Пожежна безпека

Відомо, що два провідники, по яких проходить електричний струм, взаємодіють один з одним. Напрям сили взаємодії визначається напрямом струму в провідниках. При одинаковому напрямі струму електродинамічні сили притягують провідники, при різних – відштовхують. При КЗ в мережі можуть виникати струми, що в десятки і сотні раз перевищують номінальні, тому електродинамічні сили стараються деформувати провідники і ізолюючі частини, на яких вони кріпляться.

КЗ супроводжується різким зниженням  напруги в електромережах. В результаті виникає частковий або повний розлад електропостачання споживачів.

Профілактика КЗ передбачає наступні заходи:

• правильний вибір, монтаж і експлуатація електричних мереж, електрообладнання
• правильний вибір конструкціїї електрообладнання, способу встановлення і класу ізоляції (опір ізоляції згідно з ПУЕ 500кОм)
• електричний захист електричних мереж, електрообладнання (швидкодіючі реле, автоматичні вимикачі, запобіжники).

Перевантаження.

При проходженні струму по провідниках  виділяється тепло, яке нагріває їх до температур при яких посилюються  окислювальні процеси, на дротах утворюються оксиди, які мають високий опір, збільшується опір контакту і, відповідно кількість тепла, що виділяється.  А це спричиняє старіння або руйнування ізоляції. Наслідком цього може бути електричний пробій ізоляції і пошкодження пристрою, а при наявності спалимої ізоляції і пожежо- і вибухонебезпечного середовища –пожежа або вибух.Оскільки кожний провідник розрахований на певний струм, то збільшення його може призвести до перевантаження.

Причиною перевантаження може бути неправильний розрахунок при проектуванні мереж і схем (занижений переріз дротів, перевантаження радіоелементів, додаткове включення пристроїв до джерел живлення на які вони не розраховані), пониження напруги в мережі.

Профілактика пожеж від перевантажень:

• при проектуванні необхідно правильно вибирати переріз провідників мереж і схем за допустимою густиною струму, щоб І_доп.>=І_р;
• в процесі експлуатації електричних мереж не можна включати додатково електроприймачі, якщо мережа на це не розрахована;
• для захисту електрообладнання від  струмів перевантаження найбільш ефективні автоматичні і електронні схеми захисту, виключателі, теплові реле і плавкі запобіжники.

Перехідні опори.

Причиною пожежі і аварій можуть бути великі перехідні опори, які  виникають в місцях з’єднань та розгалужень провідників, в контактах пристроїв, або на клемах, якщо ці з’єднання зроблені неправильно або покрилися іржою.

При проходженні струму навантаження в такому контактному з’єднанні  виділяється деяка кількість  тепла, пропорційна квадратному  струму і опору точок дійсного дотику. Вона може бути досить велика, що місця перехідних опорів сильно нагріваються. Якщо контакти будуть торкатися спалимих матеріалів, то ці матеріали можуть зайнятися, якщо ж є вибухонебезпечна суміш газів виникне  вибух.

Профілактика пожеж від перехідних опорів:

• для збільшення площі дійсного дотику контактів необхідно використовувати пружні контакти або спеціальні стальні пружини;
• для відводу тепла від точок дотику і розсіювання його необхідно виготовляти контакти певної маси і поверхні охолодження;
• всі контактні з’єднання повинні бути доступні для огляду.

Головним засобом запобігання  пожеж і вибухів від електрообладнання  є правильний вибір і експлуатація обладнання у вибухо- і пожежонебезпечних  приміщеннях і виробництвах. Згідно ПУЕ, приміщення (цехи, дільниці та інш.) поділяються на пожежонебезпечні (П-1, П-іі, П-Ііа, П-ІІІ) і вибухонебезпечні (В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-Ііа) зони.

Пожежонебезпечна  зона – це простір, де можуть знаходитися спалимі речовини, як при нормальному технологічному процесі, так і можливих його порушеннях.

Вибухонебезпечна  зона – це простір, в якому є або можуть з’явитися вибухонебезпечні суміші.

За ступенем пожежної небезпеки  пожежонебезпечні приміщення поділяються  на наступні класи:

П-І – приміщення, в яких використовуються або зберігаються тверді спалимі рідини з температурою спалаху парів вище, ніж 61 градус цельсія (склади мінеральних масел, насосні станції спалимих рідин).

П-ІІ – приміщення, в яких виділяється спалимий пил або волонка з нижньою концентраційною межею займання більш, ніж 65 г/м3 до об’єму повітря, які не можуть утворювати вибухонебезпечні суміші (деревообробні цехи, малозапилені цехи, млини).

П-ІІа – приміщення, в яких утворюються тверді спалимі матеріали без виділення пилу і волокон (склади паперу, цехи зберігання меблів).

П-ІІІ – зовнішні установки, в яких використовуються спалимі рідини з температурою спалаху, більшою ніж 61 градус цельсія або тверді спалимі речовини (склади палива і деревини).

Згідно ПУЕ вибухонебезпечні установки  і приміщення поділяються на такі класи:

По газу – В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг

По пилу – В-ІІ, В-Ііа

В-І – приміщення, в яких виділяються спалимі гази або пари легкозаймистих речовин в такій кількості і мають такі властивості, що можуть утворювати з повітрям вибухонебезпечні суміші при нормальних умовах роботи (постійно є вибухонебезпечна концентрація – завантаження-розвантаження технологічних апаратів, зберігання або переливання легкозаймистих речовин).

В-Іа та В-Ііа – приміщення, в яких вибухонебезпечні суміші утворюються в результаті аварії або несправності апаратів, установок, а в нормальних умовах роботи технологічного обладнання вибухонебезпечні суміші не утворюються.

В-Іб – приміщення характеризуються такими ж показниками, як і в В-Іа, але мають наступні особливості:

• Спалимі гази мають високу нижню межу вибуховості (15% і більше і різкий запах при гранично допустимих концентраціях);
• Може мати місце локальна вибухонебезпечна концентрація;
• Спалимі гази легкозаймистих речовин знаходяться в таких кількостях, які в приміщенні не створюють загальної вибухонебезпечної концентрації, робота з ними проводиться без використання відкритого вогню. Ці приміщення відносяться до невибухонебезпечних за умови, що робота виконується в витяжних шафах або під витяжною парасолею).

В-Іг – зовніші установки, в яких містяться вибухонебезпечні пари, гази і легкозаймисті речовини (сховища легкозаймистих речовин).

В-ІІ – приміщення, в яких виділяється пил, який переходить в завислий стан, що здатний утворювати з повітрям і іншими окислювачами вибухові системи при нормальних нетривалих режимах роботи технологічних апаратів та обладнання.

Згідно з ПУЕ в пожежонебезпечних  зонах використовуються електрообладнання  закритого типу,

В вибухонебезпечних зонах і  зовнішніх установках необхідно  використовувати вибухозахищене електрообладнання, виготовлене згідно з ГОСТ 12.2.020-76 «Електрообладнання вибухозахищене”.

Засоби та способи гасіння пожежі

Пожежу, яка виникла можна ліквідувати, якщо забрати один з трьох факторів необхідних для горіння: горючу речовину, окислювач, джерело тепла.

Існують два способи гасіння  пожеж: фізичний та хімічний.

До фізичних способів припинення горіння  відносяться

• охолодження зони горіння або горючих речовин
• розбавлення реагуючих речовин в зоні горіння негорючими речовинами
• ізоляція реагуючих речовин від зони горіння

Хімічний спосіб припинення пожежі – це хімічне гальмування реакції  горіння. До основних засобів гасіння пожежі (з допомогою яких здійснюється той чи інший спосіб припинення горіння) відносяться:

• вода (у вигляді струменя або у розпиленому стані)
• інертні  гази (вуглекислий газ, азот)
• піни хімічні та повітряномеханічні
• порошкові суміші
• покривала з брезенту та азбесту.

Вибір тих чи інших способів та засобів гасіння пожеж визначається в кожному конкретному випадку  залежно від стадії розвитку пожежї, масштабів загорянь, особливостей горіння речовин та матеріалів.

Вода - найбільш дешева та поширена вогнегасна речовина. Це пояснюється:

• великою теплоємністю (теплота пароутворення 539 кал/г)
• високою термічною стійкістю (розкладається при температурі вище 1700°С)
• значним збільшенням об’єму при пароутворенні (1л води при випаровуванні утворює більше 1700л пари)
• охолоджує зону горіння

Воду застосовують у вигляді  потужних струменів і як пару. Струменем  води збивають полум’я і одночасно охолоджують поверхню. Струменем води гасять тверді спалимі речовини; дощем і водяним пилом – тверді, волокнисті сипучі речовини, а також легкозаймисті та спалимі рідини (спирт, трансформаторна олія, тощо). Водяна пара застосовується для гасіння пожеж у приміщеннях об’ємом до 500 м³              невеликих загорянь на відкритих установках.

Промислові підприємства мають  зовнішнє і внутрішнє протипожежне водопостачання. Необхідний тиск води створюється стаціонарними пожежними  помпами, котрі забезпечують подання компактних струменів на висоту не менше 10 м або рухомими пожежними помпами і мотопомпами, що забирають воду із гідрантів.Внутрішній протипожежний водогін обладнується пожежними кранами, які встановлюються на висоті 1,35 м від підлоги всередині приміщень біля виходів, у коридорах, на сходах. Кожний пожежний кран споряджається прогумованим рукавом та пожежним стволом.

Для гасіння пожеж всередині  будівель, крім пожежних кранів встановлюються автоматично діючі спринклерні  або дренчерн установки. Спринклрна установка водяної системи являє собою розгалужену мережу труб під стелею зі спринклерними головками (розбризкувачами), які закриті легкоплавкими замками, що розраховані на спрацювання при температурі 72, 93, 141, 182 °С. Установки мають контрольно-сигнальний клапан, який пропускає воду в спринклерну мережу, при цьому одночасно подає звуковий сигнал, контролює тиск води до і після клапану.

Дренчерні установки обладнуються розбризкуючими головками, які постійно відкриті. Вода подається в дренчерну  систему вручну або автоматично при спрацюванні пожежних давачів, які відкривають клапан групової дії.

Інертні гази (вуглекислота, азот, аргон, інш.)  особливо доцільно застосовувати  тоді, коли застосування води може викликати  вибух або поширення горіння, або ж  пошкодження апаратури, обладнання, цінностей.

Вуглекислота  виконує дві функції :охолоджуючу та ізолюючу.

Вуглекислота – газ без кольору  і запаху. Він важче від повітря  в 1.5 рази; при 0°С і Р=36атм легко переходить у рідкий стан, тоді його називають вугликислотою. З 1л рідкої вуглекислоти при t°=0° утворюється 506л газу. Зберігаються в стальних балонах. Подача кислоти проводиться через раструби – диффузори, внаслідок чого відбувається переохолодження кислоти, що виходить і утворення вуглекислого снігу.

При використанні вуглекислоти необхідно врахувати токсичність її. При вдиханні повітря, яке містить 10% СО₂, і не має запаху наступає параліч дихання і смерть.

Азот не має ні кольору ні запаху. Порівняно з СО₂ в рідкий стан переходить при дуже низькій температурі (-195.8°С).

Азот як засіб гасіння використовується по методу розбавлення спалимої речовини.

Вуглекислоту і азот застосовують  в порівняно невеликих по об’єму приміщеннях, головним чином при гасінні речовин, що горять полум’ям  (рідини, гази). Погано гасять речовини, здатні тліти.

Оскільки вуглекислота відновлюється  лужноземельними металами, її не можна  застосовувати при гасінні цих  металів.

Азот застосовують для заповнення вільних об’ємів в посудинах над ЛЗР з метою запобігання вибухів у виробничих установках.

Піни для гасіння пожеж являють  собою суміш газу з рідиною. Пухирці  газу можуть утворюватися всередині  рідини в результаті хімічних процесів або механічного змішування газу (повітря) з рідиною. Гасіння піною  заключається в тому, що пінне покриття є якби екраном, який запобігає дії тепла зони горіння на поверхню речовини. Піна запобігає виходу рідини в зону горіння, виявляючи ізолюючу дію. Піна виявляє і деяку охолоджуючу дію.

Хімічна піна утворюється в результаті такої реакції, при якій в рідкому  середовищі утворюється будь-який газ. Наприклад, для утворення піни використовують піногенераторний порошок, який містить кислотну частину - сірчанокислий глинозем (Al₂(SO₄)₃ ), лужну частину - бікарбонат натрію (NaHCO₃ ), екстракт солодкового кореня (піноутворююча речовина, яка надає міцність плівкам пухирців). При змішуванні порошка з водою відбувається реакція з утворенням вуглекислого газу. Цю піну застосовують для гасіння нафтопродуктів.

Повітряно-механічна піна утворюється  при механічному змішуванні повітря, води і поверхнево-активної речовини (наприклад, піноутворювача ПО-1).

Піни характеризуються кратністю  і стійкістю.

Під кратністю розуміють відношення об’єму піни до об’єму рідини з якої вона одержана. Кратність хімічної піни складає 5. Повітряно-механічна піна буває низької (до 10), середньої (11-200) і високої (201-1000) кратності.

Стійкість – час від моменту утворення до повного розпаду. Стійкість хімічної піни становить 40 хв., повітряно-механічної – 20-30 хв.

Піни низької та середньої кратності застосовуються для гасіння нафтопродуктів, твердих речовин та матеріалів. Піни високої кратності використовуються для гасіння легкозаймистих та спалимих речовин.

Первинні засоби гасіння пожежі:

• внутрішні пожежні крани.
• відра, кошми, лопати, пісок
• вогнегасники 
  Пінний вогнегасник ОХП-10 складається із зварного сталевого корпусу, який містить лужний розчин соди з лакричним екстрактом. Всередині встановлено поліетиленовий посуд з сумішшю сірчаної кислоти та сульфату заліза. При змішуванні кислотного і лужного розчинів утворюється піна. Цей вогнегасник можна застосовувати для гасіння твердих речовин та легкозаймистих рідин з відкритою поверхнею. Піна електропровідна, тому цим вогнегасником не можна гасити електрообладнання, що знаходиться під напругою.