Закони України «Про охорону праці», «Про охорону здоров'я»



Сторінка4/5
Дата конвертації16.04.2016
Розмір1.19 Mb.
1   2   3   4   5

СИСТЕМИ ЗАСОБІВ І ЗАХОДІВ БЕЗПЕЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК

Безпечна експлуатація електроустановок забезпечується: конструкцією електро­установок; технічними способами та засобами захисту; організаційними та технічними заходами (рис. 3.20).



Рис. 3.20. Класифікація засобів та заходів безпечної експлуатації електроустановок




Технічні способи та засоби захисту

Технічні способи та засоби захисту (ТСЗЗ) підрозділяють на (рис. 3.20):



  • ТСЗЗ при нормальних режимах електроустановок (ізоляція струмопровідних
    частин, забезпечення недосяжності неізольованих струмопровідних частин, поперед­
    жувальна сигналізація, мала напруга, електричний поділ мереж, вирівнювання
    потенціалів);

  • ТСЗЗ при переході напруги на нормально неструмопровідні частини електро­
    установок (захисні заземлення, занулення, вимикання);

  • Електрозахисні засоби та запобіжні пристосування.

Технічні способи та засоби захисту при нормальних режимах роботи електроустановок

Ізоляція струмопровідних частин забезпечується шляхом покриття їх шаром діелектрика для захисту людини від випадкового доторкання до частин електро­установок, через які проходить струм. Розрізняють робочу, додаткову, подвійну та посилену ізоляцію.

Робочою називається ізоляція струмопровідних частин електроустановки, яка забезпечує її нормальну роботу та захист від ураження струмом.

Додатковою називається ізоляція, яка застосовується додатково до робочої і у випадку її пошкодження забезпечує захист людини від ураження струмом.

Подвійною_ називається ізоляція, яка складається з робочої та додаткової. Наприклад, додаткова ізоляція досягається шляхом виготовлення корпусів та рукояток електроустаткування із діелектричних матеріалів (пластмасові корпуси ручних електрифікованих інструментів, побутових електропристроїв тощо).

Посиленою називається покращена робоча ізоляція.

Механічні пошкодження, волога, перегрівання, хімічні впливи зменшують захисні властивості ізоляції. Навіть у нормальних умовах ізоляція поступово втрачає свої початкові властивості, «старіє». Тому необхідно систематично проводити профілактичні огляди та випробовування ізоляції. У приміщеннях з підвищеною небезпекою та в особливо небезпечних, відповідно не рідше одного разу в два роки та в півріччя, перевіряють шляхом вимірювання відповідність опору ізоляції до норм. Для електромереж

напругою до 1000 В опір ізоляції струмопровідних частин повинен бути не меншим ніж 0,5 МОм. Забезпечення недосяжності неізольованих струмопровідних частин

передбачає застосування захисних огорож, блокувальних .пристроїв та розташування неізольованих струмопровідних частин на недосяжній висоті чи в недосяжному місці.

Захисні огорожі можуть бути суцільними та сітчастими. Суцільні огорожі (корпуси, кожухи, кришки і т. п.) застосовуються в електроустановках з напругою до 1000 В, а сітчасті — до і вище 1000 В. Захисні дверцята чи двері повинні закриватись на замок або обладнуватись блокувальними пристроями.

Блокувальні пристрої за принципом дії поділяються на механічні, електричш та електронні. Вони забезпечують зняття напруги із струмопровідних частин при відкриванні огорожі та спробі проникнути в небезпечну зону.

Розташування неізольованих струмопровідних частин на недосяжній висоті чи у недосяжному місці забезпечує безпеку без захисних огорож та блокувальних пристроїв. Вибираючи необхідну висоту підвісу проводів під напругою враховують можливість випадкового доторкання до них довгих струмопровідних елементів, інструменту чи транспорту. Так висота підвісу проводів повітряних ліній електропередач відносно землі при лінійній напрузі до 1000 В повинна бути не меншою ніж 6 м.

Попереджувальна сигналізація є пасивним засобом захисту, який не усуває небезпеки ураження, а лише інформує про її наявність. Така сигналізація може бути світловою (лампочки, світлодіоди і т. п.) та_звуковою (зумери, дзвінки, сирени). На виробництві широко використовують світлову сигналізацію для попередження про наявність напруги на тих чи інших частинах електроустаткування. Наприклад, при подачі напруги на електроустаткування на пульті керування загоряється сигнальна лампочка «Мережа».

Мала напруга застосовується для зменшення небезпеки ураження електричним струмом. До малих напруг належать номінальні напруги, що не перевищують 42 В. При таких напругах струм, що може пройти через тіло людини є дуже малим і вважається відносно безпечним. Однак, гарантувати абсолютної безпеки неможливо, тому поряд з малою напругою використовують й інші способи та засоби захисту.

Малі напруги застосовують у приміщеннях з підвищеною небезпекою (напруга до 36 В включно) та в особливо небезпечних приміщеннях (напруга до 12 В включно) для живлення ручних електрифікованих інструментів, переносних світильників, для місцевого освітлення на виробничому устаткуванні. •

Джерелами такої напруги можуть слугувати батареї гальванічних елементів, акумулятори, трансформатори і т. п. На рис. 3.21 наведено схему трансформатора малої напруги, що містить металевий корпус /, магнітопровід 2, екран 3, обмотки малої4 та високої 5 напруги.




Отже, застосування малих напруг суттєво зменшує небезпеку ураження електричним струмом, однак при цьому зростає значення робочого струму, а відтак і площа поперечного перерізу, що в свою чергу збільшує витрати кольорових металів (міді, алюмінію). Крім того, при малих напругах істотно зростають втрати електроенергії в мережі, що обмежує її протяжність. У силу вищеназваних обставин малі напруги мають обмежене використання.
Рис. 3.21. Схема рис. 3.22. Вирівнювання потенціалів

трансформатора при контурному заземленні

малої напруги

/ Вирівнювання потенціалів є способом зниження напруг доторкання та кроку між точками електричного кола, до яких можливе одночасне доторкання людини, або на яких вона може одночасно стояти. Вирівнювання потенціалів досягається шляхом штучного підвищення потенціалу опорної поверхні ніг до рівня потенціалу струмопровідної частини, а також при контурному заземленні. Вертикальні заземлювачі в контурному заземленні (рис. 3.22) розміщуються як по контуру, так і всередині захищуваної зони і з'єднуються сталевими полосами. При замиканні струмопровідних частин на корпус, що приєднаний до такого контурного заземлення ділянки землі всередині контура набувають високих потенціалів, які наближаються до потенціалу заземлювачів. Завдяки цьому максимальні напруги доторкання Uдот та кроку U^ знижуються до допустимих значень.

Електричний поділ мережі передбачає поділ електромережі на окремі, електричне не з'єднані між собою, ділянки за допомогою роздільних трансформаторів РТ з коефіцієнтом трансформації 1:1 (рис. 3.23). Якщо єдину, сильно розгалужену мережу з великою ємністю та малим опором ізоляції, поділити на низку невеликих мереж такої ж напруги, які мають незначну ємність та високий опір ізоляції, то при цьому різко зменшується небезпека ураження людини струмом.

Технічні способи та засоби захисту при переході напруг на нормально неструмопровідні частини електроустановок

V/ Захисне заземлення застосовують у мережах з напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю та в мережах напругою вище 1000 В з будь-яким режимом нейтралі джерела живлення.

Захисне заземлення — це навмисне електричні з'єднання із землею або^з її еквівалентом металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитися під напругою. Призначення захисного заземлення полягає в тому, щоб у випадку появи напруги на металевих конструктивних частинах електроустаткування (наприклад, ; внаслідок замикання на корпус при пошкодженні ізоляції) забезпечити захист людини від ураження електричним струмом при її доторканні до таких частин. Це досягається шляхом зниження до безпечних значень напруг доторкання та кроку.

Рис. 3.23. Схема електричної мережі до (а) та після- (б) поділу: Н — навантаження; РТ — роздільний трансформатор; ВН — мережа високої напруги;НН — мережа низької напруги

Якщо корпус устаткування є незаземленим і відбулося замикання на нього однієї із фаз, то доторкання людини до такого корпуса рівнозначно доторканню до фази. Якщо ж корпус електричне з'єднаний із землею (рис. 3.24, а), то він опиниться під напругою замикання U3= /Д,, а людина, яка доторкається до такого корпуса, згідно з формулою 3.21 потрапляє під напругу доторкання Udom= U3a. Струм, який пройде через людину, в такому випадку визначається із рівняння:

Iл=Udon/Rл = IзRзa/Rл (3.26)

звідки видно, що чим меншими є значення Rзта а, тим менший струм пройде через тіло людини, яка стоїть на землі і доторкається до корпуса устаткування. Таким чином, захист від ураження струмом забезпечується шляхом приєднання корпуса до заземлювача, який має малий опір заземлення Rз та малий коефіцієнт напруги доторкання а.

Із еквівалентної електричної схеми (рис. 3.24, б) видно, що людина (Rл) дотор­каючись до заземленого корпуса, який опинився під напругою під'єднується до електрич­ного кола однофазного струму паралельно опору заземлення R3. Оскільки опір заземлення малий, то основна частина струму замикання на землю пройде саме через нього, а через людину пройде малий (безпечний) струм. У цьому і полягає суть захисного заземлення. Причому струм, що пройде через людину зменшиться у стільки разів, у скільки опір людини більший за опір заземлення. Якщо прийняти, що опір людини ra= 1000 Ом, а опір заземлення Кз = 4 Ом, то струм, який пройде через людину, що доторкнулася до заземленого корпуса, котрий опинився під напругою, буде в 250 разів менший ніж у випадку, коли таке захисне заземлення відсутнє.

Рис. 3.24. Захисне заземлення:



a — схема доторкання людини до заземленого корпуса, який опинився під напругою; б — еквівалентна електрична схема

Заземлювальним пристроєм називають сукупність конструктивно об'єднаних заземлювальних провідників та заземлювача. Заземлювач — провідник або сукупність електричко з'єднаних провідників, які перебувають у контакті із землею, або її еквівалентом. Заземлювачі бувають природні та штучні. Як природні заземлювачі використовують електропровідні частини будівельних і виробничих конструкцій, а також комунікацій, які мають надійний контакт із землею (водогінні та каналізаційні трубопроводи, фундаменти будівель і т. п.). Для штучних заземлювачів використовують сталеві труби діаметром 35—50 мм (товщина стінок не менше 3,5 мм) та кутники (40x40 та 60x60 мм) довжиною 2,5—3,0 м, а також сталеві прути діаметром не менше ніж 10 мм та довжиною до 10 м. В більшості випадків штучні вертикальні заземлювачі знаходяться у землі на глибині h = 0,5—0,8 м (рис. 3.25). Вертикальні заземлювачі з'єднують між собою штабою з поперечним перерізом не менше ніж 4x12 мм або прутком з діаметром не менше ніж 6 мм за допомогою зварювання. Приєднання заземлювального провідника до корпуса устаткування здійснюється зваркою або болтами. Об'єкти, що підлягають заземленню приєднуються до магістралі заземлення виключно паралельно за допомогою окремого провідника (рис. 3.26, а,б).

Залежно від розташування заземлювачів стосовно устаткування, що підлягає заземленню, розрізняють виносне (зосереджене) та контурне (розподілене) заземлення. Перевага виносного заземлення (рис. 3.26, а) полягає в тому, що можна вибрати місце розташування заземлювачів з найменшим опором грунту (землі). Заземлювачі контурного заземлення (рис. 3.26, б) розташовують безпосередньо біля периметра (контура) дільниці, на якій знаходиться заземлюване устаткування. Це дозволяє вирівняти потенціали всередині контура, а відтак — знизити напругу доторкання та кроку. Тому більш ефективним з точки зору електробезпеки є контурне заземлення.


Опір захисного заземлення в електроуста­новках напругою до 1000 В і потужністю понад [ 100 кВА не повинен перевищувати 4 Ом. Ця норма обумовлена величиною напруги, яка виникає між корпусом заземленого устаткування та землею у випадку пробою ізоляції, при якій струм, що проходить через людину, якщо вона дотор­кається до устаткування, є безпечним. Такою напругою замикання U3 прийнято вважати напру­гу до 42 В, а оскільки найбільший можливий струм замикання на землю в електроустановках до 1000 В становить 10 А, то максимально допустимий опір заземлення дорівнює

Rз = Uз/Iз = 42/10 = 4,2= 4 Ом.

Рис. 3.25. Схема розташування заземлювачів: 1 — заземлювачі; 2 — заземлювальний провідник

Рис. 3.26. Виносне (а) та контурне (б) заземлення: / — заземлювачі; 2 — заземлювальні провідники; 3 — устаткування
Відповідно до Правил улаштування електроустановок (ПУЕ) захисне заземлення належить виконувати: при напрузі змінного струму 380 В і вище та 440 В і вище для постійного струму — у всіх електроустановках; при номінальних напругах змінного струму вище 42 В та постійного струму вище 110 В — лише в електроустановках, що знаходяться в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних, а також у зовнішніх електроустановках; при будь-якій напрузі змінного та постійного струму — у вибухонебезпечних установках.

В процесі експлуатації електроустановок можливе порушення цілісності заземлюваль-них провідників та підвищення опору заземлення вище норми. Тому ПУЕ передбачено проведення візуального контролю (огляду) цілісності заземлювальних провідників та вимірювання опору заземлення. Такі вимірювання проводять, як правило, при найменшій провідності грунту: літом — при найбільшому висиханні чи зимою — при найбільшому промерзанні грунту. Вимірювання опору заземлення належить проводити після монтажу електроустановки, після її ремонту чи реконструкції, а також не рідше одного разу на рік.


Захисне занулення застосовується в чотирьохпровідних мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю. Відповідно до ПУЕ, занулення корпусів електроустаткування використовується в тих випадках, що й захисне заземлення.

Занулення — це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих нормально неструмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою.

Нульовий захисний провідник — це провідник, який з'єднує частини, що підлягають зануленню, з глухозаземленою нейтральною точкою обмотки джерела струму або її еквівалентом.

При зануленні (рис. 3.27) у випадку замикання мережі на корпус / електро­установки виникає однофазне коротке замикання, тобто замикання між фазним та нульовим провідниками. Внаслідок цього електроустановка автоматично вимикається апаратом захисту від струмів короткого замикання 2 (перегорають плавкі запобіж­ники чи спрацьовують автоматичні вимикачі). Таким чином забезпечується захист людей від ураження електричним струмом.

Для зменшення небезпеки ураження струмом, яка виникає внаслідок обриву нульового провідника, влаштовують (багатократно) додаткове заземлення нульового провідника Rd (рис. 3.27).

Для того, щоб відбулося швидке та надійне вимкнення, необхідно, щоб струм короткого замикання Ікз перевищував струм захисного апарата Іап:



IK.3>kIan, (3.27)

де k — коефіцієнт кратності струму короткого замикання відносно струму захис­ного апарата (k = 1,5 — для автоматичних вимикачів; k = 3,0 — для плавких запобіжників).

Отже, при зануленні виключно важливе значення має правильний вибір запобіжникІЖ-Іа автоматичних вимикачів відповідно до величини струму короткрго замикання петлі фаза-нуль. При неправильному виборі плавкого запобіжника чи автоматичного вимикача, коли IK.3 < 3Iaв чи IK.3< 1,5Iaв , може не відбутися вимкнення

1 установки, на корпус якої перейшла напруга, а відтак буде існувати небезпека для людини при її доторканні до корпуса.

Слід зазначити, що одночасне заземлення та занулення корпусів електроустановок значно підвищує їх електробезпеку.



Захисне вимикання застосовується, як основний або додатковий захисний засіб, якщо безпека не може бути забезпечена шляхом влаштування заземлення, або іншими способами захисту.

Захисне вимикання — це швидкодіючий захист, який забезпечує автоматичне вимкнення електроустановки (не більше ніж за 0,2 с) при виникненні в ній небезпеки ураження струмом.

Існує багато схем захисного вимикання. Як приклад розглянемо схему пристрою захисного вимикання, що наведений на рис. 3.28. Такий пристрій слугує додатковим захистом до заземлення і призначений для усунення небезпеки ураження струмом при Появі на заземленому корпусі електроустановки підвищеної напруги.



Рис. 3.27. Схема захисного занулення Рис. 3.28. Схема пристрою захисного вимикання,

який реагує на напругу корпуса відносно землі

При пошкодженні ізоляції та переході напруги фази на корпус установки 1 спочатку проявляється захисна властивість заземлення, завдяки якій напруга на корпусі знижується до деякої величини Uкор = /3R3. Якщо значення Uкор буде вищим за гранично допустиму напругу Uкор.доп , то спрацює пристрій захисного вимикання: реле максимальної напруги Н, замкнувши контакти, подає живлення на котушку вимкнення KB, якa розмикає контакти автоматичного вимикача 2, при цьому установка від'єднується від електромережі.
ОСНОВНІ ПРИЧИНИ ПОЖЕЖ

Для успішного проведення дієвих упереджувальних заходів у виробничій сфері та у країні загалом, важливо знати основні причини пожеж. Згідно зі статистичними даними основними причинами пожеж в Україні є: необережне поводження з вогнем 58—60%; порушення правил монтажу та експлуатації (ППМЕ) електроустаткування та побутових електроприладів 18—20%; ППМЕ приладів опалення 11 —12%; пустощі дітей з вогнем 7—8%; підпали 2% (рис. 4.9). У виробничій сфері основні причини пожеж та їх показники змінюються не суттєво (рис. 4.10).



Рис. 4.9. Причини виникнення пожеж в Україні

Як видно із наведених даних причиною, що найчастіше викликає пожежі в Україні є необережне поводження з вогнем. У виробничій сфері з цієї причини часто виникають пожежі при курінні в недозволених місцях та при виконанні, так званих, вогневих робіт.
Вогневими роботами вважають виробничі операції, пов'язані з використанням відкритого вогню, іскроутворенням та нагрівом деталей, устаткування, конструкцій до температур, що здатні викликати займання горючих речовин і матеріалів, парів легкозаймистих рідин. До вогневих робіт належать: газо- та електрозварювання, бензине- та газорізання, паяльні роботи, варки бітуму та смоли, механічне оброблення металу з утворенням іскор тощо.

Рис. 4.10. Причини виникнення пожеж у виробничій сфері


Місця для проведення вогневих робіт можуть бути постійними і тимчасовими. Постійні місця визначаються наказом керівника підприємства, а тимчасові — письмовим дозволом керівника підрозділу. У відповідності з вимогами пожежної безпеки на місцях проведення вогневих робіт не повинно бути горючих матеріалів у радіусі 5 м. Необхідно мати на увазі, що при газовій зварці застосовують речовини (ацетилен, метан, кисень), які посилюють небезпеку пожежі та вибуху.

Виконавці робіт (електрозварювальники, газозварювальники, газорізальники, паяльники, бензорізальники та ін.) повинні бути проінструктовані про заходи пожежної безпеки особами, які за це відповідають.

Перед проведенням тимчасових вогневих робіт розробляються заходи пожежної безпеки, сповіщається пожежна охорона, призначаються особи, відповідальні за забезпечення пожежної безпеки і після цього видається підписаний наряд-допуск на проведення робіт. Такий дозвіл дається на одну зміну. Після закінчення вогневих робіт зварювальник зобов'язаний оглянути місце роботи, полити водою горючі конструкції. Місце проведення вогневих робіт необхідно кілька разів перевірити протягом 2 годин після закінчення роботи.

Відповідальність за заходи пожежної безпеки при проведенні зварювальних та інших вогневих робіт покладається на керівників робіт, дільниць, цехів, підприємств.

Значний відсоток пожеж спричинений незадовільним станом електричного устаткування та приладів, а також порушенням правил їх монтажу та експлуатації. До чинників, що можуть викликати пожежу саме з цієї причини належать: короткі замиканню несправності електроустаткування та приладів, струмові перевантаження, що виникають у силових та освітлюваних електромережах, великі значення перехідних опорів.
Короткі замикання виникають внаслідок неправильного монтажу або екс­плуатації електроустановок, старіння або пошкодження ізоляції. Струм короткого замикання залежить від потужності джерела струму, відстані від джерела струму до місця замикання та виду замикання. Великі струми замикання викликають іскріння та нагрівання струмопровідних частин до високої температури, що може викликати займання ізоляції провідників та горючих будівельних конструкцій, які знаходяться поряд.

Струмові перевантаження виникають при ввімкненні до мережі додаткових споживачів струму або при зниженні напруги в мережі. Тривале перевантаження призводить до нагрівання провідників, що може викликати займання ізоляції.

Збільшення місцевих перехідних опорів виникає внаслідок окиснення або недостатньо щільного з'єднання електричних контактів. Іскріння, що виникає при цьому, може ініціювати пожежу. Для запобігання пожежі від великих перехідних опорів мідні проводи та кабелі з'єднують скручуванням жил, а потім спаюють їх оловом без застосування кислоти. Алюмінієві кабелі з'єднують гільзами.

Вибір типу електроустаткування, схеми електропроводки, використовуваних матеріалів, площі поперечного перерізу провідників, виду ізоляції залежить від ступеня вибухопожежонебезпеки навколишнього середовища, режиму роботи електро­установок та можливих перевантажень.



НЕБЕЗПЕЧНІ ТА ШКІДЛИВІ ЧИННИКИ, ПОВ'ЯЗАНІ З ПОЖЕЖАМИ

Пожежа — це неконтрольоване горіння поза спеціальним вогнищем, що поширюється в часі і просторі. Слід зазначити, що пожеж безпечних не буває. Якщо вони і не створюють прямої загрози життю та здоров'ю людини (наприклад, лісові пожежі), то завдають збитків довкіллю, призводять до значних

матеріальних втрат.



Пожежна небезпека — можливість виникнення та (або) розвитку пожежі. Нормативна імовірність виникнення пожежі становить 10~6 в рік на пожежонебезпеч-ний вузол об'єкта, а нормативна імовірність впливу небезпечних та шкідливих чинників пожежі на людей — 10~6 в рік на одну людину.

Коли людина перебуває в зоні впливу пожежі, то вона може потрапити під дію наступних небезпечних та шкідливих чинників: токсичні продукти горіння; вогонь; підвищена температура середовища; дим; недостатність кисню; руйнування будівельних конструкцій; вибухи; витікання небезпечних речовин, що відбуваються внаслідок пожежі; паніка.



\ Токсичні продукти горіння становлять найбільшу загрозу для життя людини, особливо при пожежах у будівлях. Адже в сучасних виробничих, побутових та адміністративних приміщеннях знаходиться значна кількість синтетичних матеріалів, що є основними джерелами токсичних продуктів горіння. Так при горінні пінопо­ліуретану та капрону утворюється ціанистий водень (синильна кислота), вініпласту —

хлористий водень та оксид вуглецю, лінолеуму — сірководень та сірчистий-газ і т. д. Найчастіше при пожежах відзначається високий вміст у повітрі оксиду вуглецю. Так, у підвалах, шахтах, тунелях, складах його вміст може становити від 0,15 до 1,5%, а в приміщеннях — 0,1—0,6%.

В табл 4.1 наведено порогові концентрації деяких токсичних продуктів горіння.

Таблиця 4.1

Порогові концентрації деяких токсичних продуктів горіння



Вогонь — надзвичайно небезпечний чинник пожежі, однак випадки його безпосередньої дії на людей зустрічаються досить рідко. Під час пожежі температура полум'я може досягати 1200—1400 °С і у людей, що знаходяться у зоні пожежі випромінювання полум'я можуть викликати опіки та больові відчуття. Мінімальна відстань у метрах, на якій людина ще може знаходитись від полум'я приблизно складає R = 1,6 Н, де Н — середня висота факелу полум'я в метрах. Наприклад, при пожежі дерев'яного будинку, висотою до гребеня покрівлі 8 м, ця відстань буде близько ІЗ м.

Час протягом якого людина ще може витримувати вплив теплового випромі­нювання різної інтенсивності наведено в табл. 4.2.

Небезпека підвищеної температури середовища полягає у тому, що вдихання розігрітого повітря разом із продуктами горіння може призвести до ураження органів дихання та смерті. В умовах пожежі підвищення температури середовища до 60 °С вже є життєвонебезпечною для людини.

Дим являє собою велику кількість видимих найдрібніших твердих та (або) рідинних часточок незгорівших речовин, що знаходяться в газах у завислому стані. Він викликає інтенсивне подразнення органів дихання та слизових оболонок (сильний кашель, сльозотечу тощо). Крім того, у задимлених приміщеннях внаслідок погіршення видимості сповільнюється евакуація людей, а часом провести її зовсім неможливо. Так, при значній задимленості приміщення видимість предметів, що освітлюються лампочкою потужністю 20 Вт, складає не більше 2,5 м. Задимленість вважається граничною, якщо показник послаблення світла димом на одиницю довжини становить 2,4.

Таблиця 4.2



Інтенсивності теплового випромінювання та час, протягом якого людина може їх витримувати

Інтенсивність теплового випроміню­вання, Вт/м2

840

1400

2100

2800

3500

7000

Час витримування дії теплового випро­мінювання, с

360

150

40—60

30—40

10—30

5—11

Недостатність кисню спричинена тим, що в процесі горіння відбувається хімічна реакція окиснення горючих речовин та матеріалів. Небезпечною для життя людини уже вважається ситуація, коли вміст кисню в повітрі знижується до 14% (норма 21 %). При цьому втрачається координація рухів, появляється слабість, запаморочення, загальмовується свідомість. При концентрації кисню 9—11% смерть настає через кілька хвилин.

Вибухи, витікання небезпечних речовин можуть бути спричинені їх нагріванням під час пожежі, розгерметизацією ємкостей та трубопроводів з небезпечними рідинами та газами тощо. Вибухи збільшують площу горіння і можуть призводити до утворення нових осередків пожеж. Люди, що перебувають поблизу, можуть підпадати під дію вибухової хвилі, діставати ураження уламками тощо.

Руйнування будівельних конструкцій відбувається внаслідок втрати ними несучої здатності під впливом високих температур та вибухів. При цьому люди можуть одержати значні механічні травми, опинитися під уламками завалених конструкцій. До того ж, евакуація може бути просто неможливою, внаслідок завалів евакуаційних виходів та руйнування шляхів евакуації.

Паніка, в основному, спричинюється швидкими змінами психічного стану людини, як правило, депресивного характеру в умовах екстремальної ситуації (пожежі). Більшість людей потрапляють у складні та неординарні умови, якими характеризується пожежа, вперше і не мають відповідної психічної стійкості та достатньої підготовки щодо цього. Коли дія чинників пожежі перевищує межу психофізіологічних можливостей людини, то її може охопити панічний стан. При цьому вона втрачає розсудливість, її дії стають неконтрольованими та неадекватними ситуації, що виникла. Паніка — це жахливе явище, здатне призвести до масової загибелі людей.
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПРОЦЕС ГОРІННЯ. ПОКАЗНИКИ ПОЖЕЖОВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНОСТІ РЕЧОВИН ТА МАТЕРІАЛІВ

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСУ ГОРІННЯ

Горіння — це екзотермічна реакція окислення речовини, яка супроводжується виділенням диму та (або) виникненням полум'я та (або) світінням. Для виникнення горіння необхідна наявність горючої речовини, окисника та джерела запалювання.

Розрізняють два види горіння: повне — при достатній кількості окисника, і неповне —при його пониженій кількості. Продуктами повного горіння є діоксид вуглецю, вода, азот, сірчаний ангідрид та ін. При неповному горінні утворюються горючі та токсичні продукти (монооксид вуглецю, альдегіди, смоли, спирти та ін.). За щвидкістю поширення полум'я горіння поділяється на дефлаграційне (в межах 2— 7 м/с), вибухове (при десятках і навіть сотнях метрів за секунду) і детонаційне (при тисячах метрів за секунду).

Горіння може бути гомогенним та гетерогенним. При гомогенному горінні речовини, що вступають у реакцію окиснення мають однаковий агрегатний стан, наприклад газоподібний. Якщо при цьому горюча речовина та окисник не перемішані, то відбувається дифузне горіння, при якому процес горіння лімітується дифузією окисника через продукти горіння до горючої речовини. Якщо початкові речовини знаходяться в різних агрегатних станах і наявна межа поділу фаз у горючій системі, то таке горіння називається гетерогенним. Гетерогенне горіння, при якому одночасно утворюються потоки горючих газоподібних речовин, є одночасно й дифузним. Як правило, пожежі характеризуються гетерогенним дифузним горінням, швид­кість переміщення полум'я якого залежить від швидкості дифузії кисню повітря до осередку горіння.

РІЗНОВИДНОСТІ ГОРІННЯ

Розрізняють наступні різновидності горіння: вибух, детонація, спалах, займання, спалахування, самозаймання, самоспалахування, тління.



Вибух, — надзвичайно швидке хімічне перетворення, що супроводжується виді­ленням енергії й утворенням стиснених газів, здатних виконувати механічну роботу. В основному, ця механічна робота зводиться до руйнувань, які виникають при вибуху і обумовлені утворенням ударної хвилі — раптового скачкоподібного зростання тиску. При віддаленні від місця вибуху механічна дія ударної хвилі послаблюється. Детонація — це горіння, яке поширюється зі швидкістю кілька тисяч метрів за секунду. Виникнення детонації пояснюється стисненням, нагріванням та переміщенням незгорівшої суміші перед фронтом полум'я, що призводить до прискорення поширення полум'я і виникнення в суміші ударної хвилі. Таким чином, наявність достатньо потужної ударної хвилі є необхідною умовою для виникнення детонації, оскільки в цьому випадку передача теплоти в суміші здійснюється не шляхом повільного процесу теплопровідності, а шляхом поширення ударної хвилі.
Спалах — короткочасне інтенсивне згоряння обмеженого об'єму газоповітряної суміші над поверхнею горючої речовини або пилоповітряної суміші, що супро­воджується короткочасним видимим випромінюванням, але без ударної хвилі і стійкого горіння.

Займання — початок горіння під впливом джерела запалювання.

Спалахування — займання, що супроводжується появою полум'я.

Тління — безполуменеве горіння матеріалу (речовини) у твердій фазі з видимим випромінюванням світла із зони горіння.

Самозаймання — початок горіння внаслідок самоініційованих екзотермічних процесів.

Самоспалахування — самозаймання, що супроводжується появою полум'я.

Самозаймання виникає в результаті різкого збільшення швидкості екзотерміч­них реакцій в об'ємі горючого матеріалу (речовини), коли швидкість виділення тепла перевищує швидкість його розсіювання. Залежно від внутрішнього імпульсу процеси самозаймання (самоспалахування) поділяються на теплові, мікробіологічні та хімічні.

Теплове самозаймання виникає при зовнішньому нагріванні матеріалу (речовини) контактним (внаслідок теплообміну при контакті з нагрітим предметом), радіаційним (внаслідок променистого тепла) або конвективним (внаслідок передачі тепла повітряним потоком) шляхом. При досяганні температури самонагрівання в матеріалі відбувається різка інтенсифікація екзотермічних процесів окиснення та розкладу, що призводить до підвищення температури матеріалу та його самозаймання. Наприклад, при температурі близько 100 °С дерев'яна тирса, ДВП, стоси газетного паперу та гофрованого картону здатні до самозаймання. Захист від теплового самозаймання — запобігання нагріву матеріалів від зовнішніх джерел тепла.

Мікробіологічне самозаймання відбувається внаслідок самонагрівання, що спри­чинене життєдіяльністю мікроорганізмів у масі органічних волокнистих чи дисперс­них матеріалів. Особливо схильні до мікробіологічного самозаймання невисушені матеріали (речовини) рослинного походження (сіно, зерно, тирса, торф тощо), складені в купу.

Хімічне самозаймання виникає внаслідок дії на речовину повітря, води, а також хімічно-активних речовин. Наприклад, самозаймаються промаслені матеріали (ганчір'я, дерев'яна тирса, навіть металеві ошурки). Внаслідок окиснення масел киснем повітря відбувається самонагрівання, що може призвести до самозаймання. До речовин, що здатні самозайматися при дії на них води належать калій, натрій, цезій, карбіди кальцію і лужних металів й інші. Ці речовини при взаємодії з водою виділяють горючі гази, які здатні самозайнятися внаслідок теплоти реакції. До хімічно-активних речовин, що призводять до самозаймання при взаємодії з ними належать газоподібні, рідинні та тверді окисники. Наприклад, стиснений кисень призводить до самозаймання мінеральних мастил, які не самозаймаються на повітрі.

Здатність самозайматися речовин та матеріалів необхідно врахувати при розробці


заходів пожежної профілактики при їх зберіганні, транспортуванні, термообробці,
виконанні технологічних операцій і т. п.
ПОКАЗНИКИ ПОЖЕЖОВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНОСТІ РЕЧОВИН ТА МАТЕРІАЛІВ

Відповідно до ГОСТ 12.1.044-89 оцінку пожежовибухонебезпечності усіх речовин та матеріалів проводять залежно від агрегатного стану: газ, рідина, тверда речовина (пил виділено в окрему групу). Тому і показники їхньої пожежовибухонебезпечності будуть дещо різні (табл. 4.3).



Таблиця 4.3

Деякі основні показники вибухопожежонебезпечності речовин

та матеріалів







Застосовність показників

№ зп.

Показники

пожежовибухонебезпечності

газів

рідин

твердих речовин

пилу

1

Група горючості

+

+

+

+

2

Температура спалаху

-

+

+

-

3

Температура спалахування

-

+

+

+

4

Температура самоспалахування

+

+

+

+

5

Концентраційні межі поширення полум'я (спалахування)

+

+



+

6

Температурні межі поширення полум'я (спалахування)

+

+

-

-

Примітка: знак «+» означає застосовність, а знак «-» — незастосовність показника.

За горючістю речовини та матеріали поділяються на три групи: негорючі, важкогорючі та горючі (будівельні матеріали відповідно до ДСТУ Б В.2.7-19-95 поділяються на горючі та негорючі).

Негорючі — речовини та матеріали не здатні до горіння в повітрі нормаль­ного складу. Це переважно неорганічні матеріали, металеві, гіпсові, цегляні конструкції та ін.

Важкогорючі — це речовини та матеріали, які здатні до займання в повітрі від джерела запалювання, однак після його вилучення не здатні до самостійного горіння. До них належать матеріали, які містять горючі та негорючі складові частини. Наприклад, асфальтобетон, фіброліт, пресовані дерев'яно-волокнисті плити тощо. Горючі — речовини та матеріали, які здатні до самозаймання, а також займання від джерела запалювання і самостійного горіння після його вилучення. До них належать більшість органічних матеріалів. В свою чергу горючі матеріали та речовини поділяються на легкозаймисті, тобто такі, які займаються від джерела запалювання незначної енергії (сірник, іскра тощо) без попереднього нагрівання (папір, целюлоза та інші) та важкозаймисті, які займаються від порівняно потужного джерела запалювання (пресований картон, рубероїд та інші).

Температура спалаху — найменша температура речовини, за якої за встановленими умовами випробування над її поверхнею утворюється пара, здатна спричинити спалах у повітрі під впливом джерела запалювання, але швидкість утворення пари недостатня для підтримання стійкого горіння.

За температурою спалаху розрізняють:



  • легкозаймисті рідини (ЛЗР) — рідини, які мають температуру спалаху, що не
    перевищує 61 °С у закритому тиглі (бензин, ацетон, етиловий спирт та ін.);

  • горючі рідини (ГР) — рідини, які мають температуру спалаху понад 61 °С
    у закритому тиглі або 66 °С у відкритому тиглі (мінеральні мастила, мазут, формалін та ін.).

Температура спалахування — найменша температура матеріалу (речовини), за якої за встановленими умовами випробування матеріал (речовина) виділяє горючі пару та гази з такою швидкістю, що під час впливу на них джерела запалювання спостерігається спалахування.

Температура самоспалахування — найменша температура навколишнього середовища, за якої за встановленими умовами випробування спостерігається самоспалахування матеріалу (речовини).

Нижня (НКМ) та верхня (ВКМ) концентраційні межі поширення полум'я — це мінімальний та максимальний вміст горючої речовини в однорідній суміші з окислювальним середовищем за якого можливе поширення полум'я по суміші на будь-яку відстань від джерела запалювання. В замкнутому об'ємі спалахування носить, зазвичай, вибуховий характер, тому вказані концентраційні межі іноді ще називають межами вибуховості.

Повітряні суміші, що містять горючу речовину нижче НКМ чи вище ВКМ горіти (вибухати) не можуть. Наявність областей негорючих концентрацій речовин та матеріалів надає можливість вибрати такі умови їх зберігання, транспортування та використання, при яких виключається можливість виникнення пожежі чи вибуху.

Значну вибухову та пожежну небезпеку становлять різноманітні горючі пиловидні речовини в завислому стані. Залежно від значення нижньої концентра­ційної межі поширення полум'я пил поділяється на вибухо- та пожежонебезпечний. При значенні НКМ менше 65 г/м3 пил є вибухонебезпечним (пил сірки, борошна, цукру тощо), а при інших значеннях НКМ — пожежонебезпечним (пил деревини, тютюну тощо).

Розрізняють також нижню (НТМ) та верхню (ВТМ) температурні межі поширення полум'я. НТМ та ВТМ — це такі температури матеріалу (речовини), за яких його (її) насичена пара утворює в окислювальному середовищі концентрації, що дорівнюють відповідно НКМ та ВКМ.

Температурні межі поширення полум'я використовують зокрема для вибору температурних умов зберігання рідин у тарі, за яких концентрація насичених парів буде безпечною щодо пожежі чи вибуху.

Існують й інші показники пожежовибухонебезпечності речовин та матеріалів, які визначаються за стандартними методиками.



В табл. 4.4 наведені основні показники пожежовибухонебезпечності деяких легкозаймистих та горючих рідин.

Таблиця 4.4 Основні показники пожежовибухонебезпечності деяких ЛЗР та ГР

№ зп.

Назва ЛЗР, ГР

Температу­ра спалаху (tcn), °С

Температура самоспалаху-вання (tcc), °С

Концентраційні межі поши­рення полум"я, % об'єм.

Температурні межі поши­рення полум'я, °С









НКМ/ВКМ

НТМ/ВТМ

1

Ацетон

-18

465

2,2/13

-20/6

2

Бензин автомобільний А-76

-36

300

0,76/5,16

-36/-4

3

Бензол

-11

562

1,4/7,1

-14/13

4

Бутилацетат

29

450

2,2/14,7

13/48

5

Гас

27

250

1,4/7,5

27/69

6

Етилацетат

2

400

3,5/16,8

1/31

7

Ксилол

29

590

1,2/6,2

24/50

8

Машинне мастило (марка
















ФМ-5,6 АП)

182

410



172/270

9

Спирт бутиловий

41

345

1,7/12

31/60

10

Спирт етиловий

13

404

3,6/19

11/41

11

Спирт ізопропиловий

14

400

2,0/12

8/37

12

Спирт метиловий

8

464

6,0/34,7

7/39

13

Скипидар

34

300

0,8/ —

32/53

14

Толуол

4

536

1,3/6,7

О/ЗО

15

Уайт-спірит

33—36

260



33/68
1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка