V. Основы чрезвычайных ситуаций, вызванных авариями и катастрофами на пожаро- и взрывоопасных объектах экономики
В соответствии с требованиями СниП 2.09.01-35 все строительные материалы и конструкции делятся по возгораемости на группы:
несгораемые, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются (камень, железобетон, металл);
трудно сгораемые, которые под действием огня и высокой температуры с трудом воспламеняются; тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, а при его отсутствии горение или тление прекращается (глиносоломенные смеси, асфальтобетон);
сгораемые материалы.
Под огнестойкостью понимают сопротивляемость строения огню, что характеризуется группой горючести и пределом огнестойкости (СниП 2.01.02 - 85). Самыми опасными являются сооружения, выполненные из сгораемых материалов. Но даже если сооружение выполнено из несгораемых материалов, оно выдерживает воздействие огня определенное время. Предел огнестойкости конструкции определяется временем (в часах), в течении которого не появляются сквозные трещины, сама конструкция не теряет несущие способности, не обрушивается и не нагревается до температуры выше 200 0С на противоположной от огня стороне.
По степени огнестойкости сооружения бывают I и II степени – основные конструкции таких сооружений выполнены из несгораемых материалов; III – строение с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перекрытиями; IV – деревянные оштукатуренные дома; V – деревянные строения.
Согласно нормам (ГОСТ 12.1.004 – 91, ОНТП 24 - 96) все объекты в соответствии с характером технологического процесса по пожаро- и взрывоопасности делят на категории:
категория А – горючие газы, ЛВГЖ с температурой вспышки ниже 28 0С в количестве достаточном для образования топливовоздушной смеси (ТВС) и УВВ с избыточным давлением более 5 кПа;
категория Б – горючие пыли, волокна, ЛВГЖ с температурой вспышки выше 28 0С в количестве, достаточном для образования взрывоопасных газовоздушных смесей (ГВС) и УВВ с избыточным давлением более 5 кПа;
категория В1 … В4 (пожароопасные) - горючие и трудногорючие материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или другими веществами только гореть;
категория Г – негорючие материалы в горячем состоянии, при обработке которых выделяется световая энергия, искры или пламя;
категория Д – предприятия по холодной обработке и хранению металлов и других несгораемых материалов.
В зависимости от скорости распространения пламени горение делят на дефлаграционные (несколько м/с), взрывное (десятки м/с) и детонационные (тысячи м/с). Пожары характеризуются дефлаграционным горением.
Различают три вида самоускорения химической реакции горения: тепловой, цепной и комбинированной. Реальные процессы горения идут по комбинированному механизму самоускорения (цепочно-тепловому).
Пожаро- и взрывоопасность ОЭ определяется параметрами пожароопасности и количеством используемых в технологических процессах материалов, конструктивными особенностями и режимами работы оборудования, наличием источников зажигания и условий для быстрого распространения огня.
Поражающим фактором для человека является поток лучистой энергии, излучаемый нагретыми поверхностями. Продолжительность теплового облучения человека без ощутимых последствий зависит от величины тепловыделения (Дж/с) его организма. Чтобы физиологические процессы у человека протекали нормально выделяется в нем теплота должна полностью отводится в окружающую среду. Избыток внешнего теплового излучения может привести к перегреву организма, потере сознания, ожогу или смерти. Температура кожи отражает реакцию организма на воздействие термического фактора. Если теплоотдача недостаточна, то происходит рост температуры внутренних органов. Тепловая энергия, превращаясь на горячей поверхности (очаге пожара) в лучистую, передается подобно свету другому телу, имеющему более низкую температуру. Здесь лучистая энергия поглощается и вновь превращается в тепловую.
Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек еще способен дышать несколько минут без специальных средств защиты, 116 0С. переносимость человеком высокой температуры зависит от влажности и скорости движения воздуха: чем больше влажность, тем меньше пота испаряется в единицу времени, т.е. быстрее наступает перегрев тела. При температуре окружающего воздуха выше 30 0С пот не испаряется, а стекает каплями, что резко уменьшает теплоотдачу.
Если температура нагретой поверхности ниже 500 0С, то преобладает тепловое (инфракрасное) излучение, а при температуре выше 500 0С присутствует излучение инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов. Инфракрасные лучи оказывают на человека в основном тепловое воздействие, сто приводит к уменьшению кислородной насыщенности крови, понижению венозного давления, нарушению деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем.
Для характеристики теплового используется понятие «интенсивности теплового воздействия» - мощность лучистого потока, приходящегося на единицу облучаемой поверхности. Облучение с интенсивностью до 350 Вт/м2 не вызывает неприятного ощущения, до 1050 Вт/м2 – уже через несколько минут ощущается как жжение в месте облучения, температура кожи в этом районе может повысится на 10 0С. При облучении с интенсивностью до 1400 Вт/м2 увеличивается частота пульса, а до 3500 Вт/м2 – возможны ожоги. Болевые ощущения проявляются при температуре кожи около 45 0С.
Параметром, характеризующим поражающий фактор, является световой импульс «И» - количество световой энергии, падающей за все время огненного свечения на 1 м2 освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения. Световой импульс измеряется в дж/м2 или ккал/см2. Световой импульс вызывает ожоги открытых участков тела, поражение глаз (временное или полное), пожары.
В зависимости от величины светового импульса различают ожоги разной степени:
1-й степени вызываются световым импульсом, равным 2 … 4 ккал/см2 (84 … 168 кДж/м2). При этом наблюдается покраснение кожных покровов. Лечение обычно требуется.
2-й степени вызываются световым импульсом, разным 5 … 8 ккал/см2 (210 … 336 кДж/м2). На коже образуются пузыри, наполненные прозрачной белой жидкостью. Если площадь ожога значительная, то человек может потерять работоспособность и нуждаться в лечении. Выздоровление может наступить даже, при площади ожога до 60% поверхности кожи.
Ожоги 3-й степени при величине светового импульса, равного 9 … 15 ккал/см2 (368 … 630 кДж/м2). Тогда происходит омертвление кожи с поражением росткового слоя и образованием язв. Требуется длительное лечение.
Ожоги 4-й степени при световом импульсе свыше 15 ккал/см2 (630 кДж/м2). Происходит омертвление более глубоких слоев ткани (подкожной клетчатки, мышц, сухожилий, костей).
При пожаре часть излучения проходит через прозрачные объекты, например стекло окон. Из-за преобразования световой энергии в тепловую происходит пожар. Скорость распространения пожаров в городе зависит от характера застройки и скорости ветра.
Пожары являются самым распространенным бедствием. Они могут вспыхивать в населенных пунктах, лесных массивах, на ОЭ, торфоразработках, в районах газо- и нефтедобычи, на энергетических коммуникациях, на транспорте.