ПТМ. Лекции для проведения занятий с должностными лицами по пожарнотехническому минимуму Содержание Тема Введение. 3
 Скачать 2.11 Mb.
|
|
Тема 3. Пожарная опасность организации. Пожарная опасность при эксплуатации теплогенерирующих аппаратов. Пожарная опасность процессов хранения, перемещения, применения ГГ, ЛВЖ, ГЖ, горючих пылей, твердых легковоспламеняющихся веществ и материалов Классификация пожаров и опасных факторов пожара: термины и определения, классы пожаров, основы динамики развития пожара. Пожар сопровождается горением, газо- и теплообменом. Пожары бывают открытыми, закрытыми, массовыми, сплошными и шквальными. В зависимости от вида горящих материалов и веществ пожары разделяются на четыре основных класса: А - горение твердых веществ; В - горение легковоспламеняющихся горючих жидкостей; С - горение газов; D - горение металлов. По количеству и качеству горючих материалов, площади охвата, времени горения и последствиям пожары оцениваются по пятибалльной шкале. Самые крупные из них - пятибалльные. В зависимости от места пожары подразделяются на бытовые, промышленные (техногенные) и природные. Обязательным условием возникновения любого пожара является наличие горючего материала, окислителя и источника возгорания. Пространство, в котором происходит пожар, делится на три зоны: горения, теплового воздействия, задымления. Зона горения представляет собой часть пространства, в котором расположены горючие материалы и вещества и где происходит их непосредственное горение. Зона теплового воздействия - часть пространства, окружающего зону горения. Тепловое воздействие изменяет состояние веществ и материалов, подготавливая их к горению. Зона задымления- часть пространства, примыкающего к зоне горения, заполненного дымом и продуктами термического разложения. Основными составляющими пожара являются огонь (пламя), дым, пепел, сажа. Пространство, в котором сгорают пары, газы и взвеси, называется пламенем. Несгораемые мелкие частицы сажи и твердых окислов, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, образуют дым, более крупные несгоревшие частицы образуют пепел. Основные поражающие факторы пожара: открытый огонь; искры; тепловое излучение; дым; пониженная концентрация кислорода; токсичные продукты горения (синильная кислота, окись углерода, фосген, акрилонитрил); падающие предметы и конструкции. Хотя процесс горения по определению есть проявление химической реакции, режим горения может в большей степени зависеть от физического состояния, распределения горючего материала и характеристик окружающей среды, а не только от химического состава. Например, бревно воспламеняется с трудом, тонкие ветки, сложенные вместе, воспламеняются быстро и горят интенсивно; слой угольной пыли горит медленно, но поджигание его во взвешенном состоянии в определенном объеме сопровождается взрывом. Из этого видна вся сложность процесса горения, для понимания которого следует знать не только химию, но и ряд других дисциплин (термодинамику, гидродинамику и т. д.). Различают пожары наружные и внутренние. Наибольшую сложность и опасность представляют внутренние пожары, т.к. все они отличаются друг от друга и во многом зависят от конструктивных особенностей помещения или здания в целом (наличия проемов, увеличивающих газообмен; пожарных перегородок и др.). Для прогнозирования обстановки на пожаре, для правильной организации боевых действий по ведению спасательных работ, по локализации и тушению пожара необходимо знать законы развития и изменения параметров пожара во времени и в пространстве. Общие понятия о пожаре и его развитии являются основой для определения и оценки обстановки каждого пожара. Под динамикой пожара понимают совокупность законов и закономерностей, описывающих изменение основных параметров пожара во времени и пространстве. О характере пожара можно судить по совокупности большого количества его параметров: по площади пожара, по температуре пожара, скорости его распространения, интенсивности тепловыделения, интенсивности газообмена, интенсивности задымления и т. д. Параметров пожара так много, что на одних видах пожаров одни из них являются основными, а на других - вторичными. Все зависит от того, какие цели поставлены в исследование того или иного вида пожара. В качестве основных параметров, изменяющихся во времени, для изучения динамики пожара принимаем площадь пожара, температуру пожара, интенсивность газообмена и задымления, скорость распространения пожара. Эти параметры пожара наиболее доступны измерению, анализу, расчетам. Они служат исходными данными для определения вида необходимой техники и расчета сил и средств при тушении пожаров, проектировании автоматических систем пожаротушения и т. п. С момента возникновения пожара, при свободном его развитии, до полного его прекращения пожар в помещении можно разделить на фазы. I. Фаза загорания от 1 до 3 мин; II. Фаза начала пожара 5-10 мин; III. Фаза объемного развития пожара; IV.Фаза пожара; V. Фаза стационарного горения; VI. Фаза затухания; VII. Фаза догорания. Анализ пожарной опасности: основные термины и определения, методика анализа пожарной опасности помещений, зданий, технологических процессов. Основной задачей пожарной профилактики является обеспечение пожарной безопасности объектов и населенных пунктов. Анализ взрывопожарной опасности объекта является исходной базой для разработки систем и мероприятий по обеспечению его пожарной опасности. Он проводится в следующей последовательности и включает следующие этапы: анализ взрывопожарной опасности веществ и материалов, находящихся на объекте; анализ взрывопожарной опасности технологического и инженерного оборудования объекта; анализ взрывопожарной опасности технологических операций; анализ взрывопожарной опасности технологических процессов; анализ взрывопожарной опасности производства; анализ взрывопожарной опасности изделий (готовой продукции) при их эксплуатации; Взрывопожарная опасность – это состояние, характеризуемое вероятностью возникновения взрыва и пожара, а также величиной ожидаемого ущерба. Взрывопожарная опасность веществ и материалов – совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению взрыва и горения, а также к образованию опасных факторов (давление, температура, дым и т.д.) Показатели взрывопожарной опасности веществ и материалов определяются в зависимости от их агрегатного состояния (твердые, пыли, жидкости и газы) в соответствии с таблицей 1 ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». Взрывопожарная опасность оборудования (изделия) – это совокупность его свойств, характеризующих возможность образования в нем взрыва и горения, взрыва и пожара от него, а также образование в нем или от него опасных факторов в случае нарушения режима эксплуатации, отказа или при нормальной эксплуатации. Взрывопожарная опасность оборудования (изделия) определяется : взрывопожарной опасностью материалов из которых оно изготовлено; взрывопожарной опасностью веществ, которые в нем обращаются; условиями его эксплуатации (давление, температура, вибрации и т.д.); наличием установок контроля за режимом его эксплуатации (пуск, остановка, авария); наличие устройств защиты его от аварии и разрушения (повреждения); Взрывопожарная опасность технологических операций определяется взрывопожарной опасностью оборудования и степенью механизации этих операций. Взрывопожарная опасность технологических процессов определяется взрывопожарной опасностью сырья, комплектующих, заготовок, вспомогательных материалов, технологических процессов производства, отходов и готовой продукции. На основе анализа взрывопожарной опасности разрабатывается комплекс систем и мероприятий по взрывопожарной безопасности. Взрывобезопасность объекта – это такое его состояние, при котором исключается возможность взрыва или в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных и вредных факторов и обеспечивается защита материальных ценностей. Пожаробезопасность объекта – это такое его состояние, при котором с регламентируемой вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара, а также обеспечивается защита людей и материальных ценностей от воздействия его опасных факторов. Взрывопожарная безопасность объекта обеспечивается: организационно-техническими мероприятиями, в том числе деятельностью администрации по ее обеспечению; системой предотвращения взрыва и пожара; системой противопожарной и противовзрывной защиты. Классификация источников зажигания, их энергетические характеристики. Источник зажигания - средство энергетического воздействия, инициирующее возникновение горения данной горючей среды (СТБ11.0.02-95). Все существующие источники зажигания подразделяются на 4 группы: I - Тепловое проявление механической энергии. При взаимном трении тел за счет совершения механической работы происходит их разогрев. При этом механическая энергия переходит в тепловую. Тепловой нагрев, т. е. температура трущихся тел в зависимости от условий трения может быть достаточной для воспламенения горючих веществ и материалов. При этом нагретые тела выступают в качестве источника зажигания. В производственных условиях наиболее распространенными случаями опасного нагрева тел при трении являются: удары твердых тел с образованием искр; поверхностное трение тел; сжатие газов. Искры в условиях производства образуются при работе с инструментом ударного действия (гаечными ключами, молотками, зубилами и т. п.), при попадании примесей металла и камней в машины с вращающимися механизмами (аппараты с мешалками, вентиляторы, газодувки и т. п.), а также при ударах подвижных механизмов машины о неподвижные (молотковые мельницы, вентиляторы, аппараты с откидными крышками, люками и т. п.). Мероприятия по предупреждению опасного проявления искр от удара и трения: Применение во взрывоопасных зонах (помещениях) применять искробезопасного инструмента. Обдув чистым воздухом места производства ремонтных и др. работ. Исключение попадания в машины металлических примесей и камней (магнитные уловители и камнеуловители). Для предупреждения искр от ударов подвижных механизмов машин о неподвижные: тщательная регулировка и балансировка валов; проверка зазоров между этими механизмами; недопущение перегрузки машин. Применять искробезопасные вентиляторы для транспортировки паро- и газовоздушных смесей, пылей и твердых горючих материалов. В помещениях получения и хранения ацетилена, этилена и т.п. полы выполнять из неискрящего материала или застилать их резиновыми ковриками. При определенной силе удара некоторых твердых тел друг о друга могут образовываться искры, которые называют искрами удара или трения. Искры представляют собой нагретые до высокой температуры (раскаленные) частицы металла или камня (в зависимости от того, какие твердые тела участвуют в соударении) размером от 0,1 до 0,5 мм и более. Температура искр удара из обычных конструкционных сталей достигает температуры плавления металла—1550 °С. Причинами роста температуры трущихся тел в общем случае является увеличение количества тепла или уменьшение теплоотвода. По этим причинам в технологических процессах производств происходят опасные перегревы подшипников, транспортных лент и приводных ремней, волокнистых горючих материалов при наматывании их на вращающиеся валы, а также твердых горючих материалов при их механической обработке. Мероприятия по предупреждению опасного проявления поверхностного трения тел: Замена подшипников скольжения на подшипники качения. Контроль за смазкой, температурой подшипников. Контроль за степенью натяжения транспортерных лент, ремней, не допущение работы машин с перегрузкой. Замена плоскоременных передач на клиноременные. Для предупреждения наматывания волокнистых материалов на вращающиеся валы используют: применение свободнонасаженных втулок, кожухов и т.п. для защиты открытых участков валов от контакта с волокнистым материалом; предотвращение перегрузки; устройство специальных ножей для срезания наматывающихся волокнистых материалов; установка минимальных зазоров между валом и подшипником. При механической обработке горючих материалов необходимо: соблюдать режим резания, своевременно затачивать инструмент, использовать локальное охлаждения места резания (эмульсии, масла, вода и т.п.). Сущность нагревания газов при сжатии в компрессорах заключается в том, что в результате изменения (уменьшения) первоначального объема газообразных тел затрачивается механическая энергия на преодоление межмолекулярных сил трения (на нарушение динамического равновесия между силами гравитационного и электромагнитного полей). Вследствие этого выделяется тепло, которое расходуется на нагревание сжимаемого газа и самого компрессора. Основными причинами перегрева газов и компрессоров являются: нарушение материального баланса (уменьшение расхода газа в системе или увеличение подачи компрессора); снижение интенсивности отвода тепла из зоны сжатия (уменьшение расхода или полное прекращение подачи хладоагента в холодильники, подача хладоагента с завышенной температурой, загрязнение теплообменной поверхности холодильников). II - Тепловое проявление химических процессов. Многие вещества и материалы при определенных условиях могут вступать в химическое взаимодействие с положительным тепловым эффектом реакций при контакте с воздухом, водой или друг с другом, а также могут саморазлагаться при нагревании или механических воздействиях. Выделяющегося при этом в зоне реакции тепла может быть достаточно для нагрева веществ и материалов до их самовоспламенения. Нередко по условиям технологии находящиеся в аппаратах вещества могут быть нагреты до температуры, превышающей температуру их самовоспламенения. Естественно, что при появлении неплотностей в аппаратах и трубопроводах и соприкосновении с воздухом выходящего наружу продукта, нагретого выше температуры самовоспламенения, происходит его загорание. В некоторых случаях используемые в технологии вещества имеют очень низкую температуру самовоспламенения, даже ниже температуры окружающей среды. Так, триэтилалюминий имеет температуру самовоспламенения минус 68° С, диэтилалюминийхлорид — минус 60° С, триизобутилалюминий — минус 40° С, фосфористый водород, жидкий и белый фосфор имеют температуру самовоспламенения ниже комнатной температуры. Загорания подобных веществ можно избежать только путем обеспечения хорошей герметичности аппаратов с исключением взаимоконтакта этих веществ с воздухом или использованием их в растворе. Многие вещества, соприкасаясь с воздухом, способны к самовозгоранию. Самовозгорание начинается при температуре окружающей среды или после некоторого предварительного (иногда незначительного) их подогрева. К таким веществам следует отнести: растительные масла и животные жиры, каменный и древесный уголь, сернистые соединения железа, некоторые сорта сажи, порошкообразные вещества (алюминий, цинк, титан, магний, торф, отходы нитроглифталевых лаков), олифу, скипидар, лакоткани, клеенку, гранитоль, сено, силос и т. п. К веществам, воспламеняющимся или вызывающим горение при соприкосновении с водой, следует отнести: щелочные металлы, карбид кальция, карбиды щелочных металлов, негашеную известь, фосфористый кальций, фосфористый натрий, сернистый натрий, гидросульфит натрия. Пример: при взаимодействии небольшого количества (3...5 г) калия и натрия с водой развивается температура выше 600...650° С. Если взаимодействуют более крупные куски, происходят взрывы с разбрызгиванием расплавленного металла. В мелкораздробленном состоянии щелочные металлы воспламеняются во влажном воздухе. III - Тепловое проявление электрической энергии. В условиях технологических процессов производств может быть источником зажигания в различных случаях, например, в результате: несоответствия электрооборудования номинальным токовым нагрузкам или характеру окружающей среды (влажности, температуры, химической активности); перегрузки электрических сетей и электродвигателей - приводов вращающихся узлов и механизмов технологических машин и аппаратов (смесителей и реакторов с перемешивающими устройствами, вращающихся барабанных сушилок, молотковых и шаровых мельниц, подъемно-транспортных устройств и т.п.); механических повреждений электрооборудования и т. п. Опасное выделение тепла при действии электрического тока может проявиться в виде: электрических искровых разрядов, образующихся чаще всего в токосъемных щетках электродвигателей и в пускорегулирующей аппаратуре (аппаратах управления); электрической дуги при коротких замыканиях; перегрева при перегрузках электрооборудования; больших переходных сопротивлений в местах электрических контактов; искровых разрядов статического электричества и воздействий атмосферного электричества - прямых ударов и вторичных воздействий молнии (электростатической и электромагнитной индукции); индукционного и диэлектричсеского нагрева Предупреждение опасности теплового проявления электрической энергии: Обеспечивается правильным выбором уровня и вида взрывозащиты электродвигателей и аппаратов управления, другого электрического и вспомогательного оборудования в соответствии с классом пожаро- или взрывоопасности зоны, категории и группы взрывоопасной смеси (для взрывоопасных зон), а также с общими свойствами и характером окружающей среды (влажностью, температурой, химической активностью и т.п.). Систематическое проведение испытаний сопротивления изоляции электросетей и электрических машин в соответствии с графиком планово-предупредительного ремонта. Надежная защита электрооборудования от токов короткого замыкания быстродействующими предохранителями и автоматическими выключателями (автоматами). Предупреждение технологической перегрузки. Аварийное отключение электрических машин в тех случаях, когда в них появляется дым или огонь, заметно снижается частота вращения валов, происходит чрезмерный перегрев подшипников. Предупреждение больших переходных сопротивлений путем систематического осмотра и ремонта контактной части электрооборудования; Исключение разрядов статического электричества путем заземления технологического оборудования. Защите зданий, сооружений, отдельно стоящих аппаратов от прямых ударов молнии молниеотводами и от вторичных ее воздействий. |