Причины пожаров и взрывов на производстве

Если в технологическом процессе применяют горючие вещества и существует возможность их контакта с воздухом, то опасность пожара и взрыва может возникнуть как внутри аппаратуры, так и вне ее, в помещении и на открытых площадках. Так, большую опасность представляют аппараты, емкости и резервуары с горючими жидкостями, так как они не бывают заполнены до предела и в пространстве над уровнем жидкости образуется паровоздушная взрывоопасная смесь. Опасны в пожарном отношении малярные участки и цеха предприятий, где в качестве растворителей используют легковоспламеняющиеся жидкости. Причиной взрыва или пожара может послужить наличие в помещении горючей пыли и волокон.

Различают тепловые, химические и микробиологические источники зажигания — импульсы. Наиболее распространен тепловой импульс, которым обладают открытое пламя, искра, электрические дуги, нагретые поверхности и др. Для воспламенения горючей смеси газов и паров с воздухом достаточно нагреть до температуры воспламенения всего 0,5−1 мм3 этой смеси. От открытого пламени почти всегда зажигается горючая смесь.

Искрой обычно называют точечный источник воспламенения. Искры могут образовываться при трении, ударе или вызываться электрическим разрядом. К источникам их образования относятся операции механической обработки (шлифование), а также заточка инструмента и т. п.

Источники открытого огня — технологические нагреватели печи, аппараты и процессы газовой сварки и резки, установки для сжигания отходов и т. п. Пожары могут возникнуть от электроустановок, в которых присутствуют нагревающиеся проводники электрического тока и горючее вещество (изоляция этих проводников). При коротких замыканиях электрические проводники быстро разогреваются до высоких температур.

Химический импульс обусловлен тем, что температура повышается за счет экзотермических химических реакций взаимодействия тех или иных веществ, а микробиологический связан с жизнедеятельностью микроорганизмов, влияющих на увеличение температуры. Их отличительная особенность заключается в том, что процессы, обусловливающие эти импульсы, начинаются при обычных температурах и приводят к самовозгоранию.

Тушение пожаров

Ограничение распространения пожара техническими средствами осуществляется:

• o при изоляции очага горения от воздуха или снижения концентрации кислорода разбавлением негорючими газами до значения, при котором не происходит горение;
• o охлаждении очага горения, технологического оборудования до температуры ниже определенного предела, при котором прекращается распространение горения;
• o интенсивном торможении скорости химических реакций в пламени;
• o механическом срыве пламени сильной струей огнетушащего средства;
• o создании условий огнепреграждения.
• o При выборе технических средств учитываются:
• o физико-химические свойства горящих материалов, отсутствие их реакции со средствами тушения;
• o значения пожарной нагрузки и ее размещение;
• o скорости выгорания пожарной нагрузки;
• o скорости распространения горения по пожарной нагрузке и по зданию;
• o газообмен очага пожара с окружающей средой и с атмосферой;
• o теплообмен между очагом пожара с окружающими материалами и конструкциями;
• o размещение и формы очага пожара и помещения, в котором произошел пожар;
• o метеорологические условия.

Для ликвидации и ограничения распространения пожаров следует применять:

• o первичные средства (переносные и возимые огнетушители), размещаемые в зданиях пожарные краны;
• o стационарные средства (ручные или автоматические, лафетные стволы) с запасом огнетушащих веществ;
• o передвижные — различные пожарные автомобили. Использование средств пожаротушения следует осуществлять

с учетом возможной порчи ими ценностей, повреждения элементов здания, загрязнения окружающей среды.

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения горючего вещества и окислителя или снизить их поступление до значений, при которых горения не произойдет. Это достигается охлаждением зоны горения ниже температуры самовоспламенения или понижением температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения; разбавлением реагирующих веществ негорючими веществами; изоляцией горючих веществ от зоны горения.

К огнетушащим веществам относят воду, пены, инертные газы, галогеноуглеводородные, порошковые и комбинированные составы.

Вода — наиболее распространенное и дешевое средство, обладающее высокой теплоемкостью (теплота парообразования 2258 Дж/г), повышенной термической стойкостью. При испарении 1 л воды образуется 1700 л пара. Воду применяют для тушения твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, расположенных вблизи очага горения. Водой из-за ее электропроводности нельзя тушить электрооборудование, ее не используют для тушения легких нефтепродуктов, так как они всплывают и продолжают гореть.

Воду подают в очаг горения в виде сплошных и распыленных струй. Сплошной струей сбивают пламя — ее используют, когда к зоне горения трудно добраться и для охлаждения соседних с горящим объектом металлоконструкций. Тушение распыленной струей более эффективно вследствие лучшей ее испаряемости. Для тушения горючих жидкостей (дизельного топлива, керосина, масел и др.) применяют распыленную воду в виде капельных струй, с каплями размером 0,3−0,8 мм. Наилучший эффект для тушения легковоспламеняющихся жидкостей достигается мелкораспыленными и туманообразными водяными струями. При введении в воду 0,2−2,0% поверхностно-активных веществ (смачивателей) расход воды снижается в 2−2,5 раза. При добавлении к воде 5−10% галогенированных углеводородов (бромэтила, тетрафтордибромэтана и др.) эффект тушения увеличивается за счет их ингибирующего действия.

Пена (химическая и воздушно-механическая) используется для тушения твердых веществ и легковоспламеняющихся жидкостей. Химическая пена образуется в результате реакции между щелочью и кислотой в присутствии пенообразователя и включает в себя 80% оксида углерода, 19,7% воды, 0,3% пенообразователя. Воздушно-механическая пена получается смешиванием воды, пенообразователя и воздуха. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью. Кратность пены — это отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована. Пены бывают низкократные — с кратностью 8−40, средней кратности — 40−120 и высокократные — свыше 120. Состав пены низкой кратности — 90% воздуха, 9,7% воды и 0,2−0,4% пенообразователя. Для тушения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей применяют воздушно-механическую пену средней кратности. Высокократную пену используют в подвалах и других замкнутых объемах, а также для тушения разлитых в небольших количествах жидкостей. Стойкость пены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения, высокократные пены менее стойки.

К инертным разбавителям относятся водяной пар, диоксид углерода, азот, аргон, дымовые газы, летучие ингибиторы (галогеносодержащие вещества).

Водяной пар применяют для тушения пожаров в помещениях небольшого объема и создания паровых завес на открытых технологических площадках. Диоксид углерода применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей, электрооборудования, на аккумуляторных станциях. Для подачи оксида углерода применяют огнетушители и стационарные установки. Тушение пожара основано на разбавлении концентрации кислорода в зоне горения.

Порошковые составы сбивают и ингибируют пламя. Их используют для тушения электрооборудования, пирофорных соединений. Наиболее распространены порошковые составы на основе бикарбоната и карбоната натрия и калия, аммонийных солей фосфорной кислоты, силикагеля.

Выбор средств пожаротушения сводится к обеспечению надежного тушения при наименьших затратах. Для объектов, в которых применяется большое количество легковоспламеняющихся жидкостей и в которых нельзя осуществить объемное тушение, целесообразно использовать стационарные пенные и порошковые установки.