Хv. Пожары и взрывы

Пожары и взрывы являются распространенными чрезвычайными событиями в индустриальном обществе.

Скажем, в Индии с много миллионным населением за год в среднем происходит 200 тыс. пожаров, и гибнет в них 17 тыс. человек. В США, где фиксируется любое возгорание вплоть до загоревшейся листвы на улице, на 260 млн. населения приходится 2 млн. пожаров, в которых гибнет 5 тыс. человек. Россия, действительно, в этом плане оставила всех далеко позади. Но эксперты между тем признают: если бы у нас в стране не было достаточно подготовленной противопожарной службы, мы горели бы вдвое чаще.

Официально Главное управление Государственной противопожарной службы МВД России создано декретом Российского правительства "Об организации государственных мер борьбы согнем" 17 апреля 1918 года. Хотя история службы пожаротушения в России, конечно, имеет куда более глубокие корни.

Пожары на Руси издавна были одним из самых тяжких бедствий. Несколько раз выгорали города Юрьев, Владимир, Суздаль, Новгород, В 1194 году отмечены огромные пожары в Ладоге и Руссе. Труды историков рассказывают о многих опустошительных пожарах в Москве. Например, город полностью сгорел в 1238 году когда на Руси свирепствовали орды хана Батыя; в 1547 г “Вся Москва представляла зрелище огромного пылающего костра под тучами густого дымы...”, пишут современники. В те дни погибло более 1700 человек не считая младенцев.

Организация пожарной службы на Руси связана с именем великого князя Московского и всея Руси Ивана III (1440 - 1505). По его указу в Москве впервые была создана пожарно-сторожевая охрана. В начале и конце каждой городской улицы устанавливались особые заставы - "решетки-рогатки", которые на ночь запирали. На заставах было организовано круглосуточное дежурство. Службу возглавляли решеточные приказчики. В помощь им от каждых 10 дворов выделялся один горожанин. Главной задачей приказчиков являлось наблюдение за тем, "чтобы бою, грабежу корчмы и табаку никакого воровства не было, чтобы воры нигде не зажигали, не бросали огню, не накинули ни со двора, ни с улиц".

Основная техника для борьбы с огнем в то время была нехитрой - ведра, топоры, ломы, бердыши, рогатины, багры, заступы, крючья, лестницы. Важнейшей заботой каждого города являлось водоснабжение. Поэтому города в основном возводились на берегах рек. Проблема большого количества воды, необходимого для пожаротушения, заставляла людей искать способы ее доставки от источника в городские кварталы.

На Руси самотечные водопроводы появились в XI - XII веках (Новгород), а в странах Западной Европы чуть позже - в XII - XIII веках. Большое распространение получили и гидротехнические сооружения, с помощью которых вода подавалась в город.

Так зарождалась противопожарная служба России, которая в наши дни стала мощной силой, способной противостоять самым разным чрезвычайным ситуациям огненного характера. Ведь пожары в России приобрели масштабы национального бедствия. Например, в 1993 году их зафиксировано 331 тыс. Они причинили материальный ущерб на сумму около 200 млрд. рублей.

Горит все - от квартир и дач до цехов крупнейших заводов и животноводческих ферм. Возьмем объекты оборонного комплекса. Здесь в технологических процессах используются радиационно и химически опасные, а также взрывчатые вещества и материалы. В большинстве же зданий и сооружений, где они применяются, старые системы пожаротушения не заменены на более эффективные современные - нет на это денег. Нет средств для этого даже на объектах ядерной энергетики.

Горим мы и потому что неосторожны в обращении с огнем (почти 42 процента всех пожаров), и что нарушаем правила безопасности при эксплуатации электрооборудования и электробытовых приборов (примерно каждый пятый случай возгораний), и что до сих пор пользуемся печным отоплением (около 11 процентов пожаров), из-за шалостей детей возникает 8,8 % бедствий. Наконец, в 6,7 % случаев нас умышленно поджигают.

В Уголовном кодексе РФ имеется ряд статей, предусматривающих ответственность за преступления, связанные с пожарами. В частности, за совершение поджогов чужого имущества, за нарушение правил пожарной безопасности.

Пожары

Наиболее часто и, как правило, с тяжелыми последствиями пожары происходят на пожароопасных объектах.

Пожароопасный объект (ПО) - объект, на котором производятся (хранятся, транспортируются) продукты, приобретающие при некоторых условиях (аварии, инициировании и т. д.) способность к возгоранию.

К пожароопасным объектам относятся объекты нефтяной, газовой, химической, металлургической, лесной, деревообрабатывающей, текстильной, хлебопродуктовой промышленности и др.

Пожарная опасность - возможность возникновения или развития пожара, заключенная в каком либо веществе, состоянии или процессе.

Пожар - это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

Горение - сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма и светового излучения, в основе которого лежат быстротекущие химические реакции окисления в атмосфере кислорода воздуха.

Особенностями горения на пожаре, в сравнении с другими видами горения, являются: склонность к самопроизвольному распространению огня, сравнительно невысокая степень сгорания, интенсивное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления.

Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на виды.

Отдельный пожар - пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар - одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Огневой шторм - особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются: наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха; приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

Массовый пожар - совокупность отдельных и сплошных пожаров. К ним относятся:

1. пожары и выбросы горючей жидкости в резервуарах нефти и нефтепродуктов;

1. пожары и выбросы газовых и нефтяных фонтанов;

1. пожары на складах каучука, резинотехнических изделий, предприятий резинотехнической промышленности;

1. пожары на складах лесоматериалов, деревообрабатывающей промышленности;

1. пожары на складах и хранилищах химикатов;

1. пожары на технологических установках предприятий химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленностей;

1. пожары в жилых домах и учреждениях соцкультбыта, возведенных из дерева.

Интенсивность пожаров во многом зависит от огнестойкости объектов и составных частей. Строительный и другие материалы по своему поведению в условиях высоких температур подразделяются на: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.

Огнестойкость зданий - способность зданий оказывать сопротивление воздействию высоких температур во времени при сохранении своих эксплуатационных средств. Огнестойкость здания зависит от пределов огнестойкости его основных конструкционных частей.

Предел огнестойкости конструкций - время, в течение которого конструкция выполняет свой функции в условиях пожара.

Предел огнестойкости конструкций зависит от поперечного сечения, толщины защитного слоя, возгораемости строительного материала, от способности сохранять механические свойства при воздействии высоких температур.

Пожары характеризуются рядом параметров:

Продолжительность пожара - время с момента его возникновения до полного прекращения горения.

Температура внутреннего пожара - среднеобъемная температура газовой среды в помещении.

Температура открытого пожара - температура пламени.

Температура внутренних пожаров, как правило, ниже открытых.

Площадь пожара - площадь проекции зоны горения на горизонтальную и вертикальную плоскости.

Зона горения - часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Она включает в себя объем паров и газов, ограниченный собственно зоной горения и поверхностью горящих веществ, с которой пары и газы поступают в объем зоны горения.

Зона теплового излучения - часть пространства, примыкающая к зоне горения, в котором тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в нем людей без специальной тепловой защиты (теплозащитных костюмов, отражающих экранов, водяных завес и т. п.).

Зона задымления - часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений.

Фронт сплошного пожара - граница сплошного пожара, по которой огонь распространяется с наибольшей скоростью.

Скорость распространения фронта сплошного пожара - скорость его перемещения.

Распространение пожара - процесс распространения зоны горения по поверхности материала за счет теплопроводности, тепловой радиации и конвекции. Основную роль в распространении пожара играет тепловая радиация пламени. Тепло в окружающую среду передается за счет излучения, теплопроводности и конвекции.

Противопожарная защита - комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на создание пожарной безопасности объекта.

Пожарная безопасность технологических процессов производства делится на 5 категорий:

А - процесс получения, хранения и применения веществ, способных воспламеняться или взрываться в результате воздействия воды или кислорода воздуха; жидкостей с температурой вспышки паров 28⁰ С и ниже; горючих газов, нижний предел взрываемости которых 10 % и менее к объему воздуха; газов и жидкостей в количествах, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

Б - процесс получения, хранения и применения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, температура вспышки паров которых составляет 28⁰ - 120⁰ С; горючих газов, нижний предел взрываемости которых более 10 % к объему воздуха; газов и жидкостей в количествах, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси; пылей и волокон твердых горючих веществ, которые, будучи во взвешенном состоянии, могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

В - процесс получения, хранения и применения твердых сгораемых веществ, а также горючих жидкостей с температурой вспышки паров выше 120⁰ С.

Г - - процесс получения, хранения и применения несгораемых веществ и материалов в горючем раскаленном или расплавленном виде, пожарная опасность которых связана с выделением лучистого тепла и образованием искр и пламени, а также производства, связанные с сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.

Д - процесс получения, хранения и применения несгораемых веществ и материалов в холодном виде.

К взрыво- и пожароопасным производствам категории А и Б относятся большинство цехов и установок нефтеперерабатывающих, нефтехимических, химических, газовых и других предприятий, а также склады легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

К пожароопасным производствам категории В относятся все деревообрабатывающие, текстильные предприятия, склады твердых горючих веществ и т. д.

К непожароопасным производствам категорий Г и Д относятся металлургические, машиностроительные и другие предприятия, котельные, склады негрючих веществ и материалов.

Причинами возникновения пожаров являются неосторожное обращение с огнем, нарушение правил пожарной безопасности, такое явление природы, как молния, самовозгорание сухой растительности и торфа. Известно, что 90% пожаров возникают по вине человека и только 7 - 8% от молний.

Основными видами пожаров как стихийных бедствии, охватывающих, как правило, обширные территории в несколько сотен, тысяч и даже миллионов гектаров, являются ландшафтные пожары - лесные (низовые, верховые, подземные) и степные (полевые). Так, например, лесные пожары в Западной Сибири в 1913 г. за лето уничтожили около 15 млн. га. Летом 1921 г. при длительной засухе и ураганных ветрах пожарами было уничтожено более 200 тыс. га ценнейшей марийской сосны. Летом 1972 г. в Подмосковье развившиеся при длительной засухе торфяные и лесные пожары охватили значительные площади лесов, уничтожив при этом некоторые месторождения торфа.

Лесные пожары по интенсивности горения подразделяются на слабые, средние и сильные, а по характеру горения низовые и верховые пожары - на беглые и устойчивые.

Лесные низовые пожары характеризуются горением лесной подстилки, надпочвенного покрова и подлеска без захвата крон деревьев. Скорость движения фронта низового пожара составляет от 0,3—1 м/мин (при слабом пожаре) до 16 м/мин (1 км/ч) (при сильном пожаре), высота пламени - 1-2 м, максимальная температура на кромке пожара достигает 900° С.

Лесные верховые пожары развиваются, как правило, из низовых и характеризуются горением крон деревьев. При беглом верховом пожаре пламя распространяется главным образом с кроны на крону с большой скоростью, достигающей 8—25 км/ч, оставляя иногда целые участки нетронутого огнем леса. При устойчивом верховом пожаре огнем охвачены не только кроны, но и стволы деревьев. Пламя распространяется со скоростью 5-8 км/ч, охватывая весь лес от почвенного покрова и до вершин деревьев.

Подземные пожары возникают как продолжение низовых или верховых лесных пожаров и распространяются по находящемуся в земле торфяному слою на глубину до 50 см и более. Горение идет медленно, почти без доступа воздуха, со скоростью 0,1—0,5 м/мин с выделением большого количества дыма и образованием выгоревших пустот (прогаров). Поэтому подходить к очагу подземного пожара надо с большой осторожностью, постоянно прощупывая грунт шестом или щупом. Горение может продолжаться длительное время даже зимой под слоем снега.

Степные (полевые) пожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов. Они носят сезонный характер и чаще бывают летом по мере созревания трав (хлебов), реже весной и практически отсутствуют зимой. Скорость их распространения может достигать 20— 30 км/ч.

Основными способами борьбы с лесными низовыми пожарами являются: захлестывание кромки огня, засыпка его землей, заливка водой (химикатами), создание заградительных и минерализованных полос, пуск встречного огня (отжиг). Отжиг чаще применяется при крупных пожарах и недостатке сил и средств для пожаротушения. Он начинается с опорной полосы (реки, ручья, дороги, просеки), на краю которой, обращенном к пожару, создают вал из горючих материалов (сучьев валежника, сухой травы). Когда начнет ощущаться тяга воздуха в сторону пожара, вал поджигают вначале напротив центра фронта пожара на участке 20—30 м, а затем после продвижения огня на 2-3 м и соседние участки. Ширина выжигаемой полосы должна быть не менее 10-20 м, а при сильном низовом пожаре - 100 м.

Тушение лесного верхового пожара осуществлять сложнее. Его тушат путем создания заградительных полос, применяя отжиг и используя воду. При этом ширина заградительной полосы должна быть не менее высоты деревьев, а выжигаемой перед фронтом верхового пожара - не менее 150-200 м, перед флангами - не менее 50 м.

Степные (полевые) пожары тушат теми же способами, что и лесные. Тушение подземных пожаров осуществляется в основном двумя способами. При первом способе вокруг торфяного пожара на расстоянии 8-10 м от его кромки роют траншею (канаву) глубиной до минерализованного слоя грунта или до уровня грунтовых вод и заполняют ее водой. Второй способ заключается в устройстве вокруг пожара полосы, насыщенной растворами химикатов. Для этого с помощью мотопомп, оснащенных специальными стволами-пиками (иглами) длиной до 2 м, в слой торфа сверху нагнетается водный раствор химически активных веществ-смачивателей (сульфанол, стиральный порошок и др.), которые в сотни раз ускоряют процесс проникновения влаги в торф. Нагнетание осуществляют на расстоянии 5-8 м от предполагаемой кромки подземного пожара и через 25-30 см друг от друга. Этот способ с целью повышения производительности, по-видимому, можно усовершенствовать, проложив на участке 100-200 м специальный пожарный рукав с отводами для подключения питательных шлангов-игл, предварительно установленных в грунте. Одна пожарная машина с комплектом игл (300-500 шт.) и рукавов может перемещаться вдоль кромки подземного пожара и нагнетать раствор.

Попытки заливать подземный пожар водой успеха не имели. При тушении пожаров личный состав формирований подвергается воздействию дыма, а также оксида (окиси) углерода. Поэтому при высокой концентрации оксида углерода (более 0,02 мг/л, что определяется с помощью газосигнализатора) работы должны проводиться в изолирующих или фильтрующих противогазах.

Взрывы

Особую опасность с точки зрения возможных потерь и ущерба представляют взрывы.

Взрыв - это высвобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. Он приводит к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела. Взрыв в твердой среде сопровождается ее разрушением и дроблением, в воздушной или водяной - вызывает образование воздушной или гидравлической ударных волн, которые и оказывают разрушающее воздействие на помещенные в них объекты.

Взрывы происходят за счет высвобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ), внутриядерной энергии (ядерный взрыв), механической энергии (при падении метеоритов на поверхность Земли и др.), энергии сжатых газов (при превышении давления предела прочности сосуда - баллона, трубопровода и пр.).

Взрывоопасный объект (ВОО) - объект, на котором хранятся, используются, транспортируются вещества, приобретающие при определенных условиях способность к взрыву.

К взрывоопасным объектам относятся: предприятия оборонной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, текстильной, хлебопродуктовой и фармацевтической промышленности, склады легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных газов.

На взрывоопасных объектах возможны следующие виды взрывов:

1. неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени и в ограниченном пространстве (взрывные процессы);

1. образование облаков топливно-воздушных смесей (ТСВ) ли других химических газообразных, пылеобразных веществ, их быстрые взрывные превращения (объемные взрывы);

1. взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся под высоким давлением или с перегретой жидкостью, прежде всего, резервуарах со сжиженным углеводородным газом.