ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Пожарная безопасность промышленного предприятия, технологического процесса, оборудования обеспечивается мероприятиями пожарной профилактики. Под пожарной профилактикой понимается комплекс технических и организационных мероприятий, направленных на предотвращение взрывов и пожаров, на их локализацию и создание условий для успешного тушения пожаров.
Пожарная профилактика достигается путем комплекса мероприятий системы предотвращения пожара, системы противопожарной защиты и комплекса организационно-технических мероприятий.
Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей на производстве с помощью указанных систем должен быть не менее 0,999999 предотвращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека.
Систему предотвращения пожара составляет комплекс мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара. Предотвращение пожара достигается устранением образования горючей среды; устранением образования в горючей среде (ИЛИ внесения в нее) источника Зажигания; поддержанием температуры Горючей среды ниже Максимально допустимой; поддержание в горючей среде давления ниже максимально допустимого и другими мерами.
Систему противопожарной защиты составляет комплекс организационных и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов Пожара и ограничение материального ущерба от него. Противопожарная защита обеспечивается максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных; ограничением количества горючих веществ и их размещения; изоляцией горючей среды; предотвращением распространения пожара за пределы очага; применением средств пожаротушения; применением конструкции объектов регламентиров пределами огнестойкости и горючестью; эвакуацией людей; системами противодымной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств Извещения о пожаре; Организацией пожарной охраны промышленных объектов. Ограничение горючих веществ и их размещения достигается регламентацией Количества (массы, Объема) Горючих веществ и материалов находящихся одновременно в помещении; наличия аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания Горючих газов из оборудования; Противопожарных разрывов и защитных зон; периодичности очистки помещений, коммуникаций оборудования от горючих отходов, отложений пыли и т.п.; числа рабочих мест, на которых используются пожароопасные вещества; выноса пожароопасного оборудования в отдельные помещения и на открытые площадки, а также наличия системы аспирации отходов производства.
Изоляция горючей среды обеспечивается одним или несколькими из перечисленных средств: максимальной автоматизацией и механизацией технологических процессов, связанных с обращением пожароопасных веществ; применением для пожароопасных веществ герметизированного и герметичного оборудования и тары; применением устройств защиты производственного оборудования с пожароопасными веществ от повреждений и аварий; применением изолированных отсеков, камер, кабин и т.п.
Применяемые на производстве средства пожаротушения должны максимально ограничивать размеры пожара и обеспечивать его быстрое тушение. При этом для конкретного производства должны быть определены виды средств пожаротушения, допустимые и недопустимые для применения на пожаре; вид, количество, размещение и содержание первичных средств пожаротушения (огнетушители, асбестовые полотна, ящики с флюсом или песком, емкости с огнетушащими порошками и т. п.); порядок хранения веществ, тушение которых недопустимо одни ми и теми же средствами; источники и средства подачи воды при пожаротушении; максимально допустимый запас специальных средств пожаре- тушения; необходимая скорость наращивания подачи средств пожаротушения; виды, количество, быстродействие и производительность установок пожаротушения; помещения для размещения стационарных установок пожаротушения и хранения запаса средств тушения; порядок обслуживания установок пожаротушения и хранения средств тушения.
Необходимым условием возникновения пожара является наличие окислителя горючего и источника загорания. Обеспечение пожарной без опасности технологического процесса, т. е. предупреждение возникновения пожара, означает исключение возможности образования условий, не обходимых для развития пожара. Пожарная безопасность технологического процесса достигается разработкой мероприятий двух типов: исключением возникновения источников загорания (импульсов воспламенения) и предупреждением в технологическом процессе образования и по падания горючей смеси в зону источника загорания.
Импульсами воспламенения в технологическом процессе могут быть: открытое пламя; раскаленные или нагретые поверхности с температурой выше температуры самовослламенения; горючие смеси, температура которых повысилась при сжатии до температуры самовоспламенения; искры, возникшие при ударе или трении; искры при электрических разрядах; электрическая Луга; самонагревание веществ, приводящее к самовозгоранию; статическое электричество; появление атмосферного электричества.
Основными характеристиками импульса воспламенения служат его мощность и продолжительность воздействия.
ТУШЕНИЕ ПОЖАРОВ
Для прекращения горения применяют следующие способы:
— изоляция очага горения от кислорода воздуха (для большинства горючих материалов при концентрации кислорода менее 14 % процесс го рения прекращается);
- охлаждение зоны горения до температуры ниже температуры самовоспламенения или понизить температуру горящего вещества ниже температуры воспламенения;
— разбавление реагирующих веществ негорючими веществами; торможение (ингибирование) скорости горения (замедление реакции окисления); механическое сбивание пламени с очага горения; создание огне преграждения на пути распространения пламени; изоляция горючих веществ от зоны горения.
К огнетушащим составам и средствам тушения относят воду, подаваемую в очаг горения сплошной струей или в распыленном состоянии и обеспечивающую главным образом охлаждающий эффект; химическую и различной кратности пены, оказывающие в основном изолирующее действие; инертные газы (диоксид углерода и водяной пар), оказывающие разбавляющее действие; порошковые составы, обладающие универсальными огнетушащими свойства ми; комбинированные составы (сочетание порошковых и пенных составов, водогалогевуглеводородные эмульсии).
Выбор средств пожаротушения зависит от технологии производства и физико-химических свойств применяемого сырья, полупродуктов и продуктов; от условий, исключающих появление вредных побочных явлений при реагировании огнетушащего средства с горящим веществом (например, взрывов, образования токсичных газов), а также от условий протекания процесса горения и технических возможностей, используемых для тушения пожара.
Тушение водой. Вода является наиболее дешевым и распространенным средством тушения пожаров. Она обладает высокой теплоемкостью (теплота парообразования 2258 Дж/г), повышенной термической стойкостью, значительным увеличением объема при парообразовании (1 кг воды образует при испарении свыше 1700 л пара). Воду применяют для тушения пожаров твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов (технологических установок, аппаратов, сооружений и др.), расположенных вблизи очага горения.
Учитывая высокую электропроводность воды, ее не применяют для тушения пожаров, установок и оборудования, находящихся под напряжением. При тушении водой нефтепродукты и другие горючие вещества всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому эффект тушения подобных веществ резко снижается.
Воду подают в очаг горения в виде сплошных или распыленных струй. Сплошные (компактные) струи сбивают пламя, одновременно охлаждая поверхность. Сплошные струи применяют при подаче воды на большое расстояние или для придания ей ударной силы, т. е. когда тушение пожаров производится на значительной высоте или при большом очаге пожара, не дающем возможность близко доставить к очагу горения ствол для подачи воды, а также в случае необходимости охлаждения соседних с горящим объектом металлоконструкций, резервуаров с большого расстояния.
При тушении пожара распыленная струя во многих случаях более эффективна, чем сплошная, вследствие создания наилучших условий для испарения воды, и следовательно, для повышения охлаждения и разбавления горючей среды.
Для тушения пожаров горючих жидкостей (дизельного масла, керосина, трансформаторного масла, смазочных масел и др.) применяют распыленную в виде капельных струй воду с оптимальным размером капель от 0,3 до 0,8 мм в зависимости от напора струи.
Тушение пеной. В этом случае пенный покров является как бы экраном, препятствующим воздействию тепла зоны горения на поверхность вещества. Он препятствует также выходу паров жидкости в зону горения, оказывал изолирующее действие. Пену (химическую и воздушно-меха ническую) применяют для тушения твердых веществ, ЛВЖ с плотностью менее 1,0 и не растворяющихся в воде.
Химическая пена образуется в результате реакции между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя. Ее состав: 80% СО2 19,7% Н2О и 0,3 % пенообразующего вещества, плотность 0,15...0,25.
Воздушно-механическая пена — коллоидная система, состоящая из пузырьков газа, окруженных пленками жидкости. Ее получают смешиванием воды и пенообразователя с одновременным примешиванием воздуха.
Огнетушащие свойства воздушно-механической пеньи определяются ее кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. Кратностью лены называется отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Пены бывают низкократные — с кратностью от 8 до 40, средней кратности — от 40 до 120 и высокократные — свыше 120.
Для тушения пожаров ГЖ и ЛВЖ в резервуарах применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную пену используют для тушения пожаров в подвалах и других замкнутых объемах, а также для тушения разлитых в небольших количествах жидкостей.
Стойкость лены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения и оценивается продолжительностью разрушения пены. Высокократные пены менее стойки.
Тушение инертными разбавителями. В качестве огнетушащих со ставов для объемного тушения используют инертные разбавители — водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы и летучие ингибиторы (некоторые галогенсодержащие вещества). Тушение при разбавлении среды инертными разбавителями связано с потерями тепла на нагревание этих разбавителей и снижением скорости процесса и теплового эффекта реакции.
Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровоздушных завес на открытых технологических площадках. Огнетушащая концентрация пара составляет около 35 % (об.).
Диоксид углерода применяют для объемного тушения пожаров на складах ЛВЖ, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, в клеевых отделениях, на стендах для испытания двигателей электрооборудования. Для подачи СО применяют огнетушители и стационарные установки. Тушение пожаров СО и инертными газами происходит в результате разбавления воздуха и снижения в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Диоксидом углерода нельзя ту шить вещества, в состав молекул которых входят щелочные и щелочноземельные металлы, некоторые гидриды металлов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профес сиональных учебных эаведений/С.В. Белов., В.А. Девисилов, А.Ф. Кузьяков и др. Под общ. ред. С.В. Белова. — М.: Высшая школа, 2000.
2. Безопасность жизнедеятельности/Под ред. ОН. Русака. СПб. ЛТА, 2006.
3. Белов С.В., Козьяков А. Ф., Пароалин О. Ф. и др. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование. Справочник/Под ред. С.В. Белова. М.: Машиностроение, 2004.
4. Гигиена труда при воздействии электромагнитных полей/Под ред. В.Е. Ковшило. М.: Медицина, 2003.
5. Голубков Б.Н., Пятачков БП., Романова ТМ. Кондиционирование воздуха, отопление и вентиляция. М.: Энергоиздат, 2002.
6. Кукин П.П., Лапин В.Л., Пономарев Н.Л., Сердюк Н.И. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда. М.: Высшая школа, 2002.
7. Пожарная опасность и средства тушения веществ и материалов. Под ред. А.Н. Баратова, А.Я. Корольченко. М.: Химия, 2000.
8. Путин В.А., Сидоров А.Н., Хашковский А.В. Охрана труда, ч. 1. Челябинск, ЧТУ. 2006.