Меры противопожарной защиты можно разделить на пассивные и активные.
Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо предусмотреть удобство подхода и проникновения в помещения пожарных подразделений, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями, конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зданий, противопожарные разрывы, преграды для распространения огня, выполнение конструкция здания из трудногорючих материалов и т.д.
Активные меры заключаются в создании автоматической пожарной сигнализации, установке систем автоматического пожаротушения, снабжении помещений первичными средствами пожаротушения и др.
Пассивные меры. Архитектурно-планировочные решения заключаются в зонировании территории предприятия и установлении между отдельными зданиями противопожарных разрывов.
Зонирование территории предприятия осуществляют исходя из технологической связи и характера пожарных опасностей, присущих различным технологическим процессам. Здания, сооружения, склады с повышенной пожарной опасностью располагают с подветренной стороны.
Противопожарные разрывы делают для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое. Величина противопожарного разрыва зависит от степени огнестойкости зданий, категории пожарной опасности, протяженности и этажности зданий.
Для приближенного определения величины противопожарного разрыва R (м) можно использовать следующую зависимость:
где k – коэффициент, зависящий от температуры горящего объекта, расположения и степени черноты горящего и облучаемого объекта (обычно 0,85…0,95); F – площадь максимально возможного пламени горящего объекта.
Для ограничения распространения пожара в зданиях внутри здания предусматриваются специальные конструктивные мероприятия. К ним можно отнести: противопожарные стены, противопожарные зоны, противопожарные перекрытия, легкосбрасываемые конструкции, огнепреградители, системы противодымной защиты зданий и др.
Противопожарные стены (брандмауэры) применяют для разделения цеха на противопожарные отсеки. Противопожарные стены опираются на фундаменты или фундаментные балки, возводятся на всю высоту здания.
Противопожарные зоны – это разделительные зоны для ограничения распространения пожара в здании. Обычно это пролет здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяет здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.
Противопожарные перекрытия исключают распространение пожара по вертикали здания, они выполняются без проемов и отверстий и примыкают к глухим (не имеющим остекления) участкам наружных стен.
Легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) обеспечивают снижение нагрузки на конструкцию здания при взрывном горении. В качестве легкосбрасываемых конструкций используют остекление зданий, двери, распашные ворота, поворотные панели, сбрасываемые участки крыши. При взрыве ЛСК сбрасываются за счет повышенного давления внутри здания (ударной волны), предотвращая тем самым разрушение здания.
Огнепреградители - это устройства, пропускающие паровоздушные смеси, но препятствующие распространению пламени. Огнепреградители устанавливают в трубопроводах горючих газов, на резервуарах горючих жидкостей. Они представляют собой металлический корпус, заполненный негорючими насадками, гравием, металлической сеткой и т.п.
Противодымная защита снижает задымление здания при пожаре и обеспечивается конструктивными решениями, которые не позволяют распространяться дыму по горизонтальным и вертикальным каналам в здании. К таким конструктивным решениям можно отнести:
q создание незадымляемых лестниц путем устройства воздушных зон с подпором воздуха;
q использование оконных проемов, фонарей для удаления дыма;
q устройство дымовых люков, проемов, шахт, через которые из помещения удаляется дым.
Активные меры защиты заключаются в обнаружении пожара (автоматической сигнализации о пожаре) и его тушении.
Пожарная сигнализация может быть электрическая и автоматическая. При использовании электрической пожарной сигнализации извещение о пожаре осуществляется в течение нескольких секунд. Система сигнализации состоит из приемной станции и соединенных с ней извещателей. В зависимости от способа включения извещателей электрическая пожарная сигнализация подразделяется на лучевую и шлейфную (рис.1). При лучевой системе каждый извещатель самостоятельно сообщается со станцией при помощи двух проводов - прямого и обратного. При этой системе приемная станция может принимать одновременно сигналы от всех извещателей. Шлейфная система предусматривает последовательное включение извещателей в один общий провод (шлейф). Начало и конец провода присоединены к приемной станции. На один шлейф может быть включено до 50 извещателей.
Сигнал о пожаре подается нажатием кнопки извещателя. Извещатели устанавливают на видных местах в производственных помещениях, а также и вне помещений для того, чтобы возникший вблизи пожар не мог препятствовать пользованию извещателем.
В автоматической пожарной сигнализации используются термостаты, которые при повышении температуры до заданного предела включают извещатели. Автоматическим пожарным извещателем может быть металлическая пластинка, состоящая из сплава различных материалов с различным коэффициентом расширения. В случае повышения температуры до определенного предела пластинка выгибается и соединяет два электрических контакта, приводящие в действие звуковые и световые сигналы.
Очаги горения обнаруживают также путем регистрации оптического излучения и мерцания пламени, задымленности, теплового излучения, степени ионизации окружающей среды, изменения температуры и давления. В зависимости от способа регистрации датчики систем пожаровзрывозащиты разделяются на датчики пламени, дымовые, тепловые, ионизационные, датчики давления и комбинированные, регистрирующие несколько параметров.
Системами пожарной сигнализации оборудуют технологические установки повышенной пожарной опасности, производственные здания, склады. Пожарная сигнализация имеют большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствуют своевременному их обнаружению и вызову пожарных подразделений к месту возникновения пожара.
Тушение пожара осуществляется следующими основными способами:
q изоляцией очага горения от воздуха или поступления горючего (изоляция);
q снижением концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить горение (разбавление);
q охлаждение очага горения ниже температуры воспламенения (самовоспламенения, вспышки) – (охлаждение);
q торможение (ингибирование) скорости химических реакций окисления (ингибирование);
q механический срыв пламени в результате воздействия на него струи газа или жидкости (механический срыв).
Огнетушащие вещества. К огнетушащим веществам относят воду, подаваемую в очаг горения сплошной струёй или в распыленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаждающий эффект; воздушно-механическую пену, оказывающие в основном изолирующее действие; инертные газы (углекислый газ, азот, водяной пар), оказывающие разбавляющее действие; галогенуглеводородные составы, обладающие свойствами химических ингибиторов; порошковые составы, обладающие универсальными огнетушащими свойствами; комбинированные составы (сочетание порошковых и пенных составов, водогалогенуглеводородные эмульсии).
Выбор вещества для тушения пожара зависит от технологии производства, свойств применяемого сырья, условий, исключающих появление вредных побочных явлений при реагировании огнетушащего средства с горящим веществом (например, взрывов, образования токсичных газов) и др.
Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распространенным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью, значительным увеличением объема при парообразовании (1 кг воды образует при испарении свыше 1700 л пара). Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения.
Учитывая высокую электропроводность воды, ее нельзя применять для тушения пожаров на электроустановоках, находящихся под напряжением.
При тушении водой нефтепродукты и другие горючие вещества всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эффект тушения подобных веществ резко снижается.
Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй. Сплошные мощные струи сбивают пламя, одновременно охлаждая поверхность. Распыленная струя в ряде случаев более эффективна, чем сплошная, т.к. создаются лучшие условия для испарения воды, и следовательно, для повышения охлаждения и разбавления горючей среды.
Для улучшения свойств воды при тушении пожара в нее могут добавляться различные химические вещества. Например, при добавлении к воде поверхностно-активных веществ (смачивателей) в 2...2,5 раза снижается расход воды и уменьшается время тушения. Так, введение в воду от 0,5 до 2,0 % смачивателя повышает эффект тушения пожаров плохо смачиваемых веществ и материалов почти в два раза. Для получения водохимических растворов в воду добавляют также сульфонаты, сульфонолы, пенообразователи.
Хороший эффект при тушении пожаров достигается применением водных эмульсий галогенированных углеводородов (смесь воды с 5... 10 % бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.), т.к. при этом наряду с охлаждающим действием воды проявляется ингибирующее действие галогенированных углеводородов.
Тушение пеной. Слой пены препятствует воздействию тепла зоны горения на поверхность горючих веществ и оказывает изолирующее действие. Пену (химическую и воздушно-механическую) применяют для тушения твердых веществ, ЛВЖ с плотностью менее 1,0 и не растворяющихся в воде.
Химическая пена образуется в результате реакции между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя.
Воздушно-механическая пена - коллоидная система, состоящая из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Ее получают смешиванием воды и пенообразователя с одновременным примешиванием с воздухом.
Огнетушащие свойства воздушно-механической пены определяются ее кратностью, под которой понимается отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Пены бывают низкократные - с кратностью от 8 до 40, средней кратности - от 40 до 120 и высокократные - свыше 120.
Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих составов для объемного тушения используют инертные разбавители - водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие вещества). Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции.
Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических площадках.
Углекислый газ применяют для объемного тушения пожаров на складах ЛВЖ, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, в помещениях и зонах, где расположено электрооборудование, находящееся под напряжением, а также дорогое оборудование и ценности, которые могут быть повреждены водой и пеной (компьютерные залы, картинные галереии и т.д.). Углекислым газом нельзя тушить щелочные и щелочноземельные металлы, некоторые гидриды металлов.
Тушение порошковыми составами. Эти составы обладают высокой огнетушащей эффективностью. Они способны подавлять горение различных соединений и веществ для тушения которых не применимы вода и пена (металлы и металлорганические соединения и т. п.), их можно применять при тушении пожаров на электроустановках под напряжением. Основную роль при тушении порошками играетих способность ингибировать пламя. Огнетушащий эффект, например, порошков на основе бикарбонатов щелочных металлов значительно превышает эффект охлаждения или разбавления диоксидом углерода, выделяющимся при разложении этих порошков.
Многие огнетушащие вещества повреждают оборудование. Поэтому выбор вида огнетушащего вещества определяется не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью минимизации ущерба, которое может быть приченено помещению и находящимся в нем предметам и оборудованию.
Стационарные установки тушения пожара. В зависимости от используемых в установках огнетушащих веществ они подразделяются на водяные, пенные, газовые и порошковые.
Водяные стационарные установки получили наиболее широкое распространение. Применяются стационарные установки двух типов – спринклерные и дренчерные.
Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры, легкоплавкий замок которых открывается при повышении температуры. Спринклерные установки имеют основной и автоматический (вспомогательный) водопитатели. Автоматический водопитатель (водонапорный бак, гидропневматическая установка, водопровод и др.) должен подавать воду до включения основного водопитателя (насосных станций). Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4°С, а в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом.
Спринклерная установка представляет собой систему разветвленных трубопроводов, размещенных под потолком помещения, в которые вмонтированы спринклеры (спринклерные головки). Каждый спринклером орошает от 9 до 12м 2 площади пола.
Выходное отверстие в спринклерной головке закрыто легкоплавким замком. При повышении температуры припой замка расплавляется (тмпература плавления припоя замка 72 °С), замок под действием давления воды, которой заполнены трубопроводы, выбрасывается, и вода разбрызгивается, ударяясь о дефлектор. В спринклерных головках совмещены датчики и приспособления для выбрасывания воды. В спринклерных установках вскрываются лишь те головки, которые оказались в зоне высокой температуры пожара. Спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью - они вскрываются через 2...3 мин с момента повышения температуры.
Дренчерные установки применяют в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее оборудование. Дренчерные головки устроены аналогично спринклерным, но у них отсутствует легкоплавкий замок. Поэтому трубопроводы под потолком не заполнены водой, которая подается только при включении насосов подачи воды. Насосы могут включаться вручную или автоматически при подаче сигнала от автоматического извещателя. Если спринклерная установка срабатывает только над очагом пожара, то дренчерная орошает водой весь орошаемый объем. Так как трубопроводы не заполнены водой, то дренчерные установки могут использоваться и при минусовых температурах в помещении.
В установках водопенного тушения основным элементом является генератор пены. В генераторе пены водяная эмульсия, проходя через распылитель 1, расширяется в диффузоре 2 и попадает на металлическую сетку 3, где насыщается воздухом, что и дает обильное ценообразование..
Установки газового пожаротушения могут быть объемного и локального пожаротушения (по объему и по площади). В помещениях объемом до 3000 м 3 применяют объемное тушение углекислым газом, азотом, аргоном, а объемом до 6000 м 3 - фреоном. Назначение установки - быстро заполнить помещение газовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию инертного, при которой прекращается горение. Установки размещают в отдельном помещении; пуск их осуществляют специальным автоматическим устройством.
Установки для тушения пожаров порошковыми составами могут иметь различные схемы и выполняться с электрическим и пневмомеханическим пуском.
На начальной стадии пожара и в помещениях, которые не оборудованы стационарными установками используются портативные первичные средства тушения пожара.
Использование мер противопожарной защиты на объекте зависит от его особенностей (характер и особенности объекта, его местоположение и размеры, материальные ценности и вид оборудования) и от требований действующих норм. Все применяемые меры противопожарной защиты можно условно разделить на пассивные и активные.
Пассивные меры защиты сводятся к рациональным архитектурно – планировочным решениям. Ещё на стадии проектирования необходимо предусмотреть: удобство подхода и проникновения в здание пожарных подразделений; уменьшение степени опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями промышленного объекта; конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зданий; рациональное использование производственного освещения и т. д.
К активным мерам защиты относят: системы автоматической пожарной сигнализации; установки автоматического пожаротушения; техническое оборудование первой пожарной помощи; специальные средства подавления пожаров и взрывов промышленных объектов; вспомогательное оборудование, используемое пожарными подразделениями.
Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров. При отсутствии пожарной сигнализации от момента обнаружения пожара до вызова пожарных подразделений проходит большой промежуток времени, что в большинстве случаев приводит к полному охвату помещения пламенем. Основная задача автоматической пожарной сигнализации – обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.
В настоящее время наиболее часто используют тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.
Тепловые извещатели по принципу действия разделяются на максимальные, дифференциальные и максимально – дифференциальные. Первые срабатывают при достижении определённой температуры, вторые – при определённой скорости нарастания температуры, а третьи от любого значительного изменения температуры. Дымовые пожарные извещатели обладают меньшей инерционностью по сравнению с тепловыми. Они бывают точечными и линейно – объёмными. Точечные дымовые извещатели используют ионизационный эффект. В открытой камере извещателя за счёт радиоактивного источника происходит ионизация воздуха, что в свою очередь приводит к протеканию между двумя электродами камеры небольшого электрического тока. При попадании дыма в открытую камеру происходит уменьшение электрического тока, в результате чего включается цепь электронного реле. Линейно – объёмный дымовой извещатель оптического типа работает по принципу изменения силы света при задымлении.
Световые извещатели работают не принципе регистрации инфракрасного или ультрафиолетового излучения пламени. Они обладают высокой чувствительностью и включают сигнализацию почти немедленно после появления небольшого источника радиационной теплоты в пределах прямой видимости извещателя.
Звуковые пожарные извещатели представляют собой приёмопередатчик ультразвуковых колебаний, который настраивают на форму стоячей волны в пределах защищаемого объёма. Принцип действия извещателя заключается в том, сто форма стоячей волны нарушается в результате изменения скорости звука в воздушном пространстве из – за влияния образующихся при пожаре конвективных потоков.
Предотвращение развития пожара зависит не только от скорости его обнаружения, но и от выбора средств и способов пожаротушения.
Огнетушащие вещества
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:
1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;
2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;
3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;
4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа и воды;
5) создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.
Вода
Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды, он оказывает изолирующее действие на очаг пожара.
Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии.
Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы.
Воду при пожаре используют на наружное и внутреннее пожаротушение. Расход воды на наружное пожаротушение принимают в соответствии со строительными нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного помещения.
Одним из основных условий, которым должны удовлетворять наружные водопроводы, является обеспечение постоянного давления в водопроводной сети, поддерживаемого постоянно действующими насосами, водонапорной башней или пневматической установкой. Это давление часто определяют из условия работы внутренних пожарных кранов.
Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.
По способу создания давления воды пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и низкого давления. Пожарные водопроводы высокого давления устраивают таким образом, чтобы давление в водопроводе постоянно было достаточным для непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов низкого давления передвижные пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту пожара.
Система пожарных водопроводов находит применение в различных комбинациях: выбор той или иной системы зависит от характера производства, занимаемой им территории и т.п.
К установками водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную, заполненную водой систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещения и оборудования в зоне действия головок.
К недостаткам воды следует отнести плохую смачиваемость по отношению к ряду металлов. Для улучшения тушащих свойств воды к ней можно добавлять поверхностно активные вещества. Воду нельзя применять для тушения ряда металлов, их гидридов, карбидов, а так же электрических установок.
Пены являются широко распространённым, эффективным и удобным средством пожаротушения. Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Существуют различные классификации пен, например по устойчивости, кратности, основе пенообразователя, вязкости и т. д.
Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены.
Газы
При тушении пожаров инертными газообразными разбавители используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащие действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих составов занимает двуокись углерода (углекислый газ), которую применяют для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей и т.д.
Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
В последнее время разработан новый способ подачи газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем, который обладает существенным преимуществами перед способом, основанным на подаче сжатых газов.
При новом способе подачи практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий для ее подачи. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительных охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанно с возможным разрушением ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов создается мягкий режим заполнения без опасного повышения давления.
Ингибиторы
Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы - ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).
Галоидоуглеводороды плохо растворятся в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Огнетушащие свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением моряной массы содержащегося в них галоида.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными для пожаротушения физическими свойствами. Так, высокие значения плотности жидкости и паров обуславливают возможность создания огнетушащей струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнетушащих паров около очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют использовать эти составы при минусовых температурах.
В последнее время для тушения пожаров всё больше широко применяют огнетушащие порошки. Они могут применяться для тушения пожаров твёрдых веществ, различных горючих жидкостей, газов, металлов, а также установок, находящихся под напряжением.
Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т.е. способностью тушить любые материалы, в том числе нерушимые всеми другими средствами.
Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений (их изготавливает промышленность на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, фосфорно-аммонийных солей, порошок на основе грифита для тушения металлов и т.д.).
У порошков есть ряд преимуществ перед галоидоуглеводородами: они и продукты их разложения не опасны для здоровья человека; как правило, не оказывают коррозионного действия на металлы; защищают людей, производящих тушение пожара, от тепловой радиации.
Следует отметить, что порошковыми составами можно ликвидировать горение сравнительно небольших объёмов и площадей, поэтому они используются для зарядки ручных и переносных огнетушителей. Порошки рекомендуется применять в начальной стадии пожаров.
Многие огнетушащие вещества, применяемые в автоматических системах пожаротушения, повреждают технологические установки. Поэтому выбор типа огнетушащего вещества должен определяться не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью обеспечить минимальное суммарное повреждение, которое может быть причинено зданию и оборудованию.
Аппараты пожаротушения
Аппараты пожаротушения подразделяют на передвижные (пожарные автомашины), стационарные установки и огнетушители (ручные до 10 л. и передвижные и стационарные объемом выше 25 л.).
Пожарные автомашины делят на автоцистерны, доставляющие на пожар воду и раствор пенообразователя и оборудованные стволами для подачи воды или воздушно-механической пены различной кратности, и специальные, предназначенные для других огнетушащих средств или для определенных объектов.
Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения без участия людей. Их монтируют в зданиях и сооружениях, а также для защиты наружных технологических установок. По применяемым огнетушащим средствам их подразделяют на водяные, пенные, газовые, порошковые и паровые. Стационарные установки могут быть автоматическими и ручными с дистанционным пуском. Как правило, автоматические установки оборудуются также устройствами для ручного пуска.
Наиболее широкое распространение получили установки водяного и пенного тушения двух типов: спринклерные и дренчерные.
Спринклерная установка – наиболее эффективное средство тушения обычных горючих материалов в начальной стадии развития пожара. Спринклерные установки включаются в работу автоматически при повышении температуры в защищаемом объёме выше заданного предела. Вся система состоит из трубопроводов, прокладываемых под потолком помещения и спринклерных оросителей, размещаемых на трубопроводах с заданным расстоянием друг от друга.
Дренчерные установки отличаются от спринклерных отсутствием клапана в оросителе. Дренчерный ороситель всегда открыт. Включение дренчерной системы в действие производится вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя с помощью контрольно – пускового узла, размещаемого на магистральном пожарном трубопроводе. Спринклерная установка срабатывает над очагом пожара, а дренчерная орошает водой весь защищаемый объём.
В начальной стадии пожара можно использовать портативные средства первичного пожаротушения.
Первичные средства пожаротушения
К ним относятся огнетушители, вёдра, ёмкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты, кошма и т. д.
Огнетушители являются одним из наиболее эффективных первичных средств пожаротушения. Огнетушители в зависимости от заряжаемого огнетушащего вещества подразделяют на: жидкостные, углекислотные, химпенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные. В жидкостных огнетушителях применяют воду с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения температуры замерзания и т.д.), в углекислотных - сжиженную двуокись углерода, в химпенных - водяные растворы кислот и щелочей, в хладоновых - хладоны 114В2, 13В1, в порошковых - порошки ПС, ПСБ-3, ПФ и т.д. Огнетушителями маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его вместимость (объем). Огнетушащее вещество подаётся в зону горения под действием избыточного давления во внутреннем объёме огнетушителя.
Применение огнетушителей:
1. Углекислотные - тушение объектов под напряжением до 1000В.
2. Химпенные - тушение твердых материалов и ГЖ на площади до 1 кв.м.
3. Воздушнопенные - тушение загорания ЛВЖ, ГЖ, твердых (и тлеющих) материалов (кроме металлов и установок под напряжением).
4. Хладоновые - тушение загорания ЛВЖ, ГЖ, горючих газов.
5. Порошковые - тушение материалов, установок под напряжением; заряженные МГС, ПХ - тушение металлов; ПСБ-3, П-1П - тушение ЛВЖ, ГЖ, горючих газов.
В промышленности применяют жидкостный огнетушитель марки ОЖ – 7, который заряжается водой с добавками ПАВ или водным раствором сульфанола, сульфоната, пенообразователя или смачивателя.
К классу химических пенных огнетушителей относятся огнетушители марок ОХП – 10 и ОХВП – 10. При приведении в действие химического пенного огнетушителя, в его внутреннем объёме происходит смешение ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи. В результате их взаимодействия образуется углекислый газ, который интенсивно перемешивает жидкость, образуя пену. Давление в корпусе огнетушителя повышается и пена выбрасывается наружу.
В производственных условиях также применяют воздушнопенные огнетушители марок ОВП – 5, ОВП – 10, ОВП – 100, ОВПУ – 250. Зарядом в них является 6% - ный водный раствор пенообразователя ПО1. Давление в корпусе огнетушителей создаётся углекислым газом, находящимся в специальных баллонах, расположенных внутри или снаружи огнетушителя. В огнетушителях этого типа воздушно – механическая пена образуется в специальном раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, перемешивается с воздухом.
Углекислотные огнетушители (ОУ – 2А, ОУ – 5, ОУ - 8) заполнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6…7 МПа. После открытия вентиля в специальном раструбе диоксид углерода переходит в твёрдое состояние и виде аэрозоля подаётся в зону горения. Эти огнетушители используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Модернизированным вариантом углекислотного огнетушителя является углекислотно – бромэтиловый огнетушитель (ОУБ – 3, ОУБ – 7). Эти огнетушители содержат заряд, состоящий из 97% бромистого этила, 3% сжиженного диоксида углерода и сжатого воздуха, вводимого в огнетушитель для создания рабочего давления. Огнетушители этого типа используют для тушения горящих твёрдых и жидких материалов, электрооборудования и радиоэлектронной аппаратуры.
Порошковые огнетушители (ОПС – 6, ОПС – 10, ОППС – 100) имеют ёмкость для хранения запаса порошка и специальный баллон, в котором под давлением 15 МПа находится (азот, воздух), необходимый для выталкивания порошка из внутреннего объёма огнетушителя. Эти огнетушители предназначены для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочно – земельных металлов, кремнийорганических соединений.
Размещают огнетушители в легкодоступных местах. Воздействие на огнетушители отопительных приборов, прямых солнечных лучей не допустимо.
Пожарная профилактика
Пожары на обжитых человеком территориях, на предприятиях возникают в большинстве случаев в связи с нарушением технологического режима. Это к сожалению частое явление и государством предусмотрены специальные документы, описывающие основы противопожарной защиты. Это стандарты: ГОСТ 12.1.004-76 "Пожарная безопасность" и ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность".
Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные и эксплуатационные.
Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж рабочих и служащих, организацию добровольны пожарных дружин, пожарно-технических комиссий, издание приказов по вопросам усиления пожарной безопасности и т.д.
К техническим мероприятиям относятся соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования.
Мероприятия режимного характера - это запрещение курения в неустановленных местах, производства сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и т.д.
Эксплуатационными мероприятиями являются своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.
Противопожарные разрывы
Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При определении противопожарных разрывов исходят из того, что наибольшую опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара. Количеством принимаемой теплоты соседним с горящим объектом зданием зависит от свойств горючих материалов и температуры пламени, величины излучающей поверхности, площади световых проемов, группы возгораемости ограждающих конструкций, наличия противопожарных преград, взаимного расположения зданий, метеорологических условий и т.д.
урока
по дисциплине “Охрана труда”
Тема: “Пожарная защита на производственных объектах”
Разработала преподаватель Н.П.Лещенко
Тема: “Пожарная защита на производственных объектах”
Цели:
1 – сформировать понятия пассивных и активных мер защиты от пожара, изучить методы тушения пожара, огнетушащие вещества и особенности их применения;
2 – развивать логическое мышление, память, внимание, умение сравнивать и анализировать, развитие творческой активности учащихся, развитие познавательных интересов
3 – воспитывать трудолюбие, культуру речи и общения, самостоятельность, Развитие умений воспринимать и осмысливать знания, применять их для решения поставленных задач.
Вид урока : комбинированный урок
Оборудование :
аппаратное обеспечение : компьютер, проектор, экран;
противогазы, респираторы, ведро, багор, углекислотный огнетушитель, порошковый огнетушитель
Основная: В.А.Девисилов. Охрана труда. Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. – 400 С.: ИЛ. – (Серия «Профессиональное образование»).
Дополнительная:
А.Ф.козьяков, Л.ЛМорозова. Охрана труда. – М.: Машиностроение, 1990. – 256 с.
План урока:
6 Домашнее задание 2 мин
Ход урока
Организационный момент.
Приветствие
Проверка посещаемости
Объявление рейтинговой системы оценки (слайды 2-3)
Оценка «5» - > 12 баллов
Оценка «4» - 10-12 баллов
Оценка «3» - Вопросы будут оцениваться:
Красные – 1,5 балла
Синие – 1 балл
Зелёные – 0,5 балла
Объявление темы и цели занятия (слайд 4)
Тема урока: «Пожарная защита на производственных объектах»
Цели: изучить пассивные и активные меры защиты от пожара, методы тушения пожара, огнетушащие вещества и особенности их применения.
Актуализация знаний учащихся.
Фронтальный опрос с места по вопросам
Защита от вибрации;
Защита от радиации;
Защита от теплового излучения;
Электробезопасность;
Защита от загрязнения воздушной среды;
Защита от загрязнения водной среды;
Защита от воздействия механических факторов
2.2 Тестирование по карточкам трёх уровней
(см. приложение 1) (слайд 5)
1-ый уровень - максимальное количество баллов «4»
2-ой уровень - максимальное количество баллов «5»
3-ий уровень - максимальное количество баллов «7»
Каждый правильный ответ оценивается 0,5 балла.
Проверка заданий осуществляется с помощью проектора с выводом правильных ответов на экран (слайд 6). Ребята оценивают себя сами, или работают в паре.
Формирование новых знаний и умений
Актуализация опорных знаний с выводом ответов и вопросов на экран
Вопрос 1. Что такое пожар?
Ответ. Это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и создающее опасность для жизни и здоровья людей.
Вопрос 2. К каким негативным факторам относятся пожары и почему?
Ответ. Пожары относятся к опасным негативным факторам, потому что их воздействие приводит к травме, отравлению и гибели человека, а также материальному ущербу.
Вопрос 3. Как называется окислительный процесс, возникающий при контакте горючего вещества и источника зажигания?
Ответ. Горение.
Вопрос 4. Как называется процесс мгновенного сгорания паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, вызванный непосредственным воздействием источника воспламенения?
Ответ. Вспышка.
Вопрос 5. Как называется явление возникновения горения под действием источника зажигания?
Ответ. Возгорание.
Вопрос 6. Что такое взрыв?
Ответ. Это быстрое химическое превращение вещества, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Вопрос 7. Что такое тление?
Ответ. Это беспламенное горение твёрдого вещества, поверхность которого раскалена и излучает свет и тепло.
Вопрос 8 . Как называется способность вещества или материала к горению под воздействием источника зажигания?
Ответ. Горючесть.
Вопрос 9. Как материалы подразделяются по горючести?
Ответ. - негорючие (несгораемые)
Трудногорючие (трудносгораемые)
Горючие (сгораемые)
Вопрос 10. Назовите источники пожара?
Ответ. - Открытое пламя и искры
Короткие замыкания
Разряды статического электричества
Разряды молний
Вопрос 11. К опасным факторам пожара относятся:
Ответ. - Открытое пламя и искры
Повышенная температура окружающей среды
Токсичные продукты горения
Пониженная концентрация кислорода
Последствия разрушения и повреждения объектов
Опасные факторы, проявляющиеся в результате взрыва (ударная волна, пламя, обрушение конструкций
Тема урока: «Пожарная защита на производственный объектах» (слайд 20)
1. Пассивные и активные меры защиты
2. Методы тушения пожаров
3. Огнетушащие вещества и особенности их применения
3.4. Значимость темы
Прошу обратить ваше внимание, что тема нашего занятия очень важная не только для жизни, но и для вашей дальнейшей трудовой деятельности. Каждый из вас может в дальнейшем быть мастером, бригадиром, начальником участка, а это значит быть ответственным не только за свою жизнь, но и за жизнь других людей, поэтому знать правила пожарной безопасности, методы защиты от пожара необходимо каждому.
Приступаем к первому вопросу
Пассивные и активные меры защиты (слайд 21)
Меры противопожарной защиты делятся на активные и пассивные.
Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. При проектировании здания необходимо предусмотреть удобство подхода и проникновения пожарных подразделений в помещение, снижение опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями, конструктивные меры, обеспечивающие незадымленность зданий, противопожарные разрывы и т.д.
Активные меры заключаются в создании автоматической пожарной сигнализации, установке систем автоматического пожаротушения, снабжении помещений первичными средствами пожаротушения.
Пассивные меры сводятся к архитектурно-планировочным решениям. Они заключаются в зонировании территории предприятия и установлении между отдельными зданиями противопожарных разрывов. (слайд 22)
Зонирование территории предприятия осуществляется исходя из технологической связи и характера пожарных опасностей. Здания, сооружения, склады с повышенной пожарной опасностью располагают с подветренной стороны.
Противопожарные разрывы делают для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое. Величина противопожарных разрывов зависит от степени огнестойкости зданий, протяженности и этажности зданий.
Для ограничения распространения пожара внутри здания предусматриваются специальные конструктивные мероприятия. (Слайд 23-25)
Противопожарные стены (брандмауэры) применяют для разделения цеха на противопожарные отсеки. Противопожарные стены опираются на фундаменты и возводятся на всю высоту здания.
Противопожарные зоны – это разделительные зоны для ограничения распространения пожара в здании. Обычно это пролёт здания, отделяемый стенами и покрытиями, который разделяет здание на пожарные отсеки с разной пожарной опасностью.
Противопожарные перекрытия исключают распространение пожара по вертикали здания, они выполняются без проёмов и отверстий и примыкают к глухим участкам наружных стен.
Легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) обеспечивают снижение нагрузки на конструкции здания при взрывном горении. В качестве ЛСК используют остекление зданий, двери, распашные ворота, поворотные панели, сбрасываемые участки крыши.
Противодымная защита снижает задымление здания при пожаре. Это создание незадымленных лестниц, использование оконных проёмов, фонарей для удаления дыма, устройство дымовых люков, проёмов, шахт, через которые из помещения удаляется дым.
Активные меры защиты заключаются в обнаружении пожара и его тушении (слайд 26).
Пожарная сигнализация (слайд 27) может быть электрическая и автоматическая.
При использовании электрической пожарной сигнализации извещение о пожаре осуществляется в течение нескольких секунд. Сигнал о пожаре подаётся нажатием кнопки извещателя. Извещатели устанавливают на видных местах в производственных помещениях, а также вне помещений для того, чтобы возникший вблизи пожар не мог препятствовать пользованию извещателем.
В автоматической пожарной сигнализации используются термостаты, которые при повышении температуры до заданного предела включают извещатели.
Пожарная сигнализация имеет большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствует своевременному их обнаружению и вызову пожарных подразделений к месту возникновения пожара.
Стационарные установки тушения пожара. В зависимость от используемых в установках огнетушащих веществ они подразделяются на водяные, пенные, газовые и порошковые.
Водяные стационарные установки получили наиболее широкое распространение. Применяются стационарные установки двух типов – спринклерные и дренчерные. (слайд 28)
Спринклерные установки (слайд 29,30) включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками этих систем являются спринклеры, легкоплавкий замок которых открывается при повышении температуры. Водяные спринклерные системы используют в помещениях с температурой воздуха не ниже 4°С, а в неотапливаемых помещениях трубопроводы заполняют до пускового устройства антифризом.
Спринклерная установка представляет собой сеть водопроводных труб, расположенных под перекрытием. В трубах постоянно находится вода. В них через определенные расстояния вмонтированы оросительные головки - спринклеры.
В обычных условиях отверстие в спринклерной головке закрыто легкоплавким замком-клапаном. При повышении температуры до 72°С замок плавится и отбрасывается, вода поступает в головку, ударяется о розетку и разбрызгивается. (Слайд 29,30)
Рис. 1. Водяные оросители
а - спринклер; б - дренчер; 1 -насадок; 2 и 4 - рычаги; 3 - легкоплавкий замок; 5 - розетка; 6 – клапан.
В таких установках вскрываются лишь головки, оказавшиеся в зоне высокой температуры. Их число определяют, исходя из условия: один спринклер орошает 9... 12 м² площади пола.
Однако спринклеры обладают инерционностью - вскрываются через 2...3 мин после повышения температуры в помещении, и открываются лишь те, которые оказались в зоне высокой температуры пожара.
Если воду надо подавать сразу на всю площадь, то применяют дренчерные установки , в которых вместо спринклерной головки установлен дренчер. Отверстие в последнем открыто, поэтому установку пускают в действие дистанционным клапаном, подавая воду сразу во все трубы. Дренчерная установка орошает водой весь орошаемый объем и её можно использовать при минусовых температурах в помещении.
На начальной стадии пожара и в помещениях, которые не оборудованы стационарными установками, используются портативные первичные средства пожаротушения.
Первичные средства тушения пожара (слайд 32-35). К ним относятся огнетушители, ведра, ёмкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты и т.п. (демонстрируются наглядные пособия)
Огнетушители предназначены для тушения возгораний и пожаров в начальной стадии их развития. В зависимости от огнетушащего вещества они подразделяются на: пенные, жидкостные, углекислотные, аэрозольные и порошковые.
На современном этапе широкое применение нашли порошковые огнетушители и углекислотные.
Порошковые огнетушители марок ОПС-6, ОПС-10, ОПС-100 заряжены порошком и снабжены специальным баллоном, в котором под давлением 15 МПа находится сжатый газ (азот или воздух), предназначенный для выталкивания порошка из огнетушителя. Такие огнетушители применяют для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочноземельных металлов, кремнийорганических соединений, а также для тушения небольших электроустановок под напряжением.
Рис. Огнетушитель ОУ-2
1- баллон; 2 – курок; 3 – вентиль; 4 – раструб.
Углекислотные огнетушители.
Для тушения различных веществ и электроустановок, находящихся под напряжением до 10 кВ, промышленность выпускает углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, ОУ-25, ОУ-80 и ОУ-400. Углекислый газ в баллонах огнетушителей находится под давлением 6... 15 МПа.
Для приведения в действие огнетушителя его раструб направляют на очаг горения и нажимают курок затвора. При выходе из баллона газ, расширяясь, охлаждается и выходит в виде хлопьев.
Средствами индивидуальной защиты при пожаре (слайд 36) являются средства защиты органов дыхания от вредных веществ и дыма – это респираторы, противогазы, самоспасатели (демонстрируются наглядные пособия). Пожарные используют специальные теплозащитные костюмы.
3.6. Закрепление в виде фронтального опроса с места
Вопрос 1. На что опираются противопожарные стены?
Ответ. На фундамент и возводятся на всю высоту здания.
Вопрос 2. От чего зависят противопожарные разрывы?
Ответ. От категории здания, этажности и протяженности.
Вопрос 3. Какие огнетушители применяются в настоящее время?
Ответ. Углекислотные, порошковые.
Вопрос 4. Как приходит в действие спринклерная головка?
Ответ. При повышении температуры до заданного предела.
Вопрос 5. Как подразделяется пожарная сигнализация?
Ответ. На электрическую и автоматическую.
Вопрос 6. Что относится к первичным средствам пожаротушения?
Ответ. Огнетушители, ведра, емкости с водой, лопаты, ломы, ящик с песком.
