Пожароопасных и взрывоопасных объектов

Созидательная деятельность человека направлена на получение энергии, ее накопление и последующее использование, при этом возможен случай неконтролируемого выхода энергии с переходом более высокого энергетического потенциала на низший уровень. Этот процесс обусловлен физико-химическими превращениями в веществе – потенциальном носителе энергии. При этом часть энергии способна реализоваться в виде взрывов, пожаров и механических воздействий.

Результат распределения энергии по видам характеризует опасности для человека и окружающей территории (далее объекта безопасности). Опасность обусловлена негативным действием на объект безопасности, которое заключается в формировании опасных факторов, часть из которых может быть поражающими. Объекты, на которых могут возникать опасные явления со взрывами и пожарами, относят к классу взрывопожароопасных.

Очевидно, что степень опасности вышеуказанных объектов зависит от количества потенциальной энергии, способной реализоваться в виде взрывов и (или) пожаров. В связи с этим Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов (далее ОПО)», принятым Государственной Думой 20 июня 1997 года, определены две категории ОПО.

К первой категории относятся ОПО, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся и транспортируются следующие опасные вещества:

а) воспламеняющие вещества – газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющимися, и температура кипения которых при нормальном давлении составляет 20˚С или ниже;

б) окисляющие вещества – вещества, поддерживающие горение, вызывающие воспламенение и (или) способствующие воспламенению других веществ в результате окислительно-восстановительной экзотермической реакции;

в) горючие вещества – жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления;

г) взрывчатые вещества – вещества, которые при определенных видах внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспространяющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием газов.

При этом для пожароопасных объектов характерны только подгруппы а), б) и в). К пожароопасным объектам относятся объекты нефтяной, газовой, химической, металлургической, лесной, деревообрабатывающей, текстильной, хлебопродуктовой промышленности и др. Кроме этих объектов к пожароопасным могут быть отнесены некоторые объекты жилого, социального и культурного назначения. Статистика подтверждает, что в России около 70% пожаров возникает в непроизводственной сфере, жилых домах и общественных зданиях.

Другую категорию ОПО представляют объекты, использующие оборудование под давлением более 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115˚С. Такими объектами могут быть не только промышленные предприятия, но также транспортные средства со взрывоопасным грузом, некоторые объекты соцкультбыта; в частности, к взрывоопасным объектам относятся предприятия оборонной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, газовой, хлебопродуктовой, текстильной и фармацевтической промышленности, склады взрывчатых, легковоспламеняющихся и горючих веществ, сжиженных газов. Оценка пожаровзрывоопасности веществ и материалов осуществляется по показателям, основной перечень которых представлен в табл.1, приложение 3, а их определение – в табл.2, приложение 3.

В соответствии с Федеральным Законом «О промышленной безопасности ОПО» определены предельные нормы опасных веществ, наличие которых на взрывопожароопасном объекте является основанием для обязательной разработки декларации промышленной безопасности, виды которых указаны в табл.1.12. Этот документ разрабатывается в соответствии с постановлением Правительства №675 от 1 июля 1995 г. «О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации», совместными нормативными документами – приказами МЧС России №222/59 от 4.04.96 г. и Госгортехнадзора России №559/125 от 7.08.96 г., постановлением №66 Госгортехнадзора России от 7.09.99 г.

Таблица 1.12

Предельное количество опасных веществ

для обязательной разработки декларации промышленной безопасности

Наименование и вид опасных веществ	Предельное количество взрывопожароопасного вещества, т
Аммиак
Нитрат аммония (аммиачная селитра)
Нитрат аммония в форме удобрений
Акрилонитрил
Хлор
Оксид этилена
Цианистый водород
Фтористый водород
Сернистый водород
Диоксид серы
Триоксид серы
Алкилы
Метилизоциант	0,15
Воспламеняющиеся газы
Горючие жидкости, находящиеся на товарно-сырьевых базах
Горючие жидкости, используемые в технологическом процессе или транспортируемые по магистральному трубопроводу
Взрывчатые вещества

 

Декларирование осуществляется в целях обеспечения контроля за соблюдением мер безопасности, оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций на промышленном объекте.

Пожары. В соответствии с Федеральным законом «О пожарной безопасности» пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

В физико-химической основе пожара лежит процесс горения. Горение – это сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма и световым излучением. В основе этого процесса лежат быстротекущие химические ре­акции окисления в атмосфере кислорода воздуха. Особенностями горения на пожаре в отличие от других видов горения являются склонность к самопроизвольному рас­пространению огня, сравнительно невысокая степень полноты сгорания, интенсив­ное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления.

Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на следующие виды.

От­дельный пожар – это пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Про­движение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожара­ми возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар – одно­временное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплош­ного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Огневой шторм – это особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными призна­ками которого являются наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагрето­го воздуха, а также приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

Массовый пожар представляет собой совокупность отдельных и сплошных пожаров.

Интенсивность пожара во многом зависит от степени огнестойкости объектов и конструкций, горючести стройматериалов. Строительные и другие материалы по своему поведению в условиях высоких температур подразделяют на:

несгораемые;

трудносгораемые;

сгораемые.

От состава этих материалов, их горючести и зависит огнестойкость.

Огнестойкость зданий и сооружений – это их способность оказывать сопротивление воздействию высоких температур во времени при сохранении своих эксплуатационных свойств. Огнестойкость зависит от пределов огнестойкос­ти основных конструктивных частей зданий и сооружений.

Пожары характеризуются рядом параметров, в том числе:

продолжительнос­тью пожара – временем с момента его возникновения до полного прекращения горения;

площадью пожара – площадью проекции зоны горения на горизонталь­ную или вертикальную плоскость;

зоной горения – частью пространства, в кото­ром происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение;

зоной теплового воздействия – частью пространства, примыкающего к зоне горения, в котором тепловое воздействие приводит к за­метному изменению состояния материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в нем людей без специальной тепловой защиты (теплозащитных кос­тюмов, отражательных экранов, водяных завес и т.п.);

зоной задымления – час­тью пространства, примыкающего к зоне горения и заполненного дымовыми га­зами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудня­ющих действия пожарных подразделений.

Некоторые параметры пожара характеризуют динамику его распространения.

Распространение пожара – процесс распространения зоны горения по поверхно­сти материалов за счет теплопроводности, тепловой радиации и конвекции. Ос­новную роль в распространении пожара играет тепловая радиация пламени. Тепло в окружающую среду передается за счет:

теплопроводности;

конвекции;

излуче­ния.

Пожар в основном распространяется в сторону своего фронта. Фронт сплош­ного пожара – это граница сплошного пожара, по которой огонь распространяет­ся с наибольшей скоростью.

Еще одна группа параметров, характеризующих пожар – температурная. Тем­пература внутреннего пожара – это среднеобъемная температура газовой среды в помещении. Температура открытого пожара – температура пламени. Температура внутренних пожаров, как правило, ниже, чем открытых.

Наиболее сложные и губительные пожары случаются на пожароопасных объектах, а также объектах, на которых при пожарах образуются вторичные факторы поражения и имеет место массовое скопление людей. В част­ности, к таким сложным пожарам относятся:

пожары и выбросы горючей жидкости в резервуарах нефти и нефтепродуктов;

пожары и выбросы газовых и нефтяных фонтанов;

пожары на складах каучука, резинотехнических изделий, предприятий рези­нотехнической промышленности;

пожары на складах лесоматериалов, деревообрабатывающей промышленности;

пожары на складах и хранилищах химикатов;

пожары на технологических установках предприятий химической, нефтехи­мической, нефтеперерабатывающей промышленности;

пожары в жилых домах и учреждениях соцкультбыта, возведенных из дерева.

Последствия пожаров обусловлены действием их поражающих факторов. Ос­новными из них являются:

непосредственное действие огня на горящий предмет (горение);

дистанционное воздействие на предметы и объекты высоких темпера­тур за счет излучения.

В результате происходит сгорание предметов и объектов, их обугливание, разрушение, выход из строя. Уничтожаются все элементы зданий и конструкций, выполненные из сгораемых материалов. Действие высоких темпера­тур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических ферм, балок перекрытий и других конструктивных деталей сооружений. Кирпичные стены и стол­бы деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагревании до 500–600°С наблюдается расслоение кирпича трещинами и разрушение матери­ала. При пожарах полностью или частично уничтожаются или выходят из строя технологическое оборудование и транспортные средства. Гибнут домашние и сель­скохозяйственные животные. Люди гибнут или получают термические поврежде­ния различных степеней – ожоги тела, ожоги верхних дыхательных путей.

Вторичными последствиями пожаров могут быть взрывы, утечка ядовитых или загрязняющих веществ в окружающую среду. Большой ущерб незатронутым пожаром помещениям и хранящимся в них предметам может нанести вода, ис­пользуемая для тушения пожара.

Тяжелые социальные и экономические последствия пожара – это прекращение выполнения объектом, разрушенным пожаром, своих хозяйствен­ных или иных функций.

Противодействие пожарам осуществляется в процессе обеспечения пожарной безопасности. Под пожарной безопасностью понимается состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров. Для этого устанавлива­ются требования пожарной безопасности и противопожарные режимы, осуществ­ляются меры пожарной безопасности. При пожарах силы и средства пожарной охраны осуществляют первоочередные аварийно-спасательные работы, связанные с тушением пожаров.

Общие правовые экономические и социальные основы обеспечения пожар­ной безопасности в стране определяет Федеральный закон «О пожарной безопас­ности».

Взрывы. Тяжелыми чрезвычайными техногенными событиями являются аварийные взрывы. Взрыв – это быстропротекающий процесс физических и химических превра­щений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем простран­стве образуется и распространяется ударная волна, способная привести или при­водящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации (ГОСТ Р22.0.05-94). По другому определению, взрыв – процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу (ГОСТ Р22.0.08-96). Он приводит к образованию сильно на­гретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела. Взрыв в твердой среде сопровождается ее разрушением и дроблением, в воздушной или водной вызывает образование воздушной или гид­равлической ударных волн, которые и оказывают разрушающее воздействие на помещенные в них объекты.

Взрывы происходят за счет освобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ), внутриядерной энергии (ядерный взрыв), элек­тромагнитной энергии (искровой разряд, лазерная искра и др.), механической энергии (при падении метеоритов на поверхность Земли и др.), энергии сжа­тых газов (при превышении давления предела прочности сосуда – баллона, трубопровода и т.п.).

Особенно большая потенциальная опасность взрывов существует на взрывоо­пасных объектах. В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безо­пасности опасных производственных объектов» к ним относятся объекты, на ко­торых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транс­портируются, уничтожаются взрывчатые вещества – вещества, которые при оп­ределенных видах внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспро­страняющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием га­зов.

На взрывоопасных объектах возможны следующие виды взрывов:

неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени и в ограниченном пространстве (взрывные процессы);

образование облаков топливно-воздушных смесей или других химических га­зообразных, пылеобразных веществ, их быстрые взрывные превращения (объем­ный взрыв);

взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся под высоким давлением, или с перегретой жидкостью, прежде всего резервуаров со сжиженным углеводо­родным газом.

Основными поражающими факторами взрыва являются:

воздушная ударная волна, возникающая при ядерных взрывах, взрывах ини­циирующих и детонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топ­ливно-воздушных смесей, взрывах резервуаров с перегретой жидкостью и резер­вуаров под давлением;

осколочные поля, создаваемые летящими обломками разного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей и т.д.

Основными параметрами поражающих факторов при этом выступают:

воздушная ударная волна – избыточное давление в ее фронте;

осколочное поле – количество осколков, их кинетическая энергия и радиус разлета.

В результате действия поражающих факторов взрыва происходит разрушение или повреждение зданий, сооружений, технологического оборудования, транспорт­ных средств, элементов коммуникаций и других объектов, гибель или ранение лю­дей. Вторичными последствиями взрывов являются поражение людей, находящихся внутри объектов, обломками обрушенных конструкций зданий и сооружений, их погребение под обломками. В результате взрывов могут возникнуть пожары, утечка опасных веществ из поврежденного оборудования. При взрывах люди получают тер­мические и механические повреждения. Характерны черепно-мозговые травмы, мно­жественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.