Общие сведения. В условиях промышленного производства подвергаются обработке или участвуют в технологическом процессе как вспомогательные материалы разнообразные

В условиях промышленного производства подвергаются обработке или участвуют в технологическом процессе как вспомогательные материалы разнообразные легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие жидкости (ГЖ) в холодном и нагретом состояниях при разном давлении и в различных аппаратах. Естественно, что наиболее опасным для производства являются повреждения и аварии аппаратов. При повреждении аппаратов и трубопроводов жидкости растекаются и испаряются. При этом в определенных температурных условиях могут образоваться взрывоопасные смеси паров жидкости с воздухом.

Взрыво- и пожароопасность производств различна и зависит в первую очередь от того, в каком агрегатном состоянии, при какой температуре и в каких концентрациях находятся вещества, материалы, с использованием и переработкой которых связано данное производство.

В соответствии с НАПБ Б.03.002-2007. " Нормы определения категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" производства подразделяются на 5 категорий: А, Б – взрывопожароопасные, В – пожароопасные, категории Г и Д названий не имеют (табл. 6.1).

Категории производств принимают по нормам, исходя из свойств и рассчитав количество горючих веществ, которые могут образовывать взры-воопасную смесь в помещении. Если расчетный объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения, то производство относится к категории А, Б, если он равен или менее 5%, то производство не считается взрывоопасным. В зависимости от категории взрывопожарной и пожарной опасности производств к зданиям и сооружениям, в которых они размещаются, предъявляются соответствующие требования огнестойкости и этажности, определяются мероприятия по проектированию технических средств противопожарной защиты и выбираются первичные средства пожаротушения.

На территории предприятий первичные средства пожаротушения (шанцевый инструмент, ведра, огнетушители) группируют на специальных щитах. Располагают их с таким расчетом, чтобы сооружения были от него на расстоянии не более 100 м, а хранилище с огнеопасными материалами – 50 м. По нормам щиты на территории предприятия располагают из расчета один щит на площадь до 5000 м². Средства пожаротушения окрашивают в красный цвет, а надписи на них и поверхность щита делают белыми.

Таблица 6.1

Категорирование производств по взрыво-, пожароопасности (по НАПБ Б.03.002-2007)

Примечание 1. Площадь отдельных участков для твердых и жидких трудногорючих, горючих, легковоспламеняющихся веществ, которые образуют пожарную нагрузку, определяют по размерам проекции их площади размещения (складирования), а также площади разлива во время расчетных аварий на горизонтальную поверхность пола.

Примечание 2. Помещение относится к категории В, если его площадь меньше или равняется 10 м² и в нем находятся (обращаются) горючие материалы и вещества, которые создают пожарную нагрузку, при условии, что помещение не относится к категории А и Б.

По виду огнетушащего средства огнетушители (рис. 6.1) подразделяют на химические пенные (водные растворы щелочи и кислоты); воздушно-пенные (водные растворы пенообразователя, рабочий газ – азот, углекислый газ или воздух); углекислотные (сжиженный углекислый газ); аэрозольные (парообразные средства на основе галоидированных углеводородов); порошковые (сухие порошки различной рецептуры).

Химические пенные огнетушители предназначены для тушения очагов горения твердых материалов, а также горючих и легковоспламеняющихся жидкостей на площади не более 1 м². Их нельзя использовать для ликвидации пожаров в электроустановках, находящихся под напряжением, а также для тушения веществ, вступающих в химическую реакцию с водой.

Наиболее широкое применение находит химический пенный огнетушитель марки ОХП-10 (рис. 6.1, а). Заряд огнетушителя состоит из кислотной и щелочной частей. Кислотная часть находится в полиэтиленовом стакане 1, щелочная – непосредственно в корпусе 2. Перед использованием огнетушителя следует прочистить отверстие спрыска 3. Для приведения огнетушителя в действие необходимо повернуть его рукоятку 4 на 180° до отказа, при этом открывается горловина с кислотной частью заряда. Затем нужно перевернуть огнетушитель вверх дном и слегка встряхнуть. В результате смещения кислотной и щелочной частей заряда происходит реакция пенообразования с выделением большого количества углекислого газа и повышением давления в корпусе. Пена вытесняется из огнетушителя через спрыск в виде компактной струи длиной 6-8 м. Продолжительность действия огнетушителя 60 с.

Воздушно-пенные огнетушители (ОВП-5; ОВП-10) предназначены для тушения различных веществ и материалов, за исключением щелочных металлов, а также веществ и материалов, которые недопустимо тушить водой (металлоорганические соединения и др.) и которые горят без доступа воздуха. Ими нельзя тушить пожары в электроустановках, находящихся под напряжением. Зарядом воздушно-пенного огнетушителя является 4-6%-й раствор пенообразователя ПО-1.

Oгнегасительная эффективность воздушно-пенных огнетушителей в 2, 5 раза выше химических пенных при одинаковой их вместимости.

Воздушно-пенный огнетушитель (рис. 6.1, г) состоит из стального корпуса 1, сифонной трубки 2, баллона 3 для выталкивания газа, крышки 4, рукоятки 5 и раструба 6 для подачи воздушно-механической пены.

Снизу на корпус надет башмак 7, обеспечивающий устойчивое положение огнетушителя на полу. Выталкивание заряда из корпуса огнетушителя происходит под давлением углекислого или другого нейтрального газа или воздуха, находящегося в стальном баллоне.

При нажатии на пусковой рычаг щиток прокалывает мембрану баллона и выходящая из него двуокись углерода создает в огнетушителе давление, под действием которого раствор по сифонной трубке поступает в распылитель, а затем в раструб с сеткой, где происходит перемешивание раствора с воздухом и образование воздушно-механической пены. В рабочем положении огнетушитель следует держать вертикально, не наклоняя и не переворачивая.

Углекислотные огнетушители (ОУ-2; ОУ-5; ОУ-8) предназначены для тушения небольших очагов загорания различных веществ и материалов, за исключением веществ, горение которых происходит без доступа воздуха. Огнетушители могут быть применены для тушения электроустановок, находящихся под напряжением не более 380 В. В качестве заряда используется сжиженная углекислота под избыточным давлением. Углекислота не токопроводна, не оказывает никаких остаточных воздействий на окружающие предметы. Углекислотный огнетушитель (рис. 6.1, в) представляет собой стальной баллон 1, в горловину которого на конусной резьбе ввернут вентиль 2 с сифонной трубкой 3. Запорный вентиль имеет предохранительное устройство 4 мембранного типа, которое автоматически разрежает баллон огнетушителя при повышении в нем давления сверх допустимого. Раструбы огнетушителей ОУ-2 и ОУ-5 присоединены к корпусу вентиля шарнирно. Раструб огнетушителя ОУ-8 соединен с корпусом вентиля с помощью гибкого шланга 7.

Рис. 6.1. Типы огнетушителей: а – химический; б – аэрозольный;
в – углекислотный; г – воздушно-пенный; д – порошковый

Углекислотные огнетушители заполнены углекислотой под давлением около 7 МПа. Углекислотные огнетушители проверяют не реже двух раз в год путем взвешивания.

Для приведения огнетушителя в действие необходимо взять баллон огнетушителя за рукоятку 5 и, направив раструб-снегообразователь на очаг горения, медленно поворачивать маховичок вентиля 6 против часовой стрелки. Углекислота поступает через сифонную трубку и вентиль в раструб 8, где превращается в снегообразную массу.

Аэрозольные огнетушители (ОА-1; ОА-3) предназначены для ликвидации загорания в электроустановках, находящихся под напряжением 380 В, и на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания. Аэрозольный огнетушитель (рис. 6.1, б) представляет собой стальной корпус 1, в горловину которого ввернута крышка 2 с запорно-пусковым устройством 3. Внутри огнетушителя находится баллончик 4 со сжатым газом и сифонная трубка 5. Баллон со сжатым газом имеет запорный шарик, которым при необходимости можно прекратить подачу огнетушащего состава.

При ликвидации загорания поднимают рукоятку 6 и нажимают на пусковой рычаг до упора. Шток прокалывает мембрану баллона, перемещает шарик и открывает доступ газа из баллона в корпус огнетушителя. За счет увеличения давления бромистый этил через сифонную трубку поступает в выходное сопло, где жидкая фаза заряда превращается в газожидкостную аэрозольную струю.

Порошковые огнетушители применяют для тушения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, растворителей, щелочных металлов, а также загораний в электроустановках, находящихся под напряжением не более 380 В.

Отечественной промышленностью выпускаются порошки ПСБ и-ПС-1.

Порошок ПСБ (сухой бикарбонатный) состоит из бикарбоната натрия с добавлением 10% талька марки ТКВ и 2% стеаратов металлов: железа, алюминия, магния, кальция, цинка.

Порошок ПС-1 состоит из кальцинированной соды с добавлением стеаратов одного из металлов в количестве 2, 5-3, 0% и 1, 0-1, 5% графита.

При тушении загораний используются в основном три типа переносных огнетушителей: ОП-1, ОПС-6, ОПС-10.

Огнетушитель ОП-1 " Спутник " вместимостью 1 л удобен при тушении небольших загораний на автомобилях и сельскохозяйственных машинах. Огнетушитель состоит из корпуса, сетки и крышки, изготовленных из полиэтилена. Во время пользования огнетушителем крышку снимают и через сетку порошок ПСБ вручную выбрасывают на очаг горения.

Огнетушитель ОПС-10 (рис. 6.1, д) состоит из корпуса 1 с предохранительным клапаном, двух штуцеров, баллончика для газа 2, крышки 3, вентиля 4, шланга 5, сифонной трубки 6, насадки 7. Вместимость баллона 10 л, воздушного баллончика – 0, 7 л с давлением до 15 МПа. Для приведения огнетушителя в действие следует открыть вентиль газового баллончика и направить насадку на горящую поверхность.

6.2. Определение категории производства
по взрывопожарной и пожарной опасности

Категорирование производств по взрывопожарной и пожарной опасности рассчитывается в такой последовательности:

- определяем объем взрывоопасной смеси V_ВС, м³:

, (1)

где G – общее количество поступивших в помещение веществ, г;

С_нпв – нижний концентрационный предел воспламенения вещества, г/м³.

Предполагается, что во время аварии вытекает все количество горючей жидкости из емкости, аппарата или трубопровода. Если объем взрывоопасной смеси, определенной по формуле (1), больше 5% свободного объема помещения (V_вс > 0, 05 V_пом), то производство относится к взрывоопасной категории (А, В). Если объем взрывоопасной паровоздушной смеси составляет более 5% объема помещения, то необходимо определить время образования взрывоопасной паровоздушной смеси в объеме 5% от объема помещения, ч:

, (2)

где 0, 18 – коэффициент, учитывающий запас и размерность величин;

V_пом – объем помещения, м³;

К – коэффициент, учитывающий температуру горючей жидкости, воздуха в помещении, скорость движения воздуха;

Р_н – давление насыщенных паров, мм. рт. ст.;

F – площадь поверхности испарения жидкости, м². При испарении горючих жидкостей принимается, что 1 л жидкости растекается по поверхности площадью 1 м²;

М – молекулярная масса жидкости, г.

Если время образования взрывоопасной паро-воздушной смеси τ _5% ≥ 1 ч, то производство невзрывоопасно (категория В, Г, Д). Если τ _5% < 1 ч, то производство взрывоопасно (категория А, Б).

Номер варианта и исходные данные для определения категории производств приведены в табл. 6.2.

Определив по табл. 1 категорию производства по взрывопожарной и пожарной опасности, необходимо выбрать по нормам (таблица исходные данные по варианту) количество первичных средств пожаротушения. Исходя из заданной площади защищаемого помещения (табл. 6.2) и заполнить таблицу результаты расчета.

Таблица 6.2

Определение требуемого количества средств пожаротушения