4.11. Пожарная безопасность промышленных предприятий

Пожарная безопасность предусматривает обеспечение безопасно­сти людей и сохранения материальных ценностей предприятия на всех стадиях его жизненного цикла (научная разработка, проектирование, строительство и эксплуатация).

Основными системами пожарной безопасности являются системы предотвращения пожара и противопожарной защиты, включая орга­низационно-технические мероприятия.

Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей с помощью указанных систем должен быть не менее 0,999999 предотв­ращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека.

Систему предотвращения пожарасоставляет комплекс организаци­онных мероприятий и технических средств, направленных на исклю­чение возможности возникновения пожара. Предотвращение пожара достигается: устранением образования горючей среды; устранением образования в горючей среде (или внесения в нее) источника зажига­ния; поддержанием температуры горючей среды ниже максимально допустимой; поддержание в горючей среде давления ниже максимально допустимого и другими мерами.

Систему противопожарной защитысоставляет комплекс организа­ционных и технических средств, направленных на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение мате­риального ущерба от него. Противопожарная защита обеспечивается: максимально возможным применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов вместо пожароопасных; ограничением количества горючих веществ и их размещения; изоляцией горючей среды; предотвращением распространения пожара за пределы очага; применением средств пожаротушения; применением конструкции объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючестью; эва­куацией людей; системами противодымной защиты; применением средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре; орга­низацией пожарной охраны промышленных объектов. Ограничение горючих веществ и их размещения достигается регламентацией: коли­чества (массы, объема) горючих веществ и материалов, находящихся одновременно в помещении; наличия аварийного слива пожароопас­ных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из оборудо­вания; противопожарных разрывов и защитных зон; периодичности очистки помещений, коммуникаций, оборудования от горючих отхо­дов, отложений пыли и т.п.; числа рабочих мест, на которых исполь­зуются пожароопасные вещества; выноса пожароопасного оборудования в отдельные помещения и на открытые площадки, а также наличия системы аспирации отходов производства.

Изоляция горючей среды обеспечивается одним или несколькими из перечисленных средств: максимальной автоматизацией и механиза­цией технологических процессов, связанных с обращением пожароо­пасных веществ; применением для пожароопасных веществ герметизированного и герметичного оборудования и тары; примене­нием устройств защиты производственного оборудования с пожароо­пасными веществами от повреждений и аварий; применением изолированных отсеков, камер, кабин и т.п.

Предотвращение распространения пожара обеспечивается: устрой­ством противопожарных преград (стен, зон, поясов, защитных полос, занавесов и т.п.); установлением предельно допустимых площадей противопожарных отсеков и секций; устройством аварийного отклю­чения и переключения аппаратов и коммуникаций; применением средств, предотвращающих разлив пожароопасных жидкостей при пожаре; применением огнепреграждающих устройств (огнепреградителей, затворов, клапанов, заслонок и т.п.); применением разрывных предохранительных мембран на агрегатах и коммуникациях.

Применяемые на производстве средства пожаротушения должны максимально ограничивать размеры пожара и обеспечивать его быстрое тушение. При этом для конкретного производства должны быть опре­делены: виды средств пожаротушения, допустимые и недопустимые для применения на пожаре; вид, количество, размещение и содержание первичных средств пожаротушения (огнетушители, асбестовые полот­на, ящики с флюсом или песком, емкости с огнетушащими порошками и т. п.); порядок хранения веществ, тушение которых недопустимо одними и теми же средствами; источники и средства подачи воды при пожаротушении; максимально допустимый запас специальных средств пожаротушения; необходимая скорость наращивания подачи средств пожаротушения; виды, количество, быстродействие и производитель­ность установок пожаротушения; помещения для размещения стационарных установок пожаротушения и хранения запаса средств туше­ния; порядок обслуживания установок пожаротушения и хранения средств тушения.

Все перечисленные выше меры, составляющие системы предотв­ращения пожара и пожарной защиты, отражаются в нормах строитель­ного проектирования и отраслевых нормативных документах в виде соответствующих нормативных положений и требований, на основе которых разрабатываются те или иные инженерно-технические реше­ния в области противопожарной защиты при проектировании и стро­ительстве промышленных зданий.

При определении огнестойкости зданий и его элементов, а также при планировочных решениях внутри здания учитывается вероятность возникновения пожара для данного типа производства.

Пожарная опасность производственных зданийопределяется пожар­ной опасностью технологического процесса и конструктивно-плани­ровочными решениями здания. Исходя из пожароопасных свойств веществ и условий их применения или обработки строительные нормы и правила делят все производства и склады по взрыво- и пожароопасности на пять категорий, которые обозначают буквами: А и Б — взрывопожароопасные; В, Г и Д — пожароопасные.

Категории взрывопожароопасности производств указаны в нормах технологического проектирования или в специальных перечнях про­изводств, которые составляются и утверждаются отраслевыми мини­стерствами.

К взрывопожароопасной категории Аотносятся производства, связанные с при-менением веществ, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кисло-родом воздуха или друг с другом; горючих газов, нижний предел воспламенения кото-рых равен 10° С и менее по отношению к объему воздуха; жидкостей с температурой вспышки паров до 28° С включительно, при условии, что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % от объема по-мещения. В литейном производстве к этой категории относятся отделения нанесения лакокрасочных покры­тий на изделия и др.

К взрывопожароопасной категории Ботносятся производства, связанные с применением горючих газов, нижний предел воспламенения которых более 10 % по отношению к объему воздуха; жидкостей; с температурой вспышки паров 28...61° С включительно; горючих, пылей или волокон, нижний предел воспламенения которых равен 65 г/м²и менее при условии, что эти газы, жидкости и пыли могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема помещения. В литейном производстве к этой категории отно­сятся помещения, в которых шлифуются и полируются изделия из магниевых сплавов, а также проводится подготовка и рассев порошков магния, алюминия и их сплавов, и ряд других помещений.

К пожароопасной категории Вотносятся производства, связанные с применени-ем жидкостей с температурой вспышки паров выше 61° С; горючих пылей, нижний предел воспламенения которых более 65 г/м²; веществ, способных гореть при взаимо-действии с водой, кислородом воздуха или одного с другим; твердых сгораемых ве-ществ и материалов. К таким производствам относятся плавильные отделения для по-луче­ния фасонных отливок, слитков; заливочные отделения, участки тер­мической обра-ботки и механической обработки, склады готовой продукции из магниевых сплавов.

К пожароопасной категории Готносятся производства, связанные с применением негорючих (несгораемых) веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплав-ленном состоянии, процесс обра­ботки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр или пламени; твердых, жидких или газообразных веществ, которые сжи-гаются или утилизируются в качестве топлива. К категорииГотносится большая часть подразделений литейных цехов.

К пожароопасной категории Дотносятся производства, связанные с применением несгораемых веществ и материалов в холодном состо­янии. В литейном производстве — это смесеприготовительные, стер­жневые, формовочные и ряд других отделений.

Пожарная безопасность здания в значительной мере определяется степенью его огнестойкости, которая зависит от возгораемости и огнестойкости основных конструктивных элементов здания.

Строительные материалы по возгораемости в соответствии со СНиП разделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.

Несгораемые — материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугли­ваются. К ним относятся все неорганические материалы, применяемые в строительстве, металлы, гипсовые и минераловатные плиты.

Трудносгораемые— материалы, которые под воздействи­ем огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обуг­ливаются и продолжают гореть или тлеть только в присутствии источника зажигания, а после его удаления горение или тление пре­кращается. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих, например гипсовые и бетонные материалы, содержащие наполнители, минераловатные плиты на битумном связу­ющем, некоторые полимерные материалы. К трудносгораемым отно­сятся конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами, например противопожарная дверь, изготовленная из дерева и защищенная от огня асбестовым полотном и листом железа.

Сгораемые— материалы, которые под воздействием огня или высокой темпе-ратуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления ис-точника огня. К ним относятся все органические материалы, не отвечающие требовани-ям, предъявляемым к несгораемым и трудносгораемым материалам.

Огнестойкость строительных конструкцийпроявляется в способности их со-противляться воздействию огня или высокой температуры и сохранять при этом свои эксплуатационные функции. Огнестойкость относится к числу основных характеристик конструкций и регламентируется строительными нормами и правила­ми. Время, по ис-течении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность, назы-ваетсяпределом огнестойкостии из­меряется в часах от начала испытаний конструк-ции на огнестойкость до возникновения одного из следующих признаков: появление в конструкции сквозных отверстий или трещин, через которые прони­кает пламя или про-дукты сгорания; потеря конструкцией несущей способности, т.е. ее обрушение; повы-шение температуры на необогре­ваемой поверхности конструкции в среднем больше чем на 140° С, или в любой точке этой поверхности больше чем на 180° С по сравне-нию с температурой конструкции до испытания, или больше чем на 220° С независимо от температуры конструкции до испытания.

Требуемые пределы огнестойкости конструкций строительных ма­териалов определяются степенью огнестойкости проектируемого зда­ния. Степень огнестойкости производственных зданий промышленных предприятий устанавливается по таблицам СНиП в зависимости от назначения здания, категории взрывопожароопасности производства, площади цеха или участка, этажности здания и наличия в нем систем пожаротушения.

Важное значение в обеспечении пожарной безопасности принад­лежит противопожарным преградам и разрывам. Противопожарные преграды предназначены для ограничения распространения пожара внутри здания. К ним относятся противопожарные стены, перекрытия, двери. Противопожарные стены опираются на фундамент, изготовля­ются из несгораемых материалов и имеют огнестойкость не менее 2,5 ч. Противопожарные стены могут возвышаться над крышей, что предотвращает распространение пожара на соседние помещения. Если здание имеет несгораемые покрытия с несгораемым утеплителем или несгораемыми крышами, то противопожарные стены не возвышаются над крышами.

Противопожарные двери изготовляются из несгораемых или труд­носгораемых материалов и должны иметь огнестойкость не менее 1,2ч.

Противопожарные разрывы между соседними производственными зданиями зависят от их огнестойкости, а для складов — от пожарной опасности хранящихся веществ, назначения складов, их вместимости и расположения. При определении противопожарных разрывов исхо­дят из того, что наибольшую опасность в отношении возможности воспламенения соседних зданий представляет действие лучистой энер­гии, в то время как контактное действие пламени и искр проявляется не во всех случаях.

При строительстве здания предусматривают меры, предупреждаю­щие возникно-вение взрыва, а также уменьшающие ущерб от взрывной волны. Для защиты от взры-вов в наружной части ограждения здания устраивают легкосбрасываемые конструкции (окна, двери, распашные ворота, облегченные конструкции). Легкосбрасываемые огра-ждения разрушаются при взрыве, в результате чего давление внутри здания уменьшает-ся и основные несущие строительные конструкции не раз­рушаются.

При проектировании зданий важным является обеспечение орга­низованного движения людей по цеху или участку в нормальных и аварийных условиях.

Нормы проектирования путей эвакуации рассчитаны на типовые компоновки оборудования в цехах. Однако время эвакуации людей из цехов может быть рассчитано с учетом плотности и пропускной способности людского потока, скорости и продолжи-тельности движе­ния, а также числа людей, участвующих в движении в течение корот­кого времени, которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу. При этом движение людей во время пожара должно быть безопас-ным.

Допустимые расстояния от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода нормируют в зависимости от категории про­изводства, степени огнестойкости здания, объема помещения и числа работающих. В производственных помещениях должно быть предус­мотрено не менее двух эвакуационных выходов.

Организационно-технические мероприятия включают организацию пожарной охраны предприятия; паспортизацию веществ, материалов, изделий, технологических процессов, зданий и сооружений в части обеспечения пожарной безопасности; привле-чение общественности к вопросам обеспечения пожарной безопасности; организацию обучения работающих правилам пожарной безопасности; разработку инструкций о по-рядке обращения с пожароопасными веществами и материалами; изготовление средств наглядной агитации; нормирование численности людей на объекте по условиям безо-пасности их при пожаре; разработку мероприятий по действиям администрации и рабо-тающих на случай возникновения пожара и организацию эвакуации людей; обеспече-ние необходимых количеств и видов пожарной техники.

Виды пожарной техники. Пожарная техника, предназначенная для защиты промышленных предприятий, классифицируется на следую­щие группы: пожарные машины, установки пожаротушения, средства пожарной и охранной сигнализации, огнетушители, пожарное обору­дование, ручной инструмент, инвентарь и пожарные спасательные устройства.

К автомобилям, используемым при пожаротушении промышлен­ных предприятий, относятся пожарные автоцистерны, насосно-рукавные автомобили, автолестницы, автонасосные станции, автомобили пенного и порошкового тушения и т.п. Число и виды автомобильных средств, необходимых для тушения пожара на предприятии, определя­ют в зависимости от категории производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности; пожароопасных свойств материалов, используемых в производстве; особенностей развития возможного пожара и времени возможного прибытия автомобилей на объект.

На предприятиях широко применяют установки водяного, пенного, парового, газового и порошкового пожаротушения. Тушение пожара водой является наиболее дешевым и распространенным средством. Попадая в зону горения, вода нагревается и испаряется, отнимая большое количество теплоты от горящих веществ. При испарении воды образуется большое количество пара, который затрудняет доступ воз­духа к очагу горения. Кроме того, сильная струя воды может сбить пламя, что облегчает тушение пожара. Вода используется в виде компактных или распыленных струй, в тонкораспыленном состоянии со смачивателями, которые применяют при тушении веществ, плохо смачивающихся водой. В виде компактных и распыленных струй, подаваемых из лафетных и ручных пожарных стволов, вода применя­ется для тушения большинства твердых горючих веществ и материалов, за исключением расплавленного металла и ряда других веществ, кото­рые при взаимодействии с водой усиливают реакцию горения. Вода используется также для создания водяных завес и охлаждения объектов, находящихся вблизи очага пожара. Тонкораспыленная вода эффектив­но тушит твердые материалы, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости.

Спринклерные установки представляют собой автоматические ус­тройства тушения пожара водой. Их применяют в отапливаемых по­мещениях. Спринклерные установки состоят из системы водоп­роводных труб, проложенных под потолком, в которые ввинчиваются специальные головки (рис. 4.20). Головка закрыта клапаном, который удерживается легкоплавким припоем. Повышением температуры до 70...80° С приводит к расплавлению припоя и открытию головки, из которой поступает, разбрызгиваясь, вода на очаг пожара. На каждые 12 м площади помещения устанавливается одна головка. Когда из спринклера начинает поступать вода, на пожарном посту появляется сигнал, указывающий место пожара. Спринклерные установки приме­няют для автоматического пожаротушения здания и различного тех­нологического оборудования в случаях, когда в качестве огнегасящего вещества допустимо применение воды и пены.

Дренчерные установки представляют собой также систему трубоп­роводов, но головки этих установок, в отличие от спринклерных, постоянно открыты. Вода поступает при срабатывании специальных клапанов или при открывании задвижек ручным способом. Дренчер­ные установки используют на открытых площадях, в неотапливаемых помещениях для орошения больших площадей. Их применяют также для создания водяных завес.

Рис. 4.20. Спринклерная установка:

a — схема установки; 1 — центробежный насос; 2 — водонапорный бак; 3 — питательный водопро­вод; 4 — магистральный водопровод; 5 — контрольный сигнальный клапан; 6 — сигнальное устройство; 7 — спринклерные оросители; 8 — распределительный водопровод; б — спринклерный ороситель; 1 — нарезной штуцер; 2 — рамка с розеткой; 3—диафрагма; 4 — клапан; 5 — замок диафрагмы

Пены, применяемые для тушения пожара, представляют собой массу пузырьков газа, заключенных в тонкие оболочки жидкости. Растекаясь по горящей поверхности, пена изолирует ее от пламени, вследствие чего прекращается поступление паров в зону горения и охлаждение верхнего слоя. По составу пена может быть химической и воздушно-механической.

Химическую пену применяют для тушения легковоспламеняющих­ся и горючих жидкостей и других веществ, которые можно, тушить водой. Используют ее главным образом в огнетушителях. Химическая пена образуется при смешивании растворенной в воде щелочи (с пенообразующими добавками) с кислотой. Разрушаясь при нагрева­нии, она выделяет углекислый газ, который снижает концентрацию кислорода в зоне горения. Химическая пена значительно легче огне­опасных жидкостей, и поэтому, плавая на поверхности, она преграж­дает выход паров горящей жидкости в зону горения и тушит пожар.

Воздушно-механическую пену используют для тушения закрытых объемов (маслоподвалы, насосно-аккумуляторные станции) благодаря ее способности длительно сохранять свою структуру и быстроте подачи в очаг пожара. Она представляет собой коллоидную систему, состоя­щую из пузырьков воздуха, оболочки которых состоят из воды с добавкой специального пенообразующего вещества. Пожаротушащий эффект воздушно-механической пены основан на охлаждении очага пожара, а также на изоляции зоны горения от доступа воздуха извне. Воздушно-механическую пену получают с помощью генераторов пены. Вода поступает по магистралям в генератор, куда также поступает небольшое количество пенообразующего вещества. В вихревой камере генератора происходит смешивание и вовлечение воздуха из атмосфе­ры. На выходе из пеногенератора в сопле происходит расширение подаваемой смеси и ее вспенивание. Генераторы пены выпускают различной производительности и с различной кратностью пены (20...200 и выше). Воздушно-механическая пена безвредна для людей, не вызывает коррозии металлов, почти неэлектропроводна и эконо­мична. Специальные дозирующие устройства с головками для получе­ния пены применяют в спринклерных и дренчерных автоматических установках тушения пожара воздушно-механической пеной.

Водяной пар широко используют на промышленных предприятиях для тушения пожара в помещениях объемом до 500 м³. В установках пожаротушения паром используют перегретый насыщенный или отра­ботанный водяной пар. Чтобы потушить огонь водяным паром в помещении, где произошел пожар, необходимо создать концентрацию пара 35 %. На трубопроводе, подающем пар в защищаемое помещение, устанавливают задвижки или вентили с ручным приводом, располо­женным вне защищаемого помещения. Автоматические устройства для тушения паром не применяются, поскольку внезапная подача пара может вызвать ожоги людей. Необходимо следить, чтобы в помещении, где смонтирована система пожаротушения, не было открытых проемов, так как в этом случае не удастся создать необходимую концентрацию пара. Расчетное время пожаротушения паром примерно 3 мин.

Установки газового пожаротушения предназначены для автомати­ческого пожаротушения различного технологического оборудования в тех случаях, когда применение других веществ недопустимо. Такие установки используют на крупных агрегатах и установках, где в техно­логических целях применяют масло. В установках газового пожароту­шения используют инертные газы, главным образом углекислый, азот, аргон, фреоны и другие составы. Огнетушащее действие инертных газов заключается в понижении концентрации кислорода в очаге горения и торможении интенсивности горения, а также в отбирании значитель­ного количества теплоты при контакте с очагом горения.

Основными элементами установок газового пожаротушения явля­ются: сосуды или баллоны с огнетушащим составом, распределитель­ные трубопроводы, дренчерные оросители или специальные насадки для подачи огнегасящего вещества в помещение, пожарные датчики и пусковое устройство. Установки газового пожаротушения подраз-деля­ются на установки объемного и установки локального пожаротушения по объему и по площади. Установки объемного пожаротушения применяют для помещений объе-мом до 3000 м³при тушении углекислым газом, азотом, аргоном и объемом до 6000 м при тушении фреоном при условии, что площадь открываемых проемов в этих помеще-ниях составляет не более 10 % площади ограждающих конструкций поме­щения. Учи-тывая, что при объемном способе пожаротушения необхо­димо создавать огнетушащую концентрацию состава по всему объему помещения, в помещениях большого объема применяют локальный способ тушения с подачей огнетушащего состава непосредст-венно в зону горения. Установки локального пожаротушения по площади помещения применяют для тушения отдельных очагов пожара с по­мощью шланга или раструба и размещают таким образом, чтобы к каждому месту возможного очага пожара огнегася-щее вещество могло быть подано по двум шлангам.

Для ликвидации небольших загораний, не поддающихся тушению водой и другими огнетушащими средствами, в том числе расплавлен­ного металла, используют порошковые составы. К ним относятся: хлориды щелочных и щелочноземельных металлов (флюсы), карнолит, двууглекислый и углекислый натрий, поташ, квасцы и т.п. Огне­тушащее действие сухих порошкообразных веществ заключается в том, что они своей массой, особенно при расплавлении, изолируют зону горения от окислителя, образуя плотную пленку. Порошковые составы подаются в зону горения от специальных пожарных автомобилей, стационарных установок или от пунктов хранения, где они хранятся в баллонах, ящиках или ведрах. Отрицательным свойством порошков является то, что они не охлаждают, как правило, зону горения, а при длительном хранении могут слеживаться.

К числу средств тушения пожаров, которые могут быть эффективно использованы в начальной стадии пожара, относятся внутренние по­жарные краны, огнетушители, кошмы, песок. Внутренние пожарные краны являются элементами противопожарного водоснабжения и пре­дусматриваются в доступных и видных местах (у входов, на лестничных клетках, в коридорах). Пожарные краны устанавливают в специальных ящиках и к ним подсоединяют пожарные шланги длиной до 20 м с пожарными стволами. Количество кранов определяется из расчета, чтобы каждая точка пространства внутри здания могла орошаться не менее чем двумя струями.

В качестве первичных средств пожаротушения наибольшее распро­странение получили различные огнетушители: химические пенные ОХП-10, газовые углекислотные ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8, порошковые ОПС-10 и специальные огнетушители типа ОУБ. Газовые огнетушители предназначены для тушения небольших очагов горения веществ и электроустановок, за исключением веществ, горение которых проис­ходит без доступа кислорода воздуха. В качестве огнетушащего средства в основном используют углекислоту. При быстром испарении углекис­лоты образуется снегообразная масса, которая, попадая в зону горения, снижает концентрацию кислорода, охлаждает горящее вещество. Руч­ные огнетушители типа ОУ конструктивно различаются вместимостью баллонов (соответственно 2,5 и 8 л). Они приводятся в действие вручную открыванием запорного вентиля путем вращения его против часовой стрелки. Через раструб газ подается на очаг пожара. Промышленностью выпускаются передвижные углекислотные огнетушители одно- и двухбаллонные вместимостью 40 и 80 л.

Порошковые огнетушители предназначены для тушения неболь­ших очагов заго-рания щелочных металлов и других соединений. Работа порошковых огнетушителей основана на принципе выбрасывания огнетушащего порошка под действием сжатого воздуха, заключенного в баллончике, который присоединен к корпусу огнетушителя.

Углекислотно-бромэтиловые огнетушители типа ОУБ предназна­чены для тушения небольших очагов горения волокнистых и других твердых металлов, а также электроустановок. Для обеспечения надеж­ности огнетушителей при пожаре их необходимо подвергать периоди­ческой проверке и перезарядке.

Успех ликвидации пожара на производстве зависит прежде всего от быстроты оповещения о его начале. Поэтому цехи, склады и административные помещения оборудуют пожарной сигнализацией. Пожарная сигнализация может быть электрическая и автоматическая. Электрическая сигнализация состоит из извещателей, которые уста­новлены на видных местах в производственных помещениях, а также и вне их, для того чтобы возникший вблизи пожар не мог препятст­вовать подходу к извещателю. В автоматической пожарной сигнализа­ции используют датчики, реагирующие на повышение температуры до определенного уровня, на излучение открытого пламени, дым. При­менение того или иного извещателя определяется характером возмож­ного пожара, контролируемой площадью, условиями производства.