Общие требования по пожарной безопасности

Размещено на http://allbest.ru

Общие требования по пожарной безопасности

Пожары на машиностроительных предприятиях представляют большую опасность для работающих и могут причинить огромный материальный ущерб. Вопросы обеспечения пожарной безопасности производственных зданий и сооружений имеют большое значение и регламентируются специальными государственными постановлениями и решениями. 17 апреля 1918 г. В. И. Лениным был подписан декрет «Об организации государственных мер борьбы с огнем», которым предусматривалось создание Пожарного Совета, обеспечивающего руководство всеми вопросами пожарной охраны в стране.

Обеспечение пожарной безопасности объектов народного хозяйства является предметом постоянной заботы партии и правительства. Так, в декабре 1917 г. правительством было утверждено новое «Положение о государственном пожарном надзоре в СССР».

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты. Понятие пожарной профилактики включает комплекс мероприятий, необходимых для предупреждения возникновения пожара или уменьшения его последствий. Под активной пожарной защитой понимаются меры, обеспечивающие успешную борьбу с возникающими пожарами или взрывоопасной ситуацией.

Процесс горения

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха).и источника загорания (импульса). Окислителем может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром, Йод, окислы азота и т. д.

В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным.

Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого параметра может быть дефлаграционным (порядка десятка :метров в секунду), взрывным (порядка сотни метров в секунду) и детонационным (порядка тысячи метров в секунду). Пожарам свойственно дефлаграционное горение.

В зависимости от соотношения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих смесей.

Бедными называются смеси, содержащие в избытке окислитель. Их горение лимитируется содержанием горючего компонента.

К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрического соотношения компонентов. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя.

Возникновение горения связано с обязательным самоускорением реакции в системе.

Существуют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и комбинированной - цепочно-тепловой.

Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры при условии аккумуляции теплоты в реагирующей системе.

Цепное ускорение реакции связано с катализом химических превращений, осуществляемым промежуточными продуктами превращений, обладающими особой химической активностью и называемыми активными центрами. В соответствии с цепной теорией химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся' при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы).

Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному цепочно-тепловому механизму. Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание - возникновение горения под воздействием источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания. Сущность и различия процессов возгорания и самовозгорания пояснены ниже.

Самовоспламенение - самовозгорание, дающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу. Возникновение горения вещества или материала может произойти при температуре окружающей среды ниже температуры самовоспламенения. Эта возможность обусловливается склонностью веществ или материалов к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении, что может вызвать самовозгорание.

Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при воздействии тепловых импульсов с температурой выше температуры воспламенения (или самовозгорания) характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания. В зависимости от импульса процессы самовозгорания подразделяют на тепловые, микробиологические и химические.

При оценке пожарной опасности веществ и материалов необходимо учитывать их агрегатное состояние. Поскольку горение, как правило, происходит в газовой среде, то в качестве показателей пожарной опасности необходимо учитывать условия, при которых образуется достаточное для горения количество газообразных горючих продуктов. Основными показателями пожарной опасности, определяющими критические условия возникновения и развития процесса горения, являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.

Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламенения; максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Область составов и смесей горючих газов и паров с воздухом, лежащих между нижним и верхним пределами воспламенения, называется областью воспламенения.

Концентрационные пределы воспламенения не постоянны и зависят от ряда факторов. Наибольшее влияние на пределы воспламенения оказывают мощность источника воспламенения, примесь инертных газов и паров, температура и давление горючей смеси.

Изменение пределов воспламенения с повышением температуры может быть оценено по следующему правилу: при повышении температуры на каждые 1000 величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10%, а верхних пределов воспламенения увеличиваются на 12-15%.

Значения нижних пределов воспламенения многих горючих веществ (углеводородов и их производных) с достаточной для практики точностью могут быть рассчитаны по уравнению С_н=0,5 С_стех . где С_стех - концентрация горючего, соответствующая стехиометрическому соотношению горючего и воздуха (об. %).

Для многокомпонентных горючих смесей расчет пределов (%) производится по правилу Ле-Шателье

100

С= _----------------------------------

gJ/CJ + g,/q, + '" + gn/cn '

где С - предел воспламенения (верхний и нижний); gl,

g02, ..., gn - содержание горючих компонентов, % от сум

марного содержания горючих компонентов, т. е.

gI++g2+...+gn=100; Cl, С2, ..., сп-соответствующие (верхние или нижние) пределы воспламенения горючих компонентов, %.

Концентрация насыщенных паров жидкостей находится в определенной взаимосвязи с ее температурой.

Используя это свойство, можно концентрационные пределы воспламенения насыщенных паров выразить через температуру жидкости, при которой они образуются.

Способностью образовывать с воздухом воспламеняющиеся с большой скоростью (взрывоопасные) смеси обладают также взвешенные в воздухе пыли многих твердых горючих веществ.

Та минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли. Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин «верхний предел воспламенения» к пылям не применяется.

К показателям пожарной опасности, характеризующим критические условия образования достаточного для горения газообразных горючих продуктов испарения или разложения конденсированных веществ и материалов, относятся температуры вспышки и воспламенения, а также температурные пределы воспламенения.

Температурой вспышки называется самая низкая(в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.

Пользуясь этой характеристикой, все горючие жидкости по пожарной опасности можно разделить на два класса: к первому относятся жидкости с температурой вспышки до 610 С (бензин, этиловый спирт, ацетон, серный эфир, нитроэмали и т. д.), они называются легковоспламеняющимися жидкостями (ЛВ.Ж); ко второму -жидкости с температурой вспышки выше 610 С (масло, мазут, формалин и др.), они называются горючими жидкостями (ГЖ).

Температура воспламенения - температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температурные пределы воспламенения - температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Пожароопасность веществ характеризуется линейной(выраженной в см/с) и массовой (г/с) скоростями горения (распространения пламени) и выгорания (г/м2.сили см/с), а также предельным содержанием кислорода, при котором еще возможно горение.

Для обычных горючих веществ (углеводородов и их производных) это предельное содержание кислорода составляет 12-14%,для веществ с высоким значением верхнего предела воспламенения (водород, сероуглерод, окись этилена и др.) предельное содержание кислорода составляет 5% и ниже.

Помимо перечисленных параметров для оценки пожарной опасности важно знать степень горючести (сгораемости) веществ. В зависимости от этой характеристики вещества и материалы делят на горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие(несгораемые) .

К горючим относятся такие вещества и материалы, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления.

К трудногорючим относят такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия импульса; негорючими являются вещества и материалы, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных импульсов.

Причины пожаров на машиностроительных предприятиях

Предприятия машиностроительной промышленности нередко отличаются повышенной пожарной опасностью, так как их характеризует сложность производственных установок, значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов, большое количество емкостей и аппаратов, в которых находятся пожароопасные продукты под давлением; разветвленная сеть трубопроводов с запорно-пусковой и регулирующей арматурой; большая оснащенность электроустановками.

Причины пожаров технического характера, возникающих на машиностроительных предприятиях, и соответствующая им частота случаев (%) следующие.

Эти данные показывают, что основной причиной пожаров на машиностроительных предприятиях является нарушение технологического режима.

В известной мере это связано с большим разнообразием и сложностью технологических процессов. Они, как правило, помимо операций механической обработки материалов и изделий включают процессы очистки и обезжиривания, сушки и окраски, связанные с использованием веществ, обладающих высокой пожарной опасностью. Многие предприятия применяют огневые стенды и другие операции с наличием открытого огня.

Сложность противопожарной защиты современных машиностроительных предприятий усугубляется их гигантскими размерами, большой плотностью застройки, увеличением вместимости товар но-материальных складов, применением в строительстве облегченных конструкций из металла 11 полимерных материалов, обладающих низкой огнестойкостью.

Анализ зарегистрированных крупных пожаров на машиностроительных предприятиях показал, что при пожарах на этих предприятиях создается сложная обстановка для пожаротушения, поэтому требуется разработка комплекса мероприятий по противопожарной защите. Этот комплекс включает мероприятия профилактического характера и устройство систем пожаротушения и взрывозащиты. Они рекомендуются общесоюзными и ведомственными документами.

Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами (ГОСТ 12.1.004-76 «Пожарная безопасность» и ГОСТ 12.1.010-76 «Взрывобезопасность. Общие требования»). Этими стандартами возможная частота пожаров и взрывов допускается такой, чтобы вероятность их возникновения воздействия опасных факторов на людей в течение года не превышала 10-6 на человека.

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 добровольных 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 практические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.

Оценка пожарной опасности промышленных предприятии

Для оценки пожарной опасности того или иного технологического процесса необходимо знать, какие огнеопасные вещества или смеси используются или получаются или могут образовываться в процессе производства внутри технологических аппаратов, при каких условиях и по каким причинам они могут оказаться вне их.

Более высокую опасность имеют предприятия с наличием веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом (горючие газы, ЛВЖ, Пылевидные горючие материалы).

Предприятия, на которых перерабатываются твердые .горючие материалы в монолитном состоянии, представляют меньшую пожарную опасность. горение пожар взрывоопасный

Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий (кроме предприятий по изготовлению взрывчатых веществ, имеющих свои особые нормы и правила) регламентируются «Строительными нормами и правилами» (СНиП 11-90-81, СНиП 11-2-80), «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ-76), а также «Типовыми правилами пожарной безопасности для-nромышленных предприятий (1975 г.) ».

В соответствии со СНиП 11-2-80 все производства делят по пожарной, взрывной и взрывопожарной опасности на следующие категории.

Категория А - взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых при меняются горючие газы с нижним пределом воспламенения 10% и ниже, жидкости с температурой вспышки до 280 С включительно при условии, что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения; вещества, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; такими производствами являются многие окрасочные цехи, объекты с наличием сжиженных газов и т. д.

Категория Б - взрывопожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых используются горючие газы, нижний предел воспламенения которых выше 10%, а также жидкости с температурой вспышки выше 28 и до 610 С включительно или нагретые до температуры вспышки и выше; горючие пыли или волокна, нижний концентрационный предел воспламенения которых 65 r/M3 и ниже, при условии, что указанные газы, жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения; например, производства с наличием аммиака, с возможностью образования газовзвесей древесной или другой горючей пыли.

Категория В - пожароопасные; к этой категории относятся производства, в которых применяются жидкости с температурой вспышки выше 610 С и горючие пыли или волокна, нижний предел воспламенения которых более65 r/M3, твердые сгораемые вещества и материалы, способные только гореть, но не взрываться при контакте с воздухом, водой или друг с другом.

Категория Г - к этой категории относятся производства, в которых используются негорючие вещества и матepиaлы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, а также твердые вещества, жидкости и газы, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Категория Д - это производства, в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (цехи холодной обработки материалов и т. д.).

Категория Е - взрывоопасные; к этой категории относятся производства, в которых применяются взрывоопасные вещества (горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасные пыли) в таком количестве, при котором могут образовываться взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема воздуха в помещении, и в котором ПО УСJ10ВИЯМ технологического процесса

Возможен только взрыв (без последующего горения); вещества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Категория производства по пожарной опасности в значительной степени определяет требования к зданию, его конструкциям и планировке, организацию пожарной охраны и ее техническую оснащенность, требования к режиму и эксплуатации. Поэтому вопрос отнесения производства к той или иной категории является исключительно важным.

Для облегчения определения категории промышленных предприятий по пожаро взрывоопасности Госстроем СССР изданы специальные указания (СН 463-74).

Основу этого документа составляет методика определения максимально возможного объема взрывоопасной смеси при аварийном истечении горючих газов п ЛВЖ.

Расчетный объем такой смеси (м3) определяют по формуле

В = l,5Е/с,

где Е - количество вещества, поступившего в помещение, рассчитываемого по формуле Еа + E't + Еи; здесь

Ба - из аппарата, г; Е, - из трубопровода, г; Еи

в результате испарения при проливе, г; с - нижний предел воспламенения, г/м3. .

Если величина В не превышает 5% объема помещения, то производство не является взрывоопасным.

В том случае, когда величина. В превышает 5% свободного объема П помещения, а взрывоопасная среда создается при аварийном проливе ЛВК, то дополнительно рассчитывают время Ти испарения вещества в количестве, достаточном для образования взрывоопасной смеси в 5% объема помещения, по формуле

т и = О,18П с/(133 ИР V МФ),

где И - коэффициент, учитывающий влияние скорости и 'температуры воздушного потока на испарение (берется из СН 463-74);

Р - давление насыщенных паров жидкости при средней температуре жидкости, Па (мм рт. ст.);

М - молярная масса вещества;

Ф - поверхность испарения, м2.

Если Т 11 < 1 ч, то предприятие относят к взрывопожарным.

ПУЭ регламентируют устройство электрооборудования в производственных помещениях и для наружных технологических установок.

Выбор и установку электрооборудования производят в соответствии с этими правилами на основе классификации взрывоопасных зон и смесей.

Взрывоопасность зон определяют возможностью. выделения газов, ЛВЖ или горючих пылей с нижним пределом воспламенения 65 [/м3 и ниже.

При образовании взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения, последнее полностью является взрывоопасным, а при объеме смеси, равном 5% объема помещения и меньше, взрывоопасной считается зона в пределах 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, из которого выделяется горючее вещество.

Для наружных установок размер взрывоопасной зоны устанавливают в зависимости от условий, в которых может образовываться взрывоопасная смесь(0,5-20 м по вертикали и горизонтали от места выделения горючего вещества).

Зона класса B-I. К ней относят помещения, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров 11 газов с воздухом при нормальных условиях работы(например, помещения, в которых производится слив ЛВЖ в открытые сосуды).

Зона класса B-Ia. В эту зону входят помещения, в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации оборудования, но могут образовываться при авариях или неисправностях.

Зона класса В" 1 б. К этому классу относят:

а) помещения, в которых могут содержаться горючие пары и газы с высоким нижним пределом воспламенения (15% и более), обладающие резким запахом(например, помещения аммиачных компрессоров);

б) помещения, в которых возможно образование лишь локальных взрывоопасных смесей в объеме менее 5% объема помещения.

Зона класса B-Iг. В эту зону входят наружные установки, в которых находятся взрывоопасные газы, пары и ЛВЖ (например, газгольдеры, сливоналивные эстакады и т. п.).\

Зона класса В-ІІ. К ней относят помещения, в которых производится обработка горючих пылей и волокон, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при нормальных режимах работы (например, открытая загрузка и выгрузка из оборудования мелкодисперсных горючих материалов).

Зона класса В-ІІ а. В эту зону входят помещения, в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в результате аварий и неисправностей (например, разгерметизация пневмотранспортирующего оборудования с применением азота, сепарационные установки с механической загрузкой и т. д.).

Помещения и установки, в которых содержатся ГЖ и горючие пыли, нижний концентрационный предел которых выше 65 г/м3, относят к пожароопасным и классифицируют следующим образом.

Зона класса П-I. К ней относят помещения, в которых содержатся ГЖ (например, минеральные масла).

Зона класса П-ІІ . В эту зону входят помещения, в которых содержатся горючие пыли с нижним концентрационным пределом выше 65 г/м3.

Зона класса П-ІІ а. К ней относят помещения, в которых содержатся твердые горючие вещества, неспособные переходить во взвешенное состояние.

Установки класса П-III. К ним относят наружные установки, в которых содержатся ГЖ (с температурой вспышки выше 61° С) или твердые горючие вещества.

Размещено на Allbest.ru