Белов С.В. (ред.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

рис. 12.4. Принципиальная схема сис-

темы электрической пожарной сигна-

лизации:

/ — датчики-извещатели; 2 — приемная стан-

ция; 3— блок резервного питания; 4— блок

питания от сети; 5 — система переключения;

6— проводка; 7— исполнительный механизм

системы пожаротушения

1) при скорости ветра до 5 м/с в зданиях I и II степени огнестойко-

сти скорость распространения пожара составляет примерно 120 м/ч;

в зданиях IV степени огнестойкости — примерно 300 м/ч, а в случае

сгораемой кровли до 900 м/ч; 2) при скорости ветра до 15 м/с в здани-

ях I и II степени огнестойкости и скорость распространения пожара

достигает 360 м/с.

Средства локализации и тушения пожаров. К основным видам тех-

ники, предназначенной для защиты различных объектов от пожаров,

относятся средства сигнализации и пожаротушения.

Пожарная сигнализация должна быстро и точно сообщать о пожа-

ре с указанием места его возникновения. Наиболее надежной систе-

мой пожарной сигнализации является электрическая пожарная сиг-

нализация. Наиболее совершенные виды такой сигнализации допол-

нительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмот-

ренных на объекте средств пожаротушения. Принципиальная схема

электрической системы сигнализации представлена на рис. 12.4. Она

включает пожарные извещатели, установленные в защищаемых по-

мещениях и включенные в сигнальную линию; приемно-контроль-

ную станцию, источник питания, звуковые и световые средства сиг-

нализации, а также автоматические установки пожаротушения и ды-

моудаления.

Надежность электрической системы сигнализации обеспечивает-

ся тем, что все ее элементы и связи между ними постоянно находятся

под напряжением. Этим обеспечивается осуществление постоянного

контроля за исправностью установки.

Важнейшим элементом системы сигнализации являются пожар-

ные извещатели, которые преобразуют физические параметры, ха-

рактеризующие пожар, в электрические сигналы. По способу приве-

дения в действие извещатели подразделяют на ручные и автоматиче-

ские. Ручные извещатели выдают в линию связи электрический сиг-

нал определенной формы в момент нажатия кнопки. Автоматические

пожарные извещатели включаются при изменении параметров окру-

жающей среды в момент возникновения пожара. В зависимости от

471

фактора, вызывающего срабатывание датчика, извещатели подразде-

ляются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные. Наиболь-

шее распространение получили тепловые извещатели, чувствитель-

ные элементы которых могут быть биметаллическими, термопарны-

ми, полупроводниковыми.

Дымовые пожарные извещатели, реагирующие на дым, имеют в

качестве чувствительного элемента фотоэлемент или ионизационные

камеры, а также дифференциальное фотореле. Дымовые извещатели

бывают двух типов: точечные, сигнализирующие о появлении дыма в

месте их установки, и линейно-объемные, работающие на принципе

затенения светового луча между приемником и излучателем.

Световые пожарные извещатели основаны на фиксации различ-

ных составных частей спектра открытого пламени. Чувствительные

элементы таких датчиков реагируют на ультрафиолетовую или ин-

фракрасную область спектра оптического излучения.

Инерционность первичных датчиков является важной характери-

стикой. Наибольшей инерционностью обладают тепловые датчики,

наименьшей — световые.

'Комплекс мероприятий, направленных на устранение причин

возникновения пожара и создание условий, при которых продолже-

ние горения будет невозможным, называется пожаротушением.

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить пода-

чу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить

подвод теплового потока в зону реакции. Это достигается:

— сильным охлаждением очага горения или горящего материала

с помощью веществ (например, воды), обладающих большой тепло-

емкостью;

— изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или сниже-

нием 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;

— созданием условий огнепреграждения, при которых пламя

распространяется через узкие каналы, сечение которых меньше ту-

шащего диаметра.

Для достижения вышеуказанных эффектов в настоящее время в

качестве средств тушения используют:

— воду, которая подается в очаг пожара сплошной или распы-

ленной струей;

472

— различные виды пен (химическая или воздушно-механиче-

ская), представляющих собой пузырьки воздуха или углекислого газа,

окруженные тонкой пленкой воды;

— инертные газовые разбавители, в качестве которых могут ис-

пользоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые

газы и т. д.;

— гомогенные ингибиторы — низкокипящие галогеноуглеводо-

роды;

— гетерогенные ингибиторы — огнетушащие порошки;

— комбинированные составы.

Вода является наиболее широко применяемым средством туше-

ния.

Обеспечение предприятий и регионов необходимым объемом

воды для пожаротушения обычно производится из общей (город-

ской) сети водопровода или из пожарных водоемов и емкостей. Требо-

вания к системам противопожарного водоснабжения изложены в

СНиП 2.04.02—84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и

в СНиП 2.04.01—85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Противопожарные водопроводы принято подразделять на водо-

проводы низкого и среднего давления. Свободный напор при пожароту-

шении в водопроводной сети низкого давления при расчетном расхо-

де должен быть не менее 10 м от уровня поверхности земли, а требуе-

мый для пожаротушения напор воды создается передвижными насо-

сами, устанавливаемыми на гидранты. В сети высокого давления

должна обеспечиваться высота компактной струи не менее 10 м при

полном расчетном расходе воды и расположении ствола на уровне

наивысшей точки самого высокого здания. Системы высокого давле-

ния более дорогие вследствие необходимости использовать трубо-

проводы повышенной прочности, а также дополнительные водона-

порные баки на соответствующей высоте или устройства насосной

водопроводной станции. Поэтому системы высокого давления пре-

дусматривают на промышленных предприятиях, удаленных от по-

жарных частей более чем на 2 км, а также в населенных пунктах с чис-

лом жителей до 500 тыс. человек.

Принципиальная схема устройства системы объединенного водо-

снабжения показана на рис. 12.5. Вода из естественного источника

поступает в водоприемник и далее насосами станции первого подъе-

ма подается в сооружение на очистку, затем по водоводам в пожаро-

регулирующее сооружение (водонапорную башню) и далее по маги-

стральным водопроводным линиям к вводам в здания. Устройство

водонапорных сооружений связано с неравномерностью потребле-

ния воды по часам суток. Как правило, сеть противопожарного водо-

473

Рис. 12.5. Схема объединенного водоснабжения:

1 — источник воды; 2 — водоприемник; 3 — станция первого подъема; 4 — водоочистные со-

оружения и станция второго подъема; 5 — водонапорная башня; 6 — магистральные линии;

7 — потребители воды; распределительные трубопроводы; 9— вводы в здания

провода делают кольцевой, обеспечивающей две линии подачи воды

и тем самым высокую надежность водообеспечения.

Нормируемый расход воды на пожаротушение складывается из

расходов на наружное и внутреннее пожаротушение. При нормиро-

вании расхода воды на наружное пожаротушение исходят из возмож-

ного числа одновременных пожаров в населенном пункте, возникаю-

щих в течение трех смежных часов в зависимости от численности жи-

телей и этажности зданий (СНиП 2.04.02—84*). Нормы расхода и на-

пор воды во внутренних водопроводах в общественных, жилых и

вспомогательных зданиях регламентируются СНиП 2.04.01—85* в за-

висимости от их этажности, длины коридоров, объема, назначения.

Для пожаротушения в помещениях используют автоматические

огнегасительные устройства. Наиболее широкое распространение

получили установки, которые в качестве распределительных уст-

ройств используют спринклерные (рис. 12.6) или дренчерные (рис.

12.7) головки.

Спринклерная головка — это прибор, автоматически открываю-

щий выход воды при повышении температуры внутри помещения,

вызванной возникновением пожара. Спринклерные установки

включаются автоматически при повышении температуры среды

внутри помещения до заданного предела. Датчиком является сама

спринклерная головка, снабженная легкоплавким замком, который

расплавляется при повышении температуры и открывает отверстие в

трубопроводе с водой над очагом пожара. Спринклерная установка

состоит из сети водопроводных питательных и оросительных труб,

установленных под перекрытием. В оросительные трубы на опреде-

ленном расстоянии друг от друга ввернуты спринклерные головки.

Один спринклер устанавливают на площади 6—9 м

помещения в за-

висимости от пожарной опасности производства. Если в защищае-

474

Рис. 12.6. Спринклерная го- Рис. 12.7. Дренчерная головка:

ловка / _ корпус;' 2 — дуга; 3 — дефлектор;

4 — розетка

мом помещении температура воздуха может опускаться ниже + 4°С,

то такие объекты защищают воздушными спринклерными система-

ми, отличающимися от водяных тем, что такие системы заполнены

водой только до контрольно-сигнального устройства, распредели-

тельные трубопроводы, расположенные выше этого устройства в не-

отапливаемом помещении, заполняются воздухом, нагнетаемым спе-

циальным компрессором.

Дренчерные установки (см. рис. 12.7) по устройству близки к

спринклерным и отличаются от последних тем, что оросители на рас-

пределительных трубопроводах не имеют легкоплавкого замка и от-

верстия постоянно открыты. Дренчерные системы предназначены

для образования водяных завес, для защиты здания от возгорания при

пожаре в соседнем сооружении, для образования водяных завес в по-

мещении с целью предупреждения распространения огня и для про-

тивопожарной защиты в условиях повышенной пожарной опасности.

Дренчерная система включается вручную или автоматически по сиг-

налу автоматического извещателя о пожаре с помощью контроль-

но-пускового узла, размещаемого на магистральном трубопроводе.

В спринклерных и дренчерных системах могут применяться и воз-

душно-механические пены. Основным огнегасительным свойством

пены является изоляция зоны горения путем образования на поверх-

ности горящей жидкости паронепроницаемого слоя определенной

структуры и стойкости. Состав воздушно-механической пены сле-

дующий: 90 % воздуха, 9,6 % жидкости (воды) и 0,4 % пенообразую-

щего вещества. Характеристиками пены, определяющими ее огнега-

475

сящие свойства, являются стойкость и кратность. Стойкость — это

способность пены сохраняться при высокой температуре во времени;

воздушно-механическая пена имеет стойкость 30—45 мин, крат-

ность — отношение объема пены к объему жидкости, из которой она

получена, достигающая 8—12.

Получают пену в стационарных, передвижных, переносных уст-

ройствах и ручных огнетушителях. В качестве пожаротушащего веще-

ства широкое распространение получила пена следующего состава:

80 % углекислого газа, 19,7 % жидкости (воды) и 0,3 % пенообразую-

щего вещества. Кратность химической пены обычно равна 5, стой-

кость около 1 ч.

Взрывозащита технологического оборудования. Ни одно производ-

ство не обходится без использования систем повышенного давления

(трубопроводов, баллонов и емкостей для хранения или перевозки

сжатых, сжиженных и растворенных газов, газгольдеров и т. д.). Лю-

бые системы повышенного давления всегда представляют потенци-

альную опасность.

Причинами разрушения или разгерметизации систем повышен-

ного давления могут быть: внешние механические воздействия, ста-

рение систем (снижение механической прочности); нарушение тех-

нологического режима; конструкторские ошибки; изменение состоя-

ния герметизируемой среды; неисправности в контрольно-измери-

тельных, регулирующих и предохранительных устройствах; ошибки

обслуживающего персонала и т. д.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается орга-

низационно-техническими мероприятиями; разработкой инструк-

тивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологи-

ческих процессов; организацией обучения и инструктажа обслужи-

вающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюде-

нием норм технологического режима, правил и норм техники

безопасности, пожарной безопасности и т. п. Кроме того, оборудова-

ние повышенного давления должно быть оснащено системами взры-

возащиты, которые предполагают:

— применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных га-

зов или паровых завес;

— защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью уст-

ройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и

клапаны, быстродействующие задвижки).

Рассмотрим средства обеспечения безопасности основных эле-

ментов систем повышенного давления.

476

Чтобы внешний вид трубопровода указывал на свойства транс-

портируемого вещества, введена их опознавательная окраска:

Вода .

Пар. .

Воздух

зеленый Кислоты

красный Щелочи

синий Горючие и негорючие жид-

оранжевый

фиолетовый

Горючие и негорючие газы желтый

кости

желтый Прочие вещества

коричневый

серый

Для выделения вида опасностей на трубопроводы наносят преду-

преждающие (сигнальные) цветные кольца, количество которых оп-

ределяет 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 тру-

бопроводы для токсичных газов испытывают на герметичность возду-

хом при пробном давлении, равном рабочему. Отсутствие утечки воз-

духа из соединений проверяют мыльным раствором или погружени-

ем узлов в ванну с водой.

Газопроводы прокладывают с небольшим уклоном в сторону дви-

жения газа, а буферную емкость снабжают в нижней части спускной

трубой с краном для систематического удаления водяного конденсата

и масла. Паропроводы снабжают конденсатоотводчиками, которые

позволяют предотвратить возникновение гидравлических ударов и

пробок. Во избежание возникновения напряжений от тепловых де-

формаций, особенно в наземных газопроводах, устраивают специ-

альные компенсаторы в виде п-образного участка.

Трубопроводы со сжиженными газами прокладывают на расстоя-

нии не менее 0,5 м от трубопроводов с горячим рабочим телом, при

этом последние изолируют, а трубопроводы с легко замерзающими

газами монтируют рядом с паропроводами и трубопроводами горячей

воды. Для предотвращения ожогов кислотами и щелочами фланце-

вые соединения трубопроводов закрывают защитными кожухами.

Трубопроводы для транспортирования жидкого и газообразного ки-

слорода периодически, а также после каждого ремонта обезжирива-

ют. Для обезжиривания используют тетрахлорид углерода, трихлор-

этилен или тетрахлорэтилен.

477

Трубопроводы, по которым в зону реакции к аппарату или устрой-

ству подаются горючее и окислитель, оборудуют специальными уст-

ройствами: автоматическими задвижками, обратными клапанами,

гидравлическими затворами, огне- и взрывопреградителями.

Стационарные сосуды, баллоны для хранения и перевозки сжатых,

сжиженных и растворенных газов: баллоны (ГОСТ 949—73*) изготов-

ляют малой (0,4...12 л), средней (20...50 л) и большой (80...500 л) вме-

стимости. Баллоны малой и средней вместимости изготовляют из уг-

леродистой стали на рабочее давление 10, 15 и 20 МПа, из легиро-

ванной 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 (послед-

него испытания) и год следующего испытания; вид термообработки

(нормализация, закалка с отпуском); рабочее и пробное гидравличе-

ское давление, МПа; вместимость баллона, л; массу баллона, кг;

клеймо ОТК; обозначение действующего стандарта.

Наружная поверхность баллонов окрашивается в определенный

цвет, на нее наносится соответствующая надпись и сигнальная поло-

са. Окраска баллонов для наиболее часто используемых промышлен-

ных газов приведена ниже:

Газ

Окраска

баллонов

Надпись

Цвет надписи Цвет полосы

Азот Черная Азот Желтый Коричневый

Аммиак Желтая Аммиак Черный Коричневый

Аргон, чистый

Серая

Аргон, чистый

Зеленый Зеленый

Ацетилен Белая Ацетилен Красный Красный

Водород Темно-зеленая Водород Красный Красный

Воздух Черная

Сжатый воздух

Белый Белый

Гелий Коричневая Гелий Белый Белый

Кислород Голубая Кислород Черный Черный

Диоксид угле-

Черная

Диоксид угле-

Желтый Желтый

рода рода

Для горючих и негорючих газов, не обозначенных в ПБОЗ-576—03

(Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работаю-

щих под давлением), предусмотрена следующая гамма цветов:

Газы Окраска баллонов Надпись Цвет надписи Цвет полосы

Все другие го- Красная Наименование Белый Белый

рючие газы газа

Все другие не- Черная Наименование Желтый Желтый

горючие газы газа

478

Сигнальная окраска баллонов и цистерн позволяет исключить об-

разование смеси «горючее — окислитель» вследствие заполнения ем-

костей рабочим телом, для которого они не предназначены.

Для предотвращения проникновения в опорожненный баллон

посторонних газов, а также для определения (в необходимых случа-

ях), какой газ находится в баллоне, или герметичности баллона и его

арматуры заводы-наполнители принимают опорожненные баллоны с

остаточным давлением не менее 0,05 МПа, а баллоны для растворен-

ного ацетилена — не менее 0,05 и не более 0,1 МПа.

Взрыв ацетиленовых баллонов может быть вызван старением по-

ристой массы (активированного угля в ацетоне), в которой растворя-

ется ацетилен. Образование смеси горючее — окислитель в кисло-

родных баллонах чаще всего связано с попаданием в его вентиль ма-

сел; в водородных — с загрязнением их кислородом, а также с появ-

лением в них окалины.

Действующие в настоящее время Правила устройства и безопасной

эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБОЗ-576—03),

распространяются на:

— сосуды, работающие под давлением воды с температурой

выше 115°С или другой жидкости с температурой, превышающей

температуру кипения при давлении 0,07 МПа, без учета гидростати-

ческого давления;

— сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше

0,07 МПа;

— баллоны, предназначенные для транспортирования и хране-

ния сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше

0,07 МПа;

— цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжи-

женных газов, давление паров которых при температуре до 50°С пре-

вышает давление 0,07 МПа;

— цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжа-

тых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление

выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения;

— барокамеры.

Правила не распространяют своего действия на:

— сосуды, изготавливаемые в соответствии с «Правилами уст-

ройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов

атомных энергетических установок», утвержденными Госатомэнер-

гонадзором России, а также сосуды, работающие с радиоактивной

средой;

479

— сосуды вместимостью не более 0,025 м

независимо от давле-

ния, используемые для научно-экспериментальных целей;

— сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м

, у которых

произведение давления в МПа на вместимость в м

не превышает

0,02;

— сосуды, работающие под давлением, создающимся при взрыве

внутри их в соответствии с технологическим процессом;

— сосуды, работающие под вакуумом;

— сосуды, состоящие из труб с внутренним диаметром не более

150 мм без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из

труб с внутренним диаметром не более 150 мм, а также рад других ти-

пов сосудов (сосуды, устанавливаемые на морских и речных судах, са-

молетах и других летательных аппаратах; воздушные резервуары тор-

мозного оборудования подвижного состава железнодорожного

транспорта, автомобилей и других средств передвижения; сосуды

специального назначения военного ведомства и т. д.);

— сосуды, на которые распространяется действие «Правил уст-

ройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давле-

нием», до пуска их в эксплуатацию должны быть зарегистрированы в

органах Госгортехнадзора России. Исключение составляют:

— сосуды 1-й группы, работающие при температуре стенки не

выше 200°С, у которых произведение давления в МПа на вместимость

в м

не превышает 0,05, а также сосуды 2, 3, 4-й групп, работающие

при указанной выше температуре, у которых произведение давления

в МПа на вместимость в м

не превышает 0,1 (к первой группе отно-

сятся сосуды, содержащие взрывоопасные и пожароопасные среды,

или вещества 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 незави-

симо от температуры стенки и расчетного давления (выше 0,07 МПа).

2, 3,4-я группы сосудов определяются расчетным давлением и темпе-

ратурой стенки, при условии, что сосуд не содержит среду, указанную

для группы 1);

— аппараты воздухоразделительных установок и разделения га-

зов, расположенные внутри теплоизоляционного кожуха;

— резервуары воздушных электрических переключателей;

— бочки для перевозки сжиженных газов, баллоны вместимо-

стью до 100 л включительно, установленные стационарно, а также

предназначенные для транспортировки и (или) хранения сжатых,

сжиженных и растворенных газов;

— генераторы (реакторы) для получения водорода, используе-

мые гидрометеорологической службой;

480