Пожар класса «F» — горение радиоактивных материалов и отходов.

 

Стадии развития пожаров.

При горении твердых и жидких горючих веществ различают три стадии развития пожара:

начальная (загорание) неустойчива, температура в зоне пожара сравнительно низкая, высота факела пламени небольшая и площадь очага горения не более 1—2 м. Температура наружной среды повышается незначительно и только у самого очага горения. На этой стадии горение может быть быстро прекращено применением простейших средств (одного-двух огнетушителей и т. п.);

вторая характеризуется тем, что выделяющееся при горении тепло усиливает процесс разложения и испарения горючих веществ. Площадь горения и факел пламени увеличиваются и горение переходит в устойчивую форму, значительно повышается температура окружающей среды и усиливается действие лучистой энергии. Для ликвидации пожара на этой стадии требуется применение водяных или пенных струй или большого числа первичных средств тушения;

третья, характеризуется большой площадью горения (десятки квадратных метров), высокой температурой, большой площадью излучающих поверхностей (десятки квадратных метров), конвективными потоками, деформацией и обрушением конструкций.

При воспламенении горючих газов горение развивается настолько быстро, что стадии развития пожара обычно не различаются (скорость распространения пламени не менее 1,0 м/с). Если воспламенение произошло при выходе газа из небольших отверстий (через пропуски в соединениях труб, горловины люков), то горение может принять устойчивую форму и дальше не распространяться.

 

Тушение пожара сводится к активному (механическому, физическому или химическому) воздействию на зону горения для нарушения устойчивости реакции одним из принятых средств пожаротушения.

Нарушение теплового равновесия и понижение температуры в зоне горения может быть достигнуто при пожаротушении или увеличением скорости потерь тепла или уменьшением скорости выделений тепла в зоне горения.

Тушение пожаров с реакцией горения теплового характера обычно достигается увеличением потерь тепла в окружающую среду, физическими способами пожаротушения.

Тушение пожаров, протекающих по реакции горения цепного характера, легче достигается уменьшением выделений тепла реакции горения химическим способом. На практике горение при пожаре носит и тепловой и цепной характер, поэтому одновременно применяют оба способа пожаротушения.

 

Неустойчивость горения и его полная ликвидация достигаются применением тех или иных огнетушащих веществ, которые взаимодействуют с зоной горения при пожаре. Пожаротушение с использованием этих веществ основано на физико-химическом эффекте, возникающем при их взаимодействии с зоной горения. Поэтому для различных способов пожаротушения предусмотрен определенный набор подобных веществ.

Для тушения пожаров широкое применение находят такие вещества, как вода, ее пары, а также другие жидкости, газы и твердые порошки некоторых веществ, обладающих наиболее эффективным пожаротушащим действием.

 

Огнетушащее вещество — это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения. Огнетушащие вещества могут быть в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Эффективность пожаротушения зависит от способа, вещества и средства пожаротушения. При этом необходимо учитывать, условия протекания процесса горения (режим горения — ламинарный, переходной или турбулентный, толщину горящего слоя-вещества, масштаб горения), физико-химические и химические свойства горючих веществ, их свойства по пожаро- и взрывоопасное™, дисперсность, а также метеорологические условия (атмосферные осадки, ветер) и ряд других факторов.

Существенную роль играет также место очага горения. В зависимости от того, где происходит горение — в помещении, внутри аппарата или на открытом воздухе применяются и различные вещества, средства и способы пожаротушения.

При выборе вещества для пожаротушения необходимо учитывать его совместимость с горящим материалом, т. е. исключать возникновение взрыва, выделение ядовитых веществ и т. и.

Наиболее широко применяемым огнетушашим веществом является вода.

 

 

106 Физико-химические условия подавления горения. Классификация средств пожаротушения.

 

Горение — это интенсивные химические окислительные реакции. которые сопровождаются выделением тепла и свечением.
Горение возникает при наличии горючего вещества, окислителя и источника воспламенения. В качестве окислителей в процессе горения могут выступать кислород, азотная кислота, псроксид натрия, бертолетова соль, перхлораты, нитросоединения и др. В качестве горючего — многие органические соединения, сера, сероводород, колчедан, большинство металлов в свободном виде, оксид углерода, водород и т. д.

 

Для того, чтобы прервать реакцию горения, необходимо нарушить условия ее возникновения и поддержания. Обычно для тушения используют нарушение двух основных условий устойчивого состояния — понижение температуры и режим движения газов.

Понижение температуры может быть достигнуто путем введения веществ, которые поглотают много тепла в результате испарения и диссоциации (например, вода, порошки).

Режим движения газов может быть изменен путем сокращения и ликвидации притока кислорода.

 

Классификация средств пожаротушения: Средства пожаротушения:

• Подручные (Песок, вода)
• Табельные (Огнетушитель, топор, багор, ведро,…)
• Системы автоматического пожаротушения.

 

Огнетушители:

По тушащему веществу:

• Пенные:
• Химические;
• Воздушные.
• Газовые;
• Порошковые;
• Комбинированные (Углекислотные).

 

По объему:

• Ручные мало-литровые (до 5 литров);
• Промышленные ручные (от 5 до 10 литров);
• Стационарные и передвижные (более 10 литров).

 

По способу подачи огнетушащего состава:

• Под давлением газов, образующихся в результате химической реакции;
• Под давлением газов, подаваемых из специального баллончика;
• Под давлением газов, закаченных в корпус огнетушителя;
• Под собственным давлением огнетушащего средства.

 

 

107 Принципы тушения горящих веществ. Средства пожаротушения. Огнетушащие свойства воды. Пожарный водопровод.

Основные способы пожаротушения:

• охлаждение очага горения или горящего материала ниже определенных температур;
• изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода в воздухе путем разбавления негорючими газами;
• механический срыв пламени сильной струей воды или газа; торможение (ингибирование) скорости реакции окисления;
• создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение которых ниже установленного диаметра.

 

К средствам тушения относятся огнетушащие вещества и составы. В качестве средств тушения используют воду, пены (воздушно-механические различной кратности и химические), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха или диоксида углерода; инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы); гомо- геновые ингибиторы, низкокипящие гологеноуглероды-хлодоны; гетерогенные ингибиторы — огнетушашие порошки; комбинированные составы.

 

Для тушения обычных твердых материалов (дерево, уголь, бумага резина, текстиль и др.) используют все виды средств, прежде всего вода.

 

Для тушения ЛВЖ, ГЖ, плавящихся при нагреве материалы (каучук, стеарин и др.) используют распыленную воду, пену, хладоны, порошки.

 

Для тушения горючих материалов, в т.ч. сжиженных, используются газовые составы, порошки, вода — для охлаждения оборудования.

 

Для тушения металла и их сплавов, металлосодержащих соединений используются только порошки.

 

Для тушения электроустановок под напряжением используются хладоны, порошки, диоксид углерода.

 

Огнетушащие свойства воды.

Вода является одним из наиболее доступных, дешевых и широко распространенных огнегасительных средств, пригодных для тушения как малых, так и больших пожаров. Огнегасительные свойства воды заключаются в том, что она имеет большую теплоемкость, способна отнимать от горящих веществ значительное количество тепла, снижая температуру очага горения до такой, при которой горение становится невозможно. Воду нельзя применять:

 

· для тушения веществ, вступающих с ней в реакцию, например, металлов калия и натрия. Выделяющийся водород в смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь.

 

· при тушении электрических установок, находящихся под напряжением, а также при тушении карбида кальция из-за возможности взрыва выделяющегося при этом ацетилена.

 

Для пожаротушения вода применяется в виде компактных струй, в распыленном состоянии, тонкодисперсном состоянии, а также в виде воздушно-механической пены. Применять компактные струи при тушении горящих легковоспламеняющихся жидкостей нельзя, так как при этом происходит растекание жидкости, всплывающей на поверхность воды, что способствует увеличению зоны горения.

 

Внутренний пожарный водопровод представляет собой систему труб и запорной арматуры позволяющую получить доступ к воде для тушения пожара практически в любой точке внутри здания. Он может быть подключен к бытовой системе водоснабжения или к выделенному пожарному водопроводу.

Основное предназначение внутреннего пожарного водопровода – это борьба с очагами возгорания на начальной стадии, до прибытия машин пожарной службы. Это позволит локализовать очаги возгорания, и не даст им перерасти в масштабный пожар. При наиболее благоприятном исходе очаг возгорания может быть полностью потушен.

Пожарные водопроводы делятся по величине напора на:

высокого давления;

низкого давления.

 

Во внутренних пожарных водопроводах высокого давления оно формируется за счет применения мощных стационарных насосов, которые включаются только при обнаружении пожара. Насосы устанавливаются в специально выделенных помещениях или зданиях. Должна быть обеспечена возможность запуска пожарных насосов не позднее чем через пять минут после поступления сигнала об обнаружении пожара.

 

В пожарных водопроводах низкого давления для обеспечения необходимого напора применяют передвижные насосные установки, мотопомпы или пожарные автоцистерны. Минимально допустимый напор воды во внутреннем водопроводе низкого давления должен быть достаточен для формирования струи длинной 10 метров от пожарного ствола.

 

 

108 Средства пожаротушения. Тушение пенами и порошками.

К средствам тушения относятся огнетушащие вещества и составы. В качестве средств тушения используют воду, пены (воздушно-механические различной кратности и химические), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха или диоксида углерода; инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы); гомо- геновые ингибиторы, низкокипящие гологеноуглероды-хлодоны; гетерогенные ингибиторы — огнетушашие порошки; комбинированные составы.

 

Для тушения обычных твердых материалов (дерево, уголь, бумага резина, текстиль и др.) используют все виды средств, прежде всего вода.

 

Для тушения ЛВЖ, ГЖ, плавящихся при нагреве материалы (каучук, стеарин и др.) используют распыленную воду, пену, хладоны, порошки.

 

Для тушения горючих материалов, в т.ч. сжиженных, используются газовые составы, порошки, вода — для охлаждения оборудования.

 

Для тушения металла и их сплавов, металлосодержащих соединений используются только порошки.

 

Для тушения электроустановок под напряжением используются хладоны, порошки, диоксид углерода.

 

Тушение пеной

Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей применяют пену — смесь газа с жидкостью.

Пены представляют собой систему, в которой дисперсной фазой всегда является газ; пузырьки газа заключены в тонкие оболочки — пленки из жидкости. Пузырьки газа могут образовываться внутри жидкости в результате химических процессов, или механического смешения газа (воздуха) с жидкостью. Чем меньше размеры пузырьков газа и поверхностное натяжение пленки жидкости, тем более устойчива пена (меньшая возмож-
ность разрушения пленки).

При небольшой плотности (0.1—0.2 г/см'') пена растекается по поверхности горяшей жидкости, изолирует ее от пламени и поступление паров в зону горения прекращается; одновременно охлаждается поверхность жидкости.

Для тушения пожаров применяют устойчивую пену, которая может быть получена при введении в воду небольших количеств (3—4%) вещества, способного снизить поверхностное натяжение пленки воды.

 

Тушение порошками.

Для ликвидации небольших загораний, не поддающихся тушению водой или другими огиетушащими веществами, применяют различные порошковые составы, Принцип тушения порошковыми составами заключается либо в изоляции горящих материалов от доступа к ним воздуха, либо в изоляции паров и газов от зоны горения.

Порошковые составы обладают следующими преимуществами: высокая огнетушашая эффективность, универсальность, возможность тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, а также использования при минусовых температурах. Порошковые составы применяют для тушения металлов и мсталлоорганических соединений, пирофорных веществ. для тушения газового пламени.

Порошковые составы не лишены недостатков: это слеживаемость и комкование. Однако получение порошков по современой технологии резко улучшило их сопротивляемость слеживаемости и обеспечило хорошую текучесть, что резко повысило их применение.

 

 

109 Средства пожаротушения. Тушение инертными разбавителями.

К средствам тушения относятся огнетушащие вещества и составы. В качестве средств тушения используют воду, пены (воздушно-механические различной кратности и химические), представляющие собой коллоидные системы, состоящие из пузырьков воздуха или диоксида углерода; инертные газовые разбавители (диоксид углерода, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы); гомо- геновые ингибиторы, низкокипящие гологеноуглероды-хлодоны; гетерогенные ингибиторы — огнетушашие порошки; комбинированные составы.

 

Для тушения обычных твердых материалов (дерево, уголь, бумага резина, текстиль и др.) используют все виды средств, прежде всего вода.

 

Для тушения ЛВЖ, ГЖ, плавящихся при нагреве материалы (каучук, стеарин и др.) используют распыленную воду, пену, хладоны, порошки.

 

Для тушения горючих материалов, в т.ч. сжиженных, используются газовые составы, порошки, вода — для охлаждения оборудования.

 

Для тушения металла и их сплавов, металлосодержащих соединений используются только порошки.

 

Для тушения электроустановок под напряжением используются хладоны, порошки, диоксид углерода.

 

Для предупреждения взрыва при скоплении в помещении горючих газов или паров наиболее эффективный способ зашиты— создание среды, не поддерживающей горения. Это достигается при применении в качестве средств пожаротушения инертных разбавителей — диоксида углерода, азота, аргона, водяного пара, дымовых газов и некоторых галогенсодержащих веществ. Инертные разбавители снижают скорость реакции, так как часть тепла расходуется на их нагрев.

 

Диоксид углерода — бесцветный газ. Для большинства веществ огнегасительная концентрация диоксида углерода 20—30% (об.). Однако, применяя диоксид углерода необходимо учитывать его токсичность. Вдыхание воздуха, содержащего 10% С0₂ смертельно. Поэтому система тушения с использованием диоксида углерода должна иметь сигнализирующее устройство с тем, чтобы обеспечить своевременную эвакуацию людей из помещения,

Диоксид углерода нельзя применять для тушения щелочных
и щелочноземельных металлов, некоторых гидридов металлов и
соединений, в молекулы которых входит кислород. Не рекомен-
дуется применять его для тушения тлеющих материалов.

Диоксид углерода применяют для тушения пожаров электро-
оборудования в складах, аккумуляторных станциях, сушильных
исчах.

Азот — газ. не имеющий ни цвета, ни запаха. Огнегасительная концентрация в воздухе принимается не менее 35% (об.). В качестве средства тушения он используется по способу разбавления,

Азот применяют главным образом при тушении веществ, горящих пламенем (жидкости, газа). Он плохо тушит вещества,способные тлеть (дерево, бумага, хлопок и др.) и не тушит волокнистые материалы (хлопок, ткани и т.д.).

Разбавление воздуха азотом до содержания кислорода в пределах 12—16% (об.) безопасно для человека. Более высокое разбавление опасно для человека.

Водяной пар (технологический и отработанный) используют для создания паровоздушных завес на открытых технологических установках, а также для тушения пожаров в помещениях малого объема. Огнегасительная концентрация пара составляет
около 35% (об.).

 

 

110 Первичные средства пожаротушения. Огнетушители.

К первичным средствам пожаротушения относятся внутренние
пожарные краны, различного типа огнетушители, песок, войлок. кошма, асбестовое полотно. Применяются первичные средства пожаротушения для тушения небольших очагов пожара.

Внутреннний пожарный кран — элемент внутреннего пожарного водопровода. Он должен быть расположен на высоте 1.35 м от пола на лестничных клетках у входов, в коридорах. Пожарный кран снабжается рукавом диаметром 50 мм. длиной 10 или 20 м. В каждом защищаемом помещении должно быть не менее двух пожарных кранов. Расход воды на работу внутренних пожарных кранов принимается, исходя из условия подачи воды на одну или две струи. Производительность каждой струи должна быть не менее 2.5 л/с.

Огнетушители по виду используемых средств тушения подразделяются на три группы: пенные, газовые и порошковые.
Из огнетушителя огнетушащее вещество может подаваться под давлением газов, образующихся в результате химической реакции (химические пенные); под давлением заряда или рабочего газа, находящегося над огнетушащим веществом (углекислотные, аэрозольные, воздушно-пенные); под давлением рабочего газа, находящегося в отдельном баллоне (воздушно-пенные, аэрозольные); свободным истечением огнетушащего вещества (порошковые, типа ОП-1).

Малолитражные огнетушители имеют объем до 5 л; промышленные ручные — 10 л. передвижные и стационарные — более 10 л.

Пенные огнетушители по конструкции подразделяют на химические, воздушно-пенные и жидкостные для подачи воздушно-механической пены.

Среди химических пенных огнетушителей наибольшее применение имеют ОХП-10, ОП-14, ОП-9ММ. Их применяют для тушения пожаров твердых горючих материалов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

 

Газовые огнетушители подразделяются на углекислотные (диоксид углерода в виде газа или снега), аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые.

В углекислотных огнетушителях диоксид углерода в виде снега получается при быстром испарении жидкого диоксида углерода. Этот способ используют при локальном тушении загораний и для уменьшения содержания кислорода в зоне горения.

Углекислотные огнетушители (рис. 20.5) выпускаются ручными, стационарными и передвижными.

Ручные углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8 (при обозначении марки огнетушителя принято: О— огнетушитель, У — углекислотный, 2,5,8 —емкость баллонов в литрах), применяются для тушения загораний в помещениях с электрооборудованием, а также там, где вода может вызвать порчу имущества.

Для тушения пожаров ручными огнетушителями открывают вентиль, и раструб огнетушителя направляют на горящий объект.

Передвижные углекислотные огнетушители УП-1М и УП-2М применяются при тушении легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, разлитых на площади до 5 м2, электроустановок небольших размеров, находящихся под напряжением, а\ также загораний в помещениях, в которых применение воды нежелательно (например, машинно-вычислительные центры).

Порошковые огнетушители используют для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением.

Порошковые огнетушители выпускаются переносными (ОП-1, ОПС-6 и ОПС-10) передвижными (ОППС-100, СИ-120).

 

 

111 Автоматические средства пожаротушения. Спринклерные и дренчерные установки.

К стационарным системам пожаротушения относятся установки, в которых все элементы смонтированы и находятся постоянно в готовности к действию. Стационарными установками оснащают здания, сооружения, технологические линии, группы или отдельное технологическое оборудование.

Стационарные установки пожаротушения имеют, как правило, автоматическое местное или дистанционное включение и одновременно выполняют функции автоматической пожарной сигнализации.

Наибольшее распространение в настоящее время получили стационарные водные спринклерные и дренчерные установки.

Выходное отверстие для воды у спринклерной головки закрыто легкоплавким замком, который разрушается при повышении температуры, вода, ударяясь о дефлектор, разбрызгивается и орошает определенную площадь горения. В зависимости от группы помещений по степени развития пожара СНиП 2.04.09—84 «Пожарная автоматика зданий и сооружений» нормирует интенсивность орошения водой очага горения в пределах от 0,12 л/(с-м) до 0,3 л/(с-м2), а площадь, защищаемую одним спринклером оросителем, от 9 до 12 м в зависимости от группы защиты.

Один из недостатков спринклерной системы — инерционность. Замки разрушаются через 2—3 мин с момента повышения температуры, кроме того, вскрываются лишь те замки, которые оказались в зоне повышенных температур, в то время как иногда эффективнее подавать воду сразу на всю площадь зашиты.

Этих недостатков лишена автоматическая дренчерная установка пожаротушения. В оросителях дренчерных установок отсутствуют тепловые замки, такие системы срабатывают при поступлении сигнала от внешних устройств обнаружения очага возгорания — датчиков технологического оборудования, пожарных извещателей, а также от побудительных систем — трубопроводов, заполненных огнетушащим веществом или тросов с тепловыми замками, предназначенных для автоматического и дистанционного включения дренчерных установок.

Спринклерные и дренчерные системы могут заполняться не только водой, но и водными растворами, а также жидкими и газообразными огнегасителями.

 

Рис. 20.8. Оросители водяные:

а — спринклер ОВС; б — дренчер ОВД; 1 — насадок; 2—рычаг; 3 — легкоплавкий элемент; 4 — дуга; 5—розетка; б — клапан

 

112 Устройства и системы пожарной сигнализации. Пожарные извещатели ручного и автоматического включения.

Производственные помещения снабжаются пожарной сигнализацией, которая может быть электрической и автоматической.

Электрическая пожарная сигнализация в зависимости от схемы подключения извещателей со станцией может быть лучевой и шлейфовой (кольцевой).

При устройстве лучевой системы каждый извещатель соединен с приемной станцией двумя проводами, образующими как бы отдельный луч. При этом на каждом луче параллельно устанавливается 3—4 извещателя. При срабатывании любого из них на приемной станции будет известен номер луча, но не место-установки извещателя.

Шлейфован (кольцевая) система обычно при установке ручных извещателей предусматривает включение примерно 50 извещателей последовательно на одну линию (шлейф). Каждый извещатель, имея определенный код и подавая сигнал на станцию, одновременно дает информацию о месте своего нахождения.

Автоматические извещатели, т. е. датчики, сигнализирующие о пожаре, подразделяются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные.

Тепловые извещатели срабатывают при повышении температуры до заданного предела. Их рекомендуется устанавливать в закрытых помещениях.

Дымовые извещатели применяют в том случае, когда при горении веществ, обращающихся в производстве выделяется большое количество дыма и продуктов сгорания.

Световые извещатели применяют в том случае, когда при горении появляется видимое пламя.

Комбинированные извещатели применяют в установках повышенной надежности, когда одновременно проявляется несколько факторов.

Число автоматических пожарных извещателей определяется необходимостью обнаружения загораний по всей контролируемой площади помещения, а для световых извещателей — и оборудования. Дымовые и тепловые пожарные извещатели устанавливают на потолке, допускается их установка на стенах, балках, колоннах, подвеска на троссах под покрытиями зданий, а световые устанавливают также на оборудовании. Каждую точку защищаемой поверхности необходимо контролировать не менее чем двумя автоматическими пожарными извещателями.

Для подачи сигнала о пожаре в установках пожарной сигнализации можно устанавливать ручные пожарные извещатели. Для приведения в действие ручной электрической пожарной сигнализации необходимо разбить стекло и нажать на кнопку пожарного извещателя.

Ручные пожарные извещатели устанавливаются как вне зданий па степах, конструкциях (на высоте 1,5 м от уровня пола или земли), па расстоянии 150 м один от другого, так и внутри помещения — в коридорах, проходах, на лестничных клетках, при необходимости в отдельных помещениях. Расстояние между извещателями должно быть не более 50 м.

Их устанавливают по одному на всех лестничных площадках каждого этажа. Места установки ручных пожарных извещателей должны освещаться искусственным освещением. Извещатели следует включать в самостоятельный шлейф пожарной сигнализации или совместно с автоматическими пожарными извещателями. К месту срабатывания извещателя немедленно выезжает пожарное подразделение.

 

 

113 Электризация жидких, порошкообразных и газообразных материалов. Оценка опасности разрядов статического электричества.

 

На предприятиях химической промышленности широко используют и получают в больших количествах вещества и материалы, обладающие диэлектрическими свойствами.

Интенсификация технологических процессовуувеличение скоростей транспортирования таких материалов —приводит к образованию электрических зарядов на перерабатываемом материале и электрических газовых разрядов в технологических аппаратах.

Электризацией сопровождаются транспортирование углеводородных топлив и растворителей, перемещение сыпучих сред в пневмотранспорте, переработка полимерных материалов, деформация, дробление (разбрызгивание) веществ, интенсивное перемешивание, распыление веществ и другие процессы химической технологии.

Образование электростатических зарядов часто вызывает технологические трудности, приводит к порче перерабатываемых материалов, создает опасные условия работы, оказывает физиологическое воздействие на людей, представляет пожарную опасность при возникновении искровых разрядов с поверхности наэлектризованного материала.

Вследствие этого вопросам защиты от разрядов статического электричества необходимо уделять большое внимание.

 

Основная опасность, создаваемая электризацией различных материалов, состоит в возможности искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной поверхности, так и с изолированного проводящего объекта.

Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электростатического поля над поверхностью диэлектрика или проводника, обусловленная накоплением на них зарядов, достигает критической (пробивной) величины. Для воздуха эта величина составляет примерно 30 кВ/м.

Электростатическая искробезопасность объектов в соответствии с ГОСТ 12.1.018—86 должна обеспечиваться созданием условий, предупреждающих возникновение разрядов статического электричества, способных стать источником зажигания объекта или окружающей и проникающей в него среды.

Воспламенение горючих смесей искровыми разрядами статического электричества произойдет, если выделяющаяся в разряде энергия будет больше энергии воспламеняющей горючую смесь, или в общем случае, выше минимальной энергии зажигания горючей смеси.

 

114 Классификация объектов по степени электростатической искроопасности. Условие электростатической искробезопасности объекта.

 

Электростатическая искробезопасность объекта достигается при выполнении условия безопасности:

W_p < К* W_min

где W_p - максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или его поверхности. Дж; K - коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания (К <1,0); W_min - минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж.

Энергия (в Дж), выделяемая в искровом разряде с заряженной проводящей поверхности:

W_p = 0,5C_φ²

где C —электрическая емкость проводящего объекта относительно земли, Ф; φ —потенциал заряженной поверхности относительно земли, В.

Электростатическая искробезопасность объектов обеспечивается снижением электростатической искроопасности объекта, а также снижением чувствительности объектов. окружающей и проникающей в них среды к зажигающему воздействию статического электричества (увеличением W_min).

Снижение электростатической искроопасности объектов обеспечивается регламентированием W_p и применением средств защиты от статического электричества в соответствии с ГОСТ 12.4.124—83.

Снижение чувствительности объектов, окружающей и проникающей их среды к зажигающему воздействию разрядов статического электричества обеспечивается регламентированием параметров производственных процессов (влагосодержание и дисперсность аэрозолей. давление и температура среды и др.), влияющих на W_p и флегматизацию горючих сред.

Энергию разряда с заряженной диэлектрической поверхностью можно определить только экспериментально.

Минимальная энергия зажигания горючих смесей зависит от природы веществ и также определяется экспериментально.

 

 

115 Способы защиты от статического электричества.

 

Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов с поверхности оборудования, перерабатываемых веществ, а также с тела человека необходимо, с учетом особенностей производства, обеспечивать стекание возникающих зарядов статического электричества.

Средства коллективной защиты от статического электричества по принципу действия делятся на следующие виды: заземляющие устройства; нейтрализаторы; увлажняющие устройства; антиэлектростатические вещества; экранирующие устройства.

Отвод зарядов заземляющими устройствами. Заземление — наиболее простое и часто применяемое средство защиты от статического электричества.

Все металлические и электропроводные неметаллические части технологического оборудования должны быть заземлены. Сопротивление заземляющего устройства, предназначенного исключительно для защиты от статического электричества, не должно превышать 100 Ом. Как правило такие заземляющие устройства объединяют с заземляющими устройствами для электрооборудования.

Нейтрализация зарядов статического электричества. При невозможности использования простых средств для защиты от статического электричества рекомендуется нейтрализовать заряды ионизацией воздуха в местах их возникновения или накопления. Для получения заряженных частиц, оказывающих нейтрализующее действие, применяют различные ионизаторы.

В промышленности в основном используют нейтрализаторы следующих типов: коронного разряда (индукционные и высоковольтные); радиоизотопные с а- и л-излучающими источниками; комбинированные, объединяющие коронные и радиоизотопные нейтрализаторы в одной конструкции.

Отвод зарядов путем уменьшения удельного объемного и поверхностного электрического сопротивления применяется в тех случаях, когда заземление оборудования не предотвращает накопления опасных количеств статического электричества.

Для уменьшения удельного поверхностного электрического сопротивления диэлектриков повышают относительную влажность воздуха до 65—70%, если это допустимо по условиям производства. Для этой цели применяют общее или местное увлажнение воздуха в помещении при постоянном контроле относительной влажности воздуха. 'При увлажнении на поверхности твердых материалов образуется электропроводящая пленка воды.

Для уменьшения удельного объемного электрического сопротивления в диэлектрические жидкости и растворы полимеров (клеев) вводят различные растворимые в них антиэлектростатические вещества, в частности, соли металлов переменной валентности высших карбоновых, нафтеновые и синтетические жирные кислоты.

 

Снижение интенсивности возникновения зарядов статического электричества достигается соответствующим подбором скорости движения веществ, исключением разбрызгивания, дробления и распыления веществ, отводом электростатического заряда, подбором поверхностей трения, очисткой горючих газов и жидкостей от примесей.

 

Во взрывоопасных производствах, где могут накапливаться заряды статического электричества, аппараты, емкости, машины, коммуникации и др. изготавливают из материалов, имеющих удельное объемное электрическое сопротивление не выше 106 Ом-м.

 

Отвод зарядов статического электричества, накапливающихся на людях. К основным мерам, способствующим выполнению этого требования относятся устройство электропроводящих полов; обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты (специальной антиэлектростатической обувью и одеждой); заземление помостов и рабочих площадок, ручек дверей, поручней лестниц, рукояток приборов, машин и аппаратов.

 

 

116 Молниезащита. Опасность воздействия молнии. Устройство молниезащиты.

Молниезащита — комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от разрядов молнии.

 

Молния способна воздействовать на здания и сооружения прямыми ударами (первичное воздействие), которые вызывают непосредственное повреждение и разрушение, и вторичными воздействиями - посредством явлений электростатической и электромагнитной индукции. Высокий потенциал, создаваемый разрядами молнии может заноситься в здания также по воздушным линиям и различным коммуникациям. Канал главного разряда молнии имеет температуру 20.000 °С и выше, вызывающую пожары и взрывы в зданиях и сооружениях.

 

Здания защищаются от прямых ударов молнии молниеотводами. Зоной защиты молниеотвода называют часть пространства, примыкающую к молниеотводу, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности. Зона защиты А обладает степенью надежности 99,5% и выше, а зона защиты Б — 95% и выше.

Молниеотводы состоят из молниеприемников (воспринимающих на себя разряд молнии), заземлителей, служащих для отвода тока молнии в землю, и токоотводов, соединяющих молниеприемн