2.1. Классификация веществ по пожарной опасности.
На дверяхпроизводственных и складских помещений должна быть определена категория взрывопожарной и пожарной опасности,а также класс зоны всоответствии с гл. 5,7 и 8 Федерального закона » Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
В промышленности, строительстве, в быту появилось множество новых веществ и материалов, созданных искусственно с помощью достижения химии и физики благодаря использованию нефти и нефтепродуктов, внедрению в производство сложных и энергоемких технологических процессов. Большинство новых материалов и веществ выделяют при горении больше тепла, чем дерево и в несколько раз больше ядовитых продуктов сгорания, в том числе и угарный газ. Современные технологические процессы, идущие нередко при весьма высоких давлениях и температурах, использующие высококалорийное сырье, обладают крайне высокой пожароопасностью.
Применение материалов и веществ с неисследованными показателями их пожаровзрывоопасности или не имеющих сертификатов, а также их хранение совместно с другими материалами и веществами не допускается.
Пожар по своей химической сущности представляет процесс неконтролируемого горения. При горении, происходит окисление горючего вещества. Окислителем чаще всего является кислород воздуха. Горючие вещества разнообразны по своему агрегатному состоянию и способности к окислению. Большинство горючих веществ при нормальной температуре окисляется медленно. Скорость реакции окисления до горения увеличивается при нагреве горючего вещества. Образующееся в результате реакции окисления тепло создает условия для самостоятельного развития процесса горения. Следовательно, чтобы горючее вещество воспламенилось и продолжало гореть, как правило, необходимы: определенное количество кислорода воздуха и наличие теплового импульса, способного нагреть горючее вещество до температуры его воспламенения. Только одновременное сочетание всех трех факторов – горючего вещества, кислорода и источника воспламенения – может вызвать горение.
Большинство твердых веществ, при нормальных условиях трудно или совсем не окисляется кислородом воздуха, не разлагается и не выделяет горючих паров и газов. Пламенем горят не сами твердые вещества, а газообразные и парообразные продукты, выделяющиеся при разложении этих веществ, в процессе нагревания. При одних и тех же химических составах твердого вещества и влажности температура самовоспламенения, сгорания в значительной степени зависят от физического состояния вещества, и главным образом – от величины и формы его частиц. Чем больше удельная поверхность, тем быстрее воспламеняется и горит вещество, так как при большой удельной поверхности увеличивается площадь, и реакция окисления идет быстрее. Скорость горения твердых веществ в значительной степени зависит от условий притока воздуха и концентраций кислорода в нем.
При снижении содержания кислорода до 14—18% 5-14% горение твердых веществ прекращается. Исключение составляют вещества, которые имеют в своем составе кислород, например нитросоединения.
Взвешенная в воздухе горючая пыль при определённых концентрациях образует взрывоопасные смеси. Пределы взрыва пылевоздушных смесей и температура воспламенения их зависят главным образом от химического состава и степени измельчения пыли. Практическую опасность образования взрывоопасных концентраций в производственных помещениях представляет пыль с величиной нижнего предела взрываемости до 65 г/м3 . Пыль, имеющая НПВ выше 65 г/м3 , считается пожароопасной. Горючая пыль в осевшем состоянии может тлеть и при содержании кислорода в воздухе меньше 5-14 %. Осевшая пыль, находясь длительное время в неподвижном состоянии способна самовозгораться.
Жидкости в условиях производства находятся в определенных емкостях: резервуарах, аппаратах, трубопроводах и др. Эти емкости могут быть открытыми и закрытыми. Поскольку горят не сами жидкости, а пары ГЖ, имеющие низкую температуру парообразования, их наличие является более опасным.
Любое горючее вещество может воспламениться, но для этого требуются различные источники воспламенения. В том случае, когда температура источника тепла будет ниже температуры самовоспламенения горючей среды или когда количество тепловой энергии источника воспламенения будет недостаточно для подготовки системы к горению, воспламенения не произойдет. Например, разлившийся бензин на паропровод с температурой поверхности 200°С не воспламеняется, т.к. температура самовоспламенения бензинов более 250°С, мазут, имеющий комнатную температуру, нельзя воспламенить искрой, т.к. тепловой энергии искры недостаточно для создания горючей концентрации паров мазута с воздухом.
Не меньшее значение имеет начальная температура веществ. Чем выше эта температура, тем меньше тепла нужно подвести к веществу и, тем быстрее протекает процесс подготовки его к горению.
ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ.
Различают несколько видов горения веществ: самовоспламенение, самовозгорание, вспышка, воспламенение и взрыв.
Самовоспламенение –это такое явление, когда вещество загорается без открытого источника огня, будучи нагрето до определенной температуры
– температуры самовоспламенения. При нагревании горючего вещества, при определенной температуре начинается реакция окисления. Самовоспламенением можно назвать также возникновение горения в результате самонагревания веществ до такого состояния, когда скорость выделения тепла за счет реакции окисления превышает скорость его рассеивания.
Чтобы предотвратить пожары вследствие самовоспламенения, следует знать причины его возникновения.
Самовозгорание –явление, когда вещества загораются без открытого источника огня за счет тепла, образующегося внутри вещества в результате химической реакции окисления вещества кислородом воздуха или биологического процесса – жизнедеятельности микроорганизмов и химической реакции.
Температура самовоспламенения вещества делятся на две группы:
Первая – температура самовозгорания веществ выше обычной (комнатной), т.е. выше 18-20°С. Чтобы они загорелись, их надо нагреть.
Вторая – температура самовоспламенения веществ ниже обычной, т.е. ниже 18-20°С. Такие вещества называются самовозгорающимися. К ним относятся растительные масла и некоторые жиры, угли, торф, сульфиды железа и др.
Самовозгорание промасленных материалов происходит за счет окисления кислородом воздуха растительных масел, олифы, шпатлевок, приготовленных на олифе, минеральных масел при определенных условиях, если эти вещества находятся на поверхности спецодежды, обтирочных концов, пакли, опилок, минеральной ваты. Ускорить реакцию окисления масла на тканях и волокнах, а значит, и самовозгорание промасленных материалов может дополнительное внешнее тепло. Поэтому ни в коем случае нельзя развешивать промасленные материалы на паровых трубах и радиаторах, приборах отопления, на подшипниках, электромоторах и других нагревающихся поверхностях.
Самовозгорание пирофорных отложений (сульфидов железа) – одна из причин пожаров и взрывов. Пирофорные отложения, способные к самовозгоранию, образуются при хранении сернистой нефти и нефтепродуктов в резервуарах или других металлических емкостях. Эти отложения состоят из сернистого железа и образуются под воздействием на железо и его окислы сероводорода, содержащегося в нефтепродуктах, и элементарной серы и растворенного сероводорода, содержащихся в нефтепродукте.
Способностью самовозгорания обладают некоторые химические вещества, в частности, алюминиевая пудра и скипидар. Алюминиевая пудра, освобожденная от слоя жира, под действием растворителя или при нагревании на воздухе, может самовозгораться, этому способствует влажность воздуха. Следовательно, ее надо хранить в герметичной таре и оберегать от нагревания и влажности. К химическим веществам, которые могут вызвать самовозгорание других веществ при их окислении или соприкосновении, относятся: концентрированная азотная кислота, хлорная известь, марганцовокислый калий (перманганат калия), сжатый кислород.
Вспышкой называют момент мгновенного сгорания смеси паров с воздухом от открытого источника огня. В данном случае количество паров над поверхностью жидкости оказывается недостаточным, чтобы при загорании образовать тепло, необходимое для такого испарения жидкости, при котором поддерживалось горение.
Температура вспышки –самая низкая(в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхнуть от источника зажигания, но скорость их образования недостаточна для последующего горения.
По существующим нормам в зависимости от температуры вспышки все огнеопасные жидкости делятся на ЛВЖ и ГЖ.
ЛВЖ –жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С.
ГЖ –жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61°С.
Взрыв является одной из разновидностей горения. От обычного горения взрыв отличается мгновенностью (тысячные, иногда миллионные доли секунды) сгорания вещества, высокой температурой (значительно выше температуры обычного горения), и образованием большого количества паров и газов, создающих высокое давление, приводящие к разрушению конструкций и аппаратов.
Различают нижний и верхний пределы взрываемости (объемные) и воспламенения (температурные).
-нижний предел взрываемости (НКПВ): наименьшее количество паров, газов или пыли в смеси с воздухом, которое способно дать взрыв от источника воспламенения, и ниже которого смесь не является взрывоопасной.
-верхний предел взрываемости (ВКПВ): наибольшее количество паров, газов или пыли в смеси с воздухом, которое способно дать взрыв от источника воспламенения, и выше которого смесь не является взрывчатой. Верхний и нижний пределы воспламенения – соответственно максимальная и минимальная концентрация горючих газов, паров ЛВЖ, пыли или волокон, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при возникновении источника инициирования взрыва.
2.2. Классификация помещений, сооружений, веществ, материалов и строительных конструкций по пожарной опасности.
В соответствии со Сводом Правил (Приказ МЧС РФ от 25.03.2009 N 182) «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» помещения по взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на категории»:
| Категория помещения | Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении |
| А повышенная взрывопожаро- опасность | Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, и (или) вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа |
| Б взрывопожаро- опасность | Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа |
| B1-B4 пожароопасность | Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества иматериалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они находятся (обращаются), не относятся к категории А или Б |
| Г умеренная пожароопасность | Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива |
Д пониженная пожароопасность | Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии |
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ В1 — В4 Б.1. Определение категорий помещений В1 — В4 осуществляют путем сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки (далее — пожарная нагрузка) на любом из участков с величиной удельной пожарной нагрузки, приведенной в таблице Б.1.
Таблица Б.1 — Удельная пожарная нагрузка и способы размещения для категорий В1 — В4
| Категория помещения | Удельная пожарная нагрузка на g участке, МДж-м (-2) | Способ размещения |
| B1 | Более 2200 | Не нормируется |
| B2 | 1401-2200 | В соответствии с Б.2 |
| B3 | 181-1400 | В соответствии с Б.2 |
| B4 | 1-180 | На любом участке пола помещения площадь каждого из участков пожарной нагрузки не более 10 м2. Способ размещения участков пожарной нагрузки определяется согласно Б.2 |
2.3. Пожарная опасность материалов и строительных конструкций.
Пожароопасные свойства материалов. Возможность совместного хранения веществ и материалов определяется на основе количественного учета показателей пожарной опасности, токсичности, химической активности, а также однородности средств пожаротушения.
| Свойства пожарной опасности строительных материалов | Класс пожарной опасности строительных материалов в зависимости от групп | |||||
| КМ0 | КМ1 | КМ2 | КМ3 | КМ4 | КМ5 | |
| Горючесть | НГ | Г1 | Г1 | Г2 | Г2 | Г4 |
| Воспламеняемость | — | В1 | В1 | В2 | В2 | В4 |
| Дымообразующая способность | — | Д1 | Д3+ | Д3 | Д3 | Д3 |
| Токсичность продуктов горения | — | Т1 | Т2 | Т2 | Т3 | Т4 |
| Распространение пламени по поверхности для покрытия полов | — | РП1 | РП1 | РП1 | РП2 | РП4 |
Примечание. Знак «+» обозначает, что допускается присваивать материалу класс КМ2 при коэффициенте дымообразования Д <= 1000 м2/кг.
В зависимости от сочетания свойств вещества и материалы могут быть совместимыми и несовместимыми друг с другом при хранении.
Несовместимыми называются такие вещества и материалы, которые при хранении совместно (без учета защитных свойств тары или упаковки):
— увеличивают пожарную опасность каждого из рассматриваемых материалов и веществ в отдельности;
— вызывают дополнительные трудности при тушении пожара; усугубляют экологическую обстановку при пожаре (по сравнению с пожаром отдельных веществ и материалов, взятых в соответствующем количестве);
— вступают в реакцию взаимодействия друг с другом с образованием опасных веществ. По потенциальной опасности вызывать пожар, усиливать опасные факторы пожара, отравлять среду обитания (воздух, воду, почву, флору, фауну и т.д.), воздействовать на человека через кожу, слизистые оболочки дыхательных путей посредством непосредственного контакта или на расстоянии как при нормальных условиях, так и при пожаре, вещества и материалы делятся на разряды:
-безопасный;
-малоопасный;
-опасные;
-особо опасные;
Возгораемость –способность материала гореть или не гореть под воздействием огня. По возгораемости материалы делятся на негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые).
К негорючим относятся материалы, которые не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются под воздействием огня или высокой температуры. Если под воздействием огня или высокой температуры материалы или конструкции воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника зажигания, а после его удаления процесс горения или тления прекращается, их относят к трудногорючим.
Горючие материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть или тлеть после удаления источника зажигания. Все строительные материалы неорганического происхождения относят к негорючим, а органического – к горючим.
К негорючим строительным материалам относятся природные каменные материалы и изделия из гранита, мрамора, бута, известняка, ракушечника, туфа, песка, гравия и т.д. К искусственным строительным негорючим материалам относятся: кирпич обожженный полнотелый глиняный, пустотелый и пористый – пустотелый обезжиговый силикатный, грунтобетонные стеновые, стеновые блоки и камни из легких и тяжелых бетонов сплошные и пустотелые, облицовочные керамические изделия и т.д. Конструкции из металла (колонны, столбы, фермы и т.д.) обладают низким пределом огнестойкости – до 15 минут. трудногорючим –относятся асфальтовый бетон, гипсовые и бетонные материалы, содержащие более 8% органического заполнителя, полимерные материалы и древесина, подвергнутые глубокой пропитке антипиренами, войлок, вымоченный в глиняном растворе, цементный фибролит и т.д. относятся материалы органического происхождения: древесина, древесностружечные плиты, торфоплиты, камышит, кровельный рулонный материал, резина, линолеум, пенопласт, поливинилхлорид и др. Сталь, бетон, стекло, заменившие в строительстве привычную древесину, создали обманчивое впечатление надежной защиты от огня, тем более, что открытый, понятный в своей опасности огонь все больше прячется в электрические провода и спирали, в газовые горелки, в микроволновые печи и телевизоры. Все это вместе взятое способствует количественному росту пожаров.