Классификация и характеристика пожаров

Введение

Освоение огня сыграло ключевую роль в развитии человеческой цивилизации. Огонь открыл людям возможность приготовления пищи и обогрева жилищ, а впоследствии - развития металлургии и создания новых, более совершенных инструментов и технологий.
Горение до сих пор остаётся основным источником энергии в мире и останется таковым в ближайшей обозримой перспективе. В 2012 году примерно 90 % всей энергии, производимой человечеством на Земле, добывалось сжиганием ископаемого топлива или биотоплив. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение не возобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.
Особенности горения, отличающие его от прочих видов окислительно-восстановительных реакций, - это большой тепловой эффект реакции и большая энергия активации, приводящая к сильной зависимости скорости реакции от температуры. Реакции горения, как правило, идут по разветвлённо-цепному механизму с прогрессивным самоускорением за счёт выделяющегося в реакции тепла. Вследствие этого горючая смесь, способная храниться при комнатной температуре неограниченно долго, может воспламениться или взорваться при достижении критической температуры воспламенения (самовоспламенение) или при инициировании внешним источником энергии (вынужденное воспламенение, или зажигание).
Под пожаром понимают неконтролируемое горение, наносящее материальный ущерб. На предприятиях возникновение пожаров связано в большинстве случаев с неисправностью технологического оборудования, электроустановок, контрольно-измерительных и защитных приборов, а также с неосторожностью обслуживающего персонала при пользовании огнем и при проведении различного рода огневых работ.
Основополагающими законодательными актами в области пожарной безопасности являются:
1) Федеральный закон от 21.12.1994 N 69-ФЗ "О пожарной безопасности", определяющий общие правовые, экономические и социальные основы обеспечения пожарной безопасности в Российской Федерации.
2) Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", устанавливающий основные положения технического регулирования в указанной сфере и общие требования пожарной безопасности к объектам защиты (продукции).
3) Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 № 390 "О противопожарном режиме" утверждающее новые правила противопожарного режима (ППР) в Российской Федерации (ранее они назывались ППБ – правила пожарной безопасности)
4) Федеральный закон от 06.05.2011 N 100-ФЗ (ред. от 02.07.2013) "О добровольной пожарной охране".
5) Приказ МЧС РФ от 12.12.2007 N 645 (ред. от 22.06.2010) "Об утверждении Норм пожарной безопасности "Обучение мерам пожарной безопасности работников организаций".
Цель работы – изучить классификацию и характеристику пожаров на промышленных предприятиях.
Предмет исследования - анализ пожаров на промышленных предприятиях.
Объект исследования – пожары на промышленных предприятиях судостроительной отрасли.
Задачи, поставленные в работе:
изучить виды пожаров в промышленных зданиях;
рассмотреть способы предупреждения пожаров в промышленных зданиях.
В процессе написания работы были использованы следующие методы исследования: изучение требований нормативных правых актов, монографической, методической и научной литературы, материалов периодической печати и Интернет по теме исследования, сравнительный, структурный и системный анализ.

1. Классификация пожаров и рекомендуемые средства пожаротушения

Классы пожаров обозначаются заглавными латинскими буквами. Проще всего запомнить классификацию пожаров по символам нарисованным на корпусах порошковых огнетушителей. На каждом порошковом огнетушителе нарисованы следующие символы классов пожара.

Рис. 1 - Класс пожара «А»
Класс пожара «А» – горение твердых горючих материалов. Огнетушащие вещества (далее – ОТВ) : вода, пена, порошок, углекислота и др.


Рис. 2 - Класс пожара «В»

Класс пожара «В» – горение ЛВЖ и ГЖ. ОТВ: пена, порошок, асбестовое полотно, песок..

Рис. 3 - Класс пожара «С»

Класс пожара «С» – горение газов. ОТВ: хладоновые (перезарядка хладоновых огнетушителей прекращена) и порошковые огнетушители.

Рис. 4 - Класс пожара «D»

Класс пожара «Д» – горение щелочных металлов и веществ, возгорающихся при взаимодействии друг с другом или с водой. ОТВ: специальный порошок (графит и др.).

Рис. 5 - Класс пожара «E»

Класс пожара «Е» – горение электрооборудования под напряжением. ОТВ: углекислота, хладон, порошки.
Следует отметить, что существует ещё класс пожара «Д» символ которого на огнетушителях, не обозначается, при этом подчеркнем, что для объектов энергетики этот класс пожара не характерен. При зарядке огнетушителя порошком ВС(Е) символ А нарисованный на корпусе огнетушителя зачеркивается.

2. Виды пожаров в промышленных зданиях
Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней.
Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределами огнестойкости (выражаются в часах) основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям (выражаются в сантиметрах).
Предел огнестойкости строительных конструкций определяется временем от начала теплового испытания конструкции до возникновения одного из предельных состояний конструкции, характеризуемого:
а) несущей способностью (обрушение, прогиб);
б) теплоизолирующей способностью по повышению температуры на необогреваемой поверхности в среднем не более чем на 160 °С, или в любой точке этой поверхности более чем на 190 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания;
в) по плотности (образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты сгорания или пламя).
Согласно СНиП строительные материалы подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Как правило, основные строительные конструкции зданий промышленных предприятий выполняются из несгораемых (бетон, кирпич, сталь и т. п.) или трудносгораемых материалов (дерево, обработанное огнезащитными материалами, и др.).
Для зданий I степени огнестойкости (например, предназначенных для размещения взрывопожароопасных производств категорий А и В) необходимо применять строительные конструкции из несгораемых или трудносгораемых материалов со следующими пределами огнестойкости, ч:
а) несущие стены и колонны 2,5
б) лестничные площадки, косоуры, ступени и т. п 1,0
в) несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий (плиты, настилы и др.) 1,0
г) внутренние ненесущие стены (перегородки), наружные стены из навесных панелей, плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий 0,5
Для основных строительных конструкций зданий и сооружений II и III степеней огнестойкости пределы огнестойкости должны быть соответственно: по п. «а» - 2, п. «б» - 1,0, п. «в» - 0,75 и п. «г» - 0,25 ч (исключение составляют плиты, настилы и другие несущие конструкции покрытий, предел огнестойкости которых не нормируется).
Отметим, что для зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости распространение огня по основным строительным конструкциям не допускается, за исключением зданий II степени огнестойкости, где для внутренних ненесущих стен (перегородок) допускаемый предел распространения огня 40 см.
Согласно СНиП в зданиях I и II степеней огнестойкости независимо от вышеприведенных пределов огнестойкости строительных конструкций допускается применять незащищенные стальные конструкции в одноэтажных производственных зданиях при всех категориях размещаемых в них производств.
При размещении производств различных категорий водном здании или помещении следует предусматривать мероприятия по предупреждению взрыва и распространения пожара, т.е. исключению возможности образования взрывоопасной и горючей среды, отсутствие источников зажигания, герметизация оборудования, применение автоматического пожаротушения и др. Если эти мероприятия в отдельных случаях недостаточно эффективны, то производства различных категорий следует размещать в отдельных помещениях.
В случае размещения производств категорий А, Б и В в отдельных помещениях зданий I и II степеней огнестойкости их следует отделять от других помещений и коридоров противопожарными перегородками, которые должны быть пылегазонепроницаемыми.
В соответствии с категорией производств к помещениям предъявляются специальные противопожарные требования, выполнение которых обеспечивает предотвращение распространения пожара за пределы очага и возможность быстрой эвакуации людей в случае пожара.

3. Характеристика классов пожара
Пожары класса А.
Древесина и древесные материалы. В связи с широким применением древесина очень часто является основным горючим материалом

. На судах ее используют в качестве палубного настила и внутренней отделки переборок (только на небольших судах), подстилочного и сепарационного материала и т.п. Древесные материалы содержат переработанную древесину или древесное волокно. К ним относятся некоторые виды изоляции, отделочные плиты подволоков, фанера и обшивка, бумага, картон и оргалит.
Свойства древесины и древесных материалов зависят от конкретного их типа. Однако все эти материалы горючи, при определенных условиях обугливаются, тлеют, воспламеняются и горят. Их самовоспламенения, как правило, не происходит. Для загорания обычно требуется такой источник воспламенения, как искра, открытое пламя, горячая поверхность, тепловое излучение. Но в результате пиролиза древесина может превращаться в древесный уголь, температура воспламенения которого ниже температуры воспламенения самой древесины.
Древесина состоит в основном из углерода, водорода и кислорода, а также небольших количеств азота и других элементов. В сухом состоянии основную ее массу составляет целлюлоза. Среди других компонентов сухой древесины следует отметить сахар, смолы, минеральные вещества (из которых при горении древесины образуется зола).
Характеристики горючести. Температура воспламенения древесины зависит от таких факторов, как размер, форма, содержание влаги и сорт. Как правило, температура самовоспламенения древесины около 200°С, но принято считать, что 100 С - это максимальная температура, воздействию которой можно подвергать древесину в течение длительного времени, не опасаясь ее самовоспламенения.
Скорость сгорания древесины и древесных материалов в значительной степени зависит от конфигурации изделий из них, количества окружающего ее воздуха, содержания влаги и других факторов. Но для полного сгорания древесины под воздействием теплоты должны выделиться пары.
Медленно развивающийся пожар или источник теплового излучения может постепенно передать достаточное количество энергии для начала пиролиза изделий из древесины на переборках и подволоках. Выделяющиеся при этом горючие пары будут смешиваться с окружающим воздухом. Когда эта смесь окажется в диапазоне воспламеняемости, от любого источника воспламенения почти мгновенно может произойти возгорание всей массы. Данное состояние называется общей вспышкой. При тушении пожаров, связанных с горением таких горючих материалов, как отделанные деревянными панелями переборки и мебель в небольших помещениях старых судов, экипаж должен принимать меры против общей вспышки. На современных судах в каютах, коридорах и других ограниченных помещениях используют негорючие материалы.
По большинству твердых горючих материалов пламя продвигается медленно. Прежде чем пламя может распространиться, из твердого горючего материала должны выделиться горючие пары, которые затем в определенной пропорции перемешиваются с воздухом.
Громоздкие твердые материалы с небольшой площадью поверхности (например, толстые бревна) горят медленнее, чем твердые материалы, имеющие меньшую толщину, но большую площадь поверхности (например, листы фанеры). Твердые материалы в виде стружек, опилок и в пылевидной форме горят быстрее, поскольку суммарная площадь поверхности отдельных частиц очень велика. Как правило, чем больше толщина горючего материала, тем больше нужно времени для выхода паров в воздух и тем дольше он будет гореть. Чем больше площадь поверхности, тем быстрее горит твердый материал, так как значительная площадь позволяет горючим веществам выделяться с большей скоростью и быстро перемешиваться с воздухом.
Продукты сгорания. При горении древесины и древесных материалов образуется водяной пар, теплота, двуокись и окись углерода. Основную опасность для экипажа представляют недостаток кислорода и присутствие окиси углерода. Кроме того, при горении древесины образуются альдегиды, кислоты и различные газы. Эти вещества сами по себе или в сочетании с водяным паром могут, как минимум, оказывать сильное раздражающее воздействие. Вследствие токсичности большинства этих газов при работе в зоне пожара или вблизи, необходимо применение дыхательных аппаратов.
Пожары класса В.
Материалы, загорание которых может привести к пожарам класса В, подразделяют на три группы: воспламеняющиеся и горючие жидкости, краски и лаки, воспламеняющиеся газы. Рассмотрим каждую группу отдельно.
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости. Легковоспламеняющиеся жидкости - это жидкости с температурой вспышки до 60°С и ниже. Горючие жидкости - это жидкости, температура вспышки которых превышает 60°С. К горючим жидкостям относятся кислоты, растительные и смазочные масла, температура вспышки которых превышает 60°С.
Характеристики горючести. Горят и взрываются при смешивании с воздухом и воспламенении не сами легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а их пары. При соприкосновении с воздухом начинается испарение этих жидкостей, скорость которого увеличивается при нагревании жидкостей. Для снижения опасности пожара их следует хранить в закрытых емкостях. При использовании жидкостей надо следить, чтобы воздействие воздуха на них было по возможности минимальным.
Взрывы воспламеняющихся паров наиболее часто происходят в отграниченном пространстве, таком, как контейнер, танк. Сила взрыва зависит от концентрации и природы пара, количества паровоздушной смеси и типа емкости, в которой находится смесь.
Температура вспышки - это общепринятый и наиболее важный, но не единственный фактор, определяющий опасность, которую представляет легковоспламеняющаяся или горючая жидкость. Степень опасности жидкости определяется также температурой воспламенения, диапазоном воспламеняемости, скоростью испарения, химической активностью при загрязнении или под воздействием теплоты, плотностью и скоростью диффузии паров. Однако при горении легковоспламеняющейся или горючей жидкости в течение небольшого промежутка времени эти факторы оказывают незначительное влияние на характеристики горючести.
Скорости горения и распространения пламени различных легковоспламеняющихся жидкостей несколько отличаются друг от друга. Скорость выгорания бензина составляет 15,2 - 30,5 см, керосина - 12,7 - 20,3 см толщины слоя в час. Например, слой бензина толщиной 1,27 см выгорит через 2,5 - 5 мин.
Продукты сгорания. При сгорании легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, кроме обычных продуктов сгорания, образуются некоторые специфические, свойственные именно этим жидкостям продукты сгорания. Жидкие углеводороды горят обычно оранжевым пламенем и выделяют густые облака черного дыма. Спирты горят чистым голубым пламенем, выделяя небольшое количество дыма. Горение некоторых терпенов и эфиров сопровождается бурным кипением на поверхности жидкости, тушение их представляет значительную трудность. При горении нефтепродуктов, жиров, масел и многих других веществ образуется акролеин - сильно раздражающий токсичный газ.
Пожар, связанный с горением сжиженных воспламеняющихся газов, таких как сжиженные нефтяной и природный газы, может быть взят под контроль и потушен посредством создания плотного слоя пены на поверхности растекшегося горючего вещества.
Пожары класса С.
Электрооборудование, находящееся в зоне пожара или вблизи него, может стать причиной поражения электрическим током или ожогов людей, ведущих борьбу с пожаром. Далее будет рассмотрено электрооборудование, имеющееся на судах, и способы тушения пожаров, связанных с его возгоранием.
Генераторы - это машины, вырабатывающие электрическую энергию. Обычно их" приводят в действие механизмы, использующие пар, образующийся в котлах, работающих на жидком топливе, или двигатели внутреннего сгорания, в цилиндрах которых сгорает жидкое топливо. Электрические кабели в генераторах изолированы горючим материалом. Любой пожар, связанный с загоранием генератора или его первичного двигателя, представляет большую опасность поражения электрическим током людей, ведущих борьбу с огнем.
Электрические щиты. На каждом щите установлены предохранители и автоматические устройства для контроля и защиты осветительных и силовых цепей. Выключатели, предохранители, автоматические выключатели и клеммы, установленные на щите, имеют электрические контакты. Эти контакты, если они не содержатся в исправном состоянии, могут сильно нагреваться, что вызывает опасное повышение температуры и срабатывание устройств защиты кабелей и электрооборудования. Они размыкают цепь, если в ней возникает очень высокая температура.
Выключатели. Требуются для включения и выключения света и различных устройств, а также для отключения электродвигателей и их контроллеров. Кроме того, выключатели служат для отключения автоматов высокого напряжения при работах, связанных с их обслуживанием