Безопасность жизнедеятельности. защита в чрезвычайных ситуациях

Политехнический институт

сибирского федерального университета

Безопасность жизнедеятельности. защита в чрезвычайных ситуациях

Методические указания

Красноярск

ИПЦ ПИ СФУ

2007

УДК 614.8(07)

       

 

Рецензент

А. А. Калинин, канд. техн. наук, проф.

 

     Безопасность жизнедеятельности. Защита в чрезвычайных ситуациях: метод. указания. / сост. Ю. Д. Алимбаева, Г. В. Гебрашвили, С. Е. Груздева – Красноярск: ИПЦ ПИ СФУ, 2007. – 53 с.

 

Приведены краткие теоретические сведения по отдельным разделам курса «Безопасность жизнедеятельности », контрольные задания. Даны ссылки на нормативные документы.

Предназначены для студентов всех форм обучения любых специальностей.

 

 

Рекомендовано к изданию
Редакционно-издательским советом университета

 

 

Ó ПИ СФУ, 2007

 

 

Печатается в авторской редакции

Оформление Л. И. Вейсова

 

Гигиенический сертификат № 24.49.04.953.П.000338.05.01 от 25.05.2001 г.

Подп. в печать      . Формат    . Бумага тип. № 1. Офсетная печать.

Усл. печ. л.. Уч.-изд. л. Тираж экз.       Заказ                   С 209

Отпечатано в ИПЦ ПИ СФУ

660074, Красноярск, ул. Киренского, 28

оглавление

ВВЕДЕНИЕ 1. Аварии с выбросом аварийных химически опасных веществ (АХОВ)………………………………………………………. 1.1. Определение размеров и площади зоны    химического заражения………………………………………… 1.2. Определение времени подхода зараженного    воздуха к определенному рубежу (объекту)…………………... 1.3. Определение времени поражающего действия АХОВ………... 1.4. Определение границ возможных очагов химического    поражения и возможных потерь людей в них…………………. Задачи……………………………………………………...……………….… 2. Взрывопожаробезопасность………………………..…………. 2.1. Характеристика взрывопожароопасных   объектов и веществ…………………………………………….… 2.2. Тушение пожаров………………………………………………… 2.2.1. Тушение пожаров водой………………………………….. 2.2.2. Тушение пожаров пеной………………………………….. 2.2.3. Тушение пожаров газами…………………………...…...... 2.2.4. Тушение пожаров паром и различными составами ……. Задачи………………………………………………………………………… 3. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от природных опасностей……………..……. 3.1. Безопасность гидротехнических сооружений………………...... 3.2. Молниезащита……………………………………………………. 3.2.1. Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода… 3.2.2. Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода……. Задачи………………………………………………………………………… БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………… Приложения………………………………………………………………….

4   5   6   9 9   12 14 19   19 24 26 26 27 29 30   33 34 37 40 42 44 48 49

ВВЕДЕНИЕ

    Одним из условий устойчивого экономического развития общества является обеспечение безопасности граждан, возможное лишь при благоприятной экологической ситуации, высоком моральном и профессиональном уровне населения с участием грамотных и эрудированных специалистов.

    В нашей стране сосредоточен огромный потенциал объектов экономики, производственная деятельность которых, при определенных условиях несёт в себе опасность возникновения производственных аварий, приносящих огромные потери и материальный ущерб. Научно-технический прогресс, наряду с издавна существующими природными опасностями, добавил человечеству угрозу техногенных катастроф, реализующихся особо активно в последние десятилетия. Производственная деятельность человека, связанная с порабощением факторов и явлений природной среды и нацеленная на повышение качества жизни, породила новые задачи снижения риска в искусственно созданных системах.

    Данные о масштабе воздействия опасных и вредных факторов на население и биосферу в динамике говорят о неуклонном росте травматизма, количества аварий и катастроф, тяжести заболеваний и материального ущерба.

    Всё вышесказанное предопределяет необходимость того, что современные инженеры и другие специалисты должны быть в достаточной мере подготовлены к соответствующей обстановке для успешного решения задач по обеспечению безопасности жизнедеятельности работающих и населения, профилактике техногенных катастроф и ликвидации их последствий, а также последствий стихийных бедствий.

    В соответствии с Федеральным законом «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера» специалист должен уметь: проводить контроль параметров, воздействующих на организм человека со стороны внешней среды, сопоставляя с нормативными требованиями; планировать и осуществлять мероприятия по повышению устойчивости производственных систем; осуществлять безопасную эксплуатацию объектов; планировать мероприятия по защите персонала и населения в чрезвычайных ситуациях, принимать участие в спасательных работах при ликвидации последствий чрезвычайных ситуациях.

    Целью методических указаний является выработка у будущих специалистов навыков в определении параметров, характеризующих потенциальную опасность природных явлений и технических систем при анализе риска, а также развитие конструктивного мышления в выборе средств и методов для его снижения.

 

Аварии с выбросом аварийных

 химически опасных веществ (АХОВ)

К химически опасным объектам (ХОО) относят предприятия химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, где обращаются опасные химические вещества (ХОВ).

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – это опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях.

Влияние заражённого воздуха на здоровье персонала ХОО и населения оценивается количественной характеристикой поражающего действия АХОВ – токсической дозой (токсодоза).

Токсодоза – это произведение концентрации АХОВ на время нахождения незащищённого человека в заражённом воздухе. Выражается в мг*мин/л. Если помимо ингаляционного имело место пищевое отравление или нанесение на кожу, то размерности соответственно – мг/кг, мг/см² .

При аварийном выбросе химически опасное вещество поступает в атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля, образуя в зависимости от физических свойств и агрегатного состояния ХОВ:

Первичное облако – формирующееся в результате мгновенного (1–3 мин) перехода ХОВ в атмосферу;

Вторичное облако зараженного воздуха – образующееся при испарении разлившегося ХОВ с подстилающей поверхности.

Масштабы заражения рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:

для сжиженных газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов – только по первичному облаку;

для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды – только по вторичному облаку.

На основании проведённых расчётов разрабатывают мероприятия по защите людей и окружающей среды от химического заражения.

При возникновении аварии формируется: зона химического загрязнения – территория на которую распространилось облако; зона химического поражения – территория, в пределах которой в результате воздействия ОХВ произошло массовое поражение людей.

Количественные характеристики выброса аварийно опасных химических веществ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям.

Под эквивалентным количеством понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Эквивалентное количество вещества определяется с учётом условий хранения АХОВ, его физико-химических свойств, пороговой токсодозы, температуры и степени вертикальной устойчивости воздуха, скорости ветра. Обычно эквивалентное количество в 3–700 раз меньше реального количества вещества, содержащегося на объекте или поступившего в окружающую среду.

 

Таблица 1.6

 

Время испарения некоторых АХОВ, ч (скорость ветра V ₁=1 м/с)

 

Сильнодействующие ядовитые вещества	Вид хранилища
	необвалован-ное	обвалованное
Хлор Фосген Аммиак Сернистый ангидрид Сероводород	1,3 1,4 1,2 1,3 1	22 23 20 20 19

 

Для скоростей ветра больших, чем указанные в табл. 1.6, вводят поправочный коэффициент, имеющий следующие значения:

скорость ветра, м/с              1   2  3   4   5  6

поправочный коэффициент: 1 0,7 0,55 0,43 0,37 0,32

Определение границ возможных очагов химического поражения

Задачи

Задача 1. Определить размеры зоны химического заражения через час после разрушения емкости, содержащей эквивалентное количество жидкого аммиака – 1 т, хранящегося в изотермическом состоянии. Облако АХОВ движется в сторону цеха, расположенном на расстоянии 1,3 км от ёмкости, где работает 450 чел с 30 %-ной обеспеченностью противогазами. Метеоусловия – ясная ночь, скорость северного ветра 3 м/с, температура воздуха –3 °С. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ рассчитать время поражающего действия.

 

Задача 2. В результате аварии на объекте, расположенном на расстоянии 9 км от населенного пункта, разрушены коммуникации со сжиженным сероводородом эквивалентным 5 т. Метеоусловия: изотермия, скорость восточного ветра 1,5 м/с, температура воздуха –7 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, и время поражающего действия АХОВ. В населенном пункте проживает 735 чел, их которых 30 % находятся дома. Оценить масштабы заражения через 1,6 ч после аварии, количество пострадавших.

 

Задача 3. Облачным утром в результате взрыва авиабомбы разрушена обвалованная емкость с фтористым водородом. Скорость юго-западного ветра 2 м/с, температура воздуха 11 °С. Определить размеры и площади зоны химического заражения через 0,5 ч, если в атмосферу поступило 3 эквивалентных т фтористого водорода. Оценить число жертв на расстоянии 0,9 км, при условии, что в зону попало 200 чел, из которых 75 % в противогазах. Рассчитать время подхода облака к данному рубежу и время поражающего действия

 

Задача 4. На химическом заводе c численностью персонала, работающего в данную смену – 300 чел., в результате аварии разрушена необвалованная емкость, содержащая 20 т эквивалентного количества цианистого водорода. Рабочие и служащие завода обеспечены противогазами на 85 %. Определить возможные потери служащих на заводе и их структуру. Рассчитать также время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, и время поражающего действия АХОВ, если село расположено на расстоянии 12 км по ветру от завода. Оценить масштабы заражения при западном ветре – 4 м/с, ясным вечером при температуре воздуха 20 °С.

 

Задача 5. В результате аварии на объекте разрушилась обвалованная ёмкость, содержащая 10 т эквивалентного количества нитрила акриловой кислоты. Цех расположен в 380 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 124 чел., противогазами обеспечены на 50 %. Метеоусловия: ясный день, скорость ветра 3 м/с, температура воздуха 0 °С. Оценить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия АХОВ и потери персонала. Изобразить зоны заражения с указанием размеров через 20 минут.

 

Задача 6. Определить размеры зоны химического заражения через 1,5 часа после разрушения емкости, содержащей эквивалентное количество сжиженного сернистого ангидрида – 30 т. Ёмкость необвалованная. Рассчитать число пострадавших, если на объекте находится 830 чел, обеспеченность противогазами – 60 %. Метеоусловия: температура окружающей среды –12 °С, пасмурный день, ветер южный 6 м/с. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ. Вычислить временные параметры на расстоянии 1340 м от ёмкости.

 

Задача 7. В 5-ти км от населенного пункта произошлаавария грузового поезда, в результате чего разрушились две цистерны, содержащие 100 т сероуглерода (эквивалентное количество). Метеоусловия: вечер; ясно; северо-восточный ветер 3,5 м/с; температура воздуха 10 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия АХОВ и число жертв, если 120 чел в этот момент находились на улице, 204 – дома. Изобразить зону заражения через 4 ч после аварии.

 

Задача 8. В результате аварии на объекте разрушилась обвалованная ёмкость, содержащая 70 т эквивалентного количества формальдегида. Производственный цех расположен в 230 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 130 чел., противогазами обеспечены на 70 %.

Определить возможные потери служащих на заводе и их структуру. Рассчитать также все возможные параметры, если авария произошла пасмурным зимним днём с температурой воздуха –13 °С, ветер 4 м/с в сторону цеха. Время, прошедшее после аварии, – 1,4 ч.

Задача 9. В результате аварии на объекте разрушилась необвалованная технологическая ёмкость, содержащая эквивалентное количество фтора – 300 т. Цех расположен в 200 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 249 чел., противогазами обеспечены на 40 %. Метеоусловия: ясное утро, скорость южного ветра 3 м/с, температура воздуха –10 °С. Оценить потери персонала, время поражающего действия АХОВ. Рассчитать, через какое время облако распространится на расстояние 1 км.

Задача 10. Определить размеры и площади зоны химического заражения через 2,5 часа после разрушения необвалованной емкости, содержащей эквивалентное количество хлора – 500 т. Метеоусловия: пасмурная ночь, температура воздуха +7 °С, ветер 6 м/с в сторону цеха, западный. Рассчитать через какое время облако АХОВ распространится на 600 м от места аварии, и каково будет число жертв, если общее число людей – 408 чел, 80 % которых обеспечены противогазами.

 

Задача 11. На расстоянии 1,4 км от села произошлаавария грузового поезда, в результате чего разрушились две цистерны, содержащие 10 т аммиака под давлением (эквивалентное количество). В момент подхода облака заражённого воздуха (рассчитать время) 40 % людей из 320 находились на улице, остальные в домах. Противогазами не обеспечены. Определить время поражающего воздействия и число пострадавших. Метеоусловия: вечер, переменная облачность, ветер юго-восточный 1 м/с, температура окружающей среды +15 °С. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ.

Задача 12. В результате аварии на объекте разрушилась обвалованная ёмкость, содержащая 15 т эквивалентного количества фтористого водорода. Производственный цех расположен в 115 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 230 чел., противогазами обеспечены на 25 %.

Определить возможные потери служащих на заводе и их структуру. Рассчитать также время подхода облака зараженного воздуха к производственному цеху и время поражающего действия АХОВ, если авария произошла пасмурной ночью, ветер юго-восточный 3 м/с в сторону цеха, температура окружающей среды +6 °С. Изобразить зоны заражения через 1,8 ч после аварии.

 

Задача 13. Разрушилась обвалованная технологическая ёмкость, содержащая эквивалентное количество цианистого водорода – 0,5 т. Цех расположен в 30 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 60 чел., противогазами обеспечены на 70 %. Метеоусловия: ясное утро, скорость юго-восточного ветра 2,5 м/с, температура воздуха +20 °С. Оценить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия АХОВ, масштабы заражения через 0,6 ч и потери персонала.

Задача 14. В результате аварии грузового поезда на железнодорожной станции разрушились три цистерны, содержащие 5 т нитрил акриловой кислоты (эквивалентное количество). Местность открытая. Село с населением 1200 чел. расположено в 0,8 км от места аварии. В момент подхода облака заражённого воздуха 70 % людей находились на улице и 30 % в домах. Противогазами не обеспечены. Метеоусловия: ясный день, ветер 4 м/с северного направления, температура воздуха +5 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, и время поражающего действия АХОВ. Рассчитать количество пострадавших и масштабы заражения через 45 минут после ЧС.

Задача 15. Оценить химическую обстановку (все возможные параметры) через 3 ч при разрушении на объекте ёмкости, содержащей 50 т эквивалентного количества сернистого ангидрида. Цех расположен в 300 м от места аварии на закрытой местности. Численность рабочих и служащих в цехе 120 чел., противогазами обеспечены на 60 %. Метеоусловия: пасмурный вечер, ветер 2 м/с восточный, 17 °С – температура воздуха. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ.

 

Задача 16. Определить размеры и площади зоны химического заражения через 1,5 часа после разрушения необвалованной емкости, содержащей эквивалентное количество сероводорода – 60 т. Метеоусловия: пасмурный день, температура воздуха –10 °С, ветер северо-восточный 4,5 м/с. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ. Рассчитать потери населения на расстоянии 0,8 км, если из 500 чел на открытой местности 10 % имеют противогазы.

Задача 17. Разрушилась технологическая ёмкость, содержащая эквивалентное количество сероводорода – 100 т. Цех расположен в 250 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 114 чел., противогазами не обеспечены. Метеоусловия: день, ясно, ветер 3 м/с (северо-восточный), температура воздуха 0 °С. Оценить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия, масштабы заражения АХОВ через 2 ч и потери персонала.

Задача 18. Пасмурным утром в результате аварии на технологической ёмкости в атмосферу поступило эквивалентное количество сероуглерода 50 т. Скорость западного ветра 2 м/с, температура воздуха –5 °С. Определить размеры и площади зоны химического заражения спустя 1 ч после аварии. Рассчитать через какое время облако АХОВ распространится на 8 км от места аварии, и каково будет число жертв, если общее число людей – 960 чел, противогазами не обеспечены.

 

Задача 19. Оценить химическую обстановкучерез 3,5 часа после разрушения обвалованной емкости, содержащей эквивалентное количество сжиженного фосгена, равное 60 т в селе, расположенном на расстоянии 2,3 км от места аварии. Метеоусловия: ночь, пасмурно, ветер со скоростью 4 м/с северо-восточный, температура воздуха +13 °С. Количество жителей села – 1500 чел, из которых 50 % находятся дома, остальные обеспечены противогазами на 20 %.

 

Задача 20. В результате аварии на объекте разрушилась необвалованная технологическая ёмкость, содержащая 80 т эквивалентного количества жидкого хлора. Производственный цех расположен в 700 м от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе 176 чел., противогазами обеспечены на 60 %. Метеоусловия: темература окружающей среды +1 °С, пасмурный вечер, скорость ветра 6 м/с южного направления. Определить время подхода облака зараженного воздуха к цеху и время поражающего действия АХОВ. Рассчитать количество пострадавших и масштабы заражения через 2 ч 15 минут после ЧС.

Взрывопожаробезопасность

 

Тушение пожаров

В практике тушения пожаров наибольшее распространения получили следующие способы прекращения горения: 1) изоляция очага горения от воздуха или снижение путем разбавления воздуха негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не может происходить горение; 2) охлаждение очага горения ниже определенных температур (температур самовоспламенения, воспламенения, вспышки горючих веществ и материалов); 3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени; 4) механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи газа или воды; 5) создание условий огнепреграждения, т.е. таких условий, при которых пламя распространяется через узкие каналы.

Выбор огнетушащих веществ, составов и автоматических установок пожарной сигнализации, количества, быстродействия и производительности установок пожаротушения следует проводить на стадии проектирования технологических процессов в зависимости от физико-химических свойств перерабатываемых веществ и средств тушения.

Если по условиям технологического процесса при аварии возможен единовременный пожар нескольких различных горючих веществ и материалов, отличающихся друг от друга пожароопасными свойствами и характеристиками тушения, то расчет и проектирование установок пожаротушения должны быть произведены по наиболее неблагоприятному для ликвидации пожара веществу или продукту.

Если по условиям совместимости огнетушащих веществ с горючими материалами назначение общего для всех огнетушащего агента нецелесообразно, то допустимо применение нескольких огнетушащих веществ. При этом группы горючих веществ, совместимых с одним из огнетушащих составов, должны быть пространственно разделены или вынесены в отдельные помещения.

Выбор огнетушащих веществ и составов для тушения пожаров необходимо проводить в соответствии с данными таблицы 2.1.

Таблица 2.1

Классификация пожаров

Класс пожара	Характеристика горючей среды или горящего объекта	Рекомендуемые огнетушащие составы и средства
1	2	3
А	Обычные твердые горючие материалы (дерево, уголь, бумага, резина, текстильные материалы и др.)	Все виды огнетушащих средств (только на начальной стадии), водопенные огнетушащие вещества, вода со смачивателями
В	Горючие жидкости и плавящиеся при нагревании материалы (мазут, бензин, лаки, масла, спирт, стеарин, каучук, некоторые синтетические материалы и др.)	Распыленная вода, все виды водопенных составов, составы на основе галогеналкилов, порошки, газоаэрозольные составы
С	Горючие газы (водород, ацетилен, углеводороды и др.)	Газовые составы: инертные разбавители (N2, СО2), галогеноуглеводороды, порошки, вода аэрозольного распыла с добавками и без, вода как средство охлаждения, газоаэрозольные составы
D	Металлы и их сплавы (калий, натрий, алюминий, магний)	Порошки (при спокойной подаче на горящую поверхность)
Е	Оборудование под напряжением	Порошки, СО2, хладоны, газоаэрозольные составы

Тип и параметры установок пожаротушения следует выбирать в соответствии с действующим нормативным документом по противопожарной защите зданий и сооружений. Рекомендуемый перечень нормативных документов приведен в табл П.3.

2.2.1. Тушение пожаров водой

 

Огнегасительная способность воды обуславливается охлаждающим действием, разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени.

Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами (ручными и лафетными).

К установкам водяного автоматического пожаротушения относятся сплинклерные и дренчерные установки.

Сплинклерная установка представляет собой разветвленную, заполненную водой систему труб, оборудованную сплинклерными головками. Выходные отверстия сплинклерных головок закрываются легкоплавкими замками, которые при воздействии определенной температуры (замки рассчитаны на 72, 93, 141 и 182 С) распаиваются и вода из системы под давлением выходит из отверстия головки и орошает конструкции и оборудование в зоне действия сплинклерной головки.

Дренчерные установки представляют собой систему трубопроводов, на которых расположены специальные головки-дренчеры с диаметром открытых выходных отверстий 8, 10 и 12,7 мм лопастного или разведочного типа, рассчитанных на орошение не более 12 м² площади пола.

 

2.2.2. Тушение пожаров пеной

 

Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействия с водой. Огнегасительные свойства пены определяются ее кратностью – отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. На эти свойства пены оказывают влияние также природа горючего вещества, условия протекания пожара и подачи пены.

В зависимости от способа получения огнегасительные пены подразделяются на химические и воздушно-механические.

Химическую пену применяют для тушения легковоспламеняющихся жидкостей и горючих жидкостей и других веществ, которые можно тушить водой. Она образуется при смешивании растворенной в воде щелочи (с пенообразующими добавками) с кислотой. Разрушаясь при нагревании, она выделяет углекислый газ, который снижает концентрацию кислорода в зоне горения. Химическая пена значительно легче огнеопасных жидкостей, и поэтому, перемещаясь по горящей поверхности, она преграждает выход паров горящей жидкости в зону горения и тушит пожар.

Воздушно-механическую пену используют для тушения горючих жидкостей, а также закрытых объемов (маслоподвалы, насосно-аккумуляторные станции). Ее получают с помощью генератора пены. Воздушно-механическая пена не вызывает коррозии металлов, почти неэлектропроводна и экономична.

 

2.2.3. Тушение пожаров газами

 

При тушении пожаров газами используют двуокись углерода, азот, дымовые или отработаннее газы, пар, а также аргон и другие газы.

Огнегасительное действие названных составов заключается в разбавлении воздуха и в снижении в нем содержания кислорода до концентрации, при которой прекращается горение. Огнегасительный эффект при разбавлении указанными газами обусловливается потерями тепла на нагревание разбавителей и снижением теплового эффекта реакции. Особое место огнегасительных составов занимает двуокись углерода (углекислый газ). Углекислотные огнетушители ОУ–5, ОУ–8, УП–2М применяют для тушения складов ЛВЖ, аккумуляторных станций, сушильных печей, стендов для испытания электродвигателей, электрооборудования и т.п.

Следует помнить, однако, что двуокись углерода нельзя применять для тушения веществ, в состав молекул которых входит кислород, щелочных и щелочноземельных металлов, а также тлеющих материалов. Для тушения этих веществ применяют азот или аргон, причем последний применяют в тех случаях, когда имеется опасность образования нитридов металлов, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительностью к удару.

Расчет установки для тушения пожара углекислотой производится по следующей методике:

1. Определение количества огнегасительного газового состава по формуле, кг:

 

                                             ,

 

где G _В = 0,7 кг/м³  – огнегасительная концентрация газового состава для углекислоты;  – количество углекислоты, остающейся в установке после окончания ее работы,кг;  – объём помещения, м³;  – коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения.

2. Определение потребного количества рабочих баллонов с углекислотой, шт:

 

                                                 ,

где  л–объем баллона, при 25 л в баллоне содержится 15,6 кг углекислоты;  кг/л – плотность углекислоты;  – коэффициент наполнения.

3. Количество резервных баллонов принять равным числу рабочих баллонов.

4. Определение пропускной способности трубопровода, кг/с:

 

                                             ,

где  Н/м³ – удельное давление углекислоты в начале трубопровода (в баллонах);  Н/м³ – плотность углекислоты в начале трубопровода (в баллонах); А – удельное сопротивление трубопровода, принять при диаметре трубопровода 40 мм(условном и расчетном) равным 0,044–0,027.

2.2.4. Тушение пожаров паром и различными составами

 

Тушение пожаров паром применяется для пожарной защиты закрытых технологических аппаратов или объектов с ограниченным воздухообменом, а также для тушения пожаров на открытых площадках. Для тушения пожаров необходимо создать огнегасительную концентрацию водяного пара в воздухе, составляющую 35% от объема. Для тушения используется насыщенный и отработанный (мятый) водяной пар технологического назначения. Пар при тушении подается стационарными установками и ручными стволами. Наибольшее распространение получили стационарные установки с ручным, дистанционным и автоматическим включением.

Все описанные выше огнетушащие составы оказывают пассивное действие на пламя. Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие. Наибольшее применение в пожаротушении нашли огнетушащие составы – ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтора, хлора, брома).

В последние годы в качестве средств тушения пожаров применяют порошковые составы на основе неорганических солей щелочных металлов. Они отличаются высокой огнетушащей эффективностью и универсальностью, т.е. способностью тушить любые материалы, в том числе нетушимые другими средствами.

Порошковые составы являются, в частности, единственным средством тушения пожаров щелочных металлов, алюминийорганических и других металлоорганических соединений.

Широко используются составы на основе карбонатов и бикарбонатов калия и натрия. Кроме того, для получения порошков используют фосфорно-амонийные соли, хлориды калия и натрия и др. По области применения эти составы подразделяются на порошки общего и специального назначения. К первым, например, относят порошки ПСБ–3, П–1А, ПФ, предназначенные для тушения древесины и ряда других углеродосодержащих твердых материалов, а также ЛВЖ и ГЖ. Специальные порошки – МГС на основе графита для тушения металлов; порошок СИ–2. предназначенный для тушения алюминийорганических и ряда других пирофорных (самовоспламеняющихся на воздухе) соединений.

 

Задачи

 

Задача 1. В производственном помещении объемом V м³ был пролит бензин А–76 в количестве Q =1 л. Температура в помещении °С. Радиус лужи бензина r = 100 см. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.

 

Задача 2. Рассчитать установку для тушения пожара углекислотой в помещении завода. Объем защищаемого помещения =450 м³. Коэффициент =1. Длина трубопровода от установки до места тушения загорания =75 м.

 

Задача 3. Определить время, в течение которого испарится бензин А–76 при проливе в производственном помещении объемом V =20 м³. Количество бензина Q =2 л. Температура в помещении °С. Радиус лужи бензина r =200 см. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.).

 

Задача 4. Определить необходимые параметры для тушения пожара углекислотой в помещении завода объемом =600 м³. Коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения =1,5. Длина трубопровода от установки до места тушения загорания =40 м.

 

Задача 5. В производственном помещении объемом V =30 м³ был пролит бензин А–76 в количестве Q =3 л. Температура в помещении °С. Радиус лужи бензина r =300 см. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.

 

Задача 6. Объем помещения завода =900 м³. Коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения =1,1. Рассчитать установку для тушения пожара углекислотой в помещении завода. Длина трубопровода от установки до места тушения загорания =25 м.

 

Задача 7. Рассчитать время, в течение которого образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха в производственном помещении. Объем помещения V =25 м³, марка бензина А–76 в количестве Q =2,5 л. Температура в помещении °С. Радиус лужи бензина r =250 см. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Определить все необходимые параметры.

 

Задача 8. Рассчитать установку для тушения пожара углекислотой в помещении завода. Объем защищаемого помещения =750 м³. Коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения =1,4. Длина трубопровода от установки до места тушения загорания =60 м.

 

Задача 9. В производственном помещении объемом V =33 м³ был пролит бензин А-76 в количестве Q =3,3 л. Температура в помещении °С. Радиус лужи бензина r =230 см. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.

 

Задача 10. Необходимо предусмотреть углекислотную установку пожаротушения в помещении завода. Объем помещения =500 м³. Коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена, утечки углекислоты через неплотности и проемы защищаемого помещения =2. Длина трубопровода от установки до места тушения загорания =90 м.

 

Задача 11. В гараже объемом V =10 м³ пролили 1,5 л бензина А–76. Образовалась лужа радиусом r =150 см. Температура в помещении °С. Атмосферное давление в помещении 0,1 МПа (760 мм рт. ст.). Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.

 

Задача 12. Рассчитать установку для тушения пожара углекислотой в помещении завода. Объем защищаемого помещения =830 м³