Пожаро- и взрывобезопасность промышленных объектов

Министерство высшего  и среднего специального образования 

Республики Узбекистан

Филиал Российского Государственного Университета нефти и газа

им. И.М.Губкина в Ташкенте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На тему: «Пожаро- и взрывобезопасность промышленных объектов»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     Выполнил: студент  группы ГФ-07-01

                                                                                      

                                                  Арзикулов Ш.А

                                                                                      

 

                                     Проверил: доцент Чемакин Н. М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ташкент – 2011

 

 

Содержание

1. Определение  взрыва и пожара. Условия и причина их возникновения.

2. Горение и  условия его протекания. Виды горения.

3. Показатели  пожаровзрывоопасности веществ и материалов.

4. Способы и  средства тушения пожаров.

5. Расчет системы пожаротушения открытых технологических установок.

  

1. Определение взрыва и пожара. Условия и причина их возникновения.

Взрывы и пожары как  сложные причинно-следственные явления  возникают на производственных объектах, где имеются горючие, взрывоопасные вещества и источники зажигания. На многих предприятиях в больших объемах применяют смазочные вещества, взрывоопасные и горючие газы и жидкости. В технологических процессах используются термические устройства, расплавленный металл, открытое пламя. Часто процессы сопровождаются выделением искр и тепла, что создает потенциальные предпосылки для пожаров и взрывов.

Обеспечение пожарной безопасности является одной из важнейших функций государства. В Федеральном законе «О пожарной безопасности» № 69-ФЗ от 21.12.94 приняты следующие определения:

• пожарная безопасность - состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров;
• пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства;
• требования пожарной безопасности  специальные условия социального и (или) технического характера, установленные в целях обеспечения пожарной безопасности законодательством РФ, нормативными документами или уполномоченным государственным органом;
• нарушение требований пожарной безопасности - невыполнение или ненадлежащее выполнение требований пожарной безопасности;
• противопожарный режим - правила поведения людей, порядок организации производства и (или) содержания помещений (территорий), обеспечивающие предупреждение нарушений требований пожарной безопасности и тушение пожаров;
• меры пожарной безопасности- действия по обеспечению пожарной безопасности, в том числе по выполнению требований пожарной безопасности;
• пожарная охрана - совокупность созданных в установленном порядке органов управления, сил и средств, в том числе противопожарных формирований, предназначенных для организации предупреждения пожаров и их тушения, проведения связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ;
• первоочередные аварийно-спасательные работы, связанные с тушением пожаров, - боевые действия пожарной охраны по спасению людей, имущества, оказанию первой доврачебной помощи пострадавшим при пожарах;
• пожарно-техническая продукция - специальная техническая, научно-техническая и интеллектуальная продукция, предназначенная для обеспечения пожарной безопасности, в том числе пожарная техника и оборудование, пожарное снаряжение, огнетушащие и огнезащитные вещества, средства специальной связи и управления, программы для электронных вычислительных машин и базы данных, а также иные средства предупреждения и тушения пожаров;
• гарнизон пожарной охраны - совокупность дислоцированных на определенной территории органов управления, подразделений пожарной охраны, пожарно-технических научно-исследовательских учреждений и пожарно-технических учебных заведений, иных предназначенных для тушения пожаров противопожарных формирований независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности.

Различаются следующие классы пожаров:

• А - горение твердых веществ;
• В - горение жидких веществ;
• С - горение газообразных веществ;
• Д - горение металлов и их сплавов;
• Е - горение электроустановок, находящихся под напряжением.

В зависимости от класса зависит выбор методов и средств  тушения пожаров.

Взрывом называется быстропротекающий  процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная привести или приводящая к возникновению техногенной чрезвычайной ситуации. Взрыв может происходить с горением (процессом окисления) - химический взрыв или без него - физический взрыв.

Обычно основной причине  возникновения пожаров и взрывов  предшествует стадия накопления ошибок в объемно-планировочных решениях, недостатков технологии и отклонений от технологических режимов, дефектов оборудования, нарушений противопожарных и санитарных норм, недостаточного контроля за организацией труда и действиями персонала и др. Совокупность данных недостатков формирует обстоятельства, способствующие переходу потенциальных опасностей возникновения пожаров и взрывов в реальные. В среднем риск смертельного травматизма от пожара соответствует R = 4*10^-5 на человека в год, а основными причинами пожаров и взрывов, например, на машиностроительных предприятиях являются:

• нарушения технологического режима (33%);
• неисправность электрооборудования (16%);
• плохая подготовка оборудования к ремонту (13%);
• самовозгорание материалов (10%);
• износ и коррозия оборудования (8%);
• конструктивные недостатки оборудования (7%);
• неисправность запорной арматуры и отсутствие заглушек на ремонтируемых или законсервированных аппаратах и трубопроводах (6%);
• сварочные работы (4%);
• ремонт оборудования на ходу (2%);
• реконструкция установок с отклонением от технологических схем (1%).

От пожаров и взрывов разрушаются  производственные, общественные и бытовые объекты, памятники культуры, истории архитектуры, гибнут и получают увечья люди, наносится большой вред окружающей природной среде. Так, ущерб от взрывов и пожаров в РФ составляет примерно 0,9% валового внутреннего продукта.

Согласно ГОСТ 12.1.004 - 91 нормативная  вероятность возникновения пожара принимается равной не более 10^-6 в год на отдельный пожароопасный элемент рассматриваемого объекта. Такая же вероятность воздействия опасных факторов пожара в расчете на отдельного человека принимается при разработке системы пожарной защиты.

Системой обеспечения пожарной безопасности называется совокупность сил и средств, а также мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, направленных на борьбу с пожарами. Основными элементами системы обеспечения пожарной безопасности являются органы государственной власти, органы местного самоуправления, предприятия, граждане, принимающие участие в обеспечении пожарной безопасности в соответствии с законодательством РФ.

Основные функции системы обеспечения  пожарной безопасности следующие:

- нормативное правовое регулирование и осуществление государственных мер в области пожарной безопасности;

• создание пожарной охраны и организация ее деятельности; разработка и осуществление мер пожарной безопасности; реализация прав, обязанностей и ответственности в области пожарной безопасности;
• проведение противопожарной пропаганды и обучение населения мерам пожарной безопасности;
• содействие деятельности добровольных пожарных и объединений пожарной охраны, привлечение населения к обеспечению пожарной безопасности;

 

• научно-техническое обеспечение пожарной безопасности;
• информационное обеспечение в области пожарной безопасности;
• осуществление государственного пожарного надзора и других контрольных функций по обеспечению пожарной безопасности;

 

• производство пожарно-технической продукции;
• выполнение работ и оказание услуг в области пожарной безопасности;
• лицензирование деятельности (работ, услуг) в области пожарной безопасности и сертификация продукции и услуг в области пожарной безопасности;
• противопожарное страхование, установление налоговых льгот и осуществление иных мер социального и экономического стимулирования обеспечения пожарной безопасности;
• тушение пожаров и проведение связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ;
• учет пожаров и их последствий;
• установление особого противопожарного режима.

2. Горение и условия его протекания. Виды горения.

Горение - это химическая реакция  окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения  горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя (обычно кислород воздуха) и источника загорания (импульса). Окислителем может быть не только кислород, но и хлор, фтор, бром, йод, оксиды азота и т. д. В качестве горючих могут быть твердые (пылеобразные), жидкие (парообразные) и газообразные вещества. От соотношения горючего и окислителя зависит содержание продуктов горения. Соотношение горючего и окислителя, при котором ни один из компонентов не остается в избытке, называется стехиометрическим.

В зависимости от свойств  горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении исходные вещества имеют одинаковое агрегатное состояние (например, горение газов). Горение твердых и жидких горючих веществ является гетерогенным. Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени и в зависимости от этого параметра может быть дефлаграционным (порядка десятка метров в секунду), взрывным (порядка сотни метров в секунду) и детонационным (порядка тысячи метров в секунду). Пожарам свойственно дефлаграционное горение.

В зависимости от соотношения горючего и окислителя различают процессы горения бедных и богатых горючих  смесей. Бедными называются смеси, содержащие в избытке окислитель. Их горение лимитируется содержанием горючего компонента. К богатым относятся смеси с содержанием горючего выше стехиометрического соотношения компонентов. Горение таких смесей лимитируется содержанием окислителя.

Возникновение горения связано  с обязательным самоускорением реакции в системе. Существуют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и комбинированной -цепочно-тепловой. Тепловой механизм ускорения связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры при условии аккумуляции теплоты в реагирующей системе.

Цепное ускорение реакции связано  с катализом химических превращений, осуществляемым промежуточными продуктами превращений, обладающими особой химической активностью и называемыми активными центрами. В соответствии с цепной теорией химический процесс происходит не путем непосредственного взаимодействия исходных молекул, а с помощью осколков, образующихся при распаде этих молекул (радикалы, атомарные частицы).

Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному цепочно-тепловому механизму. Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов.

Вспышка - быстрое сгорание горючей  смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Возгорание - возникновение горения  под воздействием источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - явление резкого  увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества (материала, смеси) при отсутствии источника зажигания.

Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

Возникновение горения  вещества или материала может  произойти при температуре окружающей среды ниже температуры самовоспламенения. Эта возможность обусловливается склонностью веществ или материалов к окислению и условиями аккумуляции в них теплоты, выделяющейся при окислении, что может вызвать самовозгорание. Таким образом, возникновение горения веществ и материалов при воздействии тепловых импульсов с температурой выше температуры воспламенения (или самовозгорания) характеризуется как возгорание, а возникновение горения при температурах ниже температуры самовоспламенения относится к процессу самовозгорания. В зависимости от импульса процессы самовозгорания подразделяют на тепловые, микробиологические и химические.

3. Показатели  пожаровзрывоопасности веществ и материалов.

Пожаровзрывоопасностью веществ  и материалов называется совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения может быть пожар или взрыв.

При определении пожаровзрывоопасности  веществ и материалов различают:

1. Газы - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа;
2. Жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50°С;
3. Твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50°С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (древесина, ткани и т.п.);
4. Пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм