Печать
PDF

Глава 2. Чрезвычайные ситуации - 2.5. Краткая характеристика и классификация пожаро-и взрывоопасных объектов 2.5.1. Пожары и взрывы и их поражающие факторы

Posted in ОБЖ - Безопасность жизнедеятельности (А.И. Павлов)

 

2.5. Краткая характеристика и классификация пожаро-и взрывоопасных объектов

2.5.1. Пожары и взрывы и их поражающие факторы
2.5.2. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность
2.5.3. Государственный пожарный надзор
2.5.4. Защита населения при пожарах

2.5.1. Пожары и взрывы и их поражающие факторы

Созидательная деятельность человека направлена на получение энергии, ее накопление и последующее использование, при этом возможен случай неконтролируемого выхода энергии с переходом более высокого энергетического потенциала на низший уровень. Этот процесс обусловлен физико-химическими превращениями в веществе - потенциальном носителе энергии. При этом часть энергии способна реализоваться в виде взрывов, пожаров и механических воздействий. Результат распределения энергии по видам характеризует опасности для человека и окружающей территории (далее объекта безопасности). Опасность обусловлена негативным действием на объект безопасности, которое заключается в формировании опасных факторов, часть из которых может быть поражающими. Объекты, на которых могут возникать опасные явления со взрывами и пожарами, относят к классу взрывопожароопасных.
Очевидно, что степень опасности вышеуказанных объектов зависит от количества потенциальной энергии, способной реализоваться в виде взрывов и (или) пожаров.
Можно с уверенностью сказать, что сейчас в России пожаров в 10 раз больше, чем 100 лет назад. Пожарами наносится значительный экономический ущерб, который часто становится катастрофическим (пожары на нефтяных месторождениях, химических предприятиях, атомных электростанциях и др.), гибнут люди. Относительный уровень потерь от пожаров в России самый высокий среди высокоразвитых стран мира. Он превышает сопоставимые показатели потерь Японии в 3,5 раза, Великобритании
- в 4,5 раза, США - в 3 раза.
За 10 месяцев 2005 года оперативная обстановка с пожарами в РФ характеризовалась следующими основными показателями:
- зарегистрировано 188162 пожара;
- погибло 13872 человека, в том числе 505 детей;
- получили травмы 11115 человек;
- прямой материальный ущерб составил 4651,2 млн. руб.;
- уничтожено 55329 строений;
- уничтожено 6972 единицы автотракторной техники;
- погибло 2995 голов скота.
Подразделения ГПС МЧС России спасли на пожарах 79 092 человека и материальных ценностей на сумму более 19,9 млрд. рублей.
В 2005 году в России ежедневно происходило более 600 пожаров, в результате которых погибло около 50 человек и 40 получили травмы. Огнем уничтожено до 200 строений, более 20 единиц автотракторной техники и 10 голов скота. Ежедневный материальный ущерб - 15,3 млн. рублей.
Больше всего пожаров зарегистрировано в жилом секторе. Их доля от общего числа пожаров по России составила 72,0%, а материального ущерба - 41,0%.
Причиной подавляющего числа пожаров стало неосторожное обращение с огнем (48,2%), а материальный ущерб от них составил 21,1%. Каждый пятый пожар (19,0%) произошел в результате нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования, а доля причиненного ими ущерба составила 20,8%. № города пришлось 66,9% от общего количества пожаров, 57,3% числа погибших при пожарах людей, 68,1% травмированных и 66,3% материального ущерба.
В сельской местности России зарегистрировано:
- 62252 пожара;
- погибло 5927 человек, в том числе детей 253 чел.;
- получили травмы 3551 человек;
- материальный ущерб составил 1566,5 млн. руб.
За 10 месяцев 2005 года в РФ зарегистрировано 42 крупных пожара, материальный ущерб от которых составил 375,1 млн. руб.
Пожары. В соответствии с Федеральным законом «О пожарной безопасности» пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.
В физико-химической основе пожара лежит процесс горения. Горение - это сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма и световым излучением. В основе этого процесса лежат быстротекущие химические реакции окисления в атмосфере кислорода воздуха. Особенностями горения на пожаре в отличие от других видов горения являются склонность к самопроизвольному распространению огня, сравнительно невысокая степень полноты сгорания, интенсивное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления.
Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию.
Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной и надмерной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке - неполным.Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания (импульсов).
Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ.
Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах.
Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на следующие виды:
- отдельный пожар - это пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения;
- сплошной пожар - интенсивное одновременное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения;
- огневой шторм - это особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма;
- массовый пожар представляет собой совокупность отдельных и сплошных пожаров.
Статистика пожаров по России и Москве показывает, что 80% пожаров происходит в жилье. Здесь же гибель и травматизм людей от дыма и огня составляет 9 случаев из 10. По данным Центра пожарной статистики, на 1 миллион человек в России при пожарах погибает более 100 человек, что в 6 раз больше, чем в США. При этом количество пожаров в год на 1 миллион человек по России составляет около 2000, а по Москве - 2700-2800. В этой связи особенно целесообразно рассмотреть методы, средства защиты от пожаров, а также действия людей при пожарах именно в этой категории зданий. Интенсивность пожара во многом зависит от степени огнестойкости объектов и конструкций, горючести стройматериалов.
Условно источники зажигания можно разделить на 4 вида:
- открытый огонь в виде тлеющей сигареты, зажженной спички, конфорки газовой плиты или керосинового примуса (фонаря, лампы);
- тепло электронагревательных приборов;
- проявления аварийной работы электрических приборов и аппаратов, как отечественного, так и зарубежного производства;
- искры от сварочных аппаратов и самовозгорание веществ и материалов.
орючая среда (горючая нагрузка) представляет собой всю обстановку жилого помещения. Она может быть более или менее горючей в зависимости от содержимого этой среды. В этой связи существует понятие группы горючести веществ и материалов.
По горючести все вещества и материалы подразделяются на 3 группы:
- негорючие - не способны к горению в воздухе, но тем не менее могут быть пожароопасными в виде окислителей или веществ, выделяющих горючие продукты при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция при контакте с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);
- трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;
- горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления. Все горючие вещества и материалы имеют свою температуру воспламенения, которая колеблется от отрицательных (бензин, керосин, лаки, краски и т.п.) до положительных величин и не превышает для большинства твердых материалов 300°С. Другими словами, горящая спичка, тлеющая сигарета способны воспламенить любое горючее вещество.
Ни один пожар не похож на другой - в этом заключается вся сложность описания развития пожара. И никто не может сказать однозначно, что ждет нас в случае пожара в нашей квартире, однако общая тенденция развития пожара очевидна - современная квартира может стать пылающим горном за считанные минуты. Последствия пожаров обусловлены действием их поражающих факторов. Основными из них являются:
- непосредственное действие огня на горящий предмет (горение);
- дистанционное воздействие на предметы и объекты высоких температур за счет излучения.
К опасным факторам пожара относятся:
- пламя и искры, повышенная температура окружающей среды, дым;
- токсичные продукты горения и термического разложения;
- пониженная концентрация кислорода.
К вторичным проявлениям опасных факторов пожара относятся:
- осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
- электрический ток, возникший в результате выноса напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
- опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; огнетушащие вещества.
В результате происходит сгорание предметов и объектов, их обугливание, разрушение, выход из строя. Уничтожаются все элементы зданий и конструкций, выполненные из сгораемых материалов. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических форм, балок перекрытий и других конструктивных деталей сооружений. Кирпичные стены и столбы деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагревании до 500-600°С наблюдается расслоение кирпича трещинами и разрушение материала. При пожарах полностью или частично уничтожаются или выходят из строя технологическое оборудование и транспортные средства. Гибнут домашние и сельскохозяйственные животные. Люди гибнут или получают термические повреждения различных степеней - ожоги тела, ожоги верхних дыхательных путей.
Вторичными последствиями пожаров могут быть взрывы, утечка ядовитых или загрязняющих веществ в окружающую среду. Большой ущерб незатронутым пожаром помещениям и хранящимся в них предметам может нанести вода, используемая для тушения пожара.
Тяжелые социальные и экономические последствия пожара - это прекращение выполнения объектом, разрушенным пожаром, своих хозяйственных или иных функций.
Материальный ущерб от пожара - стоимостное выражение уничтоженных и поврежденных материальных ценностей, затрат на тушение и ликвидацию последствий пожара, в том числе на восстановление объекта. Материальный ущерб от пожара состоит из прямого и косвенного ущерба.
Прямой ущерб от пожара - оцененные в денежном выражении материальные ценности, уничтоженные и (или) поврежденные вследствие непосредственного воздействия опасных факторов пожара, огнетушащих веществ, мер, принятых для спасения людей и материальных ценностей.
Косвенный ущерб от пожара - оцененные в денежном выражении затраты на тушение и ликвидацию последствий пожара (включая социально-экономические и экологические), а также восстановление объекта.
Взрывы. Тяжелыми чрезвычайными техногенными событиями являются аварийные взрывы. Взрыв - это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная привести или приводящая к возникновению техногенной ЧС (ГОСТ Р22.0.05-94). По другому определению, взрыв - процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу (ГОСТ Р22.0.08-96). Он приводит к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механическое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела. Взрыв в твердой среде сопровождается ее разрушением и дроблением, в воздушной или водной вызывает образование воздушной или гидравлической ударных волн, которые и оказывают разрушающее воздействие на помещенные в них объекты.
Взрывы происходят за счет освобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ), внутриядерной энергии (ядерный взрыв), электромагнитной энергии (искровой разряд, лазерная искра и др.), механической энергии (при падении метеоритов на поверхность Земли и др.), энергии сжатых газов (при превышении давления предела прочности сосуда - баллона, трубопровода и т.п.).
Особенно большая потенциальная опасность взрывов существует на взрывоопасных объектах. В соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» к ним относятся объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются взрывчатые вещества - вещества, которые при определенных видах внешнего воздействия способны на очень быстрое самораспространяющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием газов.
На взрывоопасных объектах возможны следующие виды взрывов:
- неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени и в ограниченном пространстве (взрывные процессы);
- образование облаков топливно-воздушных смесей или других химических газообразных, пылеобразных веществ, их быстрые взрывные превращения (объемный взрыв);
- взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся под высоким давлением, или с перегретой жидкостью, прежде всего резервуаров со сжиженным углеводородным газом. Основными поражающими факторами взрыва являются:
- воздушная ударная волна, возникающая при ядерных взрывах, взрывах инициирующих и детонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топливно-воздушных смесей, взрывах резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением;
- осколочные поля, создаваемые летящими обломками разного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей и т.д.
Основными параметрами поражающих факторов при этом выступают:
- воздушная ударная волна - избыточное давление в ее фронте;
- осколочное поле - количество осколков, их кинетическая энергия и радиус разлета.
В результате действия поражающих факторов взрыва происходит разрушение или повреждение зданий, сооружений, технологического оборудования, транспортных средств, элементов коммуникаций и других объектов, гибель или ранение людей. Вторичными последствиями взрывов являются поражение людей, находящихся внутри объектов, обломками обрушенных конструкций зданий и сооружений, их погребение под обломками. В результате взрывов могут возникнуть пожары, утечка опасных веществ из поврежденного оборудования. При взрывах люди получают термические и механические повреждения. Характерны черепно-мозговые травмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.