Распространенным механическим средством локализации и. Средства локализации и тушения пожаров

Пожаробезопасность

Оценка пожароопасных зон.

Под пожаром обычно понимают не­контролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Пожар может принимать различные формы, однако все они в конечном счете сводятся к химической реакции между горючими веществами и кислородом воздуха (или иным видом окислительных сред), возникающей при наличии инициатора горения или в условиях самовоспла­менения.

Образование пламени связано с газообразным состоянием веществ, поэтому горение жидких и твердых веществ предполагает их переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности. При горении почти всех твердых материалов образование веществ, способ­ных улетучиваться с поверхности материала, и попадание в область пламени происходит путем химического разложения (пиролиза). Боль­шинство пожаров связано с горением твердых материалов, хотя на­чальная стадия пожара может быть связана с горением жидких и газообразных горючих веществ, широко используемых в современном промышленном производстве.

При горении принято подразделять два режима: режим, в котором горючее вещество образует однородную смесь с кислородом или воз­духом до начала горений (кинетическое пламя), и режим, в котором горючее и окислитель первоначально разделены, а горение протекает в области их перемешивания (диффузионное горение). За редким исключением при обширных пожарах встречается диффузионный ре­жим горения, при котором скорость горения во многом определяется скоростью поступления в зону горения образующихся летучих горючих веществ. В случае горения твердых материалов скорость поступления летучих веществ непосредственно связана с интенсивностью теплооб­мена в зоне контакта пламени и твердого горючего вещества. Массовая скорость выгорания [г/м 2 ×с)] зависит от теплового потока, восприни­маемого твердым горючим, и его физико-химических свойств. В общем виде эту зависимость можно представить как:

где Qпр -тепловой поток от зоны горения к твердому горючему, кВт/м 2 ;

Qyx-теплопотери твердого горючего в окружающую среду, кВт/м 2 ;

r -теплота, необходимая для образования летучих веществ, кДж/г; для жидкостей представляет собой удельную теплоту парооб­разования/

Тепловой поток, поступающий из зоны горения к твердому горю­чему, существенным образом зависит от энергии, выделенной в про­цессе горения, и от условий теплообмена между зоной горения и поверхностью твердого горючего. В этих условиях режим и скорость горения могут в значительной степени зависеть от физического состо­яния горючего вещества, его распределения в пространстве и характеристик окружающей среды.

Пожаровзрывобезопасность веществ характеризуется многими параметрами: температурами воспламенения, вспышки, самовозгорания, нижним (НКПВ) и верхним (ВКПВ) концентрационными пределами воспламенения; скоростью распространения пламени, линейной и массовой (в граммах в секунду) скоростями горения и выгорания веществ.

Под воспламенением понимается возгорание (возникновение горе­ния под воздействием источника зажигания), сопровождающееся по­явлением пламени. Температура воспламенения - минимальная температура вещества, при которой происходит загорание (неконтро­лируемое горение вне специального очага).

Температура вспышки - минимальная температура горючего ве­щества, при которой над его поверхностью образуются газы и пары, способные вспыхивать (вспыхивать - быстро сгорать без образования сжатых газов) в воздухе от источника зажигания (горящего или раска­ленного тела, а также электрического разряда, обладающих запасом энергии и температурой, достаточными для возникновения горения вещества). Температура самовозгорания - самая низкая температура, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции (при отсутствии источника зажигания), заканчивающееся пламенным горением. Концентрационные пределы воспламенения - минимальная (нижний предел) и максимальная (верхний предел) концентрации, которые характеризуют области воспламенения.

Температура вспышки, самовоспламенения и воспламенения го­рючих жидкостей определяется экспериментально или расчетным пу­тем согласно ГОСТ 12.1.044-89. Нижний и верхний концентрационный пределы воспламенения газов, паров и горючих пылей также могут определяться экспериментально или расчетным путем согласно ГОСТ 12.1.041-83*, ГОСТ 12.1.044-89 или руководству по «Расчету основных показателей пожаровзрывоопасности веществ и материалов».

Пожаровзрывоопасность производства определяется параметрами пожароопасности и количеством используемых в технологических процес­сах материалов и веществ, конструктивными особенностями и режимами работы оборудования, наличием возможных источников зажигания и условий для быстрого распространения огня в случае пожара.

Согласно НПБ 105-95 все объекты в соответствии с характером технологического процесса по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на пять категорий:

А – взрывопожарная;

Б – взрывопожароопасная;

В1-В4 – пожароопасные;

Обозначенные выше нормы не распространяются на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, здания и сооружения, проекти­руемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в установ­ленном порядке.

Категории помещений и зданий, определяемые в соответствии с табличными данными нормативных документов, применяют для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных зданий и сооружений в отношении планировки и застройки, этажно­сти, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования и т. д.

Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % всех помещений, или 200 м\ В случае оборудования помещений установками автоматического пожаро­тушения допускается не относить к категории А здания и сооружения, в которых доля помещений категории А менее 25 % (но не более 1000 м 2);

К категории Б относят здания и сооружения, если они не относятся к категории А и суммарная площадь помещений категорий Аи Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений, или 200 м 2 , допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б в здании не превышает 25 % суммарной площади всех размещенных в нем помещении (но не более 1000 м 2) и эти помещения оборудуют установками автоматического пожаротушения;

Здание относится к категории В, если оно не относится к категории А или Б и суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 %(10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. В случае оборудования помещений категории А, Б и В установками автомати­ческого пожаротушения допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категории А, Б и В не превышает 25% (но не более 3500 м 2) суммарной площади всех размещенных в нем помещений;

Если здание не относится к категориям А, Б и В и суммарная площадь помещений А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений, то здание относится к категории Г; допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % суммарной площади всех разме­щенных в нем помещений (но не более 5000 м 2), а помещения категорий А, Б, В и Г оборудуют установками автоматического пожаротушения;

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструк­ций сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях по­жара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции.

Время (в часах) от начала испытания конструкции на огнестойкость до момента, при котором она теряет способность сохранять несущие или ограждающие функции, называется пределам огнестойкости.

Потеря несущей способности определяется обрушением конструк­ции или возникновением предельных деформаций и обозначается индексам R. Потеря ограждающих функций определяется потерей целостности или теплоизолирующей способности. Потеря целостности обусловлена проникновением продуктов сгорания за изолирующую преграду и обозначается индексом Е. Потеря теплоизолирующей спо­собности определяется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С и обозначается индексом J .

Основные положения методов испытания конструкций на огне­стойкость изложены в ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» и ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его конструкций (СНиП 21 - 01 - 97).

СНиП 21-01-97 регламентирует классификацию зданий по сте­пени огнестойкости, конструктивной и функциональной пожарной опасности. Эти нормы введены в действие с 1 января 1998 г.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяют­ся на классы: КО, К1, IC2, КЗ (ГОСТ 30-403-95 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности»).

По функциональной пожарной опасности здания и помещения подразделяются на классы в зависимости от способа их использования и от того, в какой мере безопасность людей в них, в случае возникно­вения пожара, находится под угрозой, с учетом их возраста, физиче­ского состояния, сна или бодрствования, вида основного функционального контингента и его количества.

К классу Ф1 относятся здания и помещения, связанные постоян­ным или временным проживанием людей, в который входят

Ф1.1-- детские дошкольные учреждения, дома престарелых и инвалидов, больницы, спальные корпуса школ-интернатов и детских учреждений;

Ф 1.2-гостиницы, общежития, спальные корпуса санаториев и домов отдыха, кемпингов и мотелей, пансионатов;

Ф1.3-многоквартирные жилые дома;

Ф1.4-индивидуальные, в том числе блокированные дома.

К классу Ф2 относятся зрелищные и культурно-просветительские учреждения, в который входят:

Ф2Л-театры, кинотеатры, концертные залы, клубы, цирки, спортивные сооружения и другие учреждения с местами для зрителей в закрытых помещениях;

Ф2.2-музеи, выставки, танцевальные залы, публичные биб­лиотеки и другие подобные учреждения в закрытых помещениях;

Ф2.3-то же, что Ф2.1, но расположенные на открытом воздухе.

К классу ФЗ относятся предприятия по обслуживанию населения:

Ф3.1-предприятия торговли и общественного питания;

Ф3.2-вокзалы;

ФЗ.З- поликлиники и амбулатории;

Ф3.4-помещения для посетителей предприятий бытового и коммунального обслуживания населения;

Ф3.5-физкультурно-оздоровительные и спортивно-трениро­вочные учреждения без трибун для зрителей.

К классу Ф4 относятся учебные заведения» научные и проектные организации:

Ф4.1- общеобразовательные школы, средние специальные учеб­ные заведения, профтехучилиища, внешклльные учебные заведения;

Ф4.2-высшие учебные заведения, учреждения повышения квалификации;

Ф4.3-учреждения органов управления, проектно-конструкторские организации, информационно-издательские организации, на­учно-исследовательские организации, банки, офисы.

К пятому классу относятся производственные и складские поме­щения:

Ф5.1-производственные и лабораторные помещения;

Ф5.2-складские здания и помещения, стоянки автомобилей без технического обслуживания, книгохранилища и архивы;

Ф5.3-сельскохозяйственные здания. Производственные и складские помещения, а также лаборатории и мастерские в зданиях классов Ф1, Ф2, ФЗ, Ф4 относятся к классу Ф5.

Согласно ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть» строительные материалы, в зависимости от значения параметров горючести, подразделяются на горючие (Г) и негорючие (НГ).

Определение горючести строительных материалов проводят экспе­риментально.

Для отделочных материалов кроме характеристики горючести вво­дится понятие величины критической поверхностной плотности теп­лового потока (ЮРШТП), при которой возникает устойчивое пламенное горение материала (ГОСТ 30402-96). В зависимости от значения КППТП все материалы подразделяются на три группы воспламеняемости:

В1 - КШГЩ равна или больше 35 кВт на м 2 ;

В2-больше 20, но меньше 35 кВт на м 2 ;

В3 - меньше 2- кВт на м 2 .

По масштабам и интенсивности пожары можно подразделить на:

Отдельный пожар, возникающий в отдельном здании (сооруже­нии) или в небольшой изолированной группе зданий;

Сплошной пожар, характеризующийся одновременным интен­сивным горением преобладающего числа зданий и сооружений на определенном участке застройки (более 50 %);

Огневой шторм, особая форма распространяющегося сплошно­го пожара, образующаяся в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и быстрого поступления в сторону центра огневого шторма значительного количества свежего воздуха (ветер со скоростью 50 км/ч);

Массовый пожар, образующийся при наличии в местности совокупности отдельных и сплошных пожаров.

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяется плотностью застройки территории объекта. О влиянии плотности размещения зданий и сооружений на вероятность распространения пожара можно судить по ориентировочным данным, приведенным ниже:

Расстояние между зданиями, м. 0 5 10 15 20 30 40 50 70 90 Вероятность распространения по­

жара, %. ... ...... ... 100 87 66 47 27 23 9 3 2 0

Быстрое распространение пожара возможно при следующих сочетаниях степени огнестойкости зданий и сооружений с плотностью застройки: для зданий I и II степени огнестойкости плотность застрой­ки должна быть не более 30 %; для зданий III степени -20 %; для зданий IV и V степени-не более 10%.

Влияние трех факторов (плотности застройки, степени огнестой­кости здания и скорости ветра) на скорость распространения огня можно проследить наследующих цифрах:

1) при скорости ветра до 5 м/с в зданиях I и II ступени огнестойкости скорость распространения пожара составляет примерно 120 м/ч; в зданиях IV степени огнестойкости -примерно 300 м/ч, а в случае сгораемой кровли до 900 м/ч; 2) при скорости ветра до 15 м/с в зданиях I и II степени огнестойкости скорость распространения пожара дости­гает 360 м/с.

Средства локализации и тушения пожаров.

К основным видам техники, предназначенной для защиты различных объектов от пожа­ров, относятся средства сигнализации и пожаротушения.

Пожарная сигнализация должна быстро и точно сообщать о пожаре с указанием места его возникновения. Наиболее надежной системой пожарной сигнализации является электрическая пожарная сигнализа­ция. Наиболее совершенные виды такой сигнализации дополнительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмотренных на объекте средств пожаротушения. Принципиальная схема электриче­ской системы сигнализации представлена на рис. 18.1. Она включает пожарные извещатели, установленные в защищаемых помещениях и включенные в сигнальную линию; приемно-контрольную станцию, источник питания, звуковые и световые средства сигнализации, а также автоматические установки пожаротушения и дымоудаления.

Рис. 18.1. Принципиальная схема системы электрической пожарной сигнализации:

1 -датчики-извещатели; 2- приемная стан­ции; 3-блок резервного питания;

4-блок – питания от сети; 5- система переключения; 6 - проводка;

7-исполнительный механизм системы пожаротушения

Надежность электрической системы сигнализации обеспечивается тем, что все ее элементы и связи между ними постоянно находятся под напряжением. Этим обеспечивается осуществление постоянного кон­троля за исправностью установки.

Важнейшим элементом системы сигнализации являются пожарные извещатели, которые преобразуют физические параметры, характери­зующие пожар, в электрические сигналы. По способу приведения в действие извещатели подразделяют на ручные и автоматические. Руч­ные извещатели выдают в линию связи электрический сигнал опреде­ленной формы в момент нажатия кнопки.

Автоматические пожарные извещатели включаются при изменении параметров окружающей сре­ды в момент возникновения пожара. В зависимости от фактора, вызывающего срабатывание датчика, извещатели подразделяются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные. Наибольшее рас­пространение получили тепловые извещатели, чувствительные элемен­ты которых могут быть биметаллическими, термопарными, полуп­роводниковыми.

Дымовые пожарные извещатели, реагирующие на дым, имеют в качестве чувствительного элемента фотоэлемент или ионизационные камеры, а также дифференциальное фотореле. Дымовые извещатели бывают двух типов: точечные, сигнализирующие о появлении дыма в месте их установки, и линейно-объемные, работающие на принципе затенения светового луча между приемником и излучателем.

Световые пожарные извещатели основаны на фиксации различных | составных частей спектра открытого пламени. Чувствительные элементы таких датчиков реагируют на ультрафиолетовую или инфракрасную область спектра оптического излучения.

Инерционность первичных датчиков является важной характери­стикой. Наибольшей инерционностью обладают тепловые датчики, наименьшей-световые.

Комплекс мероприятий, направленных на устранение причин воз­никновения пожара и создание условий, при которых продолжение горения будет невозможным, называется пожаротушением.

Для ликвидации процесса горения необходимо прекратить подачу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить подвод теплового потока в зону реакции. Это достигается:

Сильным охлаждением очага горения или горящего материала с помощью веществ (например, воды), обладающих большой теплоем­костью;

Изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или сниже­нием концентрации кислорода в воздухе путем подачи в зону горения инертных компонентов;

Применением специальных химических средств, тормозящих скорость реакции окисления;

Механическим срывом пламени сильной струей газа или воды;

Созданием условий огнепреграждения, при которых пламя рас­пространяется через узкие каналы, сечение которых меньше тушащего диаметра.

Для достижения вышеуказанных эффектов в настоящее время в качестве средств тушения используют:

Воду, которая подается в очаг пожара сплошной или распылен­ной струей;

Различные виды пен (химическая или воздушно-механическая), представляющих собой пузырьки воздуха или углекислого газа, окру­женные тонкой пленкой воды;

Инертные газовые разбавители, в качестве которых могут ис­пользоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т. д.;

Гомогенные ингибиторы-низкокипящие галогеноуглеводороды;

Гетерогенные ингибиторы -огнетушащие порошки;

Комбинированные составы.

Вода является наиболее широко применяемым средством тушения.

Обеспечение предприятий и регионов необходимым объемом воды для пожаротушения обычно производится из общей (городской) сети водопровода или из пожарных водоемов и емкостей. Требования к системам противопожарного водоснабжения изложены в СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» и в СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Противопожарные водопроводы принято подразделять на водопроводы низкого и среднего давления. Свободный напор при пожароту­шении в водопроводной сети низкого давления при расчетном расходе должен быть не менее 10 м от уровня поверхности земли, а требуемый для пожаротушения напор воды создается передвижными насосами, устанавливаемыми на гидранты. В сети высокого давления Должна обеспечиваться высота компактной струи не менее 10 м при полном расчетном расходе воды и расположении ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания. Системы высокого давления более дорогие вследствие необходимости использовать трубопроводы повьь щенной прочности, а также дополнительные водонапорные баки на соответствующей высоте или устройства насосной водопроводной станции. Поэтому системы высокого давления предусматривают на промышленных предприятиях, удаленных от пожарных частей более чем на 2 км, а также в населенных пунктах с числом жителей до 500 тыс. человек.

Р и с.1 8.2. Схема объединенного водоснабжения:

1 - источник воды; 2-водоприемник; 3-станция первого подъема; 4-водоочистные сооружения и станция второго подъема; 5-водонапорная башня; 6-магистральные линии; 7 - потребители воды; 8 - распределительные трубопроводы; 9-вводы в здания

Принципиальная схема устройства системы объединенного водо­снабжения показана на рис. 18.2. Вода из естественного источника поступает в водоприемник и далее насосами станции первого подъема подается в сооружение на очистку, затем по водоводам в пожарорегулирующее сооружение (водонапорную башню) и далее по магистраль­ным водопроводным линиям к вводам в здания. Устройство водонапорных сооружений связано с неравномерностью потребления воды по часам суток. Как правило, сеть противопожарного водопровода делают кольцевой, обеспечивающей две линии подачи воды и тем самым высокую надежность водообеспечения.

Нормируемый расход воды на пожаротушение складывается из расходов на наружное и внутреннее пожаротушение. При нормировании расхода воды на наружное пожаротушение исходят из возможного числа одновременных пожаров в населенном пункте, возникающих в I течение трех смежных часов, в зависимости от численности жителей и этажности зданий (СНиП 2.04.02-84). Нормы расхода и напор воды во внутренних водопроводах в общественных, жилых и вспомогатель­ных зданиях регламентируются СНиП 2.04.01-85в зависимости от их этажности, длины коридоров, объема, назначения.

Для пожаротушения в помещениях используют автоматические огнегасительные устройства. Наиболее широкое распространение получили установки, которые в качестве распределительных устройств используют спринклерные (рис. 8.6) или дренчерные головки.

Спринклерная головка -это прибор» автоматически открывающий выход воды при повышении температуры внутри помещения, вызванной возникновением пожара. Спринклерные установки вклю­чаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиком является сама спринклер­ная головка, снабженная легкоплавким замком, который расплавляется при повышении температуры и открывает отверстие в трубопроводе с водой над очагом пожара. Спринклерная установка состоит из сети водопроводных питательных и оросительных труб, установленных под перекрытием. В оросительные трубы на определенном расстоянии друг от друга ввернуты спринклерные головки. Один спринклер устанавли­вают на площади 6-9 м 2 помещения в зависимости от пожарной опасности производства. Если в защищаемом помещений температура воздуха может опускаться ниже + 4 е С, то такие объекты защищают воздушными спринклерными системами, отличающимися от водяных тем, что такие системы заполнены водой только до контрольно-сиг­нального устройства, распределительные трубопроводы, расположенные выше этого устройства в неотапливаемом помещении, заполняются воздухом, нагнетаемым специальным компрессором.

Дренчерные установки по устройству близки к спринклерным и отличаются от последних тем, что оросители на распределительных трубопроводах не имеют легкоплавкого замка и отверстия постоянно открыты. Дренчерные системы предназначены для образования водяных завес, для защиты здания от возгорания при пожаре в соседнем сооружении, для образования водяных завес в помещении с целью предупреждения распространения огня и для I противопожарной защиты в условиях повышенной пожарной опасности. Дренчерная система включается вручную или автоматически по I сигналу автоматического извещателя о пожаре с помощью контрольно-пускового узла, размещаемого на магистральном трубопроводе.

В спринклерных и дренчерных системах могут применяться и воздушно-механические пены. Основным огнегасительным свойством пены является изоляция зоны горения путем образования на поверхности горящей жидкости паронепроницаемого слоя определенной структуры и стойкости. Состав воздушно-механической пены следующий: 90 % воздуха, 9,6 % жидкости (воды) и 0,4 % пенообразующего вещества. Характеристиками пены, определяющими ее

огнегасящие свойства, являются стойкость и кратность. Стойкость - это способ- ность пены сохраняться при высокой температуре во времени; воздушно-механическая пена имеет стойкость 30-45 мин, кратность - отношение объема пены к объему жидкости, из которой она получена, достигающая 8-12.

| Получают пену в стационарных, передвижных, переносных устройствах и ручных огнетушителях. В качестве пожаротушащего вещества I широкое распространение получила пена следующего состава: 80 % углекислого газа, 19,7 % жидкости (воды) и 0,3 % пенообразующего вещества. Кратность химической пены обычно равна 5, стойкость около 1ч.

Аварийные разливы нефти и нефтепродуктов, имеющие место на объектах нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, при транспорте этих продуктов наносят ощутимый вред экосистемам, приводят к негативным экономическим и социальным последствиям.

В связи с увеличением количества чрезвычайных ситуаций, которое обусловлено ростом добычи нефти, износом основных производственных фондов (в частности, трубопроводного транспорта), а также диверсионными актами на объектах нефтяной отрасли, участившимися в последнее время, негативное воздействие разливов нефти на окружающую среду становится все более существенным. Экологические последствия при этом носят трудно учитываемый характер, поскольку нефтяное загрязнение нарушает многие естественные процессы и взаимосвязи, существенно изменяет условия обитания всех видов живых организмов и накапливается в биомассе.

Несмотря на проводимую в последнее время государством политику в области предупреждения и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, данная проблема остается актуальной и в целях снижения возможных негативных последствий требует особого внимания к изучению способов локализации, ликвидации и к разработке комплекса необходимых мероприятий.

Локализация и ликвидация аварийных разливов нефти и нефтепродуктов предусматривает выполнение многофункционального комплекса задач, реализацию различных методов и использование технических средств. Независимо от характера аварийного разлива нефти и нефтепродуктов (ННП) первые меры по его ликвидации должны быть направлены на локализацию пятен во избежание распространения дальнейшего загрязнения новых участков и уменьшения площади загрязнения.

Боновые заграждения

Основными средствами локализации разливов ННП в акваториях являются боновые заграждения. Их предназначением является предотвращение растекания нефти на водной поверхности, уменьшение концентрации нефти для облегчения процесса уборки, а также отвод (траление) нефти от наиболее экологически уязвимых районов.

В зависимости от применения боны подразделяются на три класса:

  • I класс - для защищенных акваторий (реки и водоемы);
  • II класс - для прибрежной зоны (для перекрытия входов и выходов в гавани, порты, акватории судоремонтных заводов);
  • III класс - для открытых акваторий.

Боновые заграждения бывают следующих типов:

  • самонадувные - для быстрого разворачивания в акваториях;
  • тяжелые надувные - для ограждения танкера у терминала;
  • отклоняющие - для защиты берега, ограждений ННП;
  • несгораемые - для сжигания ННП на воде;
  • сорбционные - для одновременного сорбирования ННП.

Все типы боновых заграждений состоят из следующих основных элементов:

  • поплавка, обеспечивающего плавучесть бона;
  • надводной части, препятствующей перехлестыванию нефтяной пленки через боны (поплавок и надводная часть иногда совмещены);
  • подводной части (юбки), препятствующей уносу нефти под боны;
  • груза (балласта), обеспечивающего вертикальное положение бонов относительно поверхности воды;
  • элемента продольного натяжения (тягового троса), позволяющего бонам при наличии ветра, волн и течения сохранять конфигурацию и осуществлять буксировку бонов на воде;
  • соединительных узлов, обеспечивающих сборку бонов из отдельных секций;
  • устройств для буксировки бонов и крепления их к якорям и буям.

При разливах ННП в акваториях рек, где локализация бонами из-за значительного течения затруднена или вообще невозможна, рекомендуется сдерживать и изменять направление движения нефтяного пятна судами-экранами, струями воды из пожарных стволов катеров, буксиров и стоящих в порту судов.

Дамбы

В качестве локализующих средств при разливе ННП на почве применяют целый ряд различных типов дамб, а также сооружение земляных амбаров, запруд или обваловок, траншей для отвода ННП. Использование определенного вида сооружений обуславливается рядом факторов: размерами разлива, расположением на местности, временем года и др.

Для сдерживания разливов известны следующие типы дамб: сифонная и сдерживающая дамбы, бетонная дамба донного стока, переливная плотинная дамба, ледяная дамба. После того как разлившуюся нефть удается локализовать и сконцентрировать, следующим этапом является ее ликвидация.

Методы ликвидации

Существует несколько методов ликвидации разлива ННП (табл. 1): механический, термический, физико-химический и биологический.

Одним из главных методов ликвидации разлива ННП является механический сбор нефти. Наибольшая эффективность его достигается в первые часы после разлива. Это связано с тем, что толщина слоя нефти остается еще достаточно большой. (При малой толщине нефтяного слоя, большой площади его распространения и постоянном движении поверхностного слоя под воздействием ветра и течения процесс отделения нефти от воды достаточно затруднен.) Помимо этого осложнения могут возникать при очистке от ННП акваторий портов и верфей, которые зачастую загрязнены всевозможным мусором, щепой, досками и другими предметами, плавающими на поверхности воды.

Термический метод, основанный на выжигании слоя нефти, применяется при достаточной толщине слоя и непосредственно после загрязнения, до образования эмульсий с водой. Этот метод, как правило, применяется в сочетании с другими методами ликвидации разлива.

Физико-химический метод с использованием диспергентов и сорбентов рассматривается как эффективный в тех случаях, когда механический сбор ННП невозможен, например при малой толщине пленки или когда разлившиеся ННП представляют реальную угрозу наиболее экологически уязвимым районам.

Биологический метод используется после применения механического и физико-химического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм.

При выборе метода ликвидации разлива ННП нужно исходить из следующих принципов:

  • все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки;
  • проведение операции по ликвидации разлива ННП не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив.

Скиммеры

Для очистки акваторий и ликвидации разливов нефти используются нефтесборщики, мусоросборщики и нефтемусоросборщики с различными комбинациями устройств для сбора нефти и мусора.

Нефтесборные устройства, или скиммеры, предназначены для сбора нефти непосредственно с поверхности воды. В зависимости от типа и количества разлившихся нефтепродуктов, погодных условий применяются различные типы скиммеров как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия.

По способу передвижения или крепления нефтесборные устройства подразделяются на самоходные; устанавливаемые стационарно; буксируемые и переносные на различных плавательных средствах (табл. 2). По принципу действия - на пороговые, олеофильные, вакуумные и гидродинамические.

Пороговые скиммеры отличаются простотой и эксплуатационной надежностью, основаны на явлении протекания поверхностного слоя жидкости через преграду (порог) в емкость с более низким уровнем. Более низкий уровень до порога достигается откачкой различными способами жидкости из емкости.

Олеофильные скиммеры отличаются незначительным количеством собираемой совместно с нефтью воды, малой чувствительностью к сорту нефти и возможностью сбора нефти на мелководье, в затонах, прудах при наличии густых водорослей и т.п. Принцип действия данных скиммеров основан на способности некоторых материалов подвергать нефть и нефтепродукты налипанию.

Вакуумные скиммеры отличаются малой массой и сравнительно малыми габаритами, благодаря чему легко транспортируются в удаленные районы. Однако они не имеют в своем составе откачивающих насосов и требуют для работы береговых или судовых вакуумирующих средств.

Большинство этих скиммеров по принципу действия являются также пороговыми. Гидродинамические скиммеры основаны на использовании центробежных сил для разделения жидкости различной плотности - воды и нефти. К этой группе скиммеров также условно можно отнести устройство, использующее в качестве привода отдельных узлов рабочую воду, подаваемую под давлением гидротурбинам, вращающим нефтеоткачивающие насосы и насосы понижения уровня за порогом, либо гидроэжекторам, осуществляющим ва-куумирование отдельных полостей. Как правило, в этих нефтесборных устройствах также используются узлы порогового типа.

В реальных условиях по мере уменьшения толщины пленки, связанной с естественной трансформацией под действием внешних условий и по мере сбора ННП, резко снижается производительность ликвидации разлива нефти. Также на производительность влияют неблагоприятные внешние условия. Поэтому для реальных условий ведения ликвидации аврийного разлива производительность, например, порогового скиммера нужно принимать равной 10-15% производительности насоса.

Нефтесборные системы

Нефтесборные системы предназначены для сбора нефти с поверхности моря во время движения нефтесборных судов, то есть на ходу. Эти системы представляют собой комбинацию различных боновых заграждений и нефтесборных устройств, которые применяются также и в стационарных условиях (на якорях) при ликвидации локальных аварийных разливов с морских буровых или потерпевших бедствие танкеров.

По конструктивному исполнению нефтесборные системы делятся на буксируемые и навесные.

Буксируемые нефтесборные системы для работы в составе ордера требуют привлечения таких судов, как:

  • буксиры с хорошей управляемостью при малых скоростях;
  • вспомогательные суда для обеспечения работы нефтесборных устройств (доставка, развертывание, подача необходимых видов энергии);
  • суда для приема и накопления собранной нефти и ее доставки.

Навесные нефтесборные системы навешиваются на один или два борта судна. При этом к судну предъявляются следующие требования, необходимые для работы с буксируемыми системами:

  • хорошее маневрирование и управляемость на скорости 0,3-1,0 м/с;
  • развертывание и энергообеспечение элементов нефтесборной навесной системы в процессе работы;
  • накопление собираемой нефти в значительных количествах.
  • Специализированные суда

    К специализированным судам для ликвидации аварийных разливов ННП относятся суда, предназначенные для проведения отдельных этапов или всего комплекса мероприятий по ликвидации разлива нефти на водоемах. По функциональному назначению их можно разделить на следующие типы:

    • нефтесборщики - самоходные суда, осуществляющие самостоятельный сбор нефти в акватории;
    • бонопостановщики - скоростные самоходные суда, обеспечивающие доставку в район разлива нефти боновых заграждений и их установку;
    • универсальные - самоходные суда, способные обеспечить большую часть этапов ликвидации аварийных разливов ННП самостоятельно, без дополнительных плавтехсредств.

    Диспергенты и сорбенты

    Как говорилось выше, в основе физико-химического метода ликвидации разливов ННП лежит использование диспергентов и сорбентов.

    Диспергенты представляют собой специальные химические вещества и применяются для активизации естественного рассеивания нефти с целью облегчить ее удаление с поверхности воды раньше, чем разлив достигнет более экологически уязвимого района.

    Для локализации разливов ННП обосновано применение и различных порошкообразных, тканевых или боновых сорбирующих материалов. Сорбенты при взаимодействии с водной поверхностью начинают немедленно впитывать ННП, максимальное насыщение достигается в период первых десяти секунд (если нефтепродукты имеют среднюю плотность), после чего образуются комья материала, насыщенного нефтью.

    Биоремедитация

    Биоремедитация - это технология очистки нефтезагрязненной почвы и воды, в основе которой лежит использование специальных, углеводородоокисляющих микроорганизмов или биохимических препаратов.

    Число микроорганизмов, способных ассимилировать нефтяные углеводороды, относительно невелико. В первую очередь это бактерии, в основном представители рода Pseudomonas, а также определенные виды грибков и дрожжей. В большинстве случаев все эти микроорганизмы являются строгими аэробами.

    Существуют два основных подхода в очистке загрязненных территорий с помощью биоремедитации:

    • стимуляция локального почвенного биоценоза;
    • использование специально отобранных микроорганизмов.

    Стимуляция локального почвенного биоценоза основана на способности молекул микроорганизмов к изменению видового состава под воздействием внешних условий, в первую очередь субстратов питания.

    Наиболее эффективно разложение ННП происходит в первый день их взаимодействия с микроорганизмами. При температуре воды 15-25 °С и достаточной насыщенности кислородом микроорганизмы могут окислять ННП со скоростью до 2 г/м2 водной поверхности в день. Однако при низких температурах бактериальное окисление происходит медленно, и нефтепродукты могут оставаться в водоемах длительное время - до 50 лет.

    В заключение необходимо отметить, что каждая чрезвычайная ситуация, обусловленная аварийным разливом нефти и нефтепродуктов, отличается определенной спецификой. Многофакторность системы "нефть-окружающая среда" зачастую затрудняет принятие оптимального решения по ликвидации аварийного разлива. Тем не менее, анализируя способы борьбы с последствиями разливов и их результативность применительно к конкретным условиям, можно создать эффективную систему мероприятий, позволяющую в кратчайшие сроки ликвидировать последствия аварийных разливов ННП и свести к минимуму экологический ущерб.

    Литература

    1. Гвоздиков В.К., Захаров В.М. Технические средства ликвидации разливов нефтепродуктов на морях, реках и водоемах: Справочное пособие. - Ростов-на-Дону, 1996.

    2. Вылкован А.И., Венцюлис Л.С, Зайцев В.М., Филатов В.Д. Современные методы и средства борьбы с разливами нефти: Научно-практическое пособие. - СПб.: Центр-Техинформ, 2000.

    3. Забела К.А., Красков В.А., Москвич В.М., Сощенко А.Е. Безопасность пересечений трубопроводами водных преград. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2001.

    4. Проблемы совершенствования системы борьбы с разливами нефти на Дальнем Востоке: Материалы регионального научно-практического семинара. - Владивосток: ДВГМА, 1999.

    5. Response to Marine Oil Spills. International Tanker Owners Pollution Federation Ltd. London, 1987.

    6. Материалы сайта infotechflex.ru

    В.Ф. Чурсин,

    С.В. Горбунов,
    доцент кафедры аварийно-спасательных работ Академии гражданской защиты МЧС России

    Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предупреждается действие на людей опасных факторов, и обеспечивается защита материальных ценностей. Обеспечение пожарной безопасности является неотъемлемой частью государственной деятельности по охране жизни и здоровья людей, национального богатства, окружающей природной среды и исполняется в соответствии с Законом Украины "О пожарной безопасности" от 17 декабря 1993 г. и Правил пожарной безопасности Украины от 22.06.95 г. № 400.

    Для защиты различных объектов от пожаров используются средства сигнализации и пожаротушения. Быстро и точно о пожаре сообщает пожарная сигнализация. Она включает пожарные извещатели, звуковые и световые средства оповещения сигнализации, обеспечивает автоматическое включение установок пожаротушения и дымоуловления.

    Важнейшим элементом системы сигнализации являются пожарные извещатели, преобразующие физические параметры в электрические сигналы. В зависимости от факторов, вызывающих срабатывание извещателей, они подразделяются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные.

    По способу соединения извещателей с приемной станцией различают две системы - лучевую и кольцевую.

    Телефонную связь широко используют для вызова пожарной помощи. Оперативную связь между пожарными частями, участвующими в тушении пожара, а также между ними и руководством пожарной охраны осуществляют с помощью коротковолновых или ультракоротковолновых радиостанций. Этот вид связи особенно удобен тем, что радиостанции установлены непосредственно на пожарных автомобилях, благодаря чему осуществляется непрерывная связь с диспетчерским пунктом.

    Комплекс мероприятий, направленных на устранение причин возникновения пожара и создание условий, при которых продолжение горения будет невозможным, называется пожаротушением .

    Основные способы тушения пожаров базируются на следующих принципах :

    · снижение температуры горючих веществ до уровня ниже температуры ее горения;

    · снижение концентрации кислорода воздуха в зоне горения до 14 - 15%;

    · остановка доступа паров и газов горючего вещества (большинство горючих веществ при нагревании переходят в газо- или парообразное состояние).

    Для достижения таких эффектов в качестве средств тушения используют :

    · воду, которая подается сплошной или распыленной струей;

    · различные виды пены (химическая или воздушно-механическая);



    · инертные газовые разбавители, например: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т.д.;

    · гомогенные ингибиторы - низкокипящие галогеноуглеводороды;

    · гетерогенные ингибиторы - огнетушащие порошки;

    · комбинированные составы.

    Наиболее широко применяется вода.

    Требования к системам противопожарного водоснабжения изложены в СНиП 2.04.02-84 "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения" и в СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий".

    Расход воды на пожаротушение складывается из расходов на наружное и внутренне пожаротушение. При расчете расхода воды на наружное пожаротушение исходят из возможного числа одновременных пожаров в населенном пункте, которые могут возникнуть в течение трех смежных часов, в зависимости от численности жителей и этажности зданий. Нормы расхода и напор воды во внутренних водопроводах в общественных, жилых и вспомогательных зданиях рассчитывают в зависимости от их этажности, длины коридоров, объема, назначения.

    Для пожаротушения в помещениях используют автоматические огнегасительные устройства. Широкое распространение получили установки, которые в качестве распределительных устройств используют спринклерные или дренчерные головки. Конструкция и работа этих устройств представлена в работах С. В. Белова, О. Н. Русака.

    В качестве пожаротушащего вещества широкое распространение получила пена следующего состава: 80% углекислого газа, 19.7% - жидкости (воды) и 0.3% - пенообразующего вещества.

    Кроме стационарных установок, для тушения пожаров в начальной стадии развития могут применяться первичные средства пожаротушения. Наиболее распространенными первичными средствами пожаротушения являются пенные, углекислотные, углекислотно-бромэтиловые, аэрозольные и порошковые огнетушители, асбестовые полотна, грубошерстные ткани (кошмы, войлок), песок высушенный и просеянный.

    Размещать первичные средства тушения пожара следует вблизи мест наиболее вероятного их применения с обеспечением свободного доступа к ним. При этом целесообразно первичные средства тушения пожара размещать на лестничных площадках при входе на этажи.

    Предприятия используют большое количество различных веществ для осуществления технологических процессов. Для каждого вида веществ существует свой определенный вид средства тушения. Основным огнетушащим средством является вода . Она стоит дешево, охлаждает место горения, а образующийся при испарении воды пар разбавляет горящую среду. Вода также механически воздей­ствует на горящее вещество – есть срывает пламя. Объем образо­вавшегося пара в 1700 раз больше объема использованной воды.

    Нецелесообразно тушить водой горючие жидкости, так как это может значительно увеличить площадь пожара. Опасно применять воду при тушении оборудования, на­ходящегося под напряжением, во избежание поражения элект­рическим током. Для тушения пожаров используются установки водяного по­жаротушения, пожарные автомобили или водяные стволы. Вода в них подается от водопроводов через пожарные гидранты или кра­ны, при этом должно быть обеспечено постоянное и достаточное давление воды в водопроводной сети. При тушении пожаров внут­ри зданий используют внутренние пожарные краны, к которым подсоединяют пожарные рукава.

    Противопожарное отопление – это комплекс устройств для подачи воды к месту пожара. Регламентируется документами: СНиП 2.04.01 – 85. «Внутренний водопровод и канализация зданий»; СНиП 2.04.02 – 84. «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

    Противопожарный водопровод рассчитан на подачу необходимого для тушения пожара количества воды под соответствующим напором в течение не менее 3 часов. На наружной водопроводной сети на расстоянии 4 – 5 метров от зданий вдоль домов через 80 – 120 метров устанавливаются краны-гидранты, в которым при пожаре присоединяют гибкие рукава с брандспойтами.

    В соответствии с требованиями СНиП 2.04.01 – 85 устраивается также внутренний противопожарный водопровод, который обеспечивает:

    · наличие воды в стоянках внутренних пожарных кранов;

    · орошение помещений расчетным количеством струй (для получения струй производительностью до 4 л/с следует применять пожарные краны и рукава диаметром 50 мм для пожарных струй большей производительности – 65 мм).

    Для автоматического водяного по­жаротушения применяются спринклерные и дренчерные установки. Спринклерные установки – это разветвленная, заполненная водой система труб, которая оборудована спринклерными головками, чьи выходные отверстия запаяны легкоплавким составом.


    При пожаре эти отверстия сами расплавляются и орошают охранную зону водой. Дренчерные установки – это система трубопроводов внутри здания, на которых установлены специальные головки с диаметром (8, 10, 13 мм) розеточного типа, способные оросить до 12 м 2 пола.

    Для тушения твердых и жидких веществ применяют пены . Их огнегасительные свойства определяются кратностью (отношением объема пены к объему ее жидкой фазы), стойкостью, дисперсностью и вязкостью. В зависимости от условий и способа получения пена может быть:

    · химической – это концентрированная эмульсия окиси уг­лерода в водном растворе минеральных солей;

    · воздушно-механической (кратность 5 – 10), которую полу­чают из 5 %-х водных растворов пенообразователей.

    При тушении пожаров газами используют двуокись углерода, азот, аргон, дымовые или отработанные газы, пар. Их огнегасительное действие основано на разбавлении воздуха, то есть на снижении концентрации кислорода. При тушении пожаров используют углекислотные огнетушители (ОУ-5, ОУ-8, УП-2м), если в состав молекул горящего вещества входит кислород, щелочные и щелочноземельные металлы. Для тушения электроустановок необходимо применять порошковые огнетушители (ОП-1, ОП-1О), заряд которых состоит из бикарбоната натрия, талька и стеараторов железа, алюминия.

    Тушение паром применяют при ликвидации небольших пожаров на открытых площадках, в закрытых аппаратах и при ограниченном воздухообмене. Концентрация водяного пара в воздухе должна быть примерно 35 % по объему.

    В качестве одного из самых распространенных средств тушения на промышленных объектах является песок , в частности на предприятиях песок хранится в специальных емкостях в строго определенном месте.

    Необходимое количество пожарных приемов определяется в зависимости от категории помещения и наружных технологических установок по взрывопожарной и пожарной опасности, предельной защищаемой площади одним пожарным приемом и класса пожара по ИСО № 3941 – 77.

    Первичные средства пожаротушения установлены на специальных пожарных щитах или в других доступных местах. На предприятии они размещены: в пожарных шкафах, коридорах, при выходе из помещений, а также в пожароопасных местах. Для указания местонахождения огнетушителей на объекте установлены знаки согласно ГОСТ 12.4.026 – 76 «Цвета сигнальные и знаки безопасности».

    Похожие публикации