Лекции по "Безопасности жизнедеятельности"

6. Пожарная безопасность

6.1. Общие сведения

Пожарная  безопасность - это раздел охраны труда, в котором изучаются условия возникновения, предупреждения и ликвидации пожаров.

В то же время согласно закону "О пожарной безопасности" от 21.12.94г. № 69-ФЗ пожарная безопасность - это состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров, а пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Пожарная охрана - система органов управления, сил и средств, предназначенных для предупреждения и тушения пожаров.

Пожарная охрана подразделяется на следующие виды:

• государственная противопожарная  служба;

• ведомственная пожарная охрана;

• добровольная пожарная охрана;

• объединения  пожарной охраны (ассоциации, союзы, фонды  и др.).

Одна из основных функций государственной противопожарной службы - государственный пожарный надзор.

Вопросы пожарной безопасности регламентируются законом РФ "О пожарной безопасности" №б9-ФЗ от 21 12.94 ."Правилами пожарной безопасности в Российской Федерации" ППБ-01-93, СНиПами, ГОСТами и другими документами.

В пожарной безопасности различают 2 группы мероприятий: предотвращение пожаров и тушение пожаров.

Пожарная безопасность решает 4 задачи:

1. Предупреждение (профилактика) пожаров.
2. Локализация, снижение ущерба от возникших пожаров.
3. Защита людей и материальных ценностей.
4. Тушение пожаров.

Основой для  их практического решения служат теоретические знания процессов горения, пожаровзрывоопасных свойств веществ и материалов, категорирования и классификации помещений и др.

6.2. Горение

Горением называется сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выделением тепла и света.

Горение возможно при наличии трех условий: горючего вещества с определенной температурой, достаточного количества окислителя, источника воспламенения определенной мощности.

Горение происходит в газовой фазе. Горение, характеризуемое наличием раздела фаз (например, горение твердых веществ), называется гетерогенным. Горение газообразных смесей называется гомогенным.

По скорости распространения различают дефлаграционное, взрывное и детонационное горение. Содержание продуктов горения зависит от соотношения горючего и окислителя.

Стехиометрическим называется такое соотношение горючего и окислителя, при котором ни один из компонентов не остается в избытке в продуктах реакции.

Расчет стехиометрического содержания горючего вещества для углеводородов производится по формуле

С_ст = 100/(1 + 4,84β), % об,

где β = n_c + n_н/4 – n_о/2, а n_c, n_н, n_о - соответственно число атомов С,Н,О в молекуле горючего. Например, для реакции сгорания (взрыва) метана СН₄ в воздухе С_ст  ≈ 9,5% об.

Горение может  осуществляться в двух режимах: самовоспламенения и распространения фронта пламени. Важнейшая особенность процесса горения - самоускоряющийся характер химического превращения.

Известны два  механизма самоускорения - тепловой и цепной, теории которых разработаны академиками Н.Н. Семеновым и Я.Б.Зельдовичем.

6.3. Пожаровзрывоопасность  веществ и материалов

Номенклатура  показателей и их применяемость  приведены  в таблице 11.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11.1 

 

Показатель	Агрегатное  состояние веществ и материалов
	Газы	Жидкости	Твердые	Пыли
Группа горючести		+	+	+
Температура вспышки		+	-	-
Температура воспламенения		+	+	+
Температура самовоспламенения		+	+	+
Концентрационные  пределы распространения пламени (воспламенения)	+	+	-	+
Температурные пределы распространения пламени     (воспламенения)		+		-
Температура тления		-	+	+
Условия теплового  самовозгорания	-	-	+	+
Минимальная энергия  зажигания	+	+	-	+
Кислородный индекс		-	+	-
Способность взрываться и гореть при взаимодействии с водой кислородом воздуха и другими веществами	+	+	+	+
Нормальная  скорость распространения пламени	+	+	-	-
Скорость выгорания	-	+	-	-
Коэффициент дымообразования	-	-	+	-
Индекс распространения  пламени	-	-	+	-
Показатель  токсичности продуктов горения полимерных материалов	-	-	+	-
Минимальное взрывоопасное содержание кислорода	+	+	-	+
Минимальная флегматизирующая концентрация флегматиэатора	+	+	-	+
Максимальное  давпение взрыва	+	+	-	+
Скорость нарастаний давления взрыва	+	+	-	+

 

Примечание: Знак "+" обозначает применяемость, знак "-" - неприменяемость показателя.

Методы определения  показателей приведены в ГОСТ 12.1.044-89.

6.4. Категорирование  помещений и зданий по взрывопожарной  и пожарной опасности.

Определение опасных  воздействий пожаров на различные  объекты и людей осуществляется на стадии проектирования. Существует два подхода к нормированию в области обеспечения пожаровзрывобезопасности - детерминированный (например, НПБ 105-95) и вероятностный (например, ГОСТ 12.1. 004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования). Детерминированный подход основан на распределении объектов по степени опасности (принцип классификации). Вероятностный подход основан на концепции допустимого риска.

В настоящее  время, как правило, применяется  детерминированный подход.

Рассмотрим  лишь порядок определения категорий помещений и зданий в соответствии с нормами пожарной безопасности НПБ 105-95.

Нормами установлены  следующие категории помещений: А (взрывопожароопасная), Б (взрывопожароопасная),  В₁- В₄ (пожароопасные), Г и Д.

К категориям А и Б относятся помещения, в которых при воспламенении находящихся там веществ может развиться избыточное давление 5 кПа. В помещениях категорий В₁- В₄ возможно только горение горючих и трудногорючих веществ.

Помещения категории  Г характеризуются наличием горячих материалов.

В помещениях категории  Д обрабатываются вещества и материалы  в холодном состоянии.

Зная категории  помещений, можно по НПБ-105-95 определить категории зданий -  А,Б,В,Г,Д.

Например, здание относится  к категории А, если в нем суммарная  площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений или 200 м².

В указанных нормах приводится метод расчета избыточного давления и необходимые данные для категорирования помещений и зданий.

6.5. Горючесть строительных  материалов

Пожарно-технические классификации приведены в СНиП 21-01-97. Строительные материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие (Г).

Материалы относятся к  негорючим, если:

• прирост температуры  в печи в условиях испытаний не более 50°С,

• потеря массы образца  не более 50%;

• продолжительность устойчивого пламенного горения не более 10с.

Испытания должны проводиться  в соответствии с установленными методами. Строительные материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных условий, относятся к горючим.

Горючие строительные материалы делятся  на четыре группы: Г1 (слабогорючие), Г2 (умеренногорючие), ГЗ (нормальногорючие), Г4 (сильногорючие). Горючесть определяется по методике, изложенной в ГОСТ 30244 - 94.

Строительные  материалы классифицируются по дымообразующей способности (Д1,Д2,Д3), токсичности продуктов горения (Т1,Т2,ТЗ,Т4) и другим признакам.

6.6. Огнестойкость конструкции.

Под огнестойкостью понимают способность конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом обычные эксплуатационные функции. Время, по истечении которого конструкция теряет несущую (R), ограждающую (Е) или теплоизолирующую (J) способность, называют пределом огнестойкости. Пределы огнестойкости измеряют в минутах от начала испытания конструкции до наступления предельного состояния, обозначаемого индексами R,Е,J.

Испытания проводят в огневых  камерах по соответствующим методикам.

По пожарной опасности строительные конструкции  делятся на 4 класса: КО (непожароопасные), К1 (малопожароопасные), К2 (умереннопожароопасные), КЗ (пожароопасные), определяемые по ГОСТ 30403-95.

6.7. Классификация зданий  и помещений по признакам пожарной  опасности

По функциональной пожарной опасности здания подразделяются на следующие классы (Ф1-Ф5) в зависимости от способа их использования и от степени безопасности людей в случае возникновения пожара:

Ф1 - здания и  помещения с проживанием людей;

Ф1.1 - детские сады, больницы и др.

Ф1.2 - гостиницы, общежития, дома отдыха и др.

Ф1.3 - многоквартирные  дома

Ф1.4 - одноквартирные жилые дома

Ф2 - зрелищные  учреждения, в т.ч.

Ф2-1 - театры, клубы  и т.п.

Ф2.2 - музеи, выставки

Ф2.3 и Ф2.4- (Ф2.1 и Ф2.2 на открытом воздухе)

ФЗ - предприятия  по обслуживанию населения, в т.ч.

Ф3.1-Ф3.5

Ф4 - учебные  заведения, научные организации  и др.

Ф4.1-Ф4.4

Ф5 - производственные здания, Ф5.1 - Ф5.3.

Различают 4 степени  огнестойкости зданий - I, II, III, IV

(в порядке  снижения огнестойкости).

Степень огнестойкости - это способность здания противостоять огню.

Выбор степени  огнестойкости (I-IV) производится с учетом категории зданий по взрывопожарной опасности, числа и площади этажей.

По степени  огнестойкости определяются необходимые пределы огнестойкости его конструкций в минутах.

Затем по пределам огнестойкости подбирают толщину  и материал конструкций, пользуясь  нормами или справочниками.

Таким образом, на стадии проектирования зданий вопросы пожарной безопасности решаются в следующей последовательности:

1. Определяется  категория помещений по НПБ-105-95 (А,Б,В1-В4,Г,Д).

2. Определяется  категория зданий- А,Б,В,Г,Д.

3. Выбирается  требуемая степень огнестойкости I,II, III, IV (например, по СНиП 2.09.02-89, табл.7.2).

4. Находятся пределы огнестойкости конструкций здания по СНиП 21.01-97, табл.5.3.

5. По пределам  огнестойкости конструкций находят  материалы и размеры конструкций.

6.8. Противопожарные  преграды

Противопожарные преграды предназначены для предотвращения распространения (локализации) пожара и продуктов горения в другие помещения. К преградам относятся противопожарные стены, перегородки, перекрытия. Противопожарные преграды характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Типы противопожарных  преград устанавливаются с учетом функциональной пожарной опасности (Ф1-Ф5), класса конструктивной пожарной опасности (СО - СЗ), степени огнестойкости зданий и пожарной нагрузки (теплота сгорания, МДж).

Противопожарные стены, разделяющие здание на пожарные отсеки, должны возводиться на всю высоту здания. Общая площадь проемов, оборудованных люками, дверями, воротами, в противопожарных преградах не должна превышать 25% их площади.

11.9. Эвакуация людей  из зданий

В условиях пожара первоочередной задачей является спасение людей, которые могут подвергнуться воздействию опасных факторов пожара.

Нормам и  регламентируются требования, обеспечивающие безопасность людей при эвакуации. Так, регламентируется предельно допустимые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода. В зависимости от различных условий эти расстояния находятся в пределах от 15 до 250 метров. Не все выходы являются эвакуационными.

К эвакуационным  выходам предъявляются определенные требования: размеры, количество, расположение и др.  Двери на путях эвакуации должны открываться по направлению выхода из здания. Выходы, не являющиеся эвакуационными, могут рассматриваться как аварийные, обеспечивающие повышение безопасности. Пути эвакуации должны быть освещены. Высота путей эвакуации должна быть не менее 2 м, а ширина в пределах 1-1,2 м. СНиП 21-01-97 регламентирует размеры лестничных маршей и клеток.

6.10. Противопожарные  требования к генеральным планам

При разработке генерального плана необходимо:

1. Обеспечить  безопасные расстояния от границ территории предприятия до жилых и общественных зданий. Как правило, это условие выполняется за счет санитарно-защитных зон, размеры которых существенно превышают расстояния, определяемые по противопожарным нормам.

2. Соблюдать  противопожарные разрывы между производственными зданием в зависимости от степени огнестойкости рядом стоящих зданий. Величина разрывов, согласно нормам, находится в пределах от 0 до 18 м. Разрывы необходимы для локализации пожаров и подъезда машин.

3. Располагать здания с учетом рельефа местности и направления господствующих ветров. "Роза ветров" строится по данным метеостанций, которые приводятся в СНиП и справочниках.

4. Зонировать  здания и сооружения по родственному, функциональному назначению.

5. Предусмотреть дороги и необходимое количество въездов и на территории предприятия.

6. Обеспечить  ограждение территории предприятия.

6.11. Тушение пожаров.

Тушение пожаров  основано на исключении условий, при  которых возможно горение (принцип  деструкции). Следовательно, существуют следующие способы пожаротушения: