Защита па от теплового излучения пожаров конспект

Обновлено: 02.07.2024

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА"

Начальник ГУГПС МВД России

генерал-лейтенант внутренней службы

ТАКТИКА ДЕЙСТВИЙ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ В УСЛОВИЯХ ВОЗМОЖНОГО ВЗРЫВА ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ В ОЧАГЕ ПОЖАРА

Рекомендации

Разработаны ФГУ ВНИИПО МВД России, отделом пожаротушения ГУГПС МВД России.

Внесены и подготовлены к утверждению отделом пожаротушения ГУГПС МВД России.

Авторский коллектив: М.М. Верзилин, Л. H . Савельев, Ю.Н. Шебеко, В.Ю. Навценя, А.К. Костюхин, О.В. Васина, В.Я. Яшин.

Настоящие рекомендации по действиям личного состава Государственной противопожарной службы МВД России в условиях возможного взрыва газовых баллонов в очаге пожара разработаны на основе результатов научно-исследовательских работ, выполненных во Всероссийском научно-исследовательском институте противопожарной обороны МВД России совместно с отделом пожаротушения ГУГПС МВД России, изучения опыта ликвидации аварий, сопровождающихся пожарами, на объектах с обращением газовых баллонов, а также с учетом зарубежного опыта.

По статистическим данным, количество пожаров со взрывами газовых баллонов, сопровождающихся травмами и гибелью людей, составляет более 18 % от общего количества несчастных случаев, происшедших при ведении боевых действий при тушении пожаров, а число погибших на таких пожарах сотрудников ГПС составляет 45 % от общего числа.

Рекомендации предназначены для использования в практической деятельности подразделениями пожарной охраны и участниками тушения пожара.

В представленном материале изложена тактика действий личного состава ГПС в условиях возможного возникновения аварийных ситуаций при тушении пожара на объектах с наличием бытовых газовых баллонов емкостью 1, 5, 12, 27 и 50 л, а также с промышленными баллонами емкостью не более 40 л.

I . СПЕЦИФИКА ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ, СВЯЗАННЫХ С ОБРАЩЕНИЕМ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ

Широкое использование на практике сжиженных углеводородных и сжатых газов (СУГ) обусловило применение резервуаров (баллонов) для хранения и транспортировки этих продуктов в различных отраслях промышленности и в быту.

Для приготовления пищи в домах индивидуальной постройки повсеместно используются баллоны стальные сварные для хранения углеводородных газов, выпускаемые 25 заводами Российской Федерации в соответствии с требованиями ГОСТ 15860. В настоящее время их количество насчитывает порядка 40 млн. штук.

Основным видом газовых баллонов (около 85 %) являются резервуары вместимостью 50 и 27 л, рассчитанные на рабочее давление 1,6 МПа (16 ати). По данным заводов изготовителей, диапазон давлений разрушения составляет для баллонов вместимостью 5 л - 12-16 МПа (120-160 ати), для 27 л - 7,5-13 МПа (75-130 ати), а для 50 л - 7,5-12 МПа (75-120 ати). Промышленные 40-литровые баллоны рассчитаны на давление, в 1,5 раза превышающее рабочее давление газа.

Указанный диапазон давлений может уменьшаться при попадании баллонов с газом в очаг пожара.

Баллоны, предназначенные для хранения и транспортировки газов, окрашиваются эмалевой, масляной или алюминиевой краской и отличаются по цвету. Цвета окраски баллонов и надписей на них приведены в табл. 1.

Окраска газовых баллонов

Другие горючие газы

Баллоны, содержащие СУГ, обладают высокой пожарной опасностью, что подтверждается крупными инцидентами на объектах с их наличием. Из всех углеводородных газов наибольшую опасность представляет ацетилен.

Особую опасность представляют газовые баллоны на пожаре для участников его тушения.

Пожары на объектах, связанных с обращением баллонов с газом под давлением, характеризуются возможностью проявления в различном сочетании следующих опасных сценариев:

теплового воздействия "пожара-вспышки",

воздействия волны сжатия взрыва;

теплового воздействия огненного шара;

теплового воздействия струйного факела горящего газа;

осколков разорвавшегося баллона;

удушья в результате уменьшения содержания кислорода в воздухе при скоплении в нем газов в избыточном количестве;

наркотического действия отдельных газов, даже при незначительной концентрации в воздухе.

При тушении объектов с наличием газовых баллонов следует учитывать физико-химические свойства применяемого газа.

ПТ - пропан технический;

СПБТ - смесь пропана и бутана технических;

БТ - бутан технический.

В марках ПТ, СПБТ и БТ содержание метана, этана и этилена не нормируется; пропана и пропилена в ПТ содержится не менее 75 %, а в СПБТ и БТ - не нормируется; содержание бутанов и бутиленов в ПТ не нормируется, в СПБТ их не более 60 %; в БТ их содержится не менее 60 %. Жидкий остаток углеводородов (С5 и выше) составляет не более 1-2 % от объема.

Основными компонентами сжиженных углеводородных газов являются пропан и бутан. Они токсичны, их пары могут скапливаться в низких и непроветриваемых местах, так как обладают большей плотностью (в 1,5-2 раза), чем воздух. Углеводородные сжиженные газы (после испарения) образуют с воздухом взрывоопасные смеси.

Показатели пожаровзрывоопасности наиболее распространенных газов 1 :

1 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: в 2-х книгах / Баратов А.Н., Корольченко А.Я., Кравчук Г.Н. и др. - М.: Химия, 1990.

пропан , С3Н8, горючий газ, температура вспышки -96 °С, температура самовоспламенения 470 °С, концентрационные пределы распространения пламени 2,3-9,4 % (об.);

ацетилен , С2Н2, горючий взрывоопасный газ, плотность по воздуху 0,9107, температура самовоспламенения 335 °С, нижний концентрационный предел распространения пламени 2,5 % (об.). Ацетилен разлагается с выделением большого количества тепла и при определенных условиях со взрывом. Легко реагирует с солями серебра, меди и ртути и образует при этом нестойкие взрывчатые ацетилениды. Ацетилен хранится в баллонах с пористой массой при давлении 1-1,5 МПа (10-15 ати);

водород , Н2, горючий газ, плотность по воздуху 0,0695, температура самовоспламенения 510 °С, концентрационные пределы распространения пламени 4,12-75,0 % (об.) в воздухе. Водород хранится и транспортируется к месту работы в стальных баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

кислород , О2, бесцветный газ, сильный окислитель, плотность газа по воздуху 1,105. В атмосфере, обогащенной кислородом, горючие вещества становятся более опасными: легче загораются, имеют более низкую температуру самовоспламенения, большую скорость выгорания и полноту сгорания. Для тушения веществ в атмосфере, обогащенной кислородом, огнетушащие вещества необходимо подавать с интенсивностью 40 л/с и более;

азот , N2, негорючий газ, плотность по воздуху 0,967. Азот находится в баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);

углекислота , СО3, негорючий газ, плотность по воздуху 1,51, температура кипения -78,5 °С. Углекислый газ находится в баллонах под давлением 6 МПа (60 ати).

Применяемые в быту сжиженные углеводородные газы имеют температуру кипения в пределах от -0,5 до -50 °С и ниже. При испарении 1 кг жидкого газа в нормальных условиях образуется около 380-530 л газообразного продукта (пара). Для образования пожаровзрывоопасной газовоздушной смеси достаточно небольшой утечки газа, а ее воспламенение может произойти практически от любого источника зажигания. Высокая испаряемость и парообразующая способность сжиженных углеводородных газов обусловливают высокую скорость их выгорания и значительные размеры зоны горения. Температура пламени факела достигает 1500 °С.

Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения, в связи с этим при нагреве баллонов в них быстро растет давление и возникает угроза взрыва.

II . ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ В ОЧАГЕ ПОЖАРА

При пожарах на объектах с наличием баллонов с газами, помимо основных факторов пожара (открытый огонь, повышенная температура окружающей среды, токсичные продукты горения и т. д.), как правило, проявляются вторичные факторы:

волна сжатия, образующаяся при взрыве баллона и влекущая за собой разрушение зданий или отдельных их частей, загромождение дорог и подъездов к горящему объекту и водоисточникам, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов, сопровождается высокотемпературным выбросом газов (пламени);

осколки и детали разорвавшихся баллонов;

Особенности оперативно-тактической обстановки при воздействии теплового излучения на баллоны с различными газами в очаге пожара:

а) баллон с бытовым газом

При попадании баллона с СУГ (бытовым газом) в очаг пожара происходит нагревание сосуда, что приводит к кипению жидкой фазы и повышению давления в нем. Пламя нагревает стенки сосуда и ослабляет их первоначальную прочность вследствие неравномерного прогрева поверхности, что, как правило, приводит к разрушению сосуда. При этом пары от мгновенного испарения жидкости зажигаются и образуется "огненный шар".

При взрыве бытового газового баллона с пропан-бутаном в очаге пожара возможны сценарии развития аварии как с образованием, так и без образования "огненного шара".

В результате проведенных исследований на открытой площадке установлено следующее:

при попадании 50-литрового газового баллона со сжиженным газом в очаг пожара его разгерметизация с последующим взрывом происходит в течение первых 3,5 мин;

разрыв баллона, как правило, происходит по боковой образующей, максимальный радиус разлета осколков баллона, разорвавшегося на открытой площадке, составляет 250 м, высота подъема осколков около 30 м;

при взрыве газового баллона со сжиженным газом возможно образование "огненного шара" диаметром 10 м;

вследствие снижения прочности стенок баллона его разгерметизация происходит при давлении 5,3-8,5 МПа (53-85 ати).

При пожаре сжиженный газ, выходящий из баллона, может гореть в паровой, жидкой и парожидкостной фазах, каждая из которых имеет свою температуру горения.

Характер истечения газа из баллона можно определить по цвету и виду пламени:

в паровой фазе газ горит светло-желтым пламенем;

в жидкой фазе пламя ярко-оранжевое с выделением сажи;

в парожидкостной фазе горение происходит с периодически меняющейся высотой пламени.

Данные признаки видимого пламени являются косвенными характеристиками разгерметизации баллона с бытовым газом;

б) баллон с ацетиленом

Рабочее давление газа в наполненном ацетиленом баллоне не должно превышать 1,6 МПа (16 ати) при температуре 20 °С. При других температурах давление газа в баллоне для ацетилена должно быть не более указанного в табл. 2.

Тепловое излучение – это электромагнитное излучение, испускаемое веществом (телом) за счет его внутренней энергии, в том числе пламенем на пожаре; определяется термодинамической температурой и оптическими свойствами вещества.

Тепловое излучение представляет собой перенос энергии электромагнитными волнами в относительно узком спектральном интервале, включающем в себя видимый свет и часть инфракрасной области, а также создает тепловой поток от очага пожара к окружающим объектам при длинах волн в интервале 0,4–100 мкм. Для реальных пожаров тепловое излучение является доминирующей составляющей теплообмена.

Тепловое излучение

Для восприятия теплового излучения как признака пожара (горения) служат тепловые извещатели пожарные, на базе которых действуют соответствующие установки пожарной сигнализации, осуществляющие обнаружение пожара с выдачей сигналов и команд, в том числе на срабатывание системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре.

Тепловое излучение, воздействующее на людей и материальные ценности, является первичным опасным фактором пожара.

Источник: Пожар в помещении. Молчадский И.С. – М., 2005.

В большинстве случаев пожары на обжитых человеком территориях, на предприятиях возникают в связи с нарушением технологического режима. Государством, для того, чтобы предотвратить пожароопасные ситуации, созданы специальные документы, описывающие основы противопожарной защиты, проводятся различные мероприятия по пожарной профилактике.

Мероприятия по пожарной профилактике:

  • технические - мероприятия, к которым относят соблюдение противопожарных правил, норм при проектировании зданий, при устройстве электропроводов и оборудования, отопления, вентиляции, освещения, правильное размещение оборудования;
  • эксплуатационные - своевременные профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования;
  • организационные - мероприятия, которые 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;
  • мероприятия режимного характера - запрещение курения в неустановленных местах, производства сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и т.д.

Противопожарные преграды

Противопожарными преградами считают стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота, люки, тамбур-шлюзы и окна, отвечающие ряду представленных требований.

Например, противопожарные двери, окна и ворота в противопожарных стенах не должны иметь проемов и отверстий, через которые могут проникать продукты горения при пожаре, они должны иметь предел огнестойкости не менее 1.2 часа, а противопожарные перекрытия не менее 1 часа; противопожарные стены должны быть выполнены из несгораемых материалов, иметь предел огнестойкости не менее 2.5 часов и опираться на фундаменты, их проверяют на устойчивость с учетом возможности одностороннего обрушения перекрытий и других конструкций при пожаре.


Противопожарные разрывы

Противопожарные разрывы устраивают между зданиями для предупреждения распространения пожара с одного здания на другое.
При определении требований к противопожарным разрывам учитывают, что наибольшую опасность в отношении возможного воспламенения соседних зданий и сооружений представляет тепловое излучение от очага пожара. Количество 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.

Пожарная сигнализация

Одним из основных факторов обеспечения пожарной безопасности не только в машиностроении, но и на других промышленных и коммунальных объектах является применение автоматических средств обнаружения пожаров, которые позволяют оповестить дежурный персонал о пожаре и месте его возникновения. Они направляют на приемную станцию по проводам преобразованные в электрические сигналы определенной формы неэлектрические физические величины (излучение тепловой и световой энергии, движение частиц дыма).

Существуют следующие классификации пожарных извещателей:

по способу действия:

  • приборы ручного действия, предназначенные для выдачи дискретного сигнала при нажатии соответствующей пусковой кнопки;
  • приборы автоматического действия для выдачи дискретного сигнала при достижении заданного значения физического параметра (температуры, спектра светового излучения, дыма и др.);


по принципу действия:

  • максимальные - реагируют на абсолютные величины контролируемого параметра и срабатывают при определенном его значении;
  • дифференциальные - реагируют только на скорость изменения контролируемого параметра и срабатывают только при ее определенном значении.


по способу преобразования необходимых физических величин:

  • генераторные извещатели, в которых изменение неэлектрической величины вызывает появление собственной ЭДС;
  • параметрические извещатели, преобразующие неэлектрические величины в электрические с помощью вспомогательного источника тока;


по параметрам газовоздушной среды, которая вызывает срабатывание пожарного извещателя:

  • тепловые;
  • световые;
  • дымовые;
  • кобминированные;
  • ультразвуковые;


по исполнению:

  • извещатели нормального исполнения;
  • взрывобезопасные;
  • искробезопасные;
  • герметичные.


Для пространственного обнаружения очага загорания и подачи сигнала тревоги предназначены ультразвуковые извещатели. Он работают следующим образом. В контролируемое помещение излучаются ультразвуковые волны. В этом же помещении расположены приемные преобразователи, которые, действуя подобно обычному микрофону, преобразуют ультразвуковые колебания воздуха в электрический сигнал. Если в контролируемом помещении отсутствует колеблющееся пламя, то частота сигнала, поступающая от приемного преобразователя, будет соответствовать излучаемой частоте. При наличии в помещении движущихся объектов отраженные от них ультразвуковые колебания будут иметь частоту, отличную от излучаемой (эффект Доплера). Плюсы ультразвуковых сигнализаций - безынерционность, большая контролируемая площадь. Минус - возможные ложные срабатывания.
Дымовые извещатели, работающие на принципе рассеяния частицами дыма теплового излучения, называются фотоэлектрическими, а использующие эффект ослабления ионизации воздушного межэлектродного промежутка дымом - ионизационными.
На принципе изменении электропроводности тел, контактной разности потенциалов, ферромагнитных свойств металлов, изменении линейных размеров твердых тел и т.д строятся тепловые извещатели. Тепловые извещатели максимального действия срабатывают при определенной температуре. Недостаток таких приборов - зависимость чувствительности от окружающей среды. Дифференциальные тепловые извещатели имеют достаточную чувствительность, но малопригодны в помещениях, где могут быть скачки температуры.


Планирование эвакуации людей

Безопасную эвакуацию людей на случай возникновения пожара предусматривают при планировке зданий. План эвакуации должен обеспечить людям при возникновении пожара возможность покинуть здание в течение минимального времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу.
К плану эвакуации любого помещения предъявляются следующие требования.

  1. Число эвакуационных выходов из зданий, помещений и с каждого этажа зданий определяется специальным расчетом, но должно составлять не менее двух. Эвакуационные выходы должны располагаться во всех частях и корпусах здания. При этом лифты и другие механические средства транспортирования людей при расчетах не учитывают.
  2. Ширина участков путей эвакуации должна быть не менее 1 м, а дверей на путях эвакуации не менее 0.8м.
  3. Ширина наружных дверей лестничных клеток должна быть не менее ширины марша лестницы, высота прохода на путях эвакуации - не менее 2 м.
  4. При проектировании зданий и сооружений для эвакуации людей должны предусматриваться следующие виды лестничных клеток и лестниц: незадымляемые лестничные клетки (сообщающиеся с наружной воздушной зоной или оборудованные техническими устройствами для подпора воздуха); закрытые клетки с естественным освещением через окна в наружных стенах; закрытые лестничные клетки без естественного освещения; внутренние открытые лестницы (без ограждающих внутренних стен); наружные открытые лестницы. Для зданий с перепадами высот следует предусматривать пожарные лестницы.


Принципы тушения пожаров

Наибольшее распространение в практике пожаротушения получили следующие принципы прекращения горения:


При анализе воздействия теплового излучения следует различать случаи импульсного и длительного воздействия. В первом случае критерием поражения является доза излучения D (например, воздействие огненного шара), во втором - критическая интенсивность теплового излучения (например, воздействие пожара пролива).


Величины для воспламенения некоторых горючих материалов приведены в таблице П4.3, для различных степеней поражения человека - в таблице П4.4.

Читайте также: