 (пожароопасные) — ГЖ и трудногорючие жидкости, горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли 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 категории А и Б.

Категория Г1 — ГГ и ЛВЖ, сжигаемые в качестве топлива.

Категория Г2— негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. Процессы, связанные со сжиганием в качестве топлива ГЖ, а также твердых горючих веществ и материалов.

Категория Д— негорючие вещества и материалы в холодном состоянии; допускается относить к данной категории некоторые предметы мебели, находящиеся на рабочих местах.

Объемно-планировочные, конструктивные, инженерные и организационно-технические решения, направленные на обеспечение безопасной эвакуации людей и материальных ценностей, должны соответствовать требованиям строительных норм Республики Беларусь «СНБ 2.02.02-2001. Эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре» (далее СНБ 2.02.02), строительных норм и правил «СНиП 2.01.02-85*. Противопожарные нормы», «Общих правил пожарной безопасности Республики Беларусь для общественных зданий и сооружений ППБ 1.04 -2002» и других нормативных документов.

Согласно требованиям «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 34.21.122-87», утвержденной Главным техническим управлением Минэнерго СССР 12.10.1987 года, здания и сооружения должны быть обеспечены исправной молниезащитой.

В зависимости от категории производств к объектам предъявляются различные противопожарные требования. Производственные здания и сооружения в соответствии с нормами технологического проектирования подразделяются на пять категорий огнестойкости, они должны отвечать требованиям огнестойкости, т.е. фактическая степень огнестойкости здания должна быть больше требуемой.