Использование мер противопожарной защиты на объекте зависит от его особенностей (характер и особенности объекта, его местоположение и размеры, материальные ценности и вид оборудования) и от требований действующих норм. Все применяемые меры противопожарной защиты можно условно разделить на пассивные и активные.
Пассивные меры защиты сводятся к рациональным архитектурно – планировочным решениям. Ещё на стадии проектирования необходимо предусмотреть: удобство подхода и проникновения в здание пожарных подразделений; уменьшение степени опасности распространения огня между этажами, отдельными помещениями и зданиями промышленного объекта; конструктивные меры, обеспечивающие незадымляемость зданий; рациональное использование производственного освещения и т. д.
К активным мерам защиты относят: системы автоматической пожарной сигнализации; установки автоматического пожаротушения; техническое оборудование первой пожарной помощи; специальные средства подавления пожаров и взрывов промышленных объектов; вспомогательное оборудование, используемое пожарными подразделениями.
Автоматическая пожарная сигнализация является важной мерой предотвращения крупных пожаров. При отсутствии пожарной сигнализации от момента обнаружения пожара до вызова пожарных подразделений проходит большой промежуток времени, что в большинстве случаев приводит к полному охвату помещения пламенем. Основная задача автоматической пожарной сигнализации – обнаружение начальной стадии пожара, передача извещения о месте и времени его возникновения и при необходимости включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления.
В настоящее время наиболее часто используют тепловые, дымовые, световые и звуковые пожарные извещатели.
Тепловые извещатели по принципу действия разделяются на максимальные, дифференциальные и максимально – дифференциальные. Первые срабатывают при достижении определённой температуры, вторые – при определённой скорости нарастания температуры, а третьи от любого значительного изменения температуры. Дымовые пожарные извещатели обладают меньшей инерционностью по сравнению с тепловыми. Они бывают точечными и линейно – объёмными. Точечные дымовые извещатели используют ионизационный эффект. В открытой камере извещателя за счёт радиоактивного источника происходит ионизация воздуха, что в свою очередь приводит к протеканию между двумя электродами камеры небольшого электрического тока. При попадании дыма в открытую камеру происходит уменьшение электрического тока, в результате чего включается цепь электронного реле. Линейно – объёмный дымовой извещатель оптического типа работает по принципу изменения силы света при задымлении.
Световые извещатели работают не принципе регистрации инфракрасного или ультрафиолетового излучения пламени. Они обладают высокой чувствительностью и включают сигнализацию почти немедленно после появления небольшого источника радиационной теплоты в пределах прямой видимости извещателя.
Звуковые пожарные извещатели представляют собой приёмопередатчик ультразвуковых колебаний, который настраивают на форму стоячей волны в пределах защищаемого объёма. Принцип действия извещателя заключается в том, сто форма стоячей волны нарушается в результате изменения скорости звука в воздушном пространстве из – за влияния образующихся при пожаре конвективных потоков.
Предотвращение развития пожара зависит не только от скорости его обнаружения, но и от выбора средств и способов пожаротушения.
Огнетушащие вещества
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:
1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение;
2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;
3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;
4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа и воды;
5) создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.
Вода
Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени. Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды, он оказывает изолирующее действие на очаг пожара.
Наряду с этим вода обладает свойствами, ограничивающими область ее применения. Так, при тушении водой нефтепродукты и многие другие горючие жидкости всплывают и продолжают гореть на поверхности, поэтому вода может оказаться малоэффективной при их тушении. Огнетушащий эффект при тушении водой в таких случаях может быть повышен путем подачи ее в распыленном состоянии.
Вода, содержащая различные соли и поданная компактной струей, обладает значительной электропроводностью, и поэтому ее нельзя применять для тушения пожаров объектов, оборудование которых находится под напряжением.
Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными). Для подачи воды в эти установки используют устраиваемые на промышленных предприятиях и в населенных пунктах водопроводы.
Воду при пожаре используют на наружное и внутреннее пожаротушение. Расход воды на наружное пожаротушение принимают в соответствии со строительными нормами и правилами. Расход воды на пожаротушение зависит от категории пожарной опасности предприятия, степени огнестойкости строительных конструкций здания, объема производственного помещения.
Одним из основных условий, которым должны удовлетворять наружные водопроводы, является обеспечение постоянного давления в водопроводной сети, поддерживаемого постоянно действующими насосами, водонапорной башней или пневматической установкой. Это давление часто определяют из условия работы внутренних пожарных кранов.
Для того, чтобы обеспечить тушение пожара в начальной стадии его возникновения, в большинстве производственных и общественных зданий на внутренней водопроводной сети устраивают внутренние пожарные краны.
По способу создания давления воды пожарные водопроводы подразделяют на водопроводы высокого и низкого давления. Пожарные водопроводы высокого давления устраивают таким образом, чтобы давление в водопроводе постоянно было достаточным для непосредственной подачи воды от гидрантов или стационарных лафетных стволов к месту пожара. Из водопроводов низкого давления передвижные пожарные автонасосы или мотопомпы забирают воду через пожарные гидранты и подают ее под необходимым давлением к месту пожара.
Система пожарных водопроводов находит применение в различных комбинациях: выбор той или иной системы зависит от характера производства, занимаемой им территории и т.п.
К установками водяного пожаротушения относят спринклерные и дренчерные установки. Они представляют собой разветвленную, заполненную водой систему труб, оборудованную специальными головками. В случае пожара система реагирует (по-разному, в зависимости от типа) и орошает конструкции помещения и оборудования в зоне действия головок.
К недостаткам воды следует отнести плохую смачиваемость по отношению к ряду металлов. Для улучшения тушащих свойств воды к ней можно добавлять поверхностно активные вещества. Воду нельзя применять для тушения ряда металлов, их гидридов, карбидов, а так же электрических установок.
Пены являются широко распространённым, эффективным и удобным средством пожаротушения. Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Существуют различные классификации пен, например по устойчивости, кратности, основе пенообразователя, вязкости и т. д.
Пеногенерирующая аппаратура включает воздушно-пенные стволы для получения низкократной пены, генераторы пены и пенные оросители для получения среднекратной пены.
Газы
При тушении пожаров инертными газообразными разбавители используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработавшие газы, пар, а также аргон и другие газы. Огнетушащие действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнетушащий эффект при разбавлении указанными газами обуславливается потерями теплоты на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место среди огнетушащих составов занимает двуокись углерода (углекислый газ), которую применяют для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей и т.д.
Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ используют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.
В последнее время разработан новый способ подачи газов в сжиженном состоянии в защищаемый объем, который обладает существенным преимуществами перед способом, основанным на подаче сжатых газов.
При новом способе подачи практически отпадает необходимость в ограничении размеров допускаемых к защите объектов, поскольку жидкость занимает примерно в 500 раз меньший объем, чем равное по массе количество газа, и не требует больших усилий для ее подачи. Кроме того, при испарении сжиженного газа достигается значительных охлаждающий эффект и отпадает ограничение, связанно с возможным разрушением ослабленных проемов, поскольку при подаче сжиженных газов создается мягкий режим заполнения без опасного повышения давления.
Ингибиторы
Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы - ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).
Галоидоуглеводороды плохо растворятся в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами. Огнетушащие свойства галоидированных углеводородов возрастают с увеличением моряной массы содержащегося в них галоида.
Галоидоуглеводородные составы обладают удобными для пожаротушения физическими свойствами. Так, высокие значения плотности жидкости и паров обуславливают возможность создания огнетушащей струи и проникновения капель в пламя, а также удержание огнетушащих паров около очага горения. Низкие температуры замерзания позволяют использовать эти составы при минусовых температурах.
В последнее время для тушения пожаров всё больше широко применяют огнетушащие порошки. Они могут применяться для тушения пожаров твёрдых веществ, различных горючих жидкостей, газов, металлов, а также установок, находящихся под напряжением.
Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т.е. способностью тушить любые материалы, в том числе нерушимые всеми другими средствами.
Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений (их изготавливает промышленность на основе карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, фосфорно-аммонийных солей, порошок на основе грифита для тушения металлов и т.д.).
У порошков есть ряд преимуществ перед галоидоуглеводородами: они и продукты их разложения не опасны для здоровья человека; как правило, не оказывают коррозионного действия на металлы; защищают людей, производящих тушение пожара, от тепловой радиации.
Следует отметить, что порошковыми составами можно ликвидировать горение сравнительно небольших объёмов и площадей, поэтому они используются для зарядки ручных и переносных огнетушителей. Порошки рекомендуется применять в начальной стадии пожаров.
Многие огнетушащие вещества, применяемые в автоматических системах пожаротушения, повреждают технологические установки. Поэтому выбор типа огнетушащего вещества должен определяться не только скоростью и качеством тушения пожара, но и необходимостью обеспечить минимальное суммарное повреждение, которое может быть причинено зданию и оборудованию.
Аппараты пожаротушения
Аппараты пожаротушения подразделяют на передвижные (пожарные автомашины), стационарные установки и огнетушители (ручные до 10 л. и передвижные и стационарные объемом выше 25 л.).
Пожарные автомашины делят на автоцистерны, доставляющие на пожар воду и раствор пенообразователя и оборудованные стволами для подачи воды или воздушно-механической пены различной кратности, и специальные, предназначенные для других огнетушащих средств или для определенных объектов.
Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения без участия людей. Их монтируют в зданиях и сооружениях, а также для защиты наружных технологических установок. По применяемым огнетушащим средствам их подразделяют на водяные, пенные, газовые, порошковые и паровые. Стационарные установки могут быть автоматическими и ручными с дистанционным пуском. Как правило, автоматические установки оборудуются также устройствами для ручного пуска.
Наиболее широкое распространение получили установки водяного и пенного тушения двух типов: спринклерные и дренчерные.
Спринклерная установка – наиболее эффективное средство тушения обычных горючих материалов в начальной стадии развития пожара. Спринклерные установки включаются в работу автоматически при повышении температуры в защищаемом объёме выше заданного предела. Вся система состоит из трубопроводов, прокладываемых под потолком помещения и спринклерных оросителей, размещаемых на трубопроводах с заданным расстоянием друг от друга.
Дренчерные установки отличаются от спринклерных отсутствием клапана в оросителе. Дренчерный ороситель всегда открыт. Включение дренчерной системы в действие производится вручную или автоматически по сигналу автоматического извещателя с помощью контрольно – пускового узла, размещаемого на магистральном пожарном трубопроводе. Спринклерная установка срабатывает над очагом пожара, а дренчерная орошает водой весь защищаемый объём.
В начальной стадии пожара можно использовать портативные средства первичного пожаротушения.
Первичные средства пожаротушения
К ним относятся огнетушители, вёдра, ёмкости с водой, ящики с песком, ломы, топоры, лопаты, кошма и т. д.
Огнетушители являются одним из наиболее эффективных первичных средств пожаротушения. Огнетушители в зависимости от заряжаемого огнетушащего вещества подразделяют на: жидкостные, углекислотные, химпенные, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные. В жидкостных огнетушителях применяют воду с добавками (для улучшения смачиваемости, понижения температуры замерзания и т.д.), в углекислотных - сжиженную двуокись углерода, в химпенных - водяные растворы кислот и щелочей, в хладоновых - хладоны 114В2, 13В1, в порошковых - порошки ПС, ПСБ-3, ПФ и т.д. Огнетушителями маркируются буквами, характеризующими вид огнетушителя по разряду, и цифрой, обозначающей его вместимость (объем). Огнетушащее вещество подаётся в зону горения под действием избыточного давления во внутреннем объёме огнетушителя.
Применение огнетушителей:
1. Углекислотные - тушение объектов под напряжением до 1000В.
2. Химпенные - тушение твердых материалов и ГЖ на площади до 1 кв.м.
3. Воздушнопенные - тушение загорания ЛВЖ[1], ГЖ[2], твердых (и тлеющих) материалов (кроме металлов и установок под напряжением).
4. Хладоновые - тушение загорания ЛВЖ, ГЖ, горючих газов.
5. Порошковые - тушение материалов, установок под напряжением; заряженные МГС, ПХ - тушение металлов; ПСБ-3, П-1П - тушение ЛВЖ, ГЖ, горючих газов.
В промышленности применяют жидкостный огнетушитель марки ОЖ – 7, который заряжается водой с добавками ПАВ или водным раствором сульфанола, сульфоната, пенообразователя или смачивателя.
К классу химических пенных огнетушителей относятся огнетушители марок ОХП – 10 и ОХВП – 10. При приведении в действие химического пенного огнетушителя, в его внутреннем объёме происходит смешение ранее изолированных друг от друга запасов кислоты и щелочи. В результате их взаимодействия образуется углекислый газ, который интенсивно перемешивает жидкость, образуя пену. Давление в корпусе огнетушителя повышается и пена выбрасывается наружу.
В производственных условиях также применяют воздушнопенные огнетушители марок ОВП – 5, ОВП – 10, ОВП – 100, ОВПУ – 250. Зарядом в них является 6% - ный водный раствор пенообразователя ПО1. Давление в корпусе огнетушителей создаётся углекислым газом, находящимся в специальных баллонах, расположенных внутри или снаружи огнетушителя. В огнетушителях этого типа воздушно – механическая пена образуется в специальном раструбе, где раствор, выходящий из корпуса, перемешивается с воздухом.
Углекислотные огнетушители (ОУ – 2А, ОУ – 5, ОУ - 8) заполнены углекислым газом, находящимся в жидком состоянии под давлением 6…7 МПа. После открытия вентиля в специальном раструбе диоксид углерода переходит в твёрдое состояние и виде аэрозоля подаётся в зону горения. Эти огнетушители используют для тушения электроустановок, находящихся под напряжением.
Модернизированным вариантом углекислотного огнетушителя является углекислотно – бромэтиловый огнетушитель (ОУБ – 3, ОУБ – 7). Эти огнетушители содержат заряд, состоящий из 97% бромистого этила, 3% сжиженного диоксида углерода и сжатого воздуха, вводимого в огнетушитель для создания рабочего давления. Огнетушители этого типа используют для тушения горящих твёрдых и жидких материалов, электрооборудования и радиоэлектронной аппаратуры.
Порошковые огнетушители (ОПС – 6, ОПС – 10, ОППС – 100) имеют ёмкость для хранения запаса порошка и специальный баллон, в котором под давлением 15 МПа находится (азот, воздух), необходимый для выталкивания порошка из внутреннего объёма огнетушителя. Эти огнетушители предназначены для тушения небольших очагов загорания щелочных, щелочно – земельных металлов, кремнийорганических соединений.
Размещают огнетушители в легкодоступных местах. Воздействие на огнетушители отопительных приборов, прямых солнечных лучей не допустимо.
Пожарная профилактика
Пожары на обжитых человеком территориях, на предприятиях возникают в большинстве случаев в связи с нарушением технологического режима. Это к сожалению частое явление и государством предусмотрены специальные документы, описывающие основы противопожарной защиты. Это стандарты: ГОСТ 12.1.004-76 "Пожарная безопасность" и ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность".
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 добровольны 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 профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования.
Противопожарные разрывы
Для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое между ними устраивают противопожарные разрывы. При определении противопожарных разрывов исходят из того, что наибольшую опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара. Количеством принимаемой теплоты соседним с горящим объектом зданием зависит от свойств горючих материалов и температуры пламени, величины излучающей поверхности, площади световых проемов, группы возгораемости ограждающих конструкций, наличия противопожарных преград, взаимного расположения зданий, метеорологических условий и т.д.