Причины возникновения, виды пожаров

Вторичное проявление молнии сопровождает первичное и  выражается в электростатической и  электромагнитной индукции. Электростатическая индукция вызывается действием заряженных облаков на наземные объекты и сопровождается искрениями между металлическими элементами конструкций и оборудования. Электромагнитная индукция появляется при разряде молнии, который сопровождается возникновением в пространстве изменяющегося во времени магнитного поля. Магнитное поле индуктирует в контурах, образованных из различных протяженных металлических предметов (трубопроводов, электропроводок и др.), электрические токи, вызывающие нагревание замкнутых контуров. Однако в силу малой величины индуктированных токов нагрев опасен. В незамкнутых контурах возникающая э.д.с. может вызвать искрение или сильное нагревание в местах с недостаточно плотными контактами.

  Такое искрение совершенно недопустимо для взрывоопасных зданий и сооружений, так как в них даже слабая по мощности и малая по продолжительности электрическая искра может привести к взрыву.

Одной из главных и  решающих мер защиты от первичного и вторичного проявления молнии является устройство молниеотводов. Молниеотводы, с одной стороны, приближают разряд прямого удара молнии к защищаемому объекту, вследствие чего индуцированные напряжения возрастают, с другой стороны, - образуя, встречный лидер, удаляют от объекта зону, в которой происходит формирование главного разряда, уменьшая тем самым величину индуцированных напряжений. Это объясняется тем, что под грозовым облаком на поверхности земли и на всех наземных объектах скапливаются электрические заряды, равные по величине и противоположные по знаку заряду облака.

Удар молнии начинается после того, как напряженность  электрического поля в какой - либо части облака (тучи) достигнет критического значения, при котором возможно начало ударной ионизации молекул воздуха, и по направлению к земле начинает «прорастать» канал-лидер со скоростью порядка 107 м/сек, представляющий собой зону высокой проводимости. Со стороны земли также образуется встречный лидер или несколько лидеров. В последнем случае каналы молнии разветвляются. В подавляющем большинстве случаев после первого разряда следует еще один или несколько. Наибольшее значение имеет ток первого разряда. Токи последующих разрядов существенно меньше.

  В соответствии с временными указаниями по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений - все здания разделяются на три категории в зависимости от значимости и технологический особенностей объекта и степени взрыво- и пожароопасности [3]:

  Первая категория. К данной категории относятся здания и сооружения, отнесенные в ПУЭ к классам В-I и В-II. К этой категории относятся помещения, в которых горючие газы или пары, а также переходящие во взвешенное состояние горючие пыли и волокна, способны к образованию взрывоопасных смесей с воздухом или другими окислителями при нормальных режимах работы.

Взрыв в таких помещениях сопровождается, как правило, значительными разрушениями и человеческими жертвами.

  Вторая категория. К этой категории относятся здания и сооружения, отнесенные ПУЭ к классам В-Iа, В-Iб и В-IIа, в которых при нормальной эксплуатации образование свойственных для первой категории взрывоопасных смесей не имеет места, а возможно только в результате аварии и неисправностей.

К этой категории относятся  также здания, в которых хранятся в металлической упаковке взрывчатые и легковоспламеняющиеся вещества.

Взрыв в таких помещениях сопровождается незначительными разрушениями без человеческих жертв. Молниезащита таких объектов выполняется в  местностях со средней грозовой деятельностью 10 и более грозовых часов в  год.

  Третья категория. Сюда относят здания и сооружения (с пожароопасными зонами П-I; П-II; П-IIа), для которых прямой удар представляет опасность в отношении пожара, механических разрушений, поражения людей, а также животных. Молниезащита их выполняется в местностях, расположенных южнее 65-й параллели со средней грозовой деятельностью 20 и более грозовых часов в год и при ожидаемом количестве поражений молнией не менее 0,05, в том числе отдельно стоящих объектов высотой 15 м и более.

Средняя грозовая деятельность за один год определяется по «Карте среднегодовой продолжительности гроз в часах» либо на основании официальных данных местной метеостанции [6].

Все здания и сооружения первой и второй категории защищаются как от прямых ударов молнии, так  и от ее вторичных воздействий  и заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические конструкции и коммуникации.

Здания и сооружения третьей категории защищаются от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов.

  Выбор способов молниезащиты от конструктивных и технологических особенностяей объекта и его назначения.

Молния обладает свойством  поражать, в первую очередь, заземленные (их электропроводность стремится к  бесконечности) объекты и возвышающиеся  над землей металлические предметы и сооружения (трубы, мачты, вышки  и т.п.).

Именно на этой особенности грозового разряда основано защитное действие каждого молниеотвода. Молниеотвод состоит: из молниеприемника, токоотвода, обеспечивающего прохождение по нему разрядного тока к заземляющему устройству, и самого заземляющего устройства, обеспечивающего непосредственный распределенный на большой площади контакт с землей.

Молниеотводы разделяются  на три основных типа:

а) стержневые;

б) тросовые или антенные;

в) сетчатые.

В отдельных случаях  могут быть комбинированные молниеотводы. Молниезащита объекта в зависимости от его размеров может осуществляться одним или несколькими стержневыми молниеотводами, создающими зону защиты, охватывающую весь объект. При протяженных объектах защита выполняется с помощью одного или нескольких тросовых молниеотводов, создающих требуемую зону защиты. Стержневые и тросовые молниеотводы устанавливаются либо на отдельно стоящих опорах, либо на опорах, связанных с конструкцией объекта. Сетчатые молниеотводы укладывают (или подвешивают) на крышу защищаемого объекта и не менее чем в двух местах соединяют токоотводами с отдельными очагами заземления. В практике чаще используют стержневые молниеотводы. Молниеприемники стержневых молниеотводов изготавливаются из стали различного профиля с антикоррозийной защитой, чаще из круглой стали и реже из водопроводных труб. Свободный конец трубы необходимо сплющить или плотно закрыть металлической пробкой. В качестве молниеприемника может быть использована также специальная сетка из круглой или плоской стали диаметром 6 - 8 мм. Тросовый молниеотвод следует выполнять из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм².

Для устройства токоотводов  можно использовать сталь любого профиля. Минимальное сечение - 48 мм², а диаметр круглой стали или троса - не менее 6 мм. Токоотводы следует прокладывать снаружи зданий от молниеприемника по кратчайшему пути к заземлителю. Токоотводы между собой с молниеприемником и заземлителем соединяются сваркой. Длина сварочного шва должна быть не менее двойной ширины прямоугольного проводника и не менее шести диаметров свариваемых круглых проводников.

  В местах соединения токоотводов с заземлителем для периодического контроля сопротивления заземления на 1-1,5 м от земли устраивают специальные болтовые разъемы.

  Заземляющие устройства могут быть различных видов. Вертикальные заземлители из угловой (40x40x4 мм), круглой (диаметром 10-20 мм) стали, а также трубы с наружным диаметром 30-60 мм и толщиной стенок 4 мм забивают на глубину 2-3 м.

  При высокой проводимости нижних слоев грунта глубина заземлителей может достигать 4-6 м. Трубы забивают в грунт на глубину 0,5-0,8 м от поверхности.      Горизонтальные заземлители применяют в местах с постоянно влажными верхними слоями грунта.

  Опоры для молниеотводов выполняются в виде свободно стоящих конструкций без растяжек. Металлические опоры необходимо предохранять от коррозии покраской, а деревянные опоры пропитывать антисептиками и антипиренами.

Зона защиты молниеотводов - это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

  Согласно РД 34.21.122-87 [6] выделено две зоны защиты [6]. В зоне А обеспечивается степень надежности 99,5% и выше, в зоне Б - 95% и выше.

Если здание сложной  конфигурации, то в качестве величин L и S принимаются длина и ширина наименьшего прямоугольника, который может быть вписан в план здания.

  Тип зоны защиты и категория деятельности устройства молниезащиты зависят от количества поражений молнией в год, от категории производства и степени огнестойкости зданий и сооружений, а также от класса по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

  Молниезащита I категории осуществляется отдельно стоящими или изолированными от здания стержневыми и тросовыми молниеотводами и обязана обеспечить зону защиты типа А. Значение импульсного сопротивления заземлителя для каждого отдельно стоящего стержневого, тросового или изолированного от сооружения молниеотвода должно быть не более 10 Ом, а при удельном сопротивлении грунта 500 Ом∙м и более импульсное сопротивление должно быть не более 40 Ом.

  Наименьшее расстояние от тоководов отдельно стоящего стержневого молниеотвода или изолированного от сооружения молниеотвода до здания зависит от сопротивления заземления и может быть принято 5 м.

В зданиях, относимых по молниезащите к I категории, принимаются меры защиты от электростатической индукции присоединением металлических корпусов всего оборудования, аппаратов, металлических конструкции к специальному заземлителю сопротивлением не более 10 Ом.

  Для защиты от электромагнитной индукции между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами (каркас сооружения, оболочка кабеля) в местах их взаимного сближения на расстояние 10 см и не менее чем через каждые 20 м приваривают металлические перемычки для образования замкнутых контуров.

  В местах соединения между собой элементов трубопроводов и других металлических предметов необходимо обеспечить контакт с переходным электрическим сопротивлением не более 0,03 Ом на один контакт. При фланцевых соединениях труб такое значение достигается нормальной затяжкой болтов при их количестве не менее 6 на один фланец. Где такой контакт обеспечить невозможно, приваривается перемычка из стальной проволоки диаметром 5 мм и более или стальная лента сечением не менее 24мм.

Ввод в здание электрических  сетей напряжением до 1000 В, сетей  телефона, радио, сигнализации производится только кабелем. Для защиты от заноса высоких потенциалов все внешние  наземные металлические конструкции  и коммуникации на - ближайших к  зданию двух опорах (крючья, штыри), а также металлическая броня и оболочки кабелей у ввода в здание и в места перехода воздушной линии в кабель должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом.

Если на зданиях  имеются прямые трубы для свободного отвода в атмосферу взрывоопасных газов, то в зону защиты молниеотводов входит пространство над обрезом труб, ограниченное полусферой с радиусом 5 м.

  При соблюдении  всех мероприятий: начиная с  проектирования здания (выбора конструкции, материалов, материалов отделки, устройства молниезащиты , АУП и т.пр.), правильного размещения технологических процессов, противопожарной осведомленности людей работающих на обьекте - риск потерь как материальных так и человеческих можно свести к минимуму. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы:

1. ru.wikipedia.org

2. ГОСТ 12.1.033-81 «ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения»

3. НАПБ Б.03.002-2007 Определение  категории помещений и зданий  по   

    взрывопожарной и пожарной опасности.

4.  www.krugosvet.ru

5.  http://www.sibguardian.info

6.  РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и

     сооружений".

7.  http://www.proektant.org

8.  http://www.rosteplo.ru

9.  http://www.gostrf.com(все действующие ГОСТы РФ).

10. http://www.fps57-01.ru/index.php/history (из истории пожарной охраны).

11. И.Ф.Кимстач , П.П.Девлишев , Н.М.Евтюшкин . Пожарная тактика. М.:

      Стройиздат, 1984. 590 с.

12. А.Н.Баратов, Горение-пожар-взрыв-безопасность.-М.: ФГУ ВНИИПО МЧС  

      России, 2003,-464с.

13. http://www.evacoplan.ru

14. ГОСТ 12.0.004-90. ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие

      положения.