КОМПЛЕКСНОГО ХАРАКТЕРА

4.1.Пожарная защита на производственных объектах

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 к — 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, м².

Для ограничения распространения пожара 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 (рис. 3.139).

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:

• создание незадымляемых лестниц путем устройства воз­душных зон с подпором воздуха;

• использование оконных проемов, фонарей для удаления дыма;

• 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. 3.140). При луче­вой системе каждый извещатель самостоятельно сообщается со станцией при помощи двух проводов — прямого и обратного.

 

 

 

Рис. 3.140. Схемы пожарной сигнализации: а — лучевой; б — шлейфной; 1 -лучи; 2 — приемный аппарат; 3 — извещатели; 4 — шлейф

 

 

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, задымленное™, 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 имеет большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствует своевременному их обнаружению и вызову пожар­ных подразделений к месту возникновения пожара.

Тушение пожараосуществляется следующими основными способами:

• изоляция очага горения от воздуха или поступления горю­чего (изоляция);

• снижение концентрации кислорода в воздухе до значения, при котором не может происходить горение (разбавление);

• охлаждение очага горения до температуры ниже темпера­туры воспламенения (самовоспламенения, вспышки) — (охлаждение);

• торможение скорости химических реакций окисления (ин-гибирование);

• 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 струей или в распы­ленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаж­дающий эффект; воздушно-механическую пену, оказывающую 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, водогалогенугле-водородные 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 л 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 электроустановках, 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. при распылении созда­ются лучшие условия для испарения воды и, следовательно, для охлаждения и разбавления горючей среды.

Для улучшения свойств воды при тушении пожара в нее мо­гут добавляться различные химические вещества. Например, при добавлении в воду 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 гагохосмачиваемых 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, легковоспламе­няющихся жидкостей (ЛВЖ) с плотностью менее 1,0 г/см³ 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 галереи 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, металлорганические со­единения и т. п.), их можно применять при тушении пожаров на электроустановках под напряжением. Основную роль при туше­нии порошками играет их способность ингибировать пламя. Ог-нетушащий эффект, например, порошков на основе бикарбона­тов щелочных металлов значительно превышает эффект охлаж­дения или разбавления диоксидом углерода, выделяющимся при разложении этих порошков.

Многие огнетушашие вещества повреждают оборудование. Поэтому выбор вида огнетушашего вещества определяется не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходи­мостью минимизации ущерба, который может быть причинен помещению и находящимся в нем предметам и оборудованию.

Стационарные установки тушения пожара. В зависимости от используемых в установках огнетушаших 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 водо-питателя (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 (рис. 3.141) представляет собой систему разветвленных трубопроводов, размещенных под потол-

 

ком помещения, в которые вмонтированы спринклеры (спринк-лерные головки). Каждый спринклер орошает от 9 до 12 м² пло­щади пола.

Выходное отверстие в спринклерной головке (рис. 3.142) за­крыто легкоплавким замком. При повышении температуры при­пой замка расплавляется (температура 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 спринклерные головки обладают сравнительно большой инерционностью — они вскрываются через 2...3 мин с момента повышения температуры и лишь те, которые оказались в зоне высокой температуры пожара.

 

 

Рис. 3.142. Устройство спринклерной головки с металлическим замком: / — кор­пус со штуцером; 2 — бронзовое кольцо с рамой; 3 — дефлектор (розетка); 4 — мембрана с выходным отверстием; 5 — стеклянный полусферический клапан; 6 — шайба; 7 — легкоплавкий замок

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, т. к. трубопроводы не заполнены водой, то дренчерные установки могут использоваться и при ми­нусовых температурах в помещении.

В установках водопенного тушения основным элементом яв­ляется генератор пены (рис. 3.143). 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 пенообразование.

3 2

Рис. 3.143. Генератор воздушно-механической пены: / — соединительная голов­ка с распределителем; 2 — корпус-диффузор; 3 — сетка

Установки газового пожаротушения могут быть объемного и локального пожаротушения (по объему и по площади). В поме­щениях объемом до 3000 м³ применяют объемное тушение угле­кислым газом, азотом, аргоном, а объемом до 6000 м³ — фрео­ном. Назначение установки — быстро заполнить помещение га­зовыми составами и создать в нем требуемую концентрацию инертного газа, 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.

Первичные средства тушения пожара. К ним относятся огне­тушители, ведра, емкости с водой, ящики с песком, ломы, топо­ры, лопаты и т. п.

Огнетушители в зависимости от применяемого в них огнету-шащего вещества подразделяются на пять классов: водные, пен­ные, углекислотные, порошковые, хладоновые.

Широкое применение находит жидкостной огнетушитель марки ОЖ-7, который заряжается водой с добавками поверхно­стно-активного вещества или растворами сульфанола, сульфона-та, пенообразователя или смачивателя.

К классу химических пенных огнетушителей относятся огнету­шители марок ОХП-10 и ОХВП-10. При приведении в действия огнетушителей в его внутреннем объеме происходит смешение ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи. В результате их взаимодействия интенсивно образуется пена, давление в корпусе огнетушителя повышается, и пена выбрасы­вается наружу.

На производстве применяются воздушно-пенные огнетушите­ли марок ОВП-5, ОВП-10, ОВП-100, ОВПУ-250. Они заряжены 6 % водным раствором пенообразователя. Давление в корпусе огнетушителей создается углекислым газом, находящимся в спе­циальных баллонах. Воздушно-механическая пена образуется в раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, интенсивно пере­мешивается с воздухом.

Углекислотные огнетушители марок ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 за­полнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6...7 МПа. После открытия вентиля в раструбе ог­нетушителя диоксид углерода переходит в твердое состояние и в виде аэрозоля выбрасывается в зону горения. Углекислотные ог­нетушители используют для тушения электроустановок, находя­щихся под напряжением.

Модернизированным вариантом углекислотного огнетушите­ля является углекислотно-бромэтиловый огнетушитель марок ОУБ-3, ОУБ-7. Эти огнетушители заряжены составом, состоя­щим из 97 % бромистого этила, 3 % сжиженного диоксида угле­рода и сжатого воздуха, вводимого для создания рабочего давле­ния. Такие огнетушители используют для тушения электрообо­рудования и радиоэлектронной аппаратуры.

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.

Средствами индивудуальной защиты при пожаре являются средства зашиты органов дыхания от вредных веществ и дыма (респираторы, противогазы, самоспасатели). Пожарные исполь­зуют специальные теплозащитные костюмы (рис. 3.41).