Пожаро-взрывоопасные объекты

Пожары и взрывы являются самыми распространенными техногенными ЧС в современных условиях.

С тяжелыми социальными и экономическими последствиями происходят пожары и взрывы на пожаро-взрывоопасных объектах.

Пожаро-взрывоопасные объекты (ПВОО) – это объекты, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях (аварии, инициировании) способность к возгоранию и (или) взрыву.

К ПВОО относятся:

· объекты хранения и переработки растительного сырья;

· объекты газораспределения и газопотребления;

· объекты транспортирования опасных веществ;

· химически опасные объекты и объекты спецхимии;

· объекты нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, в том числе многотопливные автозаправочные станции, а также топливозаправочные пункты организаций (ведомственные автозаправочные станции) и объекты, предназначенные для осуществления оптовой торговли бензином и дизельным топливом;

· объекты, на которых используется оборудование, работающее под давлением более 0,07 мПа (0,7 атм.) или при температуре нагрева воды более 115°С;

· металлургические и коксохимические производства и объекты при получении расплавов черных и цветных металлов и сплавов на основе этих расплавов при наличии технологических установок с загрузкой шихты не менее 100 кг;

· объекты, на которых ведутся горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

 

Пожары и взрывы в организациях также могут возникать вследствие повреждения электропроводки и механизмов, находящихся под напряжением, отопительных систем, емкостей с легковоспламеняющимися жидкостями и т. д.

В жилых помещениях возможны случаи пожаров и взрывов по причине неисправности газовых приборов и нарушений правил их эксплуатации.

Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение).

Различают три вида горения (химического разложения) веществ: обычное горение, взрывное горение и детонацию.

Обычное горение - химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и обычно свечением. Процессы обычного горения протекают сравнительно медленно и с переменной скоростью - обычно от долей сантиметра до нескольких метров в секунду. Скорость горения существенно зависит от многих факторов, но, главным образом, от внешнего давления, заметно возрастая с повышением последнего. На открытом воздухе этот процесс протекает сравнительно вяло и не сопровождается сколько-нибудь значительным звуковым эффектом. В ограниченном же объеме процесс протекает значительно энергичнее, характеризуется более или менее быстрым нарастанием давления и способностью газообразных продуктов горения производить работу.

Взрывное горение (взрыв) - чрезвычайно быстрое выделение энергии в ограниченном объеме, связанное с внезапным изменением состояния вещества и сопровождающееся образованием большого количества сжатых газов, способных производить механическую работу. Взрыв является частным случаем горения. Но с горением в обычном понятии его роднит лишь то, что это окислительная реакция. Отличительными чертами взрывного горения являются: резкий скачок давления в месте взрыва, переменная скорость распространения процесса, измеряемая сотнями метров в секунду и сравнительно мало зависящая от внешних условий. Характер действия взрыва - резкий удар газов по окружающей среде, вызывающей дробление и сильную деформацию предметов на относительно небольших расстояниях от места взрыва.

Детонация - весьма быстрое разложение взрывчатого вещества, распространяющееся со скоростью в несколько километров в секунду и характеризующееся особенностями, присущими любому взрыву. Детонация характерна для газопаровоздушных смесей (ГПВС), пылевоздушных смесей (ПЛВС), находящихся в замкнутом объеме, и конденсированных взрывчатых веществ (КВВ). То есть, д етонация представляет собой взрыв, распространяющийся с максимально возможной для данного вещества и данных условий скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе. Детонация не отличается по характеру и сущности явления от взрывного горения, но представляет собой его стационарную форму. Скорость детонации является величиной, постоянной для данного вещества. В условиях детонации достигается максимальное разрушительное действие взрыва. Отличие детонации от взрывного горения состоит в скорости разложения, которая при детонации на порядок выше.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов определяется совокупностью свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов различают:

• газы - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа (1 атм. ≈ 760 мм рт.ст. ≈ 101325 Па = 101, 325 кПа);

• жидкости - вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа. К жидкостям относят также твердые плавящиеся вещества, температура плавления или каплепадения которых меньше 50°С;

• твердые вещества и материалы - индивидуальные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50°С, а также вещества, не имеющие температуру плавления (например, древесина, ткани и т. п.);

• пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Пожароопасными и взрывоопасными веществами и материалами являются:

· взрывчатые вещества и пороха, применяемые в военных и промышленных целях, изготавливаемые на промышленных предприятиях, хранящиеся на складах отдельно и в изделиях и транспортируемые различными видами транспорта;

· смеси газообразных и сжиженных углеводородных продуктов (метана, пропана, бутана, этилена, пропилена и др.), а также сахарной, древесной, мучной и прочей пыли с воздухом;

· пары бензина, керосина, природный газ на различных транспортных средствах, топливозаправочных станциях и др.

В подавляющем большинстве случаев пожар или взрыв возникает в результате комбинации трех ключевых составляющих, получивших название «треугольника риска»: горючее - окислитель - воспламенитель. Для воспламенения пожаровзрывоопасных веществ и материалов необходимо наличие каждой составляющей.

Горючее может присутствовать в виде горючего вещества.

Окислитель - обычно кислород воздуха, а также хлор, фтор, йод, бром, оксиды азота. Кислород всегда присутствует в большинстве случаев, так как содержится в атмосфере в количестве 20,94% по объему.

Воспламенитель - искры или горячие поверхности, которые могут быть потенциальными причинами воспламенения.

По горючести вещества и материалы подразделяют на три группы:

• негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе. Негорючие вещества могут быть пожаровзрывоопасными (например, окислители или вещества, выделяющие горючие продукты при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом);

• трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления:

• горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Все горючие вещества делятся на следующие основные группы:

1. Горючие газы (ГГ) - вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50°С. К горючим газам относятся: аммиак, ацетилен, бутадиен, бутан, бутилацетат, водород, винилхлорид, изобутан, изобутилен, метан, оксид углерода, пропан, пропилен, сероводород, формальдегид, а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

2. Легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61°С (в закрытом тигле) или 66°С (в открытом тигле).

К ЛВЖ относятся: ацетон, бензол, гексан, гептан, диметилфорамид, дифтордихлорметан, изопентан, изопропилбензол, ксилол, метиловый спирт, сероуглерод, стирол, уксусная кислота, хлорбензол, циклогексан, этилацетат, этилбензол, этиловый спирт, а также смеси и технические продукты: бензин, дизельное топливо, керосин, уайт-спирит, растворители.

Особо опасными называют ЛВЖ с температурой вспышки не более 23°С (ацетальдегид, изопентан, сероуглерод, изопрен).

3. Горючие жидкости (ГЖ) - вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61°С (в закрытом тигле) или 66°С (в открытом тигле). К горючим жидкостям относятся: анилин, гексадекан, гексиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, а также смеси и технические продукты, например, масла: трансформаторное, вазелиновое, касторовое.

4. Горючие пыли (ГП) - твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии. Горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси. Аэрозоль способна взрываться при размерах твердых частиц менее 76 мкм. Осевшая на стенах, потолке, поверхностях оборудования пыль (аэрогель) - пожароопасна.

Горючие пыли по степени взрывоопасности и пожароопасности делятся на четыре класса:

1) 1-й класс - наиболее взрывоопасные - аэрозоли, имеющие нижний концентрационный предел воспламенения (взрываемости) - НКПВ до 15 г/м³ (сера, нафталин, канифоль, пыль: мельничная, торфяная, эбонитовая);

2) 2-й класс - взрывоопасные – аэрозоли, имеющие величину НКПВ от 15 до 65 г/м³ (алюминиевый порошок, лигнин, пыль: мучная, сенная, сланцевая);

3) 3-й класс - наиболее пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ больше 65 г/м³ и температуру самовоспламенения до 250°С (пыль: табачная, элеваторная);

4) 4-й класс - пожароопасные - аэрогели, имеющие величину НКПВ больше 65 г/м³ и температуру самовоспламенения свыше 250°С (древесные опилки, цинковая пыль).

Краткие сведения о пожарах и пожарной безопасностиприведены в Приложении 5.

Краткие сведения о взрывоопасности и взрывозащите изложены в Приложении 6.

Требования по безопасной эксплуатации электротехнического оборудования в помещениях и наружных установках, в которых имеются горючие вещества или могут образовываться взрывоопасные смеси, а также пожароопасные и взрывоопасные зоны в помещениях и наружных установках определены «Правилами устройства электроустановок».

Классификация пожароопасных и взрывоопасных зон приведена в Приложении 7.

Все электротехническое оборудование, устанавливаемое в этих зонах, в том числе оборудование систем безопасности (пожарной сигнализации и автоматики, охранной сигнализации, оповещения, видеонаблюдения и др.) должно быть выполнено в специальном взрывозащищенном исполнении, то есть само не должно являться источником воспламенения или взрыва.

Краткие сведения о конденсированных взрывчатых веществах приведены в Приложении 8.

Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения (ГТС) - сооружения, подвергающиеся воздействию водной среды, предназначенные для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами.

К ГТС относятся:

· плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники;

· сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек;

· сооружения (дамбы), ограждающие золошлакоотвалы и хранилища жидких отходов* промышленных и сельскохозяйственных организаций;

· устройства от размывов на каналах, сооружения морских нефтегазопромыслов и т.д..

 

* Хранилища жидких отходов следует подразделять на различные типы, в т.ч. по максимальному объему и составу жидких отходов. По объему: мелкие с объемом до 100 тыс. м³; средние - от 100тыс. м³ до 1 млн. м³; крупные – более 1 млн. м³. По составу жидких отходов: хранилища, предназначенные для размещения опасных жидких отходов с загрязняющими веществами, и объекты, предназначенные для аккумуляции природных вод (например, в целях организации производственного водоснабжения и т.п.).

 

Гидродинамически опасный объект (ГОО) – это сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него.

К ГОО относятся гидротехнические сооружения (ГТС) напорного типа и естественные плотины, особенностью которых является образование волны прорыва при разрушениях.

Виды ГТС напорного типа (фронта):

· запруда – создает подъем воды, но не имеет стока или он весьма ограничен;

· плотина – сооружение, ограничивающее сток и создающее водохранилище в своем верхнем бьефе;

· гидроузел – система сооружений и водохранилищ, связанных единым режимом водоперетока.

ГТС напорного фронта подразделяется на постоянные и временные.

К временным относятся ГТС, используемые в период строительства и ремонта постоянных ГТС.

К постоянным относятся ГТС, используемые для выполнения технологических задач.

Постоянные ГТС подразделяются на основные и второстепенные.

Основные ГТС напорного фронта – это ГТС, прорыв которых влечет за собой нарушение нормальной жизнедеятельности населения, разрушение, повреждение жилья или производственных объектов в результате воздействия волны прорыва.

Второстепенные ГТС напорного фронта – это ГТС, разрушение или повреждение которых не повлечет за собой указанных выше последствий.

Основными ГТС напорного фронта являются:

· плотины;

· устои и подпорные стены, входящие в состав напорного фронта;

· водоприемники и водозаборные сооружения;

· напорные бассейны и уравнительные резервуары;

· гидравлические, гидроаккумулирующие электростанции и малые ГЭС;

· сооружения, входящие в состав инженерной защиты городов, угодий и других объектов.

ГТС подразделяются на следующие классы (см. постановление Правительства РФ

«О классификации ГТС» от 02.11.2013 №986):

1. I класс - ГТС чрезвычайно высокой опасности;

2. II класс - ГТС высокой опасности;

3. III класс - ГТС средней опасности;

4. IV класс - ГТС низкой опасности.

Классификация ГТС:

1. Классы ГТС в зависимости от их высоты и типа грунта оснований.

2. Классы ГТС в зависимости от их назначения и условий эксплуатации.

3. Классы защитных ГТС в зависимости от максимального напора на водоподпорное сооружение.

4. Классы ГТС в зависимости от последствий возможных гидродинамических аварий.

Критерии классификации ГТС приведены в Приложении 9.

Устойчивость и прочность ГТС напорного фронта задается по максимальным расчетным значениям уровня воды, скорости ветра, высоты ветровой волны.

При прорыве ГОО нем образуется проран, от размеров которого зависят объем и скорость падения воды верхнего бьефа в нижний бьеф ГОО и параметры волны прорыва – основного поражающего фактора гидродинамических аварий.

Параметры поражающего действия волны прорыва:

· скорость;

· глубина (высота);

· температура воды;

· время существования.

Поражающие факторы волны прорыва приведены в таблице 6.

Таблица 6