Классификация и краткая характеристика пожаров и взрывов как причин ЧС

Виды пожаров

Пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

В физико-химической основе пожара лежит процесс горения.

Горение — это сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма и световым излучением. В основе этого процесса лежат быстротекущие химические реакции окисления в атмосфере кислорода воздуха. Особенностями горения на пожаре, в отличие от других видов горения, являются склонность к самопроизвольному распространению огня, сравнительно невысокая степень полноты сгорания, интенсивное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления.

Все пожары можно классифицировать по внешним признакам горения, месту возникновения и времени прибытия пожарных подразделений. По внешним признакам горения пожары делятся на наружные, внутренние, одновременно наружные и внутренние, открытые и скрытые.

К наружным относятся пожары, у которых признаки горения (пламя, дым) можно установить визуально.

К внутренним относятся пожары, которые возникают и развиваются внутри зда­ния. Они могут быть открытыми и скрытыми.

Признаки горения при открытых пожарах можно установить во время осмотра помещений.

При скрытых пожарах горение протекает в пустотах строительных конструкций, вентиляционных каналах и шахтах, внутри торфяной залежи, штабелей торфа и т. д. При этом признаки горения обнаруживаются по выходу дыма через щели, изменению цвета штукатурки, нагретой плоскостей конструкций, при вскрытии или разборке штабелей и конструкций.

Наиболее сложными являются пожары одновременно наружные и внутренние, открытые и скрытые. С изменением обстановки изменяется вид пожара. Так, при развитии пожара в здании скрытое внутреннее горение может перейти в открытое внутреннее, а внутреннее — в наружное и наоборот.

Пожары могут возникать в зданиях, сооружениях, на открытых площадках скла­дов и на сгораемых массивах (лесные, степные, торфяные и пожары на хлебных полях).

По времени прибытия первых пожарных подразделений пожары подразделяются на запущенные и незапущенные. К запущенным относятся пожары, которые до прибытия первых пожарных подразделений получили значительное развитие (например, из-за позднего обнаружения возгорания или оповещения пожарной охраны). Для тушения запущенных пожаров, как правило, оказывается недостаточно сил и средств первых пожарных подразделений. Незапущенные пожары в большинстве случаев ликвидируются силами и средствами первого прибывшего подразделения, населением или рабочими объекта.

По масштабам и интенсивности пожары подразделяются на следующие виды:

Отдельный пожар — это пожар, возникающий в отдельном здании или сооруже­нии. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдель­ными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар — одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Передвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Огневой шторм — это особая фаза распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха, а также приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

Массовый пожар представляет собой совокупность отдельных и сплошных пожаров.

Пожары характеризуются рядом параметров, в том числе следующими:

□ продолжительность пожара — время с момента его возникновения до полного прекращения горения;

□ площадь пожара — площадь проекции зоны горения на горизонтальную или вертикальную плоскость;

□ зона горения — часть пространства, в котором происходит подготовка го­рючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и собственно горение;

□ зона теплового воздействия — часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов и конструкций и где невозможно пребывание людей без специальной тепловой защиты (теплозащитных костюмов, отражательных экранов, водяных завес и т. п.);

□ зона задымления — часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, угрожающих жизни и здоро­вью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений.

Некоторые параметры пожара характеризуют динамику его распространения. Распространение пожара — процесс распространения зоны горения по поверх­ности материалов за счет теплопроводности, тепловой радиации и конвекции. Основную роль в распространении пожара играет тепловая радиация пламени.

Тепло в окружающую среду передается за счет:

□ теплопроводности;

□ конвекции;

□ излучения.

Пожар в основном распространяется в сторону своего фронта. Фронт сплошно­го пожара — это граница сплошного пожара, по которой огонь распространяется с наибольшей скоростью.

Еще одна группа параметров, характеризующих пожар, — температурная. Температура внутреннего пожара — это среднеобъемная температура газовой среды в помещении. Температура открытого пожара — температура пламени. Температура внутренних пожаров, как правило, ниже, чем открытых.

Наиболее сложные и губительные пожары случаются на пожароопасных объектах, а также объектах, на которых при пожарах образуются вторичные факторы поражения и имеет место массовое скопление людей. В частности, к таким сложным пожарам относятся:

□ пожары и выбросы горючей жидкости в резервуарах нефти и нефтепродук­тов;

□ пожары и выбросы газовых и нефтяных фонтанов;

□ пожары на складах каучука, резинотехнических изделий, предприятий рези­нотехнической промышленности;

□ пожары на складах лесоматериалов, деревообрабатывающей промышленности;

□ пожары на складах и хранилищах химикатов;

□ пожары на технологических установках предприятий химической, нефтехи­мической, нефтеперерабатывающей промышленности;

□ пожары в жилых домах и учреждениях соцкультбыта, возведенных из дерева.

Последствия пожаров обусловлены действием их поражающих факторов. Основными из них являются:

□ непосредственное действие огня на горящий предмет (горение);

□ дистанционное воздействие на предметы и объекты высоких температур за счет излучения. В результате происходит сгорание предметов и объектов, их обугливание, разрушение, выход из строя. Действие высоких температур вызывает пережог, деформацию и обрушение металлических ферм, балок перекрытий и других конструктивных деталей сооружений. Кирпичные сте­ны и столбы деформируются. В кладке из силикатного кирпича при длительном нагревании до 500-600 °С наблюдается расслоение кирпича, трещины и разрушение материала;

□ воздействие токсичных продуктов горения. При пожаре в современных зданиях, при строительстве которых применялись полимерные и синтетические материалы, человек испытывает воздействие токсичных продуктов горения. Хотя в продуктах горения содержится 50-100 видов химических соединений, оказывающих токсическое воздействие, причиной гибели людей на пожарах является отравление оксидом углерода. Оксид углерода опасен тем, что он реагирует с гемоглобином крови в 200-300 раз активнее, чем кислород, вследствие чего красные кровяные тельца утрачивают способность снабжать организм кислородом. В 50-80% случаев гибель людей на пожарах вызывается отравлением оксидом углерода и недостатком кислорода.

Вторичными последствиями пожаров могут быть взрывы, утечка ядовитых или загрязняющих веществ в окружающую среду. Большой ущерб не затронутым пожаром помещениям и хранящимся в них предметам может нанести вода, используемая для тушения пожара. Тяжелые социальные и экономические последствия пожара — это прекращение выполнения объектом, разрушенным пожаром, своих хозяйственных или иных функций.

Классификация взрывов

Взрыв — это процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить рабо­ту.

Взрывы, вызывающие тяжелые аварии и человеческие жертвы, часто происходят на промышленных предприятиях. Взрываются котлы в котельных, газы, аппа­раты, продукция и полуфабрикаты на химических предприятиях, пары бензина и других компонентов на нефтеперегонных заводах, мучная пыль на мельнич­ных комбинатах и зерновых элеваторах, сахарная пудра на сахарнорафинадных заводах, древесная пыль и лакокрасочные пары на деревообрабатывающих ком­бинатах, газовые конденсаты при утечке из газопроводов и т. д. Случаются взры­вы при перевозке взрывчатых веществ транспортом (например, 4 октября 1988 г. на станции Свердловск-Сортировочная Свердловской железной дороги взорва­лись два вагона, в которых находились 47,9 т. тротила и 41 т. гексогена).

Особенно подвержены взрывам с тяжелыми последствиями шахты и рудники, где взрываются угольная пыль и рудничный газ. Наиболее частой причиной взрыва является искра, в том числе в результате накопления статического электричества. Причиной взрыва может стать халатность и недисциплинированность работников ОПО (взрыв вагонов на станции Свердловск-Сортировочная произошел из-за халат­ности железнодорожного диспетчера, грубо нарушившего правила производства ма­невренных работ и обращения с вагонами, содержащими разрядный опасный груз).

При авариях, связанных со взрывами, происходят сильные разрушения, а зачас­тую — большие людские потери. Разрушения являются следствием бризантного (разрушительного) действия продуктов взрыва и воздушной ударной волны. Ха­рактер и размеры зоны разрушений зависят от мощности взрыва и параметров ударной волны — избыточного давления на фронте волны и длительности дейст­вия давления. Разрушения от ударной волны вызываются как фазой сжатия, так и фазой разрежения, причем последняя может стать определяющей для целост­ности некоторых конструкций.

Аварии, связанные со взрывами, часто сопровождаются пожарами. Иногда взрыв может привести к незначительным разрушениям, но вызванный им пожар может иметь катастрофические последствия: более мощные взрывы и более сильные разрушения.

Взрыв приводит к образованию сильно нагретого газа (плазмы) с очень высоким давлением, который при моментальном расширении оказывает ударное механи­ческое воздействие (давление, разрушение) на окружающие тела. Взрыв в твер­дой среде сопровождается ее разрушением и дроблением, в воздушной или вод­ной среде вызывает образование воздушной или гидравлической ударных волн, которые разрушают помещенные в них объекты. Взрывы происходят за счет освобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ), внутри­ядерной энергии (ядерный взрыв), электромагнитной энергии (искровой разряд, лазерная искра и др.), механической энергии (при падении метеоритов на поверхность Земли и др.), энергии сжатых газов (при превышении давлением предела прочности сосуда — баллона, трубопровода и т. п.).

На взрывоопасных объектах возможны следующие виды взрывов:

□ неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени в ограниченном пространстве (взрывные процессы);

□ образование облаков топливовоздушных смесей или других газообразных, пылевоздушных веществ, вызванное их быстрыми взрывными превращения­ми (объемный взрыв);

□ взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся под высоким давлением или содержащих перегретую жидкость (прежде всего резервуаров со сжиженным углеводородным газом).

Основными поражающими факторами взрыва являются:

□ воздушная ударная волна (при дефлаграционном взрыве — волна сжатия) — избыточное давление в ее фронте (передней границе);

□ осколки.

В результате действия поражающих факторов взрыва происходит разрушение или повреждение зданий, сооружений, технологического оборудования, транс­портных средств, элементов коммуникаций и других объектов, гибнут или полу­чают ранения люди. Вторичными последствиями взрывов являются поражение людей, находящихся внутри объектов, обломками обрушенных конструкций зда­ний и сооружений, их погребение под обломками. При взрывах люди получают термические и механические повреждения, черепно-мозговые травмы, множест­венные переломы и ушибы, комбинированные повреждения.

Для предотвращения взрывоопасных ситуаций на предприятии принимается ком­плекс мер, которые зависят от вида выпускаемой продукции. Многие меры явля­ются специфическими, характерными только для одного или нескольких видов производства. Но существуют меры, соблюдать которые необходимо на любых химических производствах.

В первую очередь, все взрывоопасные производства, хранилища, базы, склады, где хранятся взрывчатые вещества, необходимо по возможности размещать в неза­селенных или малозаселенных районах. Если это невозможно, строить их необ­ходимо на безопасных расстояниях от населенных пунктов.

Причинами аварий на химических производствах могут быть прекращение пода­чи электроэнергии, снижение подачи пара и воды в магистральных трубопрово­дах, в результате чего нарушается технологический режим и создаются чрезвы­чайно опасные аварийные ситуации.

Надежность обеспечения электроэнергией взрывоопасных производств дости­гается установкой автономных источников электроснабжения систем защиты производства и аварийного освещения. В качестве дополнительного источника электроэнергии используются генераторы с двигателями внутреннего сгорания, паровые турбины и аккумуляторные батареи с соответствующей аппаратурой, преобразующей постоянный ток в переменный.

На протяженных трубопроводах через каждые 100 км рекомендуется распола­гать аварийные бригады. Они должны быть оснащены специально оборудован­ными автомашинами, укомплектованными набором средств, обеспечивающих возможность быстро проникать в загазованную зону и принимать необходимые меры предупреждения, локализации и ликвидации аварий.