Поширеним механічним засобом локалізації та. Засоби локалізації та гасіння пожеж

Пожежна безпека

Оцінка пожежонебезпечних зон.

Під пожежеюзазвичай розуміють неконтрольований процес горіння, що супроводжується знищенням матеріальних цінностей і створює небезпеку життя людей. Пожежа може приймати різні форми, проте всі вони в кінцевому рахунку зводяться до хімічної реакціїміж горючими речовинами та киснем повітря (або іншим видом окисних середовищ), що виникає за наявності ініціатора горіння або в умовах самозаймання.

Утворення полум'я пов'язане з газоподібним станомречовин, тому горіння рідких та твердих речовин передбачає їх перехід у газоподібну фазу. У разі горіння рідин цей процес зазвичай полягає в простому кипінні з випаровуванням у поверхні. При горінні багатьох твердих матеріалів утворення речовин, здатних випаровуватися з поверхні матеріалу, і потрапляння в область полум'я відбувається шляхом хімічного розкладання (піролізу). Більшість пожеж пов'язані з горінням твердих матеріалів, хоча початкова стадія пожежі то, можливо пов'язані з горінням рідких і газоподібних горючих речовин, широко які у сучасному промисловому виробництві.

При горінні прийнято підрозділяти два режими: режим, у якому горюча речовина утворює однорідну суміш з киснем або повітрям до початку горіння (кінетичне полум'я), і режим, в якому пальне та окислювач спочатку розділені, а горіння протікає в області їх перемішування (дифузійне горіння) . За рідкісними винятками при великих пожежах зустрічається дифузійний режим горіння, при якому швидкість горіння багато в чому визначається швидкістю надходження в зону горіння летючих горючих речовин, що утворюються. У разі горіння твердих матеріалів швидкість надходження летких речовин безпосередньо пов'язана з інтенсивністю теплообміну в зоні контакту полум'я та твердої паливної речовини. Масова швидкість вигоряння [г/м 2 ×с)] залежить від теплового потоку, що сприймається твердим пальним, та його фізико-хімічних властивостей. У загальному виглядіцю залежність можна як:

де Qпр-Тепловий потік від зони горіння до твердого пального, кВт/м 2 ;

Qyx-тепловтрати твердого пального в довкілля, кВт/м 2 ;

r-теплота, необхідна освіти летких речовин, кДж/г; для рідин є питому теплотупароутворення/

Тепловий потік, що надходить із зони горіння до твердого пального, істотно залежить від енергії, виділеної в процесі горіння, та від умов теплообміну між зоною горіння та поверхнею твердого пального. У цих умовах режим і швидкість горіння можуть значною мірою залежати від фізичного стану палива, його розподілу у просторі та характеристик довкілля.

Пожежвибухобезпекаречовин характеризується багатьма параметрами: температурами займання, спалаху, самозаймання, нижнім (НКПВ) та верхнім (ВКПВ) концентраційними межами займання; швидкістю поширення полум'я, лінійної та масової (у грамах на секунду) швидкостями горіння та вигоряння речовин.

Під займаннямрозуміється загоряння (виникнення горіння під впливом джерела запалювання), що супроводжується появою полум'я. Температура займання - мінімальна температура речовини, за якої відбувається загоряння (неконтрольоване горіння поза спеціальним осередком).

Температура спалаху - мінімальна температура паливної речовини, при якій над його поверхнею утворюються гази і пари, здатні спалахувати (спалахувати - швидко згоряти без утворення стиснутих газів) у повітрі від джерела запалювання (паленого або розпеченого тіла, а також електричного розряду, що володіють запасом енергії та температурою, достатніми для виникнення горіння речовини). Температура самозаймання - найнижча температура, коли він відбувається різке збільшення швидкості екзотермічної реакції (за відсутності джерела запалювання), що закінчується полум'яним горінням. Концентраційні межі займання - мінімальна (нижня межа) та максимальна (верхня межа) концентрації, що характеризують області займання.

Температура спалаху, самозаймання та займання горючих рідин визначається експериментально або розрахунковим шляхом згідно з ГОСТ 12.1.044-89. Нижня та верхня концентраційна межі займання газів, парів та горючих пилів також можуть визначатися експериментально або розрахунковим шляхом згідно з ГОСТ 12.1.041-83*, ГОСТ 12.1.044-89 або посібнику з «Розрахунку основних показників пожежо- вибухонебезпечності речовин і матеріалів».

Пожежвибухонебезпечність виробництва визначається параметрами пожежонебезпечності та кількістю матеріалів і речовин, що використовуються в технологічних процесах, конструктивними особливостямита режимами роботи обладнання, наявністю можливих джерелзапалення та умов для швидкого розповсюдження вогню у разі пожежі.

Відповідно до НПБ 105-95 всі об'єкти відповідно до характеру технологічного процесу з вибухопожежної та пожежної небезпеки поділяються на п'ять категорій:

А – вибухопожежна;

Б - вибухопожежонебезпечна;

В1-В4 – пожежонебезпечні;

Зазначені вище норми не поширюються на приміщення та будівлі для виробництва та зберігання вибухових речовин, засобів ініціювання вибухових речовин, будівлі та споруди, що проектуються за спеціальними нормами та правилами, затвердженими в установленому порядку.

Категорії приміщень та будівель, що визначаються відповідно до табличних даних нормативних документів, застосовують для встановлення нормативних вимогщодо забезпечення вибухопожежної та пожежної безпекизазначених будівель та споруд щодо планування та забудови, поверховості, площ, розміщення приміщень, конструктивних рішень, інженерного обладнанняі т.д.

Будівля належить до категорії А, якщо сумарна площа приміщень категорії А перевищує 5 % всіх приміщень, або 200 м\ У разі обладнання приміщень установками автоматичного пожежогасіння допускається не відносити до категорії А будівлі та споруди, в яких частка приміщень категорії А менша за 25 % (але не більше 1000 м2);

До категорії Б відносять будівлі та споруди, якщо вони не належать до категорії А та сумарна площа приміщень категорій Аі Б перевищує 5 % сумарної площі всіх приміщень, або 200 м 2 , допускається не відносити будівлю до категорії Б, якщо сумарна площа приміщень категорії А та Б у будівлі вбирається у 25 % сумарної площі всіх розміщених у ньому приміщенні (але трохи більше 1000 м 2 ) і приміщення обладнають установками автоматичного пожежогасіння;

Будівля відноситься до категорії В, якщо вона не відноситься до категорії А або Б та сумарна площа приміщень категорій А, Б та В перевищує 5 % (10 %, якщо в будівлі відсутні приміщення категорій А та Б) сумарної площі всіх приміщень. У разі обладнання приміщень категорії А, Б та В установками автоматичного пожежогасіння допускається не відносити будівлю до категорії В, якщо сумарна площа приміщень категорії А, Б та В не перевищує 25% (але не більше 3500 м 2 ) сумарної площі всіх розміщених у ньому приміщень ;

Якщо будівля не відноситься до категорій А, Б і В та сумарна площа приміщень А, Б, В та Г перевищує 5 % сумарної площі всіх приміщень, то будівля відноситься до категорії Г; допускається не відносити будівлю до категорії Р, якщо сумарна площа приміщень категорій А, Б, В та Р у будівлі не перевищує 25 % сумарної площі всіх розміщених у ньому приміщень (але не більше 5000 м 2 ), а приміщення категорій А, Б, В та Г обладнують установками автоматичного пожежогасіння;

Під вогнестійкістюрозуміють здатність будівельної конструкцій чинити опір впливу високої температури в умовах пожежі і виконувати при цьому свої звичайні експлуатаційні функції.

Час (у годинах) від початку випробування конструкції на вогнестійкість до моменту, при якому вона втрачає здатність зберігати несучі або захищаючі функції, називається меж вогнестійкості.

Втрата несучої здатності визначається обваленням конструкції або виникненням граничних деформацій і позначається індексами R. Втрата функцій, що захищають, визначається втратою цілісності або теплоізолюючої здатності. Втрата цілісності обумовлена ​​проникненням продуктів згоряння за ізолюючу перешкоду і позначається індексом Е. Втрата теплоізолюючої здатності визначається підвищенням температури на поверхні, що не обігрівається конструкції в середньому більш ніж на 140 ° С або в будь-якій точці цієї поверхні більш ніж на 180 ° С і позначається індексом J .

Основні положення методів випробування конструкцій на вогнестійкість викладено у ГОСТ 30247.0-94 «Конструкції будівельні. Методи випробувань на вогнестійкість. Загальні вимоги» та ГОСТ 30247.0-94 «Конструкції будівельні. Методи випробувань на вогнестійкість. Несучі та огороджувальні конструкції».

Ступінь вогнестійкості будівлі визначається вогнестійкістю його конструкцій (СНіП 21 – 01 – 97).

СНиП 21-01-97 регламентує класифікацію будівель за рівнем вогнестійкості, конструктивної та функціональної пожежної небезпеки. Ці норми введено в дію з 1 січня 1998 року.

Клас конструктивної пожежної небезпеки будівлі визначається ступенем участі будівельних конструкцій у розвитку пожежі та утворенні її небезпечних факторів.

За пожежною небезпекою будівельні конструкції поділяються на класи: КО, К1, IC2, КЗ (ГОСТ 30-403-95 "Конструкції будівельні. Метод визначення пожежної небезпеки").

За функціональною пожежною небезпекою будівлі та приміщення поділяються на класи залежно від способу їх використання та від того, якою мірою безпека людей у ​​них, у разі виникнення пожежі, перебуває під загрозою, з урахуванням їх віку, фізичного стану, сну чи неспання, виду основного функціонального контингенту та його кількості.

До класу Ф1 відносяться будівлі та приміщення, пов'язані постійним або тимчасовим проживанням людей, до яких входять

Ф1.1-- дитячі дошкільні заклади, будинки для людей похилого віку та інвалідів, лікарні, спальні корпуси шкіл-інтернатів та дитячих закладів;

Ф 1.2-готелі, гуртожитки, спальні корпуси санаторіїв та будинків відпочинку, кемпінгів та мотелів, пансіонатів;

Ф1.3 - багатоквартирні житлові будинки;

Ф1.4-індивідуальні, у тому числі блоковані будинки.

До класу Ф2 відносяться видовищні та культурно-просвітницькі установи, до яких входять:

Ф2Л-театри, кінотеатри, концертні зали, клуби, цирки, спортивні споруди та інші установи з місцями для глядачів у закритих приміщеннях;

Ф2.2-музеї, виставки, танцювальні зали, публічні бібліотеки та інші подібні установи у закритих приміщеннях;

Ф2.3 те ж, що Ф2.1, але розташовані на відкритому повітрі.

До класу ФЗ відносяться підприємства з обслуговування населення:

Ф3.1-підприємства торгівлі та громадського харчування;

Ф3.2-вокзали;

ФЗ.З-поліклініки та амбулаторії;

Ф3.4-приміщення для відвідувачів підприємств побутового та комунального обслуговування населення;

Ф3.5-фізкультурно-оздоровчі та спортивно-тренувальні заклади без трибун для глядачів.

До класу Ф4 відносяться навчальні заклади» наукові та проектні організації:

Ф4.1- загальноосвітні школи, середні спеціальні навчальні заклади, профтехучилища, позашкільні навчальні заклади;

Ф4.2 – вищі навчальні заклади, установи підвищення кваліфікації;

Ф4.3-установи органів управління, проектно-конструкторські організації, інформаційно-видавничі організації, науково-дослідні організації, банки, офіси.

До п'ятого класу належать виробничі та складські приміщення:

Ф5.1-виробничі та лабораторні приміщення;

Ф5.2-складські будівлі та приміщення, стоянки автомобілів без технічне обслуговування, книгосховища та архіви;

Ф5.3-сільськогосподарські будинки. Виробничі та складські приміщення, а також лабораторії та майстерні у будинках класів Ф1, Ф2, ФЗ, Ф4 відносяться до класу Ф5.

Відповідно до ГОСТ 30244-94 «Матеріали будівельні. Методи випробувань на горючість» будівельні матеріали, залежно від значення параметрів горючості, поділяються на горючі (Г) та негорючі (НГ).

Визначення горючості будівельних матеріалівпроводять експериментально.

Для оздоблювальних матеріалівКрім характеристики горючості вводиться поняття величини критичної поверхневої щільності теплового потоку (ЮРШТП), коли виникає стійке полум'яне горіння матеріалу (ГОСТ 30402-96). Залежно від значення КППТП всі матеріали поділяються на три групи займистості:

В1 - КШГЩ дорівнює або більше 35 кВт на м2;

В2-більше 20, але менше 35 кВт на м 2;

В3 - менше 2-кВт на м 2 .

За масштабами та інтенсивністю пожежі можна поділити на:

Окрема пожежа, що виникає в окремій будівлі (споруді) або у невеликій ізольованій групі будівель;

Суцільна пожежа, що характеризується одночасним інтенсивним горінням переважної кількості будівель та споруд на певній ділянцізабудови (понад 50%);

Вогневий шторм, особлива форма суцільної пожежі, що розповсюджується, що утворюється в умовах висхідного потоку нагрітих продуктів згоряння і швидкого надходження у бік центру вогневого шторму значної кількості свіжого повітря (вітер зі швидкістю 50 км/год);

Масова пожежа, що утворюється за наявності у місцевості сукупності окремих і суцільних пожеж.

Поширення пожеж та перетворення їх на суцільні пожежі за інших рівних умов визначається щільністю забудови території об'єкта. Про вплив щільності розміщення будівель та споруд на ймовірність поширення пожежі можна судити за орієнтовними даними, наведеними нижче:

Відстань між будинками, м. 0 5 10 15 20 30 40 50 70 90 Можливість розповсюдження

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

Швидке поширення пожежі можливе при наступних поєднаннях ступеня вогнестійкості будівель та споруд із щільністю забудови: для будівель І та ІІ ступеня вогнестійкості щільність забудови має бути не більше 30 %; для будівель ІІІ ступеня -20%; для будівель IV і V ступеня не більше 10%.

Вплив трьох факторів (щільності забудови, ступеня вогнестійкості будівлі та швидкості вітру) на швидкість розповсюдження вогню можна простежити у наступних цифрах:

1) при швидкості вітру до 5 м/с у будинках I та II ступені вогнестійкості швидкість поширення пожежі становить приблизно 120 м/год; в будинках IV ступеня вогнестійкості - приблизно 300 м/год, а у разі покрівлі, що згоряється, до 900 м/год; 2) при швидкості вітру до 15 м/с у будинках I та II ступеня вогнестійкості швидкість поширення пожежі досягає 360 м/с.

Засоби локалізації та гасіння пожеж.

До основних видів техніки, призначеної для захисту різних об'єктів від пожеж, належать засоби сигналізації та пожежогасіння.

Пожежна сигналізаціяповинна швидко та точно повідомляти про пожежу із зазначенням місця її виникнення. Найбільш надійною системоюПожежної сигналізації є електрична пожежна сигналізація. Найбільш досконалі види такої сигналізації додатково забезпечують автоматичне введення в дію передбачених на об'єкті засобів пожежогасіння. Принципова схемаЕлектрична система сигналізації представлена ​​на рис. 18.1. Вона включає пожежні сповіщувачі, встановлені в приміщеннях, що захищаються і включені в сигнальну лінію; приймально-контрольну станцію, джерело живлення, звукові та світлові засоби сигналізації, а також автоматичні установкипожежогасіння та димовидалення.

Мал. 18.1. Принципова схема системи електричної пожежної сигналізації:

1-датчики-повідомники; 2-приймальна станції; 3-блок резервного живлення;

4-блок - живлення від мережі; 5- система перемикання; 6 – проводка;

7-виконавчий механізм системи пожежогасіння

Надійність електричної системи сигналізації забезпечується тим, що всі її елементи та зв'язки між ними постійно перебувають під напругою. Цим забезпечується здійснення постійного контролю над справністю установки.

Найважливішим елементом системи сигналізації є пожежні сповіщувачі, які перетворюють фізичні параметри, що характеризують пожежу, електричні сигнали. За способом приведення в дію сповіщувачі поділяють на ручні та автоматичні. Ручні сповіщувачі видають у лінію зв'язку електричний сигнал певної форми під час натискання кнопки.

Автоматичні пожежні сповіщувачі включаються при зміні параметрів довкілля у момент виникнення пожежі. Залежно від фактора, що викликає спрацювання датчика, сповіщувачі поділяються на теплові, димові, світлові та комбіновані. Найбільшого поширення набули теплові сповіщувачі, чутливі елементи яких можуть бути біметалічні, термопарні, напівпровідникові.

Димові пожежні сповіщувачі, що реагують на дим, мають як чутливий елемент фотоелемент або іонізаційні камери, а також диференціальне фотореле. Димові сповіщувачібувають двох типів: точкові, що сигналізують про появу диму в місці їх встановлення, і лінійно-об'ємні, що працюють на принципі затінення світлового променя між приймачем та випромінювачем.

Світлові пожежні сповіщувачі ґрунтуються на фіксації різних | складових частинспектр відкритого полум'я. Чутливі елементи таких датчиків реагують на ультрафіолетову або інфрачервону область оптичного спектра випромінювання.

Інерційність первинних датчиків є важливим характеристикою. Найбільшу інерційність мають теплові датчики, найменш-світлові.

Комплекс заходів, спрямованих на усунення причин виникнення пожежі та створення умов, за яких продовження горіння буде неможливим, називається пожежогасіння.

Для ліквідації процесу горіння необхідно припинити подачу в зону горіння або пального або окислювача, або зменшити підведення теплового потоку в зону реакції. Це досягається:

Сильним охолодженням вогнища горіння або палаючого матеріалу за допомогою речовин (наприклад, води), що мають велику теплоємність;

ізоляцією вогнища горіння від атмосферного повітря або зниженням концентрації кисню в повітрі шляхом подачі в зону горіння інертних компонентів;

Застосування спеціальних хімічних засобів, що гальмують швидкість реакції окиснення;

Механічним зривом полум'я сильним струменем газу чи води;

Створенням умов вогнеперегороди, за яких полум'я поширюється через вузькі канали, переріз яких менше діаметра, що гасить.

Для досягнення вищевказаних ефектів в даний час як засоби гасіння використовують:

Воду, що подається у вогнище пожежі суцільним або розпорошеним струменем;

Різні види пін (хімічна або повітряно-механічна), що являють собою бульбашки повітря або Вуглекислий газ, оточені тонкою плівкою води;

Інертні газові розріджувачі, як яких можуть використовуватися: вуглекислий газ, азот, аргон, водяна пара, димові гази і т. д.;

Гомогенні інгібітори-низькокиплячі галогеновуглеводні;

Гетерогенні інгібітори - вогнегасні порошки;

Комбіновані склади.

Вода є найбільш застосовуваним засобом гасіння.

Забезпечення підприємств та регіонів необхідним обсягом води для пожежогасіння зазвичай проводиться із загальної (міської) мережі водопроводу або з пожежних водойм та ємностей. Вимоги до систем протипожежного водопостачання викладено у СНіП 2.04.02-84 «Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди» та у СНіП 2.04.01-85 «Внутрішній водопровід та каналізація будівель».

Протипожежні водопроводи прийнято поділяти на водопроводи низького та середнього тиску. Вільний натиск при пожежогасінні водопровідної мережі низького тискупри розрахунковій витраті має бути не менше 10 м від рівня поверхні землі, а необхідний для пожежогасіння напір води створюється пересувними насосами, що встановлюються на гідранти. В мережі високого тискуПовинна забезпечуватися висота компактного струменя не менше 10 м при повному розрахунковому витраті води та розташуванні стовбура на рівні найвищої точкинайвищої будівлі. Системи високого тиску дорожчі внаслідок необхідності використовувати трубопроводи пов'язаної міцності, а також додаткові водонапірні баки на відповідній висоті або пристрої насосної водопровідної станції. Тому системи високого тиску передбачають промислових підприємствах, віддалених від пожежних частин більш ніж на 2 км, а також у населених пунктах із кількістю жителів до 500 тис. осіб.

Р та с.1 8.2. Схема об'єднаного водопостачання:

1 – джерело води; 2-водоприймач; 3-станція першого підйому; 4-водоочисні споруди та станція другого підйому; 5-водонапірна башта; 6-магістральні лінії; 7 – споживачі води; 8 – розподільні трубопроводи; 9-введення в будівлі

Принципова схема влаштування системи об'єднаного водопостачання показана на рис. 18.2. Вода з природного джерела надходить у водоприймач і далі насосами станції першого підйому подається у споруду на очищення, потім водоводами в пожежорегулюючу споруду (водонапірну вежу) і далі магістральними водопровідними лініями до вводів у будівлі. Влаштування водонапірних споруд пов'язане з нерівномірністю споживання води щогодини. Як правило, мережу протипожежного водопроводу роблять кільцевою, що забезпечує дві лінії подачі води і тим самим високу надійність водозабезпечення.

Нормована витрата води на пожежогасіння складається з витрат на зовнішнє та внутрішнє пожежогасіння. При нормуванні витрати води на зовнішню пожежогасіння виходять із можливої ​​кількості одночасних пожеж у населеному пункті, що виникають протягом I протягом трьох суміжних годин, залежно від чисельності мешканців та поверховості будівель (СНіП 2.04.02-84). Норми витрати та натиск води у внутрішніх водопроводах у громадських, житлових та допоміжних будинках регламентуються СНиП 2.04.01-85в залежності від їх поверховості, довжини коридорів, обсягу, призначення.

Для пожежогасіння у приміщеннях використовують автоматичні вогнегасні пристрої. Найбільшого поширення набули установки, які як розподільчих пристроїввикористовують спринклерні (рис. 8.6) чи дренчерні головки.

Спринклерна головка-це прилад», що автоматично відкриває вихід води при підвищенні температури всередині приміщення, викликаної виникненням пожежі. Спринклерні установки автоматично вмикаються при підвищенні температури середовища всередині приміщення до заданої межі. Датчиком є ​​сама спринклерна головка, з легкоплавким замком, який розплавляється при підвищенні температури і відкриває отвір у трубопроводі з водою над осередком пожежі. Спринклерна установка складається з мережі водопровідних поживних та зрошувальних труб, встановлених під перекриттям. У зрошувальні труби на певній відстані один від одного вкручені спринклерні головки. Один спринклер встановлюють на площі 6-9 м 2 приміщення, залежно від пожежної небезпеки виробництва. Якщо в приміщень, що захищається, температура повітря може опускатися нижче + 4 е С, то такі об'єкти захищають повітряними спринклерними системами, що відрізняються від водяних тим, що такі системи заповнені водою тільки до контрольно-сигнального пристрою, розподільні трубопроводи, розташовані вище цього пристрою в неопалюваному приміщенні, заповнюються повітрям, що нагнітається спеціальним компресором.

Дренчерні установкипо пристрої близькі до спринклерних і відрізняються від останніх тим, що зрошувачі на розподільчих трубопроводах не мають легкоплавкого замку та отвори постійно відкриті. Дренчерні системи призначені для утворення водяних завіс, для захисту будівлі від займання при пожежі в сусідній споруді, для утворення водяних завіс у приміщенні з метою запобігання поширенню вогню та для I протипожежного захисту в умовах підвищеної пожежної небезпеки. Дренчерна система включається вручну або автоматично за сигналом автоматичного сповіщувача про пожежу за допомогою контрольно-пускового вузла, що розміщується на магістральному трубопроводі.

У спринклерних та дренчерних системах можуть застосовуватись і повітряно-механічні піни. Основною вогнегасною властивістю піни є ізоляція зони горіння шляхом утворення на поверхні палаючої рідини паронепроникного шару певної структури та стійкості. Склад повітряно-механічної піни наступний: 90 % повітря, 9,6 % рідини (води) та 0,4 % піноутворюючої речовини. Характеристиками піни, що визначають її

вогнегасні властивості, є стійкість та кратність. Стійкість - це здатність піни зберігатися за високої температури у часі; повітряно-механічна піна має стійкість 30-45 хв, кратність - відношення об'єму піни до об'єму рідини, з якої вона отримана, що досягає 8-12.

| Отримують піну в стаціонарних, пересувних, переносних пристроях та ручних вогнегасниках. В якості пожежогасної речовини I широкого поширення набула піна наступного складу: 80% вуглекислого газу, 19,7% рідини (води) та 0,3% піноутворюючої речовини. Кратність хімічної піни зазвичай дорівнює 5 стійкість близько 1ч.

Аварійні розливи нафти та нафтопродуктів, що мають місце на об'єктах нафтовидобувної та нафтопереробної промисловості, при транспортуванні цих продуктів завдають відчутної шкоди екосистемам, призводять до негативних економічних та соціальних наслідків.

У зв'язку зі збільшенням кількості надзвичайних ситуацій, що зумовлено зростанням видобутку нафти, зносом основних виробничих фондів (зокрема, трубопровідного транспорту), а також диверсійними актами на об'єктах нафтової галузі, що почастішали останнім часом, негативний вплив розливів нафти на довкілля стає дедалі більшим. суттєвим. Екологічні наслідки при цьому носять характер, що важко враховується, оскільки нафтове забруднення порушує багато природних процесів і взаємозв'язків, істотно змінює умови проживання всіх видів живих організмів і накопичується в біомасі.

Незважаючи на політику, що проводиться останнім часом державою в галузі попередження та ліквідації наслідків аварійних розливів нафти та нафтопродуктів, дана проблемазалишається актуальною і з метою зниження можливих негативних наслідків вимагає особливої ​​увагидо вивчення способів локалізації, ліквідації та розробки комплексу необхідних заходів.

Локалізація та ліквідація аварійних розливів нафти та нафтопродуктів передбачає виконання багатофункціонального комплексу завдань, реалізацію різних методів та використання технічних засобів. Незалежно від характеру аварійного розливу нафти та нафтопродуктів (ННП) перші заходи щодо його ліквідації мають бути спрямовані на локалізацію плям, щоб уникнути поширення подальшого забруднення нових ділянок та зменшення площі забруднення.

Бонові загородження

Основними засобами локалізації розливів ННП в акваторіях є бонові загородження. Їх призначенням є запобігання розтіканню нафти на водній поверхні, зменшення концентрації нафти для полегшення процесу збирання, а також відведення (тралення) нафти від екологічних районів.

Залежно від застосування бони поділяються на три класи:

• I клас - для захищених акваторій (річки та водойми);
• II клас - для прибережної зони (для перекриття входів та виходів у гавані, порти, акваторії судноремонтних заводів);
• III клас – для відкритих акваторій.

Бонові загородження бувають наступних типів:

• самонадувні – для швидкого розгортання в акваторіях;
• важкі надувні – для огородження танкера біля терміналу;
• відхиляючі – для захисту берега, огорож ННП;
• вогнетривкі - для спалювання ННП на воді;
• сорбційні – для одночасного сорбування ННП.

Усі типи бонових загороджень складаються з таких основних елементів:

• поплавка, що забезпечує плавучість бона;
• надводної частини, що перешкоджає перехльостування нафтової плівки через бони (поплавець і надводна частина іноді поєднані);
• підводної частини (спідниці), що перешкоджає винесення нафти під бони;
• вантажу (баласту), що забезпечує вертикальне положеннябонів щодо поверхні води;
• елемента поздовжнього натягу (тягового троса), що дозволяє бонам за наявності вітру, хвиль та течії зберігати конфігурацію та здійснювати буксирування бонів на воді;
• сполучних вузлів, що забезпечують збирання бонів з окремих секцій;
• пристроїв для буксирування бонів та кріплення їх до якорів та буїв.

При розливах ННП в акваторіях річок, де локалізація бонами через значну течію утруднена або взагалі неможлива, рекомендується стримувати і змінювати напрямок руху нафтової плями суднами-екранами, струменями води з пожежних стволів катерів, буксирів і суден, що стоять у порту.

Дамби

Як локалізуючі засоби при розливі ННП на грунті застосовують цілий ряд різних типів дамб, а також спорудження земляних комор, запруд або обвалок, траншей для відведення ННП. Використання певного виду споруд обумовлюється низкою чинників: розмірами розливу, розташуванням біля, часом року та інших.

Для стримування розливів відомі такі типи дамб: сифонна і стримуюча дамби, бетонна дамба донного стоку, гребельна дамба, крижана дамба. Після того, як нафту, що розлилася, вдається локалізувати і сконцентрувати, наступним етапом є її ліквідація.

Методи ліквідації

Існує кілька методів ліквідації розливу ННП (табл. 1): механічний, термічний, фізико-хімічний та біологічний.

Одним із основних методів ліквідації розливу ННП є механічний збір нафти. Найбільша ефективність його досягається у перші години після розливу. Це з тим, що товщина шару нафти залишається досить великий. (При малій товщині нафтового шару, великої площі його поширення і постійному русі поверхневого шару під впливом вітру і течії процес відокремлення нафти від води досить утруднений.) Крім цього ускладнення можуть виникати при очищенні від ННП акваторій портів і верфей, які найчастіше забруднені. тріскою, дошками та іншими предметами, що плавають на поверхні води.

Термічний метод, заснований на випалюванні шару нафти, застосовується при достатній товщині шару безпосередньо після забруднення, до утворення емульсій з водою. Цей метод, як правило, застосовується у поєднанні з іншими методами ліквідації розливу.

Фізико-хімічний метод з використанням диспергентів і сорбентів розглядається як ефективний у тих випадках, коли механічний збір ННП неможливий, наприклад при малій товщині плівки або коли ННП, що розлилися, становлять реальну загрозу найбільш екологічно вразливим районам.

Біологічний метод використовується після застосування механічного та фізико-хімічного методів при товщині плівки не менше 0,1 мм.

При виборі способу ліквідації розливу ННП необхідно виходити з наступних принципів:

• всі роботи мають бути проведені у найкоротші терміни;
• проведення операції з ліквідації розливу ННП не повинно завдати більших екологічних збитків, ніж сам аварійний розлив.

Скіммери

Для очищення акваторій та ліквідації розливів нафти використовуються нафтозбірники, сміттєзбирачі та нафтосміттєзбирачі з різними комбінаціями пристроїв для збору нафти та сміття.

Нафтозбірні пристрої, або скімери, призначені для збирання нафти безпосередньо з поверхні води. Залежно від типу і кількості нафтопродуктів, що розлилися, погодних умов застосовуються різні типи скіммерів як за конструктивним виконанням, так і за принципом дії.

За способом пересування чи кріплення нафтозбірні пристрої поділяються на самохідні; встановлювані стаціонарно; буксировані та переносні на різних плавальних засобах (табл. 2). За принципом дії – на порогові, олеофільні, вакуумні та гідродинамічні.

Порогові скімери відрізняються простотою та експлуатаційною надійністю, засновані на явищі протікання поверхневого шару рідини через перешкоду (поріг) у ємність з нижчим рівнем. Нижчий рівень до порога досягається відкачуванням у різний спосібрідини із ємності.

Олеофільні скімери відрізняються незначною кількістю води, що збирається спільно з нафтою, малою чутливістю до сорту нафти і можливістю збору нафти на мілководді, в затонах, ставках за наявності густих водоростей і т.п. Принцип дії даних скіммерів заснований на можливості деяких матеріалів піддавати нафту і нафтопродукти налипання.

Вакуумні скімери відрізняються малою масоюта порівняно малими габаритами, завдяки чому легко транспортуються у віддалені райони. Однак вони не мають у своєму складі насосів, що відкачують, і вимагають для роботи берегових або суднових вакуумуючих засобів.

Більшість цих скіммерів за принципом дії також є пороговими. Гідродинамічні скімери засновані на використанні відцентрових сил для поділу рідини різної густини - води та нафти. До цієї групи скіммерів також умовно можна віднести пристрій, що використовує як привод окремих вузлів робочу воду, що подається під тиском гідротурбінам, що обертає нафтовідкачувальні насоси і насоси зниження рівня за порогом, або гідроежекторам, що здійснюють вакуумування окремих порожнин. Як правило, у цих нафтозбірних пристроях також використовуються вузли порогового типу.

У реальних умовах у міру зменшення товщини плівки, пов'язаної з природною трансформацією під дією зовнішніх умов та в міру збирання ННП, різко знижується продуктивність ліквідації розливу нафти. Також на продуктивність впливають несприятливі зовнішні умови. Тому для реальних умов ведення ліквідації аврійного розливу продуктивність, наприклад, порогового скімера потрібно приймати рівною 10-15% продуктивності насоса.

Нафтозбірні системи

Нафтозбірні системи призначені для збирання нафти з поверхні моря під час руху нафтозбірних суден, тобто на ходу. Ці системи є комбінацією різних бонових загороджень і нафтозбірних пристроїв, які застосовуються також і в стаціонарних умовах (на якорях) при ліквідації локальних аварійних розливів з морських бурових або танкерів, що зазнали лиха.

За конструктивним виконанням нафтозбірні системи діляться на буксировані та навісні.

Буксировані нафтозбірні системи для роботи у складі ордера вимагають залучення таких судів, як:

• буксири з гарною керованістю при малих швидкостях;
• допоміжні судна для забезпечення роботи нафтозбірних пристроїв (доставка, розгортання, подача необхідних видівенергії);
• судна для прийому та накопичення зібраної нафти та її доставки.

Начіпні нафтозбірні системи навішуються на один або два борти судна. При цьому до судна пред'являються такі вимоги, необхідні для роботи з системами, що буксируються:

Спеціалізовані судна

До спеціалізованих судів для ліквідації аварійних розливів ННП належать судна, призначені щодо окремих етапів чи всього комплексу заходів із ліквідації розливу нафти на водоймах. За функціональним призначенням їх можна поділити на такі типи:

• нефтесборщики - самохідні судна, здійснюють самостійний збір нафти на акваторії;
• бонопостановники - швидкісні самохідні судна, що забезпечують доставку до району розливу нафти бонових загороджень та його установку;
• універсальні - самохідні судна, здатні забезпечити більшу частинуетапів ліквідації аварійних розливів ННП самостійно, без додаткових плавтехзасобів

Диспергенти та сорбенти

Як мовилося вище, основу фізико-хімічного методу ліквідації розливів ННП лежить використання диспергентів і сорбентів.

Диспергенти є спеціальні хімічні речовини і застосовуються для активізації природного розсіювання нафти з метою полегшити її видалення з поверхні води раніше, ніж розлив досягне більш екологічно вразливого району.

Для локалізації розливів ННП обґрунтовано застосування різних порошкоподібних, тканинних або бонових сорбуючих матеріалів. Сорбенти при взаємодії з водною поверхнею починають негайно вбирати ННП, максимальне насичення досягається в період перших десяти секунд (якщо нафтопродукти мають середню щільність), після чого утворюються грудки матеріалу, насиченого нафтою.

Біоремедитація

Біоремедитація - це технологія очищення нафтозабрудненого грунту та води, в основі якої лежить використання спеціальних, вуглеводневих мікроорганізмів або біохімічних препаратів.

Число мікроорганізмів, здатних асимілювати нафтові вуглеводні, відносно невелике. Насамперед це бактерії, в основному представники роду Pseudomonas, а також певні види грибків та дріжджів. Найчастіше всі ці мікроорганізми є суворими аеробами.

Існують два основні підходи щодо очищення забруднених територій за допомогою біоремедитації:

• стимуляція локального ґрунтового біоценозу;
• використання спеціально відібраних мікроорганізмів.

Стимуляція локального ґрунтового біоценозу заснована на здатності молекул мікроорганізмів до зміни видового складу під впливом зовнішніх умов, насамперед субстратів харчування.

Найбільш ефективно розкладання ННП відбувається у перший день їхньої взаємодії з мікроорганізмами. При температурі води 15-25 °С та достатньої насиченості киснем мікроорганізми можуть окислювати ННП зі швидкістю до 2 г/м2 водної поверхні на день. Однак при низьких температурахбактеріальне окислення відбувається повільно, і нафтопродукти можуть залишатися у водоймах довгий час- До 50 років.

На закінчення необхідно відзначити, що кожна надзвичайна ситуація, зумовлена ​​аварійним розливом нафти та нафтопродуктів, відрізняється певною специфікою. Багатофакторність системи "нафта-довкілля" часто ускладнює прийняття оптимального рішення щодо ліквідації аварійного розливу. Проте, аналізуючи способи боротьби з наслідками розливів та їх результативність стосовно конкретних умов, можна створити ефективну систему заходів, що дозволяє у найкоротші терміни ліквідувати наслідки аварійних розливів ННП та звести до мінімуму екологічні збитки.

Література

1. Гвоздіков В.К., Захаров В.М. Технічні засоби ліквідації розливів нафтопродуктів на морях, річках та водоймищах: Довідковий посібник. – Ростов-на-Дону, 1996.

2. Вилкован А.І., Венцюліс Л.С, Зайцев В.М., Філатов В.Д. Сучасні методита засоби боротьби з розливами нафти: Науково-практичний посібник – СПб.: Центр-Техінформ, 2000.

3. Забіла К.А., Красков В.А., Москвич В.М., Сощенко А.Є. Безпека перетинів трубопроводами водяних перешкод. - М: Надра-Бізнесцентр, 2001.

4. Проблеми вдосконалення системи боротьби з розливами нафти Далекому Сході: Матеріали регіонального науково-практичного семінару. - Владивосток: ДВГМА, 1999.

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

6. Матеріали сайту

В.Ф. Чурсін,

С.В. Горбунів,
доцент кафедри аварійно-рятувальних робіт Академії цивільного захисту МНС Росії

Пожежна безпека- стан об'єкта, у якому виключається можливість пожежі, а разі виникнення попереджається вплив на людей небезпечних чинників, і забезпечується захист матеріальних цінностей. Забезпечення пожежної безпеки є невід'ємною частиною державної діяльностіз охорони життя та здоров'я людей, національного багатства, навколишнього природного середовищата виконується відповідно до Закону України "Про пожежну безпеку" від 17 грудня 1993 р. та Правил пожежної безпеки України від 22.06.95 р. № 400.

Для захисту різних об'єктів від пожеж використовуються засоби сигналізації та пожежогасіння. Швидко та точно про пожежу повідомляє пожежна сигналізація. Вона включає пожежні сповіщувачі, звукові та світлові засоби оповіщення сигналізації, що забезпечує автоматичне включенняустановок пожежогасіння та димоуловлення.

Найважливішим елементом системи сигналізації є пожежні сповіщувачі, що перетворюють фізичні параметри електричні сигнали. Залежно від факторів, що викликають спрацювання сповіщувачів, вони поділяються на теплові, димові, світлові та комбіновані.

За способом з'єднання сповіщувачів з приймальною станцією розрізняють дві системи - променеву та кільцеву.

Телефонний зв'язокшироко використовують для виклику пожежної допомоги. Оперативний зв'язок між пожежними частинами, що беруть участь у гасінні пожежі, а також між ними та керівництвом пожежної охорониздійснюють за допомогою короткохвильових або ультракороткохвильових радіостанцій. Цей вид зв'язку особливо зручний тим, що радіостанції встановлені безпосередньо на пожежних автомобілях, завдяки чому здійснюється безперервний зв'язок із диспетчерським пунктом.

Комплекс заходів, спрямованих на усунення причин виникнення пожежі та створення умов, за яких продовження горіння буде неможливим, називається пожежогасінням.

Основні способи гасіння пожеж базуються на наступних принципах:

· Зниження температури горючих речовин до рівня нижче температури її горіння;

· Зниження концентрації кисню повітря в зоні горіння до 14 - 15%;

· зупинка доступу парів та газів паливної речовини (більшість горючих речовин при нагріванні переходять у газо- або пароподібний стан).

Для досягнення таких ефектів як засоби гасіння використовують:

· воду, яка подається суцільним або розпорошеним струменем;

· різні видипіни (хімічна чи повітряно-механічна);

· інертні газові розріджувачі, наприклад: вуглекислий газ, азот, аргон, водяна пара, димові гази і т.д.;

· гомогенні інгібітори - низькокиплячі галогеновуглеводні;

· гетерогенні інгібітори – вогнегасні порошки;

· Комбіновані склади.

Найбільш широко застосовується вода.

Вимоги до систем протипожежного водопостачання викладено у СНіП 2.04.02-84 "Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди" та у СНіП 2.04.01-85 "Внутрішній водопровід та каналізація будівель".

Витрата води на пожежогасіння складається з витрат на зовнішнє та внутрішнє пожежогасіння. При розрахунку витрати води на зовнішню пожежогасіння виходять із можливої ​​кількості одночасних пожеж у населеному пункті, які можуть виникнути протягом трьох суміжних годин, залежно від чисельності мешканців та поверховості будівель. Норми витрати та натиск води у внутрішніх водопроводах у громадських, житлових та допоміжних будинках розраховують залежно від їх поверховості, довжини коридорів, обсягу, призначення.

Для пожежогасіння у приміщеннях використовують автоматичні вогнегасні пристрої. Широкого поширення набули установки, які як розподільні пристрої використовують спринклерні або дренчерні головки. Конструкція та робота цих пристроїв представлена ​​в роботах С. В. Бєлова, О. Н. Русака.

В якості пожежогасної речовини широкого поширення набула піна наступного складу: 80% вуглекислого газу, 19.7% - рідини (води) та 0.3% - піноутворюючої речовини.

Крім стаціонарних установок, для гасіння пожеж на початковій стадії розвитку можуть застосовуватися первинні засоби пожежогасіння. Найбільш поширеними первинними засобами пожежогасіння є пінні, вуглекислотні, вуглекислотно-брометилові, аерозольні та порошкові вогнегасники, азбестові полотна, грубошерсті тканини (кошми, повсть), пісок висушений і просіяний.

Розміщувати первинні засоби гасіння пожежі слід поблизу місць найбільш можливого їх застосування із забезпеченням вільного доступу до них. При цьому доцільно первинні засоби гасіння пожежі розміщувати на сходових майданчиках на вході на поверхи.

Підприємства використовують велика кількістьрізних речовин реалізації технологічних процесів. Для кожного виду речовин існує певний вид засобу гасіння. Основним вогнегасним засобом є вода . Вона коштує дешево, охолоджує місце горіння, а пар, що утворюється при випаровуванні води, розбавляє палаюче середовище. Вода також механічно впливає на палаючу речовину – їсти зриває полум'я. Об'єм пари, що утворився, в 1700 разів більше обсягу використаної води.

Недоцільно гасити водою горючі рідини, оскільки це може значно збільшити площу пожежі. Небезпечно застосовувати воду при гасінні обладнання, що знаходиться під напругою, щоб уникнути ураження електричним струмом. Для гасіння пожеж використовують установки водяного пожежогасіння, пожежні автомобілі або водяні стовбури. Вода в них подається від водопроводів через пожежні гідранти або крани, при цьому має бути забезпечений постійний та достатній тиск води у водопровідній мережі. При гасінні пожеж усередині будівель використовують внутрішні пожежні крани, до яких приєднують пожежні рукави.

Протипожежне опалення – це комплекс пристроїв для водопостачання до місця пожежі. Регламентується документами: СНіП 2.04.01 – 85. «Внутрішній водопровід та каналізація будівель»; СНіП 2.04.02 - 84. «Водопостачання. Зовнішні мережі та споруди».

Протипожежний водопровід розрахований на подачу необхідної для гасіння пожежі кількості води під відповідним натиском протягом не менше 3 годин. На зовнішній водопровідній мережі з відривом 4 – 5 метрів від будинків уздовж будинків через 80 – 120 метрів встановлюються крани-гидранты, у якому під час пожежі приєднують гнучкі рукави з брандспойтами.

Відповідно до вимог СНиП 2.04.01 – 85 влаштовується також внутрішній протипожежний водопровід, який забезпечує:

· Наявність води в стоянках внутрішніх пожежних кранів;

· зрошення приміщень розрахунковою кількістю струменів (для отримання струменів продуктивністю до 4 л/с слід застосовувати пожежні крани та рукави діаметром 50 мм для пожежних струменів більшої продуктивності – 65 мм).

Для автоматичного водяного пожежогасіння застосовуються спринклерні та дренчерні установки. Спринклерні установки – це розгалужена, заповнена водою система труб, яка обладнана спринклерними головками, чиї вихідні отвори запаяні легкоплавким складом.

Для гасіння твердих та рідких речовинзастосовують піни . Їх вогнегасні властивості визначаються кратністю (відношенням обсягу піни до об'єму її рідкої фази), стійкістю, дисперсністю та в'язкістю. Залежно від умов та способу отримання піна може бути:

· Хімічною – це концентрована емульсія окису вуглецю у водному розчині мінеральних солей;

· Повітряно-механічної (кратність 5 - 10), яку отримують з 5%-х водних розчинів піноутворювачів.

При гасінні пожеж газами використовують двоокис вуглецю, азот, аргон, димові чи відпрацьовані гази, пар. Їхня вогнегасна дія заснована на розведенні повітря, тобто на зниженні концентрації кисню. При гасінні пожеж використовують вуглекислотні вогнегасники (ОУ-5, ОУ-8, УП-2м), якщо до складу молекул палаючої речовини входить кисень, лужні та лужноземельні метали. Для гасіння електроустановок необхідно застосовувати порошкові вогнегасники (ОП-1, ОП-1О), заряд яких складається з бікарбонату натрію, тальку та заліза стеараторів, алюмінію.

Гасіння пором застосовують при ліквідації невеликих пожеж на відкритих майданчиках, у закритих апаратах та при обмеженому повітрообміні. Концентрація водяної пари у повітрі має бути приблизно 35 % за обсягом.

Як один з найпоширеніших засобів гасіння на промислових об'єктах є пісок , зокрема на підприємствах пісок зберігається у спеціальних ємностях у строго певному місці.

Необхідна кількість пожежних прийомів визначається залежно від категорії приміщення та зовнішніх технологічних установок з вибухопожежної та пожежної небезпеки, граничної площі, що захищається, одним пожежним прийомом та класу пожежі за ІСО № 3941 – 77.

Первинні засоби пожежогасіння встановлені на спеціальних пожежних щитах або інших доступних місцях. На підприємстві їх розміщено: у пожежних шафах, коридорах, при виході з приміщень, а також у пожежонебезпечних місцях. Для вказівки місцезнаходження вогнегасників на об'єкті встановлено знаки згідно з ГОСТ 12.4.026 – 76 «Кольори сигнальні та знаки безпеки».