Jurik-Phys.Net

~ Простота и ясность ~

Инструменты пользователя

Инструменты сайта


Боковая панель

Категории

Контакты

Поддержать проект


lifesafety:accident:fire_general

Обеспечение пожаровзрывобезопасности современного производства

Основные термины

Горение - экзотермическая цепная реакция окисления горючего вещества окислителем (кислород воздуха, хлор, оксид азота и т.д.)

Взрыв - аналогичная цепная реакция, но характеризующаяся в десятки и сотни раз большей скоростью.

Условия возникновения горения:

  1. горючее вещество;
  2. окислитель;
  3. сторонний источник теплоты, имеющий необходимый запас энергии и температуры.

Количественные характеристики горения зависят от вида вещества. Выделяют следующие основные характеристики пожаровзрывоопасных веществ.

  • Н(В)КПВ - нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения. Концентрации окислителя и горючего вещества, между которыми возможна реакция горения/взрыва.
  • $T_{\text{вспышки}}$ - минимальная температура горючего вещества, при которой в ходе специальных стандартизированных испытаний образуется достаточное количество газообразных продуктов разложения, достаточных для кратковременной вспышки при внешнем источнике зажигания.
  • $T_{\text{самовоспл}}$ - температура при которой скорость экзотермической реакции резко возрастает, вещество возгорается без стороннего источника теплоты.
  • $T_{\text{воспламенения}}$ - температура при которой возникает устойчивое горение вещества. Некоторые примеры, $T_{\text{торф}} = 225\,^\text{o}\text{C}$, $T_{\text{уголь}} = 320\,^\text{o}\text{C}$, $T_{\text{бумага}} = 233\,^\text{o}\text{C}$.

$T_{\text{вспышки}} < T_{\text{самовоспламенения}} < T_{\text{воспламенения}}$

Надо иметь в виду, что существуют вещества, для которых реакция окисления идёт даже при температуре окружающей среды, но медленно. Такой режим окисления при наличии теплоотвода не представляет опасности, однако, нарушение данного условия может привести к самовозгоранию.

В качестве примера, можно привести элеваторы с зерном в виде колонн, хранение угольного топлива на станциях и т.д.

В данном случае существует две тактики недопущения возгорания:

  • уменьшение доступа окислителя (уплотнение);
  • рыхление топлива (охлаждение).

Горение газов

Воспламенение горючих газовых смесей может происходить в следующих случаях:

  • при их контакте с накалёнными поверхностями;
  • при наличии искр и пламени различной природы;

Инициирование горения газвой смеси в одной точке приводит к нагреву близлежащих слоёв. Сгорание этих слоёв влечёт за собой инициирование горения следующих и т.д. Таким образом, горение газовой смеси происходит «послойно». Зона горения перемещается по смеси, обеспечивая распространение пламени.

Фронт пламени - слой, в котором в данный момент происходит цепная реакция горения. При нормальных условиях толщина составляет доли миллиметра, иногда 1 - 2 мм, увеличиваясь в размерах с понижением давления.

Горение жидкостей

Горение жидкостей происходит в газовой фазе. Выделяют зону горения - тонкий светящийся слой газов, в который с поверхности жидкости поступают горючие пары, а из воздуха кислород.

Форма и размер пламени существенно зависит от диаметра резервуара с жидкостью. Характер пламени с увеличением диаметра зоны горения принимает турбулентное состояние.

Горение твёрдых веществ

Процесс горения твердых веществ имеет много стадийный характер, включающий стадии разложения и газификации т.в. Высокая температура поверхности тела вызывает разложение сложных углеводородов, их газификацию и сгорание.

Воспламенение т.в. происходит чаще всего в результате вспышки летучих продуктов разложения.

Горение пылей

Кондуктивно-конвективный теплообмен приводит к тому, что пламя пылевой взвеси способно распространяться при средней концентрации горючего вещества ниже концентрационного предела для газовой смеси данного горючего.

Данное свойство проявляется, начиная с размера частиц в 10 мкм, которое соответствуем примерно двойному снижению нижнего концентрационного предела.

Классификация веществ

  1. Горючие вещества - способны самостоятельно гореть после удаления источника воспламенения.
  2. Трудногорючие - горение возможно лишь в пламени стороннего источника.
  3. Негорючие - вещества, которые не воспламеняются и не горят под воздействием источника зажигания (естественные и искусственные неорганические материалы - камень, бетон, глина и т.д.).

Общие причины пожаров и взрывов

  • Неисправность электротехнического оборудования.
  • Неправильная вентиляция.
  • Воздействие разрядов статического и атмосферного электричества.
  • Нарушение противопожарных правил в технологических процессах.
  • Применение открытого огня в пожаровзрывоопасных помещениях.
  • Отсутствие надлежащих средств пожаротушения.
  • Прочие причины…

Причины пожаров в электроустановках

Изоляция электроустановок

  • короткое замыкание;
  • перегрузки;
  • неправильный выбор электрооборудования;
  • перегрев контактных соединений.

Электрические машины

  • внутреннее искрение щёток;
  • пониженное напряжение;
  • наличие токопроводящей и обычной пыли;
  • неисправность одной из обмоток двигателя.

Электропроводка

Электропроводка наиболее уязвима с точки зрения возникновения пожара, так как на них приходится примерно 41% всех пожаров, связанных с электрооборудованием и электроустановками.

  • перегрузка сетей;
  • короткие замыкания;
  • искрение проводов при обрыве;
  • неправильный выбор электропроводки.

Светильники

  • прикосновение колбы к горючим материалам;
  • плохой контакт в патроне, короткое замыкание;
  • завышенная мощность;
  • загрязнение;
  • возгорание электрической схемы (конденсаторы, дроссели и т.д.).

Аппаратура управления

К данному классу оборудования относятся рубильники, пускатели, реле и т.п.

  • перегрузка;
  • образование искр при включении/выключении.

Классы пожаропасности помещений

Отнесение помещения к той или иной категории определяет допустимые физические размеры, необходимые противопожарные меры, требования к эвакуационным выходам и т.д.

  • А (взрывопожароопасные).
    Краткая характеристика: $T_{\text{вспышки}} < 28^{\,\text{o}}{\text{C}}$, $\text{НКПВ} < 10\,\%$, $\Delta P > 5 \text{ кПа}$.
    К ним относятся склады бензина, газоперекачивающие станции и т.п.
  • Б (взрывопожароопасные).
    Краткая характеристика: $T_{\text{вспышки}}$ от $28^{\,\text{o}}{\text{C}}$ до $61^{\,\text{o}}{\text{C}}$, $\Delta P > 5 \text{ кПа}$.
    К ним относятся цехи приготовления угольной пыли, древесной щепки. Производства с применением бензина, керосина для промывки деталей (очистители, растворители и т.д.).
  • B1 - B4 (пожароопасные) - производства в которых применяются преимущественно горючие вещества. Конкретная категория определяется по величине пожарной нагрузки $\text{[Дж/м}^2]$.
  • Г (невзрывопожароопасные) - производства с наличием раскалённых и/или расплавленных металлов. Например, литейные цехи, отделения ремонта двигателей и т.п.).
  • Д (непожароопасные) - производства с использованием негорючих веществ и материалов в холодном состоянии.

Условия подавления горения

  • Изоляция очага горения от воздуха.
  • Охлаждение очага горения.
  • Ингибирование скорости химической реакции в пламени.
  • Механический срыв пламени струёй газа, воды, взрывом.
  • Огневые преграды.

Строительные меры пожарной профилактики

  • Зонирование территории (определение отдельных зон для опасных производств).
  • Создание противопожарного разрыва.
  • Использование противопожарных преград с высокой огнестойкостью.
    Огнестойкость - время в минутах до потери несущей способности конструкции, скачка теплопроводности, повышения температуры до $140^{\,\text{o}}\text{C}$ и более.
  • Повышение огнестойкости строительных конструкций.
  • Создание необходимого количества путей эвакуации.
  • Применение средств автоматического пожаротушения.
  • Применение ЛСК (легкосбрасываемая конструкция) для уменьшения последствий взрыва.
  • Применение систем дымоудаления и т.д.

Пожаротушение электрооборудования

Приступать к самостоятельному тушению электроустановок необходимо только после снятия напряжения! В общем случае, тушение производится водой, воздушно-механической пеной, инертным газом, порошками и т.д.

  1. До прибытия пожарной охраны тушением пожара руководит старший из числа дежурного пресонала.
  2. Отключение оборудования производится дежурным персоналом с последующим уведомлением вышестоящего руководства.
  3. При необходимости тушения без снятия напряжения позволяется тушить только открытые для обзора установки, при этом пожарный ствол должен быть заземлён, ствольщик одет в диэлектрические перчатки.
  4. Тушение ручными огнетушителями оборудования под напряжением запрещено.
lifesafety/accident/fire_general.txt · Последние изменения: 2016/03/15 22:03 — jurik_phys