Защита от пожаров и взрывов

Безопасность функционирования промышленного объекта при возникновении пожара зависит от обращающихся в производстве веществ, огнестойкости элементов оборудования и зданий, от их конструктивной и функциональной пожарной опасности, от наличия на объекте средств локализации и тушения пожаров и возможностей их своевременного применения.

В соответствии со сводом правил СП 12.13 130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» помещения и здания делятся по степени пожароили взрывоопасности на пять категорий.

Категория, А — помещения, в которых применяются легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров 28 °C и ниже или горючие газы в количестве, способном образовать взрывоопасную смесь с воздухом, при взрыве которой создастся давление более 5 кПа (например, склады бензина).

Категория Б — помещения, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна или пыль, а также легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров более 28 °C в количестве, способном образовать взрывоопасную смесь с воздухом при взрыве которой создастся давление более 5 кПа (мазутное хозяйство электростанций и котельных).

Категория В — помещения, в которых обращаются твердые горючие вещества, в том числе выделяющие пыль или волокна, неспособные создавать взрывоопасные смеси с воздухом, а также горючие жидкости (лесопильные и столярные цехи; закрытые склады угля, склады топливно-смазочных материалов; электрические подстанции с трансформаторами).

Категория Г — помещения, в которых обращаются вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии с выделением лучистой энергии (котельные, кузницы, машинные залы дизельных электростанций).

Категория Д — это помещения, в которых негорючие вещества находятся в практически холодном состоянии.

Температура вспышки — наименьшая температура летучего конденсированного вещества, при которой нары над поверхностью вещества способны вспыхивать в воздухе под воздействием источника зажигания, однако устойчивое горение после удаления источника зажигания не возникает. Температуру вспышки следует отличать как от температуры воспламенения, при которой горючее вещество способно самостоятельно гореть после прекращения действия источника зажигания, так и от температуры самовоспламенения, при которой для инициирования горения или взрыва не требуется внешний источник зажигания.

По температуре вспышки из группы горючих жидкостей выделяют легковоспламеняющиеся (,ЛВЖ) — горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °C в закрытом тигле (з. т.) или 66 °C в открытом тигле (о. т.). Жидкости с температурой вспышки не более 28 °C называют особо опасными.

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Основные положения методов испытаний конструкций на огнестойкость изложены в ГОСТ 30 247.0—94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» и ГОСТ 30 247.1—94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью конструкций в соответствии с СНиП 21−01—97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», классифицирующими здания по степени огнестойкости, конструктивной и функциональной пожарной опасности.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образования его опасных факторов.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на классы по ГОСТ 30 403–2012 «Конструкции строительные. Метод испытания на пожарную опасность».

Согласно ГОСТ 30 244–94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть» строительные материалы в зависимости от значения параметров горючести подразделяются на горючие (Г) и негорючие (НГ). Определение горючести строительных материалов проводят экспериментально.

Для отделочных материалов, кроме характеристики горючести, вводится понятие величины критической поверхности плотности теплового потока, при которой возникает устойчивое пламенное горение материала (ГОСТ 30 402—96 «Материалы строительные. Методы испытаний па воспламеняемость»). В зависимости от этой величины все материалы подразделяются на группы воспламеняемости.

По функциональной пожарной опасности здания и помещения подразделяются на классы в зависимости от способа их использования и от того, в какой мере безопасность людей в них в случае возникновения пожара находится под угрозой с учетом их возраста, физического состояния, сна или бодрствования, вида основного функционального контингента и его количества.

По масштабам и интенсивности пожары можно подразделить на отдельные (в отдельном здании или в изолированной группе зданий), сплошные (одновременное интенсивное горение более половины зданий), массовые (при совокупности отдельных и сплошных пожаров).

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяется плотностью застройки территории объекта.

Средства локализации и тушения пожаров. К основным видам техники, предназначенной для защиты различных объектов от пожаров, относятся средства сигнализации (пожарные извещатели — тепловые, дымовые, световые и комбинированные) и пожаротушения (мероприятия, направленные на устранение причин возникновения пожара и создание условий, при которых продолжение горения будет невозможным).

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить теплоприток в зону реакции. Это достигается:

• — сильным охлаждением очага горения или горящего материала с помощью веществ (например, воды), обладающих большой теплоемкостью;
• — изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или снижением концентрации кислорода в воздухе путем подачи в зону горения инертных компонентов;
• — применением специальных химических средств, тормозящих скорость реакции окисления;
• — механическим срывом пламени сильной струей газа или воды.

Ни одно производство не обходится без использования систем повышенного давления (трубопроводов, баллонов и емкостей для хранения или перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов, газгольдеров и т. д.), представляющих потенциальную опасность взрыва. Причинами разрушения или разгерметизации систем повышенного давления могут быть: внешние механические воздействия, старение систем (снижение механической прочности); нарушение технологического режима; конструкторские ошибки; изменение состояния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измерительных, регулирующих и предохранительных устройствах; ошибки обслуживающего персонала и т. д.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т.н. Кроме того, оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают: применение гидрозатворов, огнепреградителеи, инертных газов или паровых завес;

— защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки).

Чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транспортируемого вещества, введена их опознавательная окраска:

Вода…зеленый Пар… красный Воздух… синий Горючие и негорючие газы… желтый Кислоты… оранжевый Щелочи… фиолетовый Горючие и негорючие жидкости… коричневый Прочие вещества… серый Для выделения вида опасностей на трубопроводы наносят предупреждающие (сигнальные) цветные кольца, количество которых определяет степень опасности. Так, на трубопроводы взрывоопасных, огнеопасных, легковоспламеняющихся веществ наносят красные кольца, безопасных или нейтральных веществ — зеленые, токсичных веществ — желтые. Для обозначения глубокого вакуума, высокого давления, наличия радиации используют также желтый цвет.

Все трубопроводы подвергают гидравлическим испытаниям при пробном давлении на 25% выше рабочего, но не менее 0,2 МПа.

Кроме испытаний водой на прочность, газопроводы, а также трубопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность воздухом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воздуха из соединений проверяют мыльным раствором или погружением узлов в ванну с водой.

Стационарные сосуды, баллоны для хранения и перевозки сжатых, сжиженных и растворенных газов: баллоны (ГОСТ 949—73* «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Р < 19,6 МПа (200 кгс/см²). Технические условия») изготовляют малой < (0,4—12 л), средней (20— 50 л) и большой (80—500 л) вместимости. Баллоны малой и средней вместимости изготовляют из углеродистой стали на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, из легированной стали — на 15 и 20 МПа. У горловины каждого баллона на сферической части выбивают следующие данные: товарный знак предприятия-изготовителя, дату (месяц и год) изготовления (последнего испытания) и год следующего испытания; вид термообработки (нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравлическое давление, МПа; вместимость баллона, л; масса баллона, кг; клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Во избежание ошибок при эксплуатации в соответствии с ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» наружная поверхность баллонов окрашивается в определенный цвет с соответствующей надписью и сигнальной полосой. Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышленных газов приведена в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышленных газов.

Для горючих и негорючих газов, не обозначенных в ПБОЗ-576—03, предусмотрена гамма цветов, представленная в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Гамма цветов для горючих и негорючих газов.

Для предотвращения проникновения в опорожненный баллон посторонних газов, а также для определения (в необходимых случаях), какой газ находится в баллоне, или герметичности баллона и его арматуры заводынаполнители принимают опорожненные баллоны с остаточным давлением нс менее 0,05 МПа, а баллоны для растворенного ацетилена — не менее 0,05 и не более 0,1 МПа.

Взрыв ацетиленовых баллонов может быть вызван старением пористой массы (активированного угля в ацетоне), в которой растворяется ацетилен. Образование смеси горючее — окислитель в кислородных баллонах чаще всего связано с попаданием в его вентиль масел; в водородных — с загрязнением их кислородом, а также с появлением в них окалины.

Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, распространяются:

• — на сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115 °C или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростатического давления;
• — сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа;
• — баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа;
• — цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50 °C превышает давление 0,07 МПа;
• — цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;
• — барокамеры.

Указанные сосуды до пуска в эксплуатацию подлежат регистрации в органах Госгортехнадзора.

Для обеспечения безопасной и безаварийной эксплуатации сосуды и аппараты, работающие под давлением, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа и пуска в эксплуатацию периодически в процессе эксплуатации, а в необходимых случаях и внеочередному освидетельствованию.

Объемы, методы и периодичность технического освидетельствования оговариваются изготовителем и указываются в инструкциях по монтажу и эксплуатации. Для управления работой и обеспечения безопасной эксплуатации сосуды должны быть оснащены контрольной, предохранительной и запорно-регулирующей арматурой.