Промышленные взрывы и защита от них

—>Безопасность жизнедеятельности —>

Тема № 2. «ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЫ И АВАРИИ С ВЫБРОСОМ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ».

В большинстве случаев техногенные аварии связаны с неконтролируемым, самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и/или энергии. Самопроизвольное высвобождение энергии приводит к промышленным взрывам, а вещества — к взрывам, пожарам и химическому загрязнению окружающей среды.

Промышленные взрывы
Взрыв — процесс быстрого неуправляемого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее потенциальной энергии в механическую работу . Механическая работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров независимо от того, существовали ли они до взрыва или образовались во время взрыва. В основе взрывного процесса могут лежать как физические (разрушение сосуда со сжатым газом или с перегретой жидкостью), так и химические превращения (детонация конденсированного взрывчатого вещества, быстрое сгорание газового облака). Самым существенным признаком взрыва является резкий скачёк давления в среде, обусловливающий образование ударной волны, распространяющейся на некоторое расстояние от места взрыва. Избыточное давление в её фронте и осколочные поля, создаваемые летящими обломками и осколками взрывающихся объектов являются основными поражающими факторами взрыва. Осколочные поля характеризуются количеством летящих осколков, их кинетической энергией и радиусом разлёта.
При химических взрывах взрывчатые вещества могут быть твердыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твердых) в окислительной среде (часто в воздухе). Твердые и жидкие взрывчатые вещества в большинстве случаев относятся к классу конденсированных взрывчатых веществ (ВВ). При инициировании взрыва в этих веществах с огромной скоростью протекают экзотермические окислительно-восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии. Газообразные взрывчатые вещества представляют собой гомогенные смеси горючих газов (паров) с газообразными окислителями—воздухом, кислородом, хлором и др. Взрывоопасные аэровзвеси состоят из мелкодисперсных частиц горючих жидкостей (туманов) или твердых веществ (пылей) в окислительной среде, чаще всего в воздухе.
Физический взрывчаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов машин и аппаратов. Сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления, а разрушения вызываются ударной волной от расширяющегося газа (пара) и осколками разорвавшегося резервуара.
Параметрами, определяющими мощность взрыва, являются энергия взрыва и скорость ее выделения. Энергия взрыва определяется физико-химическими превращениями, протекающими при различных типах взрывов. Для парогазовых сред энергию взрыва определяют по теплоте сгорания горючих веществ в смеси с воздухом; конденсированных ВВ — по теплоте, выделяющейся при их детонации (реакции разложения); при физических взрывах систем со сжатыми газами и перегретыми жидкостями — по энергии адиабатического расширения парогазовых сред и перегрева жидкости.
В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов: свободный воздушный, наземный, взрыв в непосредственной близости от объекта, а также взрыв внутри объекта (производственного сооружения).
При воздушном взрыве ударная сферическая волна достигает земной поверхности и отражается от нее. На некотором расстоянии от эпицентра взрыва (проекции центра взрыва на земную поверхность) фронт отраженной волны сливается с фронтом падающей, вследствие чего образуется так называемая головная волна с вертикальным фронтом, распространяющаяся от эпицентра вдоль земной поверхности.
Характер воздушной ударной волны при наземном взрыве (за пределами воронки) соответствует дальней зоне воздушного взрыва. Таким образом, как при воздушном, так и при наземном взрывах обычно рассматривают воздушную ударную волну, распространяющуюся от эпицентра с вертикальным фронтом.
При подходе ударной волны к преграде она отражается и происходит торможение масс движущегося воздуха, что приводит к повышению избыточного давления в 2. 8 раз.
После начального взаимодействия с преградой (препятствием) ударная волна начинает его обтекать и под действие давления уже попадают боковые и тыльные поверхности преграды. Она как бы оказывается в сжатом состоянии со всех сторон, однако наибольшее давление оказывается на фронтальную часть препятствия. Категорирование технологических объектов по взрывоопасности производится по значениям показателей Qв и W. Относительный энергетический потенциал взрывоопасности технологического блока (оборудования) Qв = (16,534)-1 ´Е1/3
Энергетический эквивалент взрыва тротила W= Е/4520 кг, где Е — полная энергия взрыва.
По этим показателям технологические объекты подразделяются на три категории:

Промышленные взрывы

Взрыв− процесс быстрого неуправляемого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее по­тенциальной энергии в механическую работу/4/.

К поражающим факторам взрыва относятся:

· ударная волна, давление во фронте которой превышает допустимое значение;

· обрушение оборудования, коммуникаций, конструкций зданий и сооружений и их осколки;

· выход из поврежденных аппаратов содержащихся в них вредных веществ и присутствие их в воздухе в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации.

Основными параметрами ударной волны «Гиперссылка (Глоссарий)», характеризующими ее разрушающее и поражающее действие, являются продолжительность действия волны, избыточное давление во фронте ударной волны.

При химических взрывахвзрывчатые вещества могут быть твердыми, жидкими, газообразными, а также аэровзвесями горючих веществ (жидких и твердых) в окислительной среде (часто в воздухе). Твердые и жидкие взрывчатые вещества в большинстве случаев относятся к классу конденсированных взрывчатых веществ (ВВ).

При инициировании взрыва в этих веществах с огромной скоростью протекают экзотермические окислительно − восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии.

Физический взрывчаще всего связан с неконтролируемым высвобождением потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов машин и аппаратов.

Сила взрыва сжатого или сжиженного газа зависит от внутреннего давления, а разрушения вызываются ударной волной от расширяющегося газа (пара) и осколками разорвавшегося резервуара.

Параметрами, определяющими мощность взрыва, являются энергия взрыва и скорость ее выделения.

Энергия взрыва определяется физико-химическими превращениями, протекающими при различных типах взрывов.

Для парогазовых сред энергию взрыва определяют по теплоте сгорания горючих веществ в смеси с воздухом;

конденсированных ВВ − по теплоте, выделяющейся при их детонации (реакции разложения);

при физических взрывах систем со сжатыми газами и перегретыми жидкостями − по энергии адиабатического расширения парогазовых сред и перегрева жидкости.

В производственных условиях возможны следующие основные виды взрывов:

· взрыв в непосредственной близости от объекта;

· взрыв внутри объекта (производственного сооружения).

При воздушном взрывеударная сферическая волна достигает земной поверхности и отражается от нее.

На некотором расстоянии от эпицентра взрыва (проекции центра взрыва на земную поверхность) фронт отраженной волны сливается с фронтом падающей, вследствие чего образуется головная волна с вертикальным фронтом, распространяющаяся от эпицентра вдоль земной поверхности.

Характер воздушной ударной волны при наземном взрыве(за пределами воронки) соответствует дальней зоне воздушного взрыва.

Таким образом, как при воздушном, так и при наземном взрывах обычно рассматривают воздушную ударную волну, распространяющуюся от эпицентра с вертикальным фронтом.

При подходе ударной волны к преграде она отражается и происходит торможение масс движущегося воздуха, что приводит к повышению избыточного давления в 2. 8 раз.

После начального взаимодействия с преградой (препятствием) ударная волна начинает его обтекать и под действие давления уже попадают боковые и тыльные поверхности преграды.

Она как бы оказывается в сжатом состоянии со всех сторон, однако наибольшее давление оказывается на фронтальную часть препятствия.

Ударная волна при воздействии на объект может сдвинуть, опрокинуть или разрушить объект, а также вызвать ударные инерционные перегрузки малых по размеру предметов.

Сведения о вероятных разрушениях зданий при различных значениях давления в ударной волне, приведены в таблице 12.1.1.

Таблица 12.1.1 − Предельные значения давления в ударной волне для различных степеней разрушения

Степень разрушения Избыточное давление, кПа
Полное разрушение зданий
50%-ное разрушение зданий
Среднее повреждение зданий (без разрушения)
Умеренные повреждения (внутренних перегородок, рам, дверей)
Порог разрушения конструктивных элементов зданий
Разбито более 10% остекления

При воздействии ударной волны на незащищенного человека наблюдается прямое (непосредственное) и косвенное воздействие. Прямое действие оказывает избыточное давление во фронте ударной волны.

В результате мгновенного повышения давления и сжатия человека со всех сторон, организм человека испытывает резкий удар.

Прямым действием обладает также и давление скоростного напора, способное отбросить человека и причинить травмы.

Косвенное поражающее действие вызывают обломки разрушенных зданий, сооружений, осколки стекол и т.п.

Характер поражения людей в зависимости от избыточного давле­ния, в ударной волне приведен в таблице 12.1.2.

Таблица 12.1.2 − Характер поражения людей в зависимости от избыточного давления в ударной волне

Характер поражения Избыточное давление, кПа
Ушибы, вывихи, общая контузия 20 – 30
Контузия, повреждения органов слуха, кровотечения 30 – 50
Переломы, сильные кровотечения 50 – 80
Крайне тяжелые травмы 80 и более

Категорирование технологических объектов по взрывоопасности производится по значениям показателей Qви W.

Относительный потенциал взрывоопасности технологического блока (оборудования) Qв = (16,534) -1 Е 1/3 .

Энергетический эквивалент взрыва тротила W = Е/4520 кг, где Е − полная энергия взрыва.

По этим показателям технологические объекты подразделяются на три категории (таблица 12.1.3).

(12.1.1)

где W − масса горючего газа, пара ЛВЖ или взвешенной в воздухе горючей пыли, поступившей в объем помещения, кг;

Z − коэффициент участия горючего вещества во взрыве (Z = 0,5 для газов и пылей. Z= 0,3 для паров жидкостей. Z= 1 для водорода);

ро − атмосферное давление, равное 101 кПа;

Нт − теплота сгорания поступившего в помещение вещества;

Кн− коэффициент, учитывающий негерметичность помещения (принимается равным 3);

То − температура воздуха (можно принять равной 1,01 кДж/(кг * К);

ρв− плотность воздуха (можно принять равной 1,2 кг/м 3 );

Vc− свободный объем помещения, м 3 ;

К= kBt + 1 − коэффициент, учитывающий наличие в помещении аварийной вентиляции (kB − кратность воздухообмена в помещении, с -1 ;

t− время поступления взрывоопасных веществ в помещение, с.

Рассмотрим некоторые особенности взрывов.

Взрывы систем повышенного давления сопровождаются разлетом осколков.

На сообщение осколкам кинетической энергии тратится до 60 % энергии расширения газов, а 40 % − на формирование ударной волны.

При взрывах большая часть осколков (до 80 %) разлетается на расстояние 200 м, меньшая (20 %) − на расстояния до 1000 м, отдельные осколки могут разлетаться на расстояния до 3 км.

За безопасное расстояние для людей можно принимать величину, превышающую 1000 м.

Большие газовые облака могут образовываться при утечках или внезапном разрушении герметичных емкостей, трубопроводов и т. д.

Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд специ­фических особенностей. Образующиеся в атмосфере газовые облака чаще всего имеют сигарообразную форму, вытянутую по направлению ветра.

Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер.

Причем воспламенение не всегда сопровождается взрывом.

При плохом перемешивании газообразных веществ с атмосферным воздухом взрыва вообще не наблюдается.

В этом случае при воспламенении газо− или паровоздушной смеси от места инициирования будет распространяться «волна горения».

Так как распространение пламени происходит со сравнительно низкой скоростью, то в волне горения давление не повышается.

В таком процессе наблюдается только расширение продуктов горения за счет их нагрева в зоне пламени.

Медленный режим горения облака с наружной поверхности с большим выделением лучистой энергии может привести к образованию множества очагов пожара на промышленном объекте.

При оценке разрушительного действия взрыва газового облака в открытом пространстве определяющим будет скоростной напор во фронте пламени.

Для пламени предельных углеводородов скоростной напор в открытом пространстве может достигать 26 кПа.

Для защиты оборудования и уменьшения последствий взрывов используют повышенной прочности аппараты и технологические блоки, взрывоподавление и взрыворазгрузку.

Повышенной прочности аппараты и технологические блоки применяют для того, чтобы они выдерживали максимальное избыточное давление взрыва. Этот метод очень дорог, поэтому его используют в исключительных случаях, в основном для аппаратов и блоков незначительного объема.

Взрывоподавление включает в себя быстродействующий датчик раннего обнаружения взрыва и быстрое введение в защищаемый аппарат ингибитора (взрывоподавляющего состава), приостанавливающего дальнейший процесс развития взрыва.

Взрыворазгрузку осуществляют путем устройства взрывных клапанов, мембран, легкосбрасываемых конструкций, которые вскрываются при повышении определенного давления и сбрасывают избыточные газы в атмосферу.

В качестве легкосбрасываемых конструкций используют остекление окон и фонарей, конструкции покрытия.

Площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объёма помещения категории А и не менее 0,03 м 2 помещения категории Б.

Способы защиты оборудования опасных производственных объектов от потенциальных взрывов и возгораний

Опубликовано: 17.09.2015 Рубрика: Статьи Автор: Единый Стандарт

В России традиционно были развиты таки отрасли, как нефтяная, газовая, химическая, нефтехимическая, фармакологическая, горная, а также переработка зерна. Они продолжают развиваться. Но при функционировании предприятий, входящих в их состав, существуют и проблемы, не решая которых трудно рассчитывать на положительные результат этих секторов отечественной экономики в будущем. Дело в том, что на них зачастую используются технологические процессы, связанные с потенциальной угрозой возникновения пожаров и взрывов.

В связи с этим, совершено очевидно, что первоочередным делом при проектировании почти любого из этих производственных объектов, необходимо учесть качественную, отвечающую современным требованиям, пожарную сигнализацию.

Ее цель прежде всего передать по определенному заданному алгоритму информацию о предполагаемом или уже случившемся возгорании на производственном объекте или пожаре. При этом она должна быть сконструирована и смонтирована таким образом, чтобы не стать и самой причиной подобного инцидента. Такие прецеденты в практике уже случались.

В том числе и для этого существует классификация специального оборудования, предназначенного для защиты производственного объекта от взрыва и пожара.

Основное правило при проектировании в целях предотвращения подобных явлений заключается в том, что все электрическое оборудование, включая охранно-пожарную сигнализацию (ОПС, — ред.), которое находится в зоне, потенциально опасной для взрыва, должно соответствовать по уровню защиты требованиям определенных соответствующим ГОСТом. Все эти правила и нормативы в обязательном порядке подлежат уточнению у профессиональных специалистов и экспертов, которые занимаются обследованием опасного производственного объекта.

В классификации основным критерием отнесения является категория использования взрывопожароопасной смеси: I – метан (рудничный), II- прочие газы и пары, используемые в промышленности. Исходя из этого электрооборудование относится соответственно к первой категории, если оно используется в подземных выработках или ко второй, поскольку размещается внутри или снаружи (за исключением рудничного).

Процесс обеспечения защиты этого вида оборудования от потенциальных взрывов может быть достигнут способами, которые работают на принципе изоляции от опасных смесей электроконтактов, осуществленный физическим образом, или поверхностей, находящихся под воздействием высоких температурных режимов. К этим методам, главным образом, относятся проведение некоторых действий (продувка, заполнение) под повышенным давлением, использование масла для наполнения оболочки или решение проблем герметизации компдауном.

Но, имеются и такие системы защиты от взрывов и пожаров, которые все-таки предусматривают соприкосновение частей электрооборудования с опасными веществами. К ним можно отнести специальную взрывопроницаемую оболочку и электроцепь искрозащищенную. Последняя система защиты, например, предусматривает в использовании такое количество энергии, находящееся в цепи, которое по сути является для объекта безопасным, исключает любое воспламенение опасных веществ, которое невозможно даже в случае короткого замыкания или разрыва. Что касается другого вида контактной защиты, то ее принцип основан на использовании специальной оболочки, которая сдерживает взрыв. Имеется ввиду, что сам взрыв все-таки происходит, но конструкция оболочки не позволит ему распространиться на внешнюю среду.

В зависимости от того, какие существуют требования к защитной конструкции и зазорам, а также насколько сильно ограничивается энергия в цепи, классифицируется и электрооборудование. Оно по этим показателям градируется на три группы.

Кроме того, взрывопожароопасные смеси имеют свой температурный предел, после которого происходит возгорание оборудования. Исходя из этого критерия, они подразделяются на 6 подгрупп. Существуют специальные регламентные нормативы, формализованные в таблицы, которые наглядно показывает в систематизированном порядке опасность пожаров и взрывов электрооборудования в зависимости от различных переменных параметров.

Что касается ОПС, то для определения их уровня защиты от взрыва и пожара, необходимо установить для каждой составной части свою соответствующую взрывоопасную зону. Согласно нормативу, ее класс фиксируется совместно электриками и технологами как эксплуатирующей, так и проектной организацией. Документ, который классифицирует все зоны по степени их взрывоопасности, -а это ПУЭ (Правила устройства электроустановок, — ред.)пункты от 7.3.40 до 7.3.46 – распределяет их исходя из химического состава огнеопасных веществ и степени концентрации.

Существуют следующие зоны:

  1. Класс В-1. Они располагаются в помещениях, где возможно выделение паров жидкостей, которые легко воспламеняются (ЛВЖ, — ред.), или горючих газов. Эти вещества контактируют с воздухом и создают опасные смеси, способные привести к взрывам. Это может произойти, например, при хранении ЛВЖ в емкостях открытым способом, в момент загрузки технологических устройств и т.д.
  2. Класс В-1а. Они располагаются в помещениях, где исключена возможность соприкосновения опасных веществ легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом при нормативной эксплуатации оборудования – это возможно только в случае возникновения технических инцидентов или аварий.
  3. Класс В-1б. Для отнесения помещения к этому классу должны выполняться одновременно определённые требования. К ним относятся:
    • Выполнение требований, предусмотренные для класса В-1а.
    • Соблюдение следующих условий: опасные смеси должны иметь нижний предел воспламенения (свыше 15%) и резкий запах
  4. Класс В-1г. Они располагаются на территориях в непосредственной близости с наружными электроустановками, которые содержат ЛВЖ и опасные газы, а также в разнообразных ёмкостях наземного и подземного типа с присутствием опасных веществ и паров и т.д.
  5. Класс В-2. Они располагаются в пространствах, где существует пыль, находящаяся во взвешенном состоянии и способная при нормальной эксплуатации оборудования создать опасную смесь.
  6. Класс В-2а. Они располагаются в помещениях, к которым предъявляются требования, изложенные для класса В-2, но только в случае технических инцидентов и аварий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Почему происходят пожары и взрывы на взрывопожароопасных объектах?

Взрывопожароопасные объекты потенциально представляют высокую опасность не только для населения, объектов народного хозяйства, инфраструктуры в целом, но и для окружающей среды. Аварии на таких объектах относятся к наивысшей категории сложности, а при их устранении или локализации, а также при проведении превентивных мероприятий применяются специальные средства и технологии.

Основные причины возникновения

Под пожаром следует понимать возгорание различной сложности, которое охватывает определенную площадь и в результате чего уничтожаются или портятся материальные ценности, возникает угроза здоровью или жизни людей. Под взрывом, или так называемым тепловым взрывом, подразумевается резкое воспламенение при разогреве изнутри горючего вещества.

К взрывопожароопасным объектам следует относить специализированные хозяйствующие субъекты (предприятия, цеха, отдельные складские помещения и т.п.), на территории которых производятся или хранятся взрывоопасные вещества, смеси или их ингредиенты.

Основным характерным свойством вышеупомянутых веществ является их предрасположенность в определенных условиях и в определенной среде к легкому возгоранию или взрыву.

Наиболее частые случаи возникновения пожаров и взрывов фиксируются на промышленных объектах по производству химической продукции, на нефтеперерабатывающих заводах, на объектах по производству ракетного топлива, пиротехнических фабриках и заводах по производству пороха.

Кроме того, немалую опасность представляют собой и шахты. Это вызвано присутствием метана или угольной пыли в подземных выработках. На каждом объекте горнодобывающей отрасли могут быть предусмотрены собственные пожарные расчеты, способные обеспечить начальные меры по устранению и локализации пожаров.

Основными причинами возникновения пожаров и взрывов на вышеперечисленных объектах являются случаи взрывов различных емкостей или отдельных участков трубопровода из-за технических неисправностей, увеличенного давления, повышенного внешнего температурного режима, а также различных механических аварий или повреждений.

В качестве сторонних факторов могут выступать различные стихийные бедствия, другие техногенные аварии, военные действия и другие причины, которые вызваны резким изменением режима жизнедеятельности человека, социальных факторов или состояния окружающей природы.

При этом легковоспламеняющиеся жидкости, газы или вещества при горении могут нанести гораздо больший урон при отсутствии надежных и эффективных средств локализации и подавления таких аварий.

Последствия пожаров и взрывов

Пожары и взрывы на объектах с повышенной взрыво- и пожароопасностью приводят приводят к серьезным последствиям, например, к частичному или полному разрушению строений различных категорий, которые находятся на ведомственной территории определенного объекта, а также за пределами этой территории.

При этом детали конструкций и составные части сооружений уничтожаются или деформируются не только при непосредственном взрыве, но также и при длительном горении, когда происходит значительное изменение изначальной формы составляющих единиц из-за аномально высоких температур, что приводит к последующему разрушению объекта.

Помимо этого высокую опасность представляют собой образовавшиеся в результате взрыва или пожара облака из газообразных продуктов горения. Такие образования, как правило, имеют высокий уровень токсичности и очень опасны для жизни или здоровья людей, животных и окружающей среды в целом.

Образование большого количества искр и высокая температура по всему периметру аварии на взрывопожароопасных объектах являются причиной возгорания соседних зданий, сооружений и т. п.

Внутри объекта, где произошел пожар или взрыв, опасность для людей представляют части конструкции, которые в результате пожара могут обрушиваться, а также низкая концентрация кислорода, что может привести к удушению.

Также при взрыве немалую опасность представляет собой взрывная волна, которая опасна для человека не только в качестве источника причинения травм и увечий, но и может стать причиной смерти в зависимости от силы взрыва.

Меры предупреждения

Основные правила, регламентирующие обязательные меры по предупреждению пожаров и взрывов, устанавливаются на государственном уровне и утверждаются различными постановлениями или решениями.

Противопожарная безопасность на взрывопожароопасных объектах разрабатывается как в виде профилактического комплекса мер и порядка, так и в виде правил активных мер по ликвидации пожаров или других аварийных ситуаций.

Меры предупреждения заключаются в создании условий и разработке мероприятий по предупреждению взрывов и пожаров, а сама профилактика достигается нижеперечисленными методами и способами:

  • разработка и утверждение индивидуальных для каждого промышленного объекта описываемой категории пожарных правил и норм. Кроме того, немаловажным условием является особый контроль за выполнением этих предупредительных мер;
  • осуществление проектирования и закладки конструкционных особенностей в новосозданные промышленные объекты с учетом требований противопожарной безопасности;
  • тщательный уход, своевременной обслуживание и периодическая проверка технического состояния противопожарных средств. В качестве необходимых и обязательных мероприятий в этом случае стоит выделить плановые периодические осмотры и обследования ответственными лицами с участием представителей государственных органов противопожарной безопасности;
  • проведение социальной пропаганды по привлечению населения к изучению основных правил, требований и норм противопожарной безопасности.

Профилактические меры на промышленных объектах повышенной опасности проводятся на основе специальных норм.

Такие объекты должны возводится с учетом специальных технических требований, при строительстве должны использоваться специальные материалы, а само сооружение относится к определенному классу пожарной безопасности (соответствовать конкретной степени огнестойкости).

В том случае, когда взрывопожароопасные комплексы состоят из нескольких объектов, то между ними должны предусматриваться специальные противопожарные разрывы между строениями или объектами. Кроме того, проводится специальное зонирование территории для более детального распределения уровня пожарной безопасности.

Взрывопожароопасные объекты должны быть оборудованы внутренним пожарным водоводом повышенной производительности, пожарной сигнализацией с центральным пультом оповещения и контроля.

На объектах, где осуществляется хранение легковоспламеняющихся и других горючих веществ, необходимы специальные простенки, а их размещение должно быть раздельным.

Нормами и правилами запрещается монтаж и установка устройств печного или газового отопления, а нарушение этого требования чревато серьезными штрафными санкциями со стороны контролирующих органов, а также полной остановкой производственного процесса.

Охрана труда

Промышленные предприятия часто характеризуются повышенной взрывопожароопасностью, так как их отличает 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 регулировочной аппаратурой; большая оснащенность электроустановками.

Согласно стандартному определению, пожар — это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Горение — это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением. Для возникновения горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха) и источника зажигания. Кроме того, необходимо, чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел бы определенную энергию. Окислителями являются также хлор, фтор, оксиды азота и другие вещества.

Вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания, называются горючими в отличие от веществ, которые на воздухе не горят и называются негорючими. Промежуточное положение занимают трудногорючие вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после удаления последнего.

Различают несколько видов горения. Вспышка — быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов. Возгорание — возникновение горения от источника зажигания/ Воспламенение — возгорание, сопровождающееся появлением пламени. Самовозгорание — горение, возникающее при. отсутствии внешнего источника зажигания. Самовоспламенение — самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Взрыв — чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения.

Температурой вспышки называется самая низкая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные давать вспышку в воздухе от источника зажигания, но скорость образования паров и газов недостаточна для устойчивого горения. По температуре вспышки горючие вещества делятся на два класса: легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) и горючие жидкости (ПК). К классу ЛВЖ относятся жидкости с температурой вспышки, не превышающей 61 °С (или 66 °С в открытом тигле); это бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и др. Жидкости, имеющие температуру вспышки выше 61 °С (или 66 °С в открытом тигле), относятся к классу ПК (масла, мазут, формалин и др.).

Температура воспламенения — наименьшая температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при поднесении источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температурой самовоспламенения называют самую низкую температуру вещества, при которой оно загорается в процессе нагревания без непосредственного контакта с огнем.

Самовоспламенение возможно только при определенных соотношениях горючего вещества и окислителей. Существует понятие: нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения. Интервал между ними называется диапазоном или областью воспламенения. Различают и температурные пределы воспламенения.

Процессы самовозгорания в зависимости от внутреннего импульса делятся на химические, микробиологические и тепловые. Химическое самовозгорание возникает от воздействия на вещество кислорода, воздуха, воды или от взаимодействия веществ (самовозгорание промасленных тряпок, спецодежды, ваты и даже металлических стружек). Микробиологическое самовозгорание происходит при соответствующих влажности и температуре в растительных продуктах (от грибка). Тепловое самовозгорание происходит в результате продолжительного действия незначительного источника тепла, при этом вещества разлагаются, адсорбируются и в результате действия окислительных процессов самонагреваются (опилки, ДВП, паркет при температуре 100°C).

Существуют и другие показатели для оценки пожарной опасности веществ, определяемые по стандартным методикам. Принято различать два понятия, связанных с процессом горения: пожар и загорание. Под пожаром понимается неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Горение, не приносящее материального ущерба, называют загоранием.

Согласно ГОСТ 12.1.004 — 91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования» пожарная безопасность — это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей. С учетом этого определения разрабатывают профилактические мероприятия и систему пожарной защиты. Нормативная вероятность возникновения пожара принимается равной не более 10-6 в год на отдельный пожароопасный элемент рассматриваемого объекта. Такая же вероятность воздействия опасных факторов пожара в расчете на отдельного человека (риск) принимается при разработке системы пожарной защиты.

Опасными факторами пожара являются повышенная температура воздуха и предметов, открытый огонь и искры, токсичные продукты горения и дым, пониженная концентрация кислорода, взрывы, повреждение и разрушение зданий и сооружений.

Пожарная и взрывная опасность веществ и материалов — близкие характеристики, поясняемые в основном одними и теми же показателями. Различие между этими характеристиками заключается в скорости распространения пламени, которая для взрывных процессов существенно выше, чем при пожаре. Знание скорости распространения пламени необходимо для оценки возможной взрывной нагрузки на взрывоопасные здания и сооружения, а также для расчета и проектирования предохранительных (легкосбрасываемых) конструкций, предназначенных для сброса избыточного давления.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется показателями (свойствами), характеризующими предельные условия возникновения процесса горения.

Если горючее вещество является газом, основными показателями являются: концентрационные пределы распространения пламени (КП) или пределы воспламенения, скорость распространения пламени Uп минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК), температура самовоспламенения Тс, давление взрыва Ртах, скорость его нарастания dP/dt, минимальная энергия зажигания (МЭЗ). Применяют также показатели: нижний концентрационный предел распространения пламени (НКП) и верхний концентрационный предел распространения пламени (ВКП).

При оценке пожароопасности жидкостей перечисленные выше показатели дополняются следующими: — температура вспышки Твсп; — температура воспламенения Тв; — температурные пределы распространения пламени (ТП); — нижний предел (НТП) и верхний предел (ВТП) — это температуры жидкости, при которых давление насыщенных паров создает над жидкостью концентрации, соответствующие концентрационным пределам распространения пламени.

Пожарная опасность твердых веществ и материалов характеризуется их склонностью к возгоранию и самовозгоранию.

Одной из основных характеристик пожароопасности веществ и материалов является их горючесть — способность самостоятельно распространять горение (пламя). В зависимости от этой способности вещества и материалы подразделяют на горючие, трудногорючие и негорючие. К горючим относятся вещества и материалы, способные распространять горение на всю протяженность образца, к трудногорючим — распространяющие горение ограниченно около источника зажигания, к негорючим — при полном отсутствии распространения пламени.

Горючесть газов характеризуется наличием КП (концентрационного предела), горючесть жидкости — Тв (температурой воспламенения), горючесть твердых материалов определяется в условиях специальных испытаний путем распространения пламени по образцу испытываемого материала определенных размеров и при зажигании определенным источником зажигания.

Взрывоопасность аэрозолей характеризуется следующими параметрами: НКП нижний концентрационный предел, МВСК — минимальное взрывоопасное содержание кислорода, dp/dt — скорость нарастания давления, Тс — температура самовоспламенения, Ртах — максимальное давление взрыва.

Оценка и классификация взрывопожароопасности помещений и зданий основана на определении возможных разрушительных последствий пожаров и взрывов в этих объектах, а также опасных факторов этих явлений для людей (ОФП). Существует два метода оценки пожаровзрывоопасности объектов — детерминированный и вероятностный. Детерминированный характер носят следующие нормативные документы: «Общероссийские нормы технологического проектирования» (ОНТП) и «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ).

Вероятностный метод основан на концепции допустимого риска и предусматривает недопущение воздействия на людей ОФП с вероятностью, превышающей нормативную. Нормативным документом, основанным на вероятностном подходе, является ГОСТ 12.1.004—91 ССБТ «Пожарная безопасность. Общие требования».