Пожар как фактор техногенной катастрофы

Введение

Пожары наносят большой материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе. Противопожарная защита имеет своей целью изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения. Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения используются необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения и материальных ценностей.

1. Пожар как фактор техногенной катастрофы

Пожар - это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда.

1.1 Горение

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию. Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной и над мерной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке - неполным. Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой. Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловой) 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 при отсутствии источника зажигания. Различают несколько видов самовозгорания: Химическое - от воздействия на горючие вещества кислорода, воздуха, воды или взаимодействия веществ; Микробиологическое - происходит при определенной влажности и температуры в растительных продуктах (самовозгорание зерна); Тепловое - вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла (например, при температуре 100 С тирса, ДВП и другие склоны к самовозгоранию). Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождается появлением пламени. Взрыв - чрезвычайно быстрое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии с образованием сжатых газов.

1.2 Основные показатели  пожарной опасности

Основными показателями пожарной опасности являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения. Температура вспышки - 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. По этой характеристике горючие жидкости делятся на 2 класса: 1) жидкости с tвсп < 610 C (бензин, этиловый спирт, ацетон, нитроэмали и т.д.) - легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ); 2) жидкости с tвсп > 610 C (масло, мазут, формалин и др.) - горючие жидкости (ГЖ).

Температура воспламенения - температура горения вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигание 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. Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на: горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые). К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления. К трудногорючим относятся такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания. Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).

Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ. Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах. В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций. Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним концентрационным пределом воспламенения. Максимальная концентрация горючих газов и паров, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Указанные пределы зависят от температуры газов и паров: при увеличении температуры на 100 0С величины нижних пределов воспламенения уменьшаются на 8-10 %, верхних - увеличиваются на 12-15 %. Пожарная опасность вещества тем больше, чем ниже нижний и выше верхний пределы воспламенения и чем ниже температура самовоспламенения.

Пыли горючих и некоторых не горючих веществ (например, алюминий, цинк) могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации. Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль. Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в результате взвихривания пыли при первичном взрыве.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. Воспламенение жидкости может произойти только в том случае, если над ее поверхностью имеется смесь паров с воздухом в определенном количественном соотношении, соответствующим нижнему температурному пределу воспламенения.

2. Причины возникновения пожаров на предприятиях

Пожар на предприятии наносит большой материальный ущерб народному хозяйству и очень часто сопровождается несчастными случаями с людьми.

Основными причинами, способствующими возникновению и развитию пожара, являются:

— нарушение правил применения и эксплуатации приборов и оборудования с низкой противопожарной защитой;

— использование при строительстве в ряде случаев материалов, не отвечающих требованиям пожарной безопасности;

— отсутствие на многих объектах народного хозяйства и в подразделениях пожарной охраны эффективных средств борьбы с огнем.

2.1 Автотранспортные предприятия

Причины воспламенения материалов и возникновения пожаров на автотранспортных предприятиях:

— неправильное устройство термических печей и котельных топок;

— неисправность отопительных приборов;

— неисправность электрооборудования и освещения и неправильная их эксплуатация;

— самовозгорание от неправильного хранения смазочных и обтирочных материалов;

— наличие статического электричества, отсутствие молниеотводов;

— неосторожное обращение с огнем, неудовлетворительный надзор за пожарными устройствами и производственным оборудованием.

2.2 Предприятия  машиностроения

Машиностроительные предприятия отличаются повышенной пожарной опасностью, так как характеризуется сложностью производственных процессов; наличием значительных количеств ЛВЖ и ГЖ, сжиженных горючих газов, твердых сгораемых материалов; большой оснащенностью электрическими установками и другое.

Причины:

1) Нарушение технологического  режима - 33%.

2) Неисправность электрооборудования - 16 %.

3) Плохая подготовка к  ремонту оборудования - 13%.

4) Самовозгорание промасленной  ветоши и других материалов - 10%

А также нарушение норм и правил хранения пожароопасных материалов, неосторожное обращение с огнем, использование открытого огня факелов, паяльных ламп, курение в запрещенных местах, невыполнение противопожарных мероприятий по оборудованию пожарного водоснабжение, пожарной сигнализации, обеспечение первичными средствами пожаротушения и др.

2.3 Лаборатории

При эксплуатации ЭВМ возможны возникновения следующих аварийных ситуаций:

— короткие замыкания;

— перегрузки;

— повышение переходных сопротивлений в электических контактах;

— перенапряжение;

— возникновение токов утечки.

При возникновении аварийных ситуаций происходит резкое выделение тепловой энергии, которая может явиться причиной возникновения пожара.

На долю пожаров, возникающих в эл. установках приходится 20%.

Статистические данные о пожарах:

Основные причины: %

— короткое замыкание 43

— перегрузки проводов/кабелей 13

— образование переходных сопротивлений 5

Режим короткого замыкания -- появление в результате резкого возрастания силы тока, эл. искр, частиц расплавленного металла, эл. дуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции.

Причины возникновения короткого замыкания:

— ошибки при проектировании;

— старение изоляции;

— увлажнение изоляции;

— механические перегрузки.

Пожарная опасность при перегрузках -- чрезмерное нагревание отдельных элементов, которое может происходить при ошибках проектирования в случае длительного прохождения тока, превышающего номинальное значение. При 1,5 кратном превышении мощности резисторы нагреваются до 200-300 °С. Пожарная опасность переходных сопротивлений -- возможность воспламенения изоляции или др. близлежащих горючих материалов от тепла, возникающего в месте авар. сопротивления (в переходных клеммах, переключателях и др.). Пожарная опасность перенапряжения -- нагревание токоведущих частей за счет увеличения токов, проходящих через них, за счет увеличения перенапряжения между отдельными элементами электроустановок. Возникает при выходе из строя или изменении параметров отдельных элементов. Пожарная опасность токов утечки -- локальный нагрев изоляции между отдельными токоведущими элементами и заземленными конструкциями.

3. Организация  пожарной охраны

Организацию пожарной охраны и руководство ею в стране осуществляет Государственная служба пожарной охраны (ГСПО) Министерства внутренних дел РФ, В субъектах Федерации -- соответствующие службы пожарной охраны республик, краев, областей.

Наиболее крупные города, административные центры и особо опасные в пожарном отношении объекты охраняются военизированными пожарными частями (ВПЧ), а менее крупные города, поселки городского типа и другие объекты -- профессиональными пожарными частями (ППЧ) Министерства внутренних дел.

Государственная пожарная инспекция ГСПО МВД РФ через свои органы на местах (районные пожарные инспекции) осуществляют надзор за выполнением противопожарных мероприятий в соответствии с правилами и нормами всеми федеральными, республиканскими и местными предприятиями, организациями и отдельными гражданами.

3.1 Меры пожарной профилактики

Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами

ГОСТ 12.1. 004 - 76 "Пожарная безопасность"

ГОСТ 12.1.010 - 76 "Взрывобезопасность. Общие требования"

Этими ГОСТами возможная частота пожаров и взрывов допускается такой, чтобы вероятность их возникновения в течение года не превышала 10-6 или чтобы вероятность воздействия опасных факторов на людей в течение года не превышала 10-6 на человека. Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные, строительно-планировочные и эксплуатационные. Организационные мероприятия: предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж и тому подобное. Режимные мероприятия - запрещение курения в неустановленных местах, запрещение сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и тому подобное. Эксплуатационные мероприятия - своевременная профилактика, осмотры, ремонты и испытание технологического оборудования. Строительно-планировочные определяются огнестойкостью зданий и сооружений (выбор материалов конструкций: сгораемые, несгораемые, трудносгораемые) и предел огнестойкости -- это количество времени, в течение которого под воздействием огня не нарушается несущая способность строительных конструкций вплоть до появления первой трещины. Все строительные конструкции по пределу огнестойкости подразделяются на 8 степеней от 1/7 ч до 2ч. В зависимости от степени огнестойкости наибольшие дополнительные расстояния от выходов для эвакуации при пожарах Технические мероприятия -- это соблюдение противопожарных норм при эвакуации систем вентиляции, отопления, освещения, эл. обеспечения и т.д.

-- использование разнообразных  защитных систем;

-- соблюдение параметров  технологических процессов и  режимов работы оборудования.

3.2 Способы и средства тушения пожаров

В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:

1) изоляция очага горения  от воздуха или снижение концентрации  кислорода путем разбавления  воздуха негорючими газами (углеводы CО2 < 12-14%).

2) охлаждение очага горения  ниже определенных температур;

3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической  реакции в пламени;