Противопожарные мероприятия при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений
Классификация материалов и конструкций по степени возгораемости. Предел и степень огнестойкости
Классификация производств по взрывопожарной, пожарной и взрывной опасности
В зависимости от характеристики используемых веществ и от особенностей технологических процессов производства в соответствии со СНиП П-2-80 "Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования" подразделяются по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.
Категория А - взрывопожароопасные производства: производства; производства, в которых обращаются или хранятся горючие газы с нижним пределом взрываемости 10 % и менее к объему воздуха; жидкости с температурой вспышки 28 % а ниже при условии, что эти газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема помещения. К категории А относятся также производства, в которых обращаются или хранятся вещества, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.
Категория Б - взрывопожароопасные производства: производства, в которых обращаются или хранятся горючие газы с нижним пределом взрываемости более 10 % к объему воздуха; жидкости с температурой вспышки паров от 29 до 61 °С включительно; жидкости, нагретые в условиях производства или хранения до температуры вспышки и более; горючая пыль или волокна, нижний предел взрываемости которых составляет 65 г/м3 и менее к объему воздуха при условии, что эти газы, жидкости, пыль и волокна могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 % объема помещения.
Категория В - пожароопасные производства: производства, в которых обращаются или хранятся жидкости с температурой вспышки паров более 61 °С; горючие пыли или волокна, нижний предел взрываемости которых составляет более 65 г/м3 к объему воздуха; вещества, способные только гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; твердые сгораемые вещества и материалы.
Категория Г- производства, в которых обращаются несгораемые вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени. К этой же категории относятся производства, в которых твердые, жидкие и газообразные вещества сжигаются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, а также производства, в которых технологический процесс протекает с применением открытого огня.
Категория Д - производства, в которых применяются или хранятся несгораемые вещества и материалы в холодном состоянии.
Категория Е – взрывоопасные производства: производства, в которых обращаются или хранятся горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасная пыль в таком количестве, что они могут образовывать взрывоопасные смеи в объеме, превышающем 5 % объема помещения, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения).
Категории пожарной и взрывной опасности производства предопределяют соответствующие требования к зданиям и сооружениям, в которых размещаются производства в отношении их огнестойкости и этажности.
На обогатительных фабриках к категории А относят помещения КИП объектов газового хозяйства, склады баллонов с горючими газами, производства с применением огнеопасных жидкостей, кислотные отделения, в т.ч. зарядные станции аккумуляторов, установки обезжиривания с применением бензина, спирта, склады ЛВЖ, карбида кальция, бензозаправочные колонки. К категории Б относят склады кислорода баллонов, производства с применением керосина или его смесей, склады ГСМ, все без исключения производства, где перерабатывается или перемещается, хранится уголь, склады серы, сажи и др. К категории В относят склады с горючими жидкостями, имеющими температуру вспышки выше 61 %, маслонапорные станции, помещения масляных трансформаторов, помещения оборудования с гидроприводом, маслопроводы, маслоподвалы фабрик, цеха ремонтов конвейерных лент, склады ленты и резины, накопители масляных отходов, открытые склады угля, пиломатериалов; установки, погрузочные бункера руды и концентрата с применением жидких средств против смерзания, помещения с реагентами, в том числе эстакады с реагентопроводами, промустановки для обогащения окисленных руд, камеры рукавных фильтров. К категории Г относят корпуса сушки руды, отделения обжига известняка. К категории Д относят склады руды, водонасосные и др. станции. К категории Е относят помещения сушильных барабанов, дымососов, вентиляторов.
Предел огнестойкости - это промежуток времени, в течение которого конструкция, подвергающаяся испытанию огнем сохраняет свои основные функции. Сохранение основных функций конструкции обозначает, что:
в конструкции не образовались сквозные трещины;
конструкция сохраняет свои несущие способности, то есть не дает обрушений;
температура на необогреваемой стороне поверхности конструкции в среднем повышается менее чем на 140 °С.
Предел огнестойкости выражается в часах и определяется опытным путем, методы испытаний стандартизированы. Способность здания и целом сохранять ограждающую и несущую способность в условиях воздействия различных факторов пожара зависит от предела огнестойкости и группы возгораемости несущих конструкций его и называется степенью огнестойкости. Действующими противо-пожарными нормами установлено пять степеней огнестойкости здания или сооружения (табл. 4.1).
Таблица 4.1 – Взаимосвязь материала строительных конструкций и степени огнестойкости
| Степень огнестойкости зданий, сооружений | Основные-строительные конструкции при пределе огнестойкости, ч | |||||
| несущие стены, колонны | наружные стены из панелей | Плиты, настилы и др. межэтажные перекрытия и покрытия | Плиты, настилы и др. конструкции покрытий | Внутренние самонесущие стены (перегородки) | Противопожарные стены (брандмауэры) | |
| I | Н 2,5 | Н 0,5 | Н 1,0 | Н 0,5 | Н 0,5 | Н 2,5 |
| II | Н 2,0 | Н 0,5 | Н 0,75 | Н 0,25 | Н 0,25 | Н 2,5 |
| III | Н 2,0 | Н 0, 5 | Н 0,75 | С - | Н 0,25 | Н 2,5 |
| IV | Т 0,5 | Т 0,25 | Т 0,25 | С - | Т 0,25 | Т 2,5 |
| V | С - | С - | С - | С - | С - | Н 2,5 |
Для повышения предела огнестойкости конструкций, которые состоят из кирпичной кладки, бетона или стеновых блоков увеличивают толщину или сечение элемента. Металлические конструкции повышают предел огнестойкости при увеличении толщины элемента. Предел огнестойкости железобетонных элементов увеличивают слоем бетона, за счет чего размягчение арматуры в условиях воздействия огня происходит через более длительный промежуток времени. Деревянные конструкции либо обшивают листовым металлом, либо покрывают защитным слоем извести, песчано-глинистой смеси и др.
Помещения производственного и вспомогательного назначения проектируются таким образом, чтобы обеспечить:.
подбор в компоновку огнестойких строительных конструкций;
выбор и рациональную расстановку противопожарных преград;
пути эвакуации людей при пожаре;
противопожарное водоснабжение и подбор систем пожаротушения.
Особое внимание следует уделять противопожарным преградам - специальным конструктивным элементам, препятствующим распространению огня. Противопожарные преграды выполняются из несгораемых или трудносгораемых материалов и делятся на две группы: основные и вспомогательные. Основные противопожарные преграды выполняются только из несгораемых материалов. К этим преградам относятся брандмауэры (противопожарные стены), пересекающие по вертикали все элементы здания и обладающие пределом огнестойкости не менее 2,5 часов, противопожарные зоны с пределом огнестойкости не менее 2,5 часов, тамбуры-шлюзы, перекрытия и перегородки.
Противопожарные зоны имеют минимальную ширину 6 м при высоте гребня 60 см и разделяют промышленные и складские здания и сооружения на отсеки.
В зависимости от огнестойкости отдельных зданий и сооружений между ними создаются противопожарные разрывы для предотвращения распространения пожара от одного здания к другому. На горных предприятиях величина разрыва выбирается из таблицы 4.2.
Таблица 4.2 – Нормирование противопожарных разрывов
| Степень огнестойкости здания или сооружения | Расстояния между зданиями и сооружениями, м | ||
| I и II | III | IV и V | |
| I и II | |||
| III | |||
| IV и V |
Противопожарная профилактика - это комплекс мероприятий по предупреждению пожаров, локализации очагов огня, устройству путей эвакуации людей и материальных ценностей, по предварительной разработке организационных мер тушения пожара, если он возник. Этот комплекс состоит из мероприятий, осуществляемых при проектировании и строительстве, обогатительных фабрик (строительных мероприятий) и мероприятий, выполняемых при эксплуатации фабрик (режимных мероприятий).
В каждом здании в зависимости от предельного расстояния от любого рабочего места до выхода из помещения устанавливается н проходимое число выходов наружу или на лестницу. Двери, люки и ворота, предназначенные для эвакуации при пожаре, должны открываться наружу, то есть в сторону выхода. В зданиях с производствами категорий А, Б и В из помещений площадью менее 100 м2, а с производствами категорий Г и Д - из помещений площадью до 200 м2 допускается устройство одного выхода. Из помещений большей площади устраивается не менее двух выходов. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до выхода зависит от категории производства
и составляет от 25 м (для категории А) до 75 м (для категории Д). Эвакуационные выходы должны обеспечивать непосредственный выход на улицу с 1 этажа, а в многоэтажных зданиях - выход на лестничную клетку с последующим выходом на улицу, либо в соседние помещения с категориями производств не выше Г иди Д.
Исходя из условия немедленной эвакуации людей при пожаре, установлены нормативы для расчета ширины прохода, двери, лестничного марша:
для двухэтажного здания ширина прохода, двери, марша должна быть не менее частного от деления числа работающих на втором этаже на 125;
для трехэтажного здания – не менее частного от деления числа работающих на наиболее населенном этаже на 100 (первый этаж не учитывается);
для четырех и более этажей – не менее частного от деления числа работающих на наиболее населенном этаже на 80.
Средства пожаротушения
Очаги огня при пожарах ликвидируют струей воды, водной эмульсии галоидированных углеводородов, химической или воздушно-механической пеной, водяным паром, углекислым или инертными газами, порошками, сжатым воздухом. Не разрешается применять воду при тушении веществ, вступающих с водой в химическую реакцию окисления (натрия, калия, карбида калия), а так же при наличии жидких или нагретых выше 1300 ºC металлов. При тушении пожаров в электроустановках применяется распыленная вода. Для тушения твердых и жидких горючих материалов и веществ (если вода не оказывает необходимого действия) применяются водные эмульсии углеводородов – смесь воды с 5-10 % бромэтила и др. Нефтепродукты при возгорании гасятся химической пеной из пенно-генераторных порошков (ПГП).
В качестве ручных средств пожаротушения применяются огнетушители порошковые ОП-1, ОП-3, ОП-5, ОП-М, а также углекислотные ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8. Применяются также огнетушители ОПС-6, ОПС-10 с наполнением из соды, квасцов и др. Для тушения твердых материалов и горючих жидкостей (кроме тушения электроустановок под напряжением) применяют также химические огнетушители ОХП-10. Из передвижных установок пожаротушения широко применяются мощные огнетушители ОУ-80, ОВП-100.
В ряде случаев на фабриках устанавливают стационарные огнетушители воздушно-пенного пожаротушения ОВПУ-250 и др.
На рудниках для тушения пожаров широко применяют передвижные пожарные машины, мотопомпы (например, МП-1600), передвижные насосные станции ПНС-100 производительность 100 л/с (на базе автомобиля ЗИЛ-131) с центробежным насосом и комплектом напорных рукавов длиной до 2 км, а также другие специальные агрегаты.
Взрыв– очень быстрое превращение вещества (взрывное горение),
сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Взрывобезопасность - состояние производственного процесса; при котором исключается возможность взрыва, или в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей вызываемых им опасных и вредных факторов и обеспечивается сохранение материальных ценностей.
Источник инициирования взрыва - источник, обладающий запасом энергии или температуры, достаточным для инициирования взрыва взрывоопасной среды производственного процесса.
Коэффициент безопасности - поправочный коэффициент к экспериментальному или расчетному значению параметра взрывоопасности, определяющей предельно допустимую величину этого параметра для данного технологического процесса.
Взрывопредупреждение - меры, предотвращающие возможность возникновения взрыва.
Взрывозащита - меры, предотвращающие воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва и обеспечивающие сохранение материальных ценностей.