124- Безопасность жизнедеятельности_Абрамов В.В_2013 -365с. Учебное пособие для вузов СанктПетербург 2013 2 В. В. Абрамов безопасность жизнедеятельности
 Скачать 3.07 Mb.
|
|
21.1 Происхождение пожаров, основные понятия Ущерб от пожаров составляет примерно 0,30 – 0,35% производимого в мире совокупного общественного продукта. Ежегодно в России происходит более 200 тыс. пожаров. В 2005 г. на пожарах погибло 18194 человека, в 2006 г. – 17039, в 2007 г. – 15924, в 2008 г. – 15165 человек. Показатели гибели людей при пожарах в расчёте на 100 тыс. населения в России в 5 – 12 раз выше, чем в развитых странах мира. В Петербурге происходит около 5% от общего количества пожаров России. Пожар – неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни и здоровья людей. Горение – всякая реакция окисления-восстановления, при которой выделяется тепло. Для обсуждения проблем, связанных с пожарной безопасностью, достаточно привести простейшее уравнение химической реакции, например, реакции горения каменного или древесного угля на воздухе: C + O 2 = CO 2 Из уравнения следует важнейший вывод – в зоне интенсивного горения (пожара) с неизбежностью возникает дефицит кислорода. Связано это и с разбавлением воздуха выделяющимся углекислым газом, и с большими затратами кислорода на процесс горения. Из-за недостатка кислорода, во- первых, затруднится дыхание людей, оказавшихся в зоне пожара, а, во- вторых, процесс пойдёт по другой схеме, по которой продуктом реакции будет угарный газ: 2C + O 2 = 2CO В зоне сильного пожара всегда будет дефицит кислорода, следовательно, всегда будет выделяться ядовитый угарный газ, следовательно, всегда будет угроза отравления. Характерная особенность пожара – отравление угарным газом. Угарный газ - сильнейший из известных ядов. Действие его аналогично действию цианидов: они образуют с атомами железа, входящего в состав гемоглобина крови, очень прочные химические соединения. Тем самым они блокируют гемоглобин и делают его неспособным переносить кислород к клеткам организма. (Сродство гемоглобина с СО в 240 раз выше его сродства с кислородом). Ситуация с возможным отравлением во время пожара осложняется неприятными свойствами угарного газа. Он не регистрируется нашими органами чувств, так как не имеет ни цвета, ни запаха, ни вкуса. Он не растворяется в воде, следовательно, защита от него органов дыхания с помощью влажной ткани бесполезна и бессмысленна. Угарный газ не поглощается гражданским противогазом. Воздействие угарного газа при его концентрации в диапазоне от 1000 до 10000 частей на млн. вызывает 192 головную боль, головокружение и тошноту при воздействии в течение 13 – 15 мин., потерю сознания и смерть, если воздействие продолжается от 10 до 45 мин. При массированном характере воздействия человек может почти мгновенно потерять сознание даже без всяких предостерегающих симптомов или признаков. Правда, при поступлении свежей порции кислорода угарный газ доокисляется до углекислого газа: 2CO + O 2 = 2CO 2 В качестве окислителя может выступать не только кислород (кислород воздуха), но и другой подходящий окислитель. Например, рассматриваемый нами уголь прекрасно горит в атмосфере хлора: C + 2Cl 2 = CCl 4 Это значит, что пожар может поддерживать не только привычный нам воздух, а, например, и калийная селитра (сильный окислитель), хранящаяся на складе минеральных удобрений. При тушении пожара на таком складе тактика действий должна быть совсем иной. Полезно выделить компоненты пожара, или необходимые и достаточные условия пожара. ГОРЮЧЕЕ ВЕЩЕСТВО + ОКИСЛИТЕЛЬ + ИСТОЧНИК ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ⇒ ПОЖАР Такой подход, с одной стороны, высвечивает условия пожарной безопасности (почти всегда в наличии имеются горючие вещества в атмосфере кислорода воздуха и возникновение пожара оказывается следствием появления источника воспламенения, хотя в жизни возможны и другие комбинации), а, с другой – показывает пути тушения пожара (извлечение из схемы хотя бы одного компонента приведёт к прекращению горения). Обсуждение отдельных компонент пожара позволяет затронуть многообразие конкретных ситуаций пожаров. Горючие вещества – топливо (дерево, торф, каменный и древесный уголь, сланец, нефть и продукты её переработки), сухие растения (сено, солома и др.), хлопок, бумага, смазочные материалы, полимерные материалы др. Окислители – кислород, галогены (Cl 2 , Br 2 ), азотная кислота (HNO 3 ), серная кислота (H 2 SO 4 ), хлораты (KClO 3 ), перхлораты (KClO 4 ), нитраты (NH 4 NO 3 ) и др. Источники воспламенения – пламя спички, зажигалки, свечи и т.д.; непотушенный окурок; расплавленный металл при сварке; открытый огонь; статическое электричество; атмосферное электричество; солнце; электрооборудование; приборы; трение. Продукты горения – продукты неполного сгорания, ядовитые 193 продукты (угарный газ, диоксин – метаболический яд – как продукт горения поливинилхлорида (ПВХ) и изделий из него – линолеум, трубы, блоки тепло- и звукоизоляции, игрушки, ёмкости и т.д.; производство ПВХ занимает второе место после производства полиэтилена), продукты горения примесей (оксиды серы, азота и др.), твердые и жидкие частицы, образующие дым. 21.2 Пожароопасные объекты Жилище, промышленные предприятия, транспорт и транспортные коммуникации, лесные массивы, склады хранения горючих материалов, места добычи нефти и газа, нефте-, газо-, и топливопроводы, нефте- и газоперерабатывающие предприятия. Перечень пожароопасных объектов весьма обширен, тем не менее в нём можно выделить наиболее опасные места. Большинство пожаров происходит в городах (2/3 всех пожаров). 71% пожаров происходит в жилом секторе. Пожары могут возникнуть в результате: неосторожного обращения с огнём; детской шалости; перегруженности электросети; неисправности электрооборудования; утечки бытового газа; аварии; стихийного бедствия; диверсии; террористического акта. В России в результате неосторожного обращения с огнем происходит около 45% пожаров, Нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования становится причиной каждого пятого пожара. 21.3 Поражающие факторы пожара и результаты воздействия их на человека 1. Воздействие ядовитого дыма. 2. Воздействие высоких температур, в т.ч. горячего воздуха. 3. Ухудшение видимости. 4. Поражение электрическим током. 5. Обрушение конструкций. 6. Взрыв. 7. Паника (особенно в местах проведения зрелищных мероприятий, гостиницах и т.д.) По данным исследования, проведённого в Великобритании, 42,5% людей гибнут от ожогов, 46,8% - от отравлений или задыхаются в дыму. Обращают на себя внимание два обстоятельства: первое – обе цифры близки к 50%, то есть в условиях пожара превалируют всего две причины гибели человека, а второе – отравление и удушение на пожаре более 194 распространённая причина смерти, чем кажущиеся очевидными ожоги. Последствия пожара для человека и его здоровья таковы: 1. Отравление. 2. Удушение (понижение содержания кислорода в воздухе на 3% значительно ухудшает двигательные функции, а на 14% - полностью нарушает координацию движений человека). 3. Ожоги покровов тела и дыхательных путей (вдыхание горячего воздуха (температура выше 100 °С) приводит к некрозу дыхательных путей, удушью, потере сознания и гибели через считанные минуты). 4. Травмы. 5. Поражения электрическим током. 6. Паралич воли неподготовленного человека. Перечисление последствий, логически вытекающих из сути поражающих факторов имеет ещё и тот смысл, что обращает внимание на характер первой доврачебной помощи пострадавшим от пожара. 21.4 Основные методы прекращения горения при тушении пожаров Принципиальные подходы к тушению пожаров совсем не многочисленны. Это: 1. Удаление из зоны горения горючих материалов (это реализуется, например, раскатыванием с помощью багров брёвен горящего деревенского дома или организацией встречного пала, либо минерализованных полос при тушении лесных пожаров и т.д.). 2. Изоляция зоны горения от доступа окислителя (из триады условий исключается окислитель, а более конкретно – кислород воздуха с помощью пены, порошка, песка, плотного покрывала, углекислого газа и др.). 3. Охлаждение зоны горения веществами, которые отнимают часть тепла, идущего на продолжение горения (в этом методе из трёх необходимых и достаточных условий возникновения и существования пожара, заключённых нами в схему, исключается одно из важнейших – источник воспламенения; добиваются этого применением воды, песка, углекислоты и др.). 4. Разбавление реагирующих в процессе горения веществ газами, не поддерживающими горение (пары воды, углекислый газ, азот). Этот метод основан на том, что скорость химической реакции тем меньше, чем меньше концентрации реагирующих веществ. 5. Химическое торможение реакции горения, которого можно достичь применением ингибиторов – отрицательных катализаторах, уменьшающих скорость реакции. Для целей тушения пожаров подходит бромистый этил (бромэтил). 21.5 Первичные средства тушения пожаров К первичным огнегасительным средствам относятся огнетушители, асбестовое полотно, вода, песок, различные порошки, генераторы пены, 195 спецтехника и т.д. Огнетушители Углекислотные огнетушители (ручные ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 и передвижные УП-1М, УП-2М). (Здесь и далее буквы, входящие в марку огнетушителя, обозначают аббревиатуру названия, цифра – ёмкость сосуда.) Углекислотные огнетушители представляют собой наиболее предпочтительное огнегасительное средство. Диоксид углерода не содержит воды и не причиняет вреда оборудованию мебели, документам, оргтехнике. Огнетушители многоразового действия, весьма удобны и эффективны для тушения практически любых загораний на небольшой площади, в том числе электрических сетей и приборов, находящихся под напряжением. Случаи, при которых углекислотные огнетушители неэффективны или неприменимы, весьма редки. Так, ими нельзя пользоваться при тушении горящей одежды на человеке, — снегообразная масса СО 2 при попадании на незащищенную кожу вызывает обморожение. Углекислотные огнетушители малоэффективны при тушении тлеющих материалов. Ручные углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ-3 и ОУБ- 7. Заполняются смесью, содержащей 95 — 97% (масс.) бромистого этила и 3 — 5% сжиженного диоксида углерода. Для создания в огнетушителе рабочего давления в него вводится сжатый воздух. Огнегасительный эффект основан на свойстве бромэтила тормозить реакции окисления. При равных по массе зарядах углекислотно- бромэтиловые огнетушители в 3,5 — 4 раза эффективнее углекислотных. Области применения углекислотно-бромэтиловых и углекислотных огнетушителей совпадают. Этилбромид не повреждает оборудования, обладает высокими диэлектрическими свойствами и может быть использован для тушения горящего электрооборудования под напряжением. В отличие от диоксида углерода этилбромид с успехом применяется для тушения тлеющих материалов. Углекислотно-бромэтиловые огнетушители неприменимы для тушения горящих смесей, которые способны гореть без доступа воздуха. Высокая эффективность огнетушителей основана на реализации всех четырёх методов прекращения горения. Ручные аэрозольные огнетушители ОА-1 и ОА-3. В качестве рабочего вещества содержат этилбромид. Выброс заряда происходит под давлением диоксида углерода или инертного газа, находящегося в отдельном баллончике внутри корпуса огнетушителя. Области применения аэрозольных и углекислотно-бромэтиловых огнетушителей совпадают. Ручные порошковые огнетушители ОП-1 и аналогичные, «Спутник» и ОПС-10. Огнетушители заряжены порошковыми составами применительно к конкретным горючим материалам. Так, для тушения нефтепродуктов и др. горючих жидкостей, электроприборов под напряжением, древесины и др. 196 применяют карбонат (Na 2 CO 3 ) или бикарбонат натрия (NaHCO 3 ) с добавками. Порошковые составы рекомендуется использовать в сочетании с другими средствами огнетушения для борьбы с загораниями самых различных веществ и материалов. Эти составы нетоксичны, не повреждают оборудование, неэлектропроводны. Ручной химический пенный огнетушитель ОХП-10. Выпуск этих огнетушителей прекращен из-за присущих ему недостатков. Однако в своё время их было произведено так много, а, кроме того, были созданы многочисленные станции перезарядки, что ещё очень долго они будут встречаться потребителям. Корпус огнетушителя заполнен водным раствором бикарбоната натрия с добавкой поверхностно-активного вещества — солодкового экстракта. Отдельно в полиэтиленовом стакане содержится кислотная часть заряда — смесь сульфата железа (III) с серной кислотой. При перемешивании кислотной и щелочной частей заряда выделяется диоксид углерода и образуется пена, которая сильной струёй выбрасывается через спрыск. Огнетушитель ОХП-10 образует примерно 90 л пены. Попадая на горящий объект, пена изолирует его от кислорода воздуха и резко уменьшает испарение горящей жидкости, что приводит к прекращению горения. Огнетушащий эффект пены связан также с ее охлаждающим действием. Химическая пена обладает высокой электропроводностью, поэтому при тушении огня пенными огнетушителями необходимо обесточить все помещение с помощью общего рубильника. Оператор может быть поражен электрическим током не только при тушении горящего электрооборудования под напряжением, но и при случайном попадании струи пены, например, на электрическую розетку или электрощит, на недостаточно надежно изолированный провод или контакт и т.п. Ручные воздушно-пенные огнетушители ОВП-5 и ОВП-10. Заряжены 4 — 6% водным раствором пенообразователя ПО-1. Выталкивание заряда из корпуса осуществляется под давлением диоксида углерода, находящегося в отдельном стальном баллончике внутри корпуса огнетушителя. При нажатии на пусковой рычаг в верхней части корпуса прокалывается мембрана баллона с диоксидом углерода. В корпусе создается давление до 1 МПа, под действием которого раствор пенообразователя по сифонной трубке поступает в раструб-насадку, где смешивается с воздухом и образует воздушно-механическую пену кратностью 55 — 60 (кратностью пены называется отношение объема пены к объему раствора, из которого она образовалась). Области применения воздушно-пенных и химических пенных огнетушителей совпадают. Воздушно-пенные огнетушители также нельзя применять для тушения электрооборудования под напряжением, веществ, вступающих во взаимодействие с водой или горящих без доступа воздуха. 197 Другие огнегасительные средства Вода. За счёт большой теплоёмкости и большой теплоты парообразования эффективно охлаждает зону горения, а также разбавляет паром зону горения. Асбестовое или грубошёрстное полотно. Изолирует зону горения от доступа кислорода воздуха. Сухой песок. Охлаждает зону горения и изолирует её от доступа кислорода воздуха. Средства «взрывной» технологии пожаротушения. Выполненные на базе танка Т-62 специальные установки, где на месте башни размещены 50 пусковых стволов, способных бить залпами из 10 зарядов каждый (300 кг порошка), создавая аэрозольную струю высотой 4 – 6 м и шириной 20 – 30 м, летящую со скоростью 100 – 150 м/с. Аэрозольная струя рассекает пламя, отделяет горючий материал от кислорода, а разлагающийся под влиянием высокой температуры порошок выделяет углекислый газ, вытесняя кислород и разбавляя зону горения; одновременно разложение порошка поглощает много тепла, снижая температуру в зоне горения. С расстояния до 1 км такой залп может мгновенно ликвидировать большую зону огня. Несовместимые источники огня и огнетушащие средства: 1. Электропроводка – вода. 2. Лёгкие горючие и легковоспламеняющиеся жидкости – вода. 3. Щелочные металлы (взаимодействующие с водой со взрывом) – вода. 21.6 Профилактические меры предотвращения пожаров Одна из действенных профилактических мер может быть обозначена как огнезащита. Она заключается в обработке материалов и элементов конструкций специальными веществами – антипиренами. Обработка может быть глубинной, когда ей подвергаются как исходные материалы, так и элементы мебели или конструкций, как правило, в производственных условиях, и поверхностной. Поверхностная обработка доступна практически всем и может проводиться специальными лаками, красками, пастами, пропиточными составами. Достаточно эффективными и доступными средствами пропитки древесины оказываются смеси фосфата и сульфата аммония, фосфорной кислоты и циангуанидина, борной кислоты и буры. Во время блокады Ленинграда гитлеровцы поставили перед собой задачу выжечь город зажигательными бомбами. В отличие от других европейских городов Ленинград не потерпел существенного ущерба от пожаров. Дело в том, что жители осаждённого города не только устраивали дежурства на крышах домов для сбрасывания зажигательных бомб, но и из имевшихся в городе довоенных запасов суперфосфата приготовили раствор и пропитали им чердачные деревянные конструкции. Другие задачи решает пожарная сигнализация. Как правило, это 198 комплекс технических средств для обнаружения и оповещения о месте возникновения пожара. Он включает пожарные извещатели (датчики, реагирующие на факторы, сопутствующие пожару – свет, дым, тепло), приёмные устройства, линии связи и источники питания. Наиболее эффективна пожарная автоматика. Это более сложный комплекс средств для предупреждения и тушения пожара внутри помещений. В систему пожарной автоматики входит датчик обнаружения загорания, приборы тревожной сигнализации, исполнительные пожаротушащие устройства, запорно-пусковая арматура, питатель огнетушащего вещества. Наибольшее распространение получили водяные, углекислотные, аэрозольные и порошковые системы. Непрерывная подача огнетушащих средств длится от 30 секунд до 60 минут. Требования, пожарной безопасности устанавливаются Федеральным законом «О пожарной безопасности», «Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03», действующими с 30.06.03 г., и местными инструкциями и регламентами. |