41. Ватра
Уредник поглавља: Кејси Ц. Грант
Основни појмови
Доугал Дрисдале
Извори опасности од пожара
Тамас Банки
Мере заштите од пожара
Петер Ф. Јохнсон
Мере пасивне заштите од пожара
Ингве Андерберг
Активне мере заштите од пожара
Гари Таилор
Организовање заштите од пожара
С. Дхери
Кликните на везу испод да видите табелу у контексту чланка.
1. Доња и горња граница запаљивости у ваздуху
2. Тачке паљења и жаришта течних и чврстих горива
3. Извори паљења
4. Поређење концентрација различитих гасова потребних за инертирање
Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.
Хемија и физика ватре
Ватра је манифестација неконтролисаног сагоревања. Укључује запаљиве материјале који се налазе око нас у зградама у којима живимо, радимо и играмо, као и широк спектар гасова, течности и чврстих материја са којима се сусрећемо у индустрији и трговини. Они су обично засновани на угљенику и могу се заједнички назвати горива у контексту ове дискусије. Упркос великој разноликости ових горива иу њиховом хемијском иу физичком стању, у ватри имају заједничке карактеристике које су свима њима заједничке. Разлике се јављају у лакоћи са којом се ватра може покренути (паљење), брзина којом се ватра може развити (пламен се ширио), и снагу која се може генерисати (брзина ослобађања топлоте), али како се наше разумевање науке о пожару побољшава, постајемо способнији да квантификујемо и предвидимо понашање у пожару и применимо наше знање на безбедност од пожара уопште. Сврха овог одељка је да прегледа неке од основних принципа и пружи смернице за разумевање пожарних процеса.
Основни појмови
Запаљиви материјали су свуда око нас. С обзиром на одговарајуће околности, могу се натерати да спале подвргавањем извор паљења која је способна да покрене самоодрживу реакцију. У овом процесу, „гориво“ реагује са кисеоником из ваздуха да би ослободило енергију (топлоту), док се претвара у продукте сагоревања, од којих неки могу бити штетни. Потребно је јасно разумети механизме паљења и сагоревања.
Већина свакодневних пожара укључује чврсте материјале (нпр. дрво, производе од дрвета и синтетичке полимере), иако гасовита и течна горива нису неуобичајена. Кратак преглед сагоревања гасова и течности је пожељан пре него што се расправља о неким од основних појмова.
Дифузиони и претходно мешани пламенови
Запаљиви гас (нпр. пропан, Ц3H8) може да се спали на два начина: млаз или млаз гаса из цеви (уп. једноставан Бунзенов горионик са затвореним улазом за ваздух) може се запалити и гореће као дифузиони пламен у којима се сагоревање јавља у оним регионима где се дифузним процесима мешају гасовито гориво и ваздух. Такав пламен има карактеристичну жуту светлост, што указује на присуство ситних честица чађи насталих као резултат непотпуног сагоревања. Неки од њих ће изгорети у пламену, али други ће изаћи из врха пламена и формирати се дим.
Ако се гас и ваздух блиско помешају пре паљења, тада ће доћи до претходно мешаног сагоревања, под условом да смеша гас/ваздух лежи у опсегу концентрација ограниченим доњим и горњим границе запаљивости (види табелу 1). Ван ових граница, смеша је незапаљива. (Имајте на уму да а претходно мешани пламен се стабилизује на отвору Бунзеновог горионика када је улаз ваздуха отворен.) Ако је смеша запаљива, онда се може запалити малим извором паљења, као што је електрична варница. Тхе стехиометријски смеша је најлакше запаљива, у којој је количина присутног кисеоника у тачној пропорцији да сагоре сво гориво до угљен-диоксида и воде (погледајте пратећу једначину, испод, у којој се може видети да је азот присутан у истој пропорцији као у ваздуху али не учествује у реакцији). Пропан (Ц3H8) је запаљиви материјал у овој реакцији:
C3H8 + 5О2 + 18.8Н2 = 3ЦО2 + 4Х2О + 18.8Н2
Електрично пражњење од само 0.3 мЈ је довољно да запали стехиометријску смешу пропан/ваздух у приказаној реакцији. Ово представља једва приметну статичну искру, какву доживљава неко ко је прошао по синтетичком тепиху и додирнуо уземљени предмет. Још мање количине енергије су потребне за одређене реактивне гасове као што су водоник, етилен и етин. У чистом кисеонику (као у горњој реакцији, али без присутног азота као разблаживача), довољне су чак ниже енергије.
Табела 1. Доња и горња граница запаљивости у ваздуху
Мања запаљивост |
Горња запаљивост |
|
Угљен моноксид |
12.5 |
74 |
Метан |
5.0 |
15 |
пропан |
2.1 |
9.5 |
n-Хексан |
1.2 |
7.4 |
n-Дечане |
0.75 |
5.6 |
Метанол |
6.7 |
36 |
Етанол |
3.3 |
19 |
Ацетон |
2.6 |
13 |
Бензен |
1.3 |
7.9 |
Дифузиони пламен повезан са протоком гасовитог горива представља пример начина сагоревања који се примећује када се течно или чврсто гориво подвргава пламеном сагоревању. Међутим, у овом случају, пламен се напаја парама горива које се стварају на површини кондензоване фазе. Брзина довода ових пара је повезана са њиховом брзином сагоревања у дифузионом пламену. Енергија се преноси са пламена на површину, чиме се обезбеђује енергија неопходна за производњу пара. Ово је једноставан процес испаравања за течна горива, али за чврста тела мора се обезбедити довољно енергије да изазове хемијско разлагање горива, разбијање великих полимерних молекула на мање фрагменте који могу да испаре и побегну са површине. Ова термичка повратна спрега је неопходна за одржавање протока паре, а самим тим и за подршку дифузионог пламена (слика 1). Пламен се може угасити ометањем овог процеса на више начина (види доле).
Слика 1. Шематски приказ горуће површине који приказује процесе преноса топлоте и масе.
Пренос топлоте
Разумевање преноса топлоте (или енергије) је кључ за разумевање понашања у пожару и пожарних процеса. Предмет заслужује пажљиво проучавање. Постоји много одличних текстова којима се може обратити (Велти, Вилсон и Вицкс 1976; ДиНенно 1988), али за садашње потребе потребно је само скренути пажњу на три механизма: проводљивост, конвекцију и зрачење. Основне једначине за стабилно стање преноса топлоте () су:
Провођење:
Конвекција:
Зрачење:
Кондукција је релевантна за пренос топлоте кроз чврста тела; (k је својство материјала познато као топлотна проводљивост (кВ/мК ) и l је растојање (м) са које температура пада T1 до T2 (у степенима Келвина). Конвекција се у овом контексту односи на пренос топлоте са флуида (у овом случају, ваздуха, пламена или производа ватре) на површину (чврсту или течну); h је коефицијент конвективног пролаза топлоте кВ/м2К) и зависи од конфигурације површине и природе струјања флуида поред те површине. Зрачење је слично видљивој светлости (али са већом таласном дужином) и не захтева интервенциони медијум (може да прође кроз вакуум); e је емисивност (ефикасност којом површина може да зрачи), с је Стефан-Болцманова константа (). Топлотно зрачење путује брзином светлости (3 к 108 м/с) и чврсти објекат који се налази између њих ће бацити сенку.
Брзина сагоревања и брзина ослобађања топлоте
Пренос топлоте са пламена на површину кондензованих горива (течности и чврсте материје) подразумева мешавину конвекције и зрачења, мада ово последње доминира када ефективни пречник ватре прелази 1 м. Брзина сагоревања (, (г/с)) се може изразити формулом:
је топлотни ток од пламена до површине (кВ/м2); је губитак топлоте са површине (нпр. радијацијом и провођењем кроз чврсту материју) изражен као флукс (кВ/м2); Aгориво је површина горива (м2); и Lv је топлота гасификације (еквивалентна латентној топлоти испаравања за течност) (кЈ/г). Ако се пожар развије у скученом простору, врући димни гасови који се дижу из ватре (покренути узгоном) се одбијају испод плафона, загревајући горње површине. Настали слој дима и вруће површине зраче доле до доњег дела кућишта, посебно до површине горива, чиме се повећава брзина сагоревања:
где је додатна топлота доведена зрачењем из горњег дела кућишта (кВ/м2). Ова додатна повратна спрега доводи до знатно повећане стопе горења и до феномена преокретања у затвореним просторима где постоји адекватан доток ваздуха и довољно горива за одржавање пожара (Дрисдале 1985).
Брзина сагоревања је умерена величином вредности од Lv, топлота гасификације. Ово је обично мало за течности и релативно високо за чврсте материје. Сходно томе, чврсте материје имају тенденцију да сагоревају много спорије од течности.
Тврдило се да је најважнији појединачни параметар који одређује понашање материјала (или склопа материјала) при пожару. брзина ослобађања топлоте (РХР) који је повезан са брзином сагоревања кроз једначину:
где је ефективна топлота сагоревања горива (кЈ/г). Нове технике су сада доступне за мерење РХР при различитим топлотним токовима (нпр. конусни калориметар), а сада је могуће мерити РХР великих предмета, као што су тапацирани намештај и зидне облоге у великим калориметрима који користе потрошњу кисеоника мерења за одређивање брзине ослобађања топлоте (Бабраускас и Граисон 1992).
Треба напоменути да како пожар расте у величини, не само да се повећава брзина ослобађања топлоте, већ се повећава и стопа производње „производа ватре“. Они садрже токсичне и штетне врсте, као и честице дима, чији ће се приноси повећати када ватра која се развија у огради зграде постане недовољно вентилирана.
Паљење
Паљење течности или чврсте материје укључује подизање површинске температуре све док се паре не развијају брзином која је довољна да подржи пламен након што се паре запале. Течна горива се могу класификовати према њиховим жаришта, најнижа температура на којој постоји запаљива смеша пара/ваздух на површини (тј. притисак паре одговара доњој граници запаљивости). Они се могу мерити коришћењем стандардног апарата, а типични примери су дати у табели 2. Нешто виша температура је потребна да би се произвео довољан проток пара да би се одржао дифузиони пламен. Ово је познато као ватрена тачка. За запаљиве чврсте материје важе исти концепти, али су потребне више температуре јер је укључено хемијско разлагање. Тачка ватре је обично већа од 300 °Ц, у зависности од горива. Уопштено говорећи, материјали отпорни на ватру имају значајно веће тачке ватре (видети табелу 2).
Табела 2. Тачке паљења и жаришта течних и чврстих горива
Тачка паљења затворене чаше1 (° Ц) |
Фирепоинт2 (° Ц) |
|
Бензин (100 октана) (л) |
-КСНУМКС |
- |
n-декан (л) |
46 |
61.5 |
n-додекан (л) |
74 |
103 |
полиметилметакрилат (и) |
- |
310 |
ФР полиметилметакрилат(и) |
- |
377 |
полипропилен (и) |
- |
330 |
ФР полипропилен (и) |
- |
397 |
полистирен (с) |
- |
367 |
ФР полистирен (с) |
- |
445 |
л = течност; с = чврста.
1 По Пенски-Мартенс апарату са затвореним чашама.
2 Течности: Цлевеланд опен цуп апарат. Солидс: Дрисдале анд Тхомсон (1994).
(Имајте на уму да се резултати за врсте отпорне на пламен односе на топлотни ток од 37 кВ/м2).
Лакоћа паљења чврстог материјала стога зависи од лакоће са којом се температура његове површине може подићи до тачке ватре, на пример, излагањем топлоти зрачења или протоку врућих гасова. Ово мање зависи од хемије процеса распадања него од дебљине и физичких својстава чврсте материје, тј. топлотна проводљивост (k), Густина (r) и топлотни капацитет (c). Танке чврсте материје, као што су струготине (и сви танки делови), могу се врло лако запалити јер имају ниску топлотну масу, односно потребно је релативно мало топлоте да би се температура подигла до тачке ватре. Међутим, када се топлота пренесе на површину густе чврсте материје, део ће се одвести са површине у тело чврсте материје, чиме се успорава пораст температуре површине. Теоријски се може показати да је брзина пораста површинске температуре одређена термичка инерција материјала, односно производа крц. Ово се потврђује у пракси, јер ће дебелим материјалима са високом топлотном инерцијом (нпр. храст, чврсти полиуретан) требати доста времена да се запале под датим топлотним флуксом, док ће у идентичним условима дебели материјали са малом топлотном инерцијом (нпр. изолациона плоча од влакана, полиуретанска пена) ће се брзо запалити (Дрисдале 1985).
Извори паљења
Паљење је шематски илустровано на слици 2 (пилотирано паљење). За успешно паљење, ан извор паљења мора бити способан не само да подигне температуру површине до тачке ватре или више, већ мора да изазове и паљење испарења. Ударни пламен ће деловати у оба капацитета, али наметнути радијациони флукс из удаљеног извора може довести до еволуције пара на температури изнад тачке ватре, а да се испарења не запале. Међутим, ако су еволуиране паре довољно вруће (што захтева да температура површине буде много виша од тачке ватре), оне се могу спонтано запалити док се мешају са ваздухом. Овај процес је познат као спонтано паљење.
Слика 2. Сценарио за пилотирано паљење.
Може се идентификовати велики број извора паљења, али једно им је заједничко, а то је да су резултат неког облика непажње или нечињења. Типична листа би укључивала отворени пламен, „материјал за пушаче“, фрикционо грејање, електричне уређаје (грејалице, пегле, шпорет, итд.) итд. Одлично истраживање може се наћи у Цоте (1991). Неки од њих су сажети у табели 3.
Табела 3. Извори паљења
|
Примери
|
Опрема на електрични погон |
Електрични грејачи, фенови за косу, електрична ћебад итд. |
Отворени извор пламена |
Шибица, упаљач за цигарете, лампа за дување итд. |
Опрема на гас |
Гасна ватра, грејач простора, шпорет итд. |
Остала опрема на гориво |
Пећ на дрва итд. |
Осветљени дувански производ |
Цигара, лула итд. |
Хот објецт |
Вруће цеви, механичке варнице итд. |
Излагање загревању |
Суседна ватра итд. |
Спонтано загревање |
Крпе натопљене ланеним уљем, гомиле угља итд. |
Хемијска реакција |
Ретко, на пример, калијум перманганат са глицеролом |
Треба напоменути да цигарете које тињају не могу директно покренути пламено сагоревање (чак и код уобичајених гасовитих горива), али могу изазвати тињајући у материјалима који имају склоност ка овој врсти сагоревања. Ово се примећује само код материјала који се угљенишу при загревању. Тињање укључује површинску оксидацију угљена, која ствара довољно топлоте на локалном нивоу за производњу свежег угљена из суседног неизгорелог горива. То је веома спор процес, али на крају може доћи до преласка у пламен. Након тога, пожар ће се развијати веома брзо.
Материјали који имају склоност да тињају такође могу да испоље феномен самозагревања (Бовес 1984). Ово настаје када се такав материјал складишти у великим количинама и на такав начин да топлота настала спором површинском оксидацијом не може да побегне, што доводи до пораста температуре унутар масе. Ако су услови исправни, то може довести до одбеглог процеса који се на крају развија у реакцију тињања у дубини материјала.
Ширио се пламен
Главна компонента у расту било ког пожара је брзина којом ће се пламен ширити преко суседних запаљивих површина. Ширење пламена се може моделовати као напредујући фронт паљења у коме предња ивица пламена делује као извор паљења за гориво које још не гори. Брзина ширења је делом одређена истим својствима материјала која контролишу лакоћу паљења, а делом интеракцијом између постојећег пламена и површине испред фронта. Вертикално ширење према горе је најбрже јер узгон осигурава да пламен тече нагоре, излажући површину изнад области запаљења директном преносу топлоте из пламена. Ово треба да буде у супротности са ширењем по хоризонталној површини када се пламен из области запаљења подиже вертикално, даље од површине. Заиста, уобичајено је искуство да је вертикално ширење најопасније (нпр. ширење пламена на завесе и завесе и на широку одећу као што су хаљине и спаваћице).
На брзину ширења утиче и наметнути топлотни ток зрачења. У развоју пожара у просторији, површина пожара ће расти брже под све већим нивоом радијације која се нагомилава како пожар напредује. Ово ће допринети убрзању раста пожара који је карактеристичан за прескок.
Теорија гашења пожара
Гашење и сузбијање пожара могу се испитати у смислу горњег оквира теорије пожара. Процеси сагоревања у гасној фази (тј. реакције пламена) су веома осетљиви на хемијске инхибиторе. Неки од успоривачи пламена који се користе за побољшање "пожарних својстава" материјала ослањају се на чињеницу да ће мале количине инхибитора који се ослобађају са парама горива потиснути стварање пламена. Присуство успоривача пламена не може да учини запаљиви материјал незапаљивим, али може отежати паљење — можда и потпуно спречити паљење под условом да је извор паљења мали. Међутим, ако материјал који успорава пламен буде укључен у постојећи пожар, он ће изгорети јер високи топлотни токови надјачају ефекат успоривача.
Гашење пожара може се постићи на више начина:
1. заустављање довода испарења горива
2. гашење пламена хемијским апаратима за гашење (инхибирање)
3. уклањање довода ваздуха (кисеоника) у ватру (угушење)
4. „издувавање“.
Контролисање протока испарења горива
Први метод, заустављање довода испарења горива, јасно је применљив на ватру гасног млаза у којој се довод горива може једноставно искључити. Међутим, то је такође најчешћи и најсигурнији метод гашења пожара који укључује кондензована горива. У случају пожара који укључује чврсту материју, ово захтева да се површина горива охлади испод тачке ватре, када проток испарења постане сувише мали да би издржао пламен. Ово се најефикасније постиже применом воде, било ручно или помоћу аутоматског система (прскалице, водени спреј, итд.). У принципу, течни пожари се не могу носити на овај начин: течна горива са ниском тачком ватре једноставно се не могу довољно охладити, док у случају горива са високом тачком ватре долази до снажног испаравања воде када дође у контакт са врућом течношћу на површина може довести до избацивања запаљеног горива из контејнера. Ово може имати веома озбиљне последице по оне који се боре са пожаром. (Постоје неки посебни случајеви у којима аутоматски систем за распршивање воде под високим притиском може бити дизајниран да се носи са овом другом врстом пожара, али то није уобичајено.)
Течни пожари се обично гасе употребом пене за гашење пожара (Цоте 1991). Ово се производи усисавањем концентрата пене у млаз воде који се затим усмерава на ватру кроз специјалну млазницу која омогућава ваздуху да се увуче у ток. Ово производи пену која лебди на врху течности, смањујући брзину довода испарења горива ефектом блокаде и штитећи површину од преноса топлоте из пламена. Пена се мора пажљиво нанети да би се формирао „сплав“ који се постепено повећава да би покрио површину течности. Пламен ће се смањивати како сплав расте, а истовремено ће се пена постепено распадати, ослобађајући воду која ће помоћи хлађењу површине. Механизам је у ствари сложен, иако је коначни резултат контрола протока пара.
На располагању је велики број концентрата пене, а важно је изабрати онај који је компатибилан са течностима које треба заштитити. Оригиналне „протеинске пене“ су развијене за течне пожаре угљоводоника, али се брзо распадају ако дођу у контакт са течним горивима која су растворљива у води. Развијен је низ „синтетичких пена“ за борбу против читавог спектра течних пожара који се могу појавити. Једна од њих, водена пена која формира филм (АФФФ), је пена за све намене која такође производи филм воде на површини течног горива, чиме се повећава његова ефикасност.
Гашење пламена
Ова метода користи хемијска средства за сузбијање пламена. Реакције које се дешавају у пламену укључују слободне радикале, високо реактивне врсте које имају само пролазно постојање, али се континуирано регенеришу процесом разгранатог ланца који одржава довољно високе концентрације да омогући да се целокупна реакција (нпр. реакција типа Р1) настави. брзим темпом. Хемијска средства за сузбијање примењена у довољним количинама ће изазвати драматичан пад концентрације ових радикала, ефикасно гасећи пламен. Најчешћи агенси који делују на овај начин су халони и суви прахови.
Халони реагују у пламену и стварају друге међуврсте са којима радикали пламена реагују првенствено. Релативно мале количине халона су потребне за гашење пожара, и из тог разлога су се традиционално сматрали веома пожељним; концентрације за гашење су „прозрачне“ (иако су производи који настају проласком кроз пламен штетни). Суви пудери делују на сличан начин, али под одређеним околностима су много ефикаснији. Фине честице се распршују у пламен и узрокују прекид радикалних ланаца. Важно је да су честице мале и бројне. То постижу произвођачи многих власничких марки сувих прахова одабиром праха који се „распада“, односно дели се на мање честице када су изложене високим температурама пламена.
За особу чија се одећа запалила, апарат за гашење сувим прахом је препознат као најбољи метод за сузбијање пламена и заштиту тог појединца. Брза интервенција даје брз "нокдаун", чиме се минимизира повреде. Међутим, пламен мора бити потпуно угашен јер честице брзо падају на тло и свако заостало пламен ће се брзо поново задржати. Слично томе, халони ће остати ефикасни само ако се одржавају локалне концентрације. Ако се примени напољу, пара халона се брзо распршује, а ватра ће се поново брзо поново успоставити ако постоји заостали пламен. Што је још важније, губитак супресора ће бити праћен поновним паљењем горива ако су површинске температуре довољно високе. Ни халони ни суви прахови немају значајан ефекат хлађења на површини горива.
Уклањање довода ваздуха
Следећи опис је превише поједностављен процес. Док ће „уклањање довода ваздуха“ сигурно довести до гашења пожара, за то је потребно само смањити концентрацију кисеоника испод критичног нивоа. Добро познати „тест индекса кисеоника“ класификује запаљиве материјале према минималној концентрацији кисеоника у мешавини кисеоника и азота која ће само подржати пламен. Многи уобичајени материјали ће сагорети при концентрацијама кисеоника до приближно 14% на температури околине (око 20°Ц) иу одсуству било каквог наметнутог преноса топлоте. Критична концентрација зависи од температуре и опада како се температура повећава. Дакле, ватра која гори већ неко време биће у стању да подржи пламен у концентрацијама можда чак и од 7%. Пожар у просторији може се држати под контролом и чак се може самоугасити ако је снабдевање кисеоником ограничено тако што су врата и прозори затворени. Запаљење може престати, али тињање ће се наставити при много нижим концентрацијама кисеоника. Улазак ваздуха отварањем врата или разбијањем прозора пре него што се просторија довољно охлади може довести до снажне ерупције ватре, познатог као бацкдраугхт, Или бацкдрафт.
„Уклањање ваздуха“ је тешко постићи. Међутим, атмосфера се може учинити „инертном“ потпуним плављењем помоћу гаса који не подржава сагоревање, као што су азот, угљен-диоксид или гасови из процеса сагоревања (нпр. бродски мотори) који имају мало кисеоника и високе у угљен-диоксиду. Ова техника се може користити само у затвореним просторима јер је потребно одржавати потребну концентрацију „инертног гаса“ све док се ватра не угаси у потпуности или док се не почне гашење. Тоталне поплаве имају посебне примене, као што су бродске складишта и збирке ретких књига у библиотекама. Потребне минималне концентрације инертних гасова приказане су у табели 4. Оне су засноване на претпоставци да је пожар откривен у раној фази и да се плављење врши пре него што се превише топлоте акумулира у простору.
Табела 4: Поређење концентрација различитих гасова потребних за инертирање
Агент |
Минимална концентрација (% запремине) |
Халон 1301 |
8.0 |
Халон 1211 |
8.1 |
Азот |
|
Угљен диоксид |
„Уклањање ваздуха“ се може извршити у непосредној близини мањег пожара локалном применом средства за сузбијање из апарата за гашење. Угљен-диоксид је једини гас који се користи на овај начин. Међутим, пошто се овај гас брзо распршује, неопходно је угасити сав пламен током напада на ватру; у супротном, пламен ће се поново успоставити. Поновно паљење је такође могуће јер угљен-диоксид има мали ефекат хлађења ако уопште има. Вреди напоменути да фини водени спреј увучен у пламен може изазвати изумирање као комбиновани резултат испаравања капљица (које хлади зону горења) и смањења концентрације кисеоника разблажењем воденом паром (које делује на исти начин као угљен-диоксид). Фини водени спрејеви и магле се разматрају као могућа замена за халоне.
Овде је прикладно напоменути да није препоручљиво гасити пламен гаса осим ако се проток гаса не може зауставити одмах након тога. У супротном, значајна количина запаљивог гаса се може накупити и касније запалити, са потенцијално озбиљним последицама.
Издувати
Овај метод је овде укључен ради потпуности. Пламен шибице се лако може угасити повећањем брзине ваздуха изнад критичне вредности у близини пламена. Механизам функционише тако што дестабилизује пламен у близини горива. У принципу, већи пожари се могу контролисати на исти начин, али су експлозивна пуњења обично потребна да би се створиле довољне брзине. Пожари нафтних бушотина могу се угасити на овај начин.
Коначно, заједничка карактеристика коју треба нагласити је да се лакоћа с којом се пожар може угасити брзо смањује како се ватра повећава. Рано откривање дозвољава изумирање са минималним количинама супресива, уз смањене губитке. Приликом избора система за сузбијање, треба узети у обзир потенцијалну брзину развоја пожара и врсту система детекције која је доступна.
Експлозије
Експлозију карактерише изненадно ослобађање енергије, стварајући ударни талас или талас експлозије, који може да изазове штету на даљину. Постоје два различита типа извора, а то су високоексплозивни и експлозивни. Високи експлозив је типичан једињења као што су тринитротолуен (ТНТ) и циклотриметилентринитрамин (РДКС). Ова једињења су веома егзотермне врсте, које се распадају и ослобађају значајне количине енергије. Иако су термички стабилне (иако су неке мање и захтевају десензибилизацију да би биле безбедне за руковање), могу се подстаћи да детонирају, уз распадање, ширећи се брзином звука кроз чврсту материју. Ако је количина ослобођене енергије довољно велика, талас експлозије ће се ширити из извора са потенцијалом да направи значајну штету на даљину.
Проценом оштећења на даљину, може се проценити величина експлозије у терминима „еквивалената ТНТ-а“ (обично у метричким тонама). Ова техника се ослања на велику количину података који су прикупљени о потенцијалу штете од ТНТ-а (већи део током рата), и користи емпиријске законе скалирања који су развијени из студија штете узроковане познатим количинама ТНТ-а.
У мирнодопским временима, високи експлозиви се користе у разним активностима, укључујући рударство, вађење камена и велике грађевинске радове. Њихово присуство на локацији представља посебну опасност која захтева посебно управљање. Међутим, други извор „експлозија“ може бити подједнако разоран, посебно ако опасност није препозната. Превисоки притисци који доводе до пуцања притиска могу бити резултат хемијских процеса унутар биљака или чисто физичких ефеката, као што ће се догодити ако се посуда загрева споља, што доводи до превеликог притиска. Термин БЛЕВЕ (експлозија паре која се шири у кључалој течности) има своје порекло овде, првобитно се односи на квар парних котлова. Сада се такође уобичајено користи за описивање догађаја у којима посуда под притиском која садржи течни гас као што је ТНГ (течни нафтни гас) престане у пожару, ослобађајући запаљиви садржај, који се затим запали да би произвео „ватрену куглу“.
С друге стране, прекомерни притисак може бити изазван интерно хемијским процесом. У процесним индустријама, самозагревање може довести до несталне реакције, стварајући високе температуре и притиске који могу да изазову експлозију притиска. Међутим, најчешћи тип експлозије је узрокован паљењем запаљиве мешавине гаса/ваздуха која је затворена унутар неке ставке у постројењу или заиста унутар било које затворене структуре или ограде. Предуслов је формирање запаљиве смеше, појава коју треба избећи добрим дизајном и управљањем. У случају случајног испуштања, запаљива атмосфера ће постојати свуда где се концентрација гаса (или паре) налази између доње и горње границе запаљивости (Табела 1). Ако се извор паљења уведе у један од ових региона, претходно помешани пламен ће се брзо ширити из извора, претварајући мешавину горива и ваздуха у продукте сагоревања на повишеној температури. Ово може бити чак 2,100 К, што указује да је у потпуно затвореном систему на почетку на 300 К могућ надпритисак до 7 бара. Само специјално пројектоване посуде под притиском могу да издрже такве надпритиске. Обичне зграде ће пасти осим ако нису заштићене панелима за смањење притиска или распрснутим дисковима или системом за сузбијање експлозије. Ако се запаљива смеша формира унутар зграде, накнадна експлозија може изазвати значајна оштећења конструкције – можда потпуно уништење – осим ако експлозија не може да изађе напоље кроз отворе (нпр. квар прозора) који су настали током раних фаза експлозије.
Експлозије овог типа су такође повезане са паљењем суспензија прашине у ваздуху (Палмер 1973). Они се сусрећу када постоји значајна акумулација „експлозивне“ прашине која се помера са полица, рогова и избочина унутар зграде да би се формирао облак, који је затим изложен извору паљења (нпр. у млиновима за брашно, елеваторима за жито итд. .). Прашина мора (очигледно) бити запаљива, али није сва запаљива прашина експлозивна на собној температури. Стандардни тестови су дизајнирани да утврде да ли је прашина експлозивна. Они се такође могу користити за илустрацију да експлозивна прашина показује „границе експлозивности“, сличне концепту као „границе запаљивости“ гасова и пара. Уопштено говорећи, експлозија прашине има потенцијал да направи велику штету јер почетни догађај може проузроковати избацивање више прашине, формирајући још већи облак прашине који ће се неизбежно запалити, да би произвео још већу експлозију.
Одзрачивање експлозије, Или ослобађање од експлозије, ће успешно функционисати само ако је брзина развоја експлозије релативно спора, као што је повезано са ширењем претходно мешаног пламена кроз стационарну запаљиву смешу или експлозивни облак прашине. Одзрачивање експлозије није од користи ако је укључена детонација. Разлог за то је тај што отвори за растерећење притиска морају бити створени у раној фази догађаја када је притисак још увек релативно низак. Ако дође до детонације, притисак расте пребрзо да би олакшање било ефикасно, а затворена посуда или предмет постројења доживљавају веома високе унутрашње притиске који ће довести до масовног уништења. Детонација запаљиве гасне мешавине може настати ако се смеша налази унутар дугачке цеви или канала. Под одређеним условима, ширење претходно мешаног пламена ће потиснути неизгорели гас испред фронта пламена брзином која ће повећати турбуленцију, што ће заузврат повећати брзину ширења. Ово обезбеђује повратну петљу која ће проузроковати убрзање пламена све док се не формира ударни талас. Ово, у комбинацији са процесом сагоревања, представља детонациони талас који се може ширити брзинама већим од 1,000 м/с. Ово се може упоредити са основна брзина сагоревања стехиометријске мешавине пропан/ваздух од 0.45 м/с. (Ово је брзина којом ће се пламен ширити кроз мирну (тј. нетурбулентну) мешавину пропан/ваздух.)
Не може се потценити значај турбуленције за развој ове врсте експлозије. Успешан рад система за заштиту од експлозије се ослања на рано одзрачивање или рано сузбијање. Ако је брзина развоја експлозије пребрза, онда систем заштите неће бити ефикасан и могу се створити неприхватљиви надпритисци.
Алтернатива ослобађању од експлозије је сузбијање експлозије. Ова врста заштите захтева да се експлозија открије у врло раној фази, што је ближе могуће паљењу. Детектор се користи за покретање брзог ослобађања средства за сузбијање на путању ширења пламена, ефикасно заустављајући експлозију пре него што се притисак повећа до мере у којој је угрожен интегритет ограђених граница. Халони су се обично користили у ове сврхе, али како се они постепено укидају, пажња се сада поклања употреби система за распршивање воде под високим притиском. Ова врста заштите је веома скупа и има ограничену примену јер се може користити само у релативно малим количинама унутар којих се супресор може брзо и равномерно дистрибуирати (нпр. канали који носе запаљиву пару или експлозивну прашину).
Анализа информација за заштиту од пожара
Уопштено говорећи, наука о пожару је тек недавно развијена до фазе у којој је способна да обезбеди базу знања на којој се могу заснивати рационалне одлуке у вези са инжењерским пројектовањем, укључујући питања безбедности. Традиционално, безбедност од пожара се развила на ад хок на основу, ефикасно реаговање на инциденте наметањем прописа или других ограничења како би се осигурало да се више неће поновити. Могло би се навести много примера. На пример, Велики пожар у Лондону 1666. довео је до успостављања првих грађевинских прописа (или кодекса) и развоја осигурања од пожара. Недавни инциденти, као што су пожари у високим пословним блоковима у Сао Паулу, у Бразилу, 1972. и 1974. године, покренули су промене у грађевинским прописима, уоквиреним на такав начин да спрече сличне пожаре са више смртних случајева у будућности. Други проблеми су решени на сличан начин. У Калифорнији у Сједињеним Државама, препозната је опасност повезана са одређеним врстама модерног тапацираног намештаја (посебно оних који садрже стандардну полиуретанску пену) и на крају су уведени строги прописи за контролу његове доступности.
Ово су једноставни случајеви у којима су посматрања последица пожара довела до наметања скупа правила намењених побољшању безбедности појединца и заједнице у случају пожара. Одлука за поступање по било ком питању мора бити оправдана на основу анализе наших сазнања о пожарним инцидентима. Неопходно је показати да је проблем стваран. У неким случајевима — као што су пожари у Сао Паулу — ова вежба је академска, али у другим, као што је „доказивање“ да је савремени намештај проблем, неопходно је осигурати да се повезани трошкови мудро троше. Ово захтева поуздану базу података о пожарним инцидентима која током низа година може да покаже трендове у броју пожара, броју погинулих, учесталости одређене врсте паљења, итд. Статистичке технике се затим могу користити да се испита да ли тренд, или промена, је значајан и предузете су одговарајуће мере.
У великом броју земаља, ватрогасна бригада је дужна да поднесе извештај о сваком пожару који је био присутан. У Уједињеном Краљевству и Сједињеним Државама, надлежни службеник попуњава образац извештаја који се затим подноси централној организацији (Управа унутрашњих послова у Уједињеном Краљевству, Национално удружење за заштиту од пожара, НФПА, у Сједињеним Државама) која затим шифрује и обрађује податке на прописан начин. Подаци су тада доступни на увид државним органима и другим заинтересованим странама. Ове базе података су од непроцењиве вредности за истицање (на пример) главних извора паљења и предмета који су први пут запаљени. Испитивање инциденције смртних случајева и њиховог односа са изворима паљења и сл. показало је да је број погинулих у пожарима изазваним пушачким материјалима значајно несразмеран броју пожара који настају на овај начин.
Поузданост ових база података зависи од вештине са којом ватрогасни службеници спроводе увиђај пожара. Истрага пожара није лак задатак и захтева знатну способност и знање — посебно познавање пожара. Ватрогасна служба у Уједињеном Краљевству има законску обавезу да поднесе образац извештаја о пожару за сваки пожар коме је присуствовао, што ставља значајну одговорност на надлежног службеника. Конструкција обрасца је кључна, јер мора довољно детаљно да прикупи потребне информације. „Образац за основни извештај о инциденту“ који препоручује НФПА приказан је у Приручник о заштити од пожара (Цоте 1991).
Подаци се могу користити на два начина, било да се идентификује проблем пожара или да се пружи рационални аргумент неопходан да се оправда одређени правац деловања који може захтевати јавне или приватне трошкове. Давно успостављена база података може се користити за приказ ефеката предузетих радњи. Следећих десет тачака је извучено из статистике НФПА у периоду од 1980. до 1989. (Цоте 1991.):
1. Кућни детектори дима се широко користе и веома ефикасни (али остају значајне празнине у стратегији детектора).
2. Аутоматске прскалице производе велике редукције у губитку живота и имовине. Повећана употреба преносиве опреме и опреме за грејање простора нагло је повећала пожаре у кућама које укључују опрему за грејање.
3. Запаљиви и сумњиви пожари су наставили да опадају у односу на врхунац 1970-их, али повезана имовинска штета је престала да опада.
4. Велики удео смртних случајева ватрогасаца приписује се срчаним ударима и активностима ван пожаришта.
5. Рурална подручја имају највећу смртност од пожара.
6. Материјали за пушење који запаљују тапацирани намештај, душеке или постељину производе најсмртоносније сценарије пожара у стамбеним зградама.
7. Стопе смртности од пожара у САД и Канади су међу највишима од свих развијених земаља.
8. Државе Старог Југа у Сједињеним Државама имају највећу стопу смртности од пожара.
9. Старије особе су у посебно високом ризику од смрти у пожару.
Такви закључци су, наравно, специфични за државу, иако постоје неки заједнички трендови. Пажљиво коришћење таквих података може обезбедити средства за формулисање здравих политика у вези са пожарном безбедношћу у заједници. Међутим, мора се имати на уму да су они неизбежно „реактивни“, а не „проактивни“. Проактивне мере се могу увести само након детаљне процене опасности од пожара. Такав начин деловања се уводи прогресивно, почевши од нуклеарне индустрије и преласка у хемијску, петрохемијску и офшор индустрију где се ризици много лакше дефинишу него у другим индустријама. Њихова примена на хотеле и јавне зграде генерално је много тежа и захтева примену техника моделирања пожара да би се предвидео ток пожара и како ће се производи пожара проширити кроз зграду и утицати на станаре. Велики напредак је направљен у овој врсти моделирања, иако се мора рећи да је дуг пут пре него што се ове технике могу користити са поуздањем. Инжењерству заштите од пожара је још увек потребна многа основна истраживања у науци о безбедности од пожара пре него што поуздани алати за процену опасности од пожара постану широко доступни.
Ватра сагоревање дефинисани су на различите начине. За наше потребе, најважније изјаве у вези са сагоревањем, као појавом, су следеће:
Паљење може се сматрати првим кораком самоодрживог процеса сагоревања. Може се јавити као пилотирано паљење (Или принудно паљење) ако је феномен узрокован било којим спољним извором паљења, или се може јавити као аутоматско паљење (Или самозапаљење) ако је појава резултат реакција које се одвијају у самом запаљивом материјалу и повезане са ослобађањем топлоте.
Склоност паљењу карактерише емпиријски параметар, тхе температура паљења (тј. најнижа температура, која се утврђује испитивањем, до које се материјал мора загрејати да би се запалио). У зависности од тога да ли је овај параметар одређен – посебним методама испитивања – коришћењем било ког извора паљења, разликујемо пилотирана температура паљења и температура самопаљења.
У случају пилотираног паљења, енергија потребна за активирање материјала укључених у реакцију сагоревања се снабдева из извора паљења. Међутим, не постоји директна веза између количине топлоте потребне за паљење и температуре паљења, јер иако је хемијски састав компоненти у запаљивом систему битан параметар температуре паљења, на њега значајно утичу величине и облици материјала. , притисак околине, услови струјања ваздуха, параметри извора паљења, геометријске карактеристике уређаја за испитивање итд. То је разлог због којег подаци објављени у литератури за температуру самопаљења и пилотирану температуру паљења могу бити значајно различити.
Механизам паљења материјала у различитим стањима може се једноставно илустровати. Ово укључује испитивање материјала као чврстих материја, течности или гасова.
мост чврсти материјали преузимају енергију из било ког спољашњег извора паљења, било проводљивошћу, конвекцијом или зрачењем (углавном њиховом комбинацијом), или се загревају као резултат процеса производње топлоте који се одвијају у унутрашњости и који почињу распадање на њиховим површинама.
Да би дошло до паљења са течности, они морају имати формирање парног простора изнад своје површине који може сагорети. Ослобођене паре и гасовити продукти распадања мешају се са ваздухом изнад површине течног или чврстог материјала.
Турбулентни токови који настају у смеши и/или дифузија помажу кисеонику да дође до молекула, атома и слободних радикала на и изнад површине, који су већ погодни за реакцију. Индуковане честице улазе у интеракцију, што резултира ослобађањем топлоте. Процес се стално убрзава, а како започне ланчана реакција, материјал долази до паљења и сагоревања.
Сагоревање у слоју испод површине чврстих запаљивих материјала назива се тињајући, а реакција горења која се одвија на граници чврстих материјала и гаса назива се гловинг. Гори пламеном (или пламен) је процес у коме егзотермна реакција сагоревања тече у гасној фази. Ово је типично за сагоревање и течних и чврстих материјала.
Запаљиви гасови сагоревају природно у гасној фази. Важна је емпиријска изјава да су смеше гасова и ваздуха способне да се запале само у одређеном опсегу концентрација. Ово важи и за паре течности. Доња и горња граница запаљивости гасова и пара зависе од температуре и притиска смеше, извора паљења и концентрације инертних гасова у смеши.
Извори паљења
Феномени који испоручују топлотну енергију могу се груписати у четири основне категорије у погледу њиховог порекла (Сак 1979):
1. топлотна енергија настала током хемијских реакција (топлота оксидације, топлота сагоревања, топлота раствора, спонтано загревање, топлота распадања, итд.)
2. електрична топлотна енергија (отпорно загревање, индукционо грејање, топлота од лука, електричне варнице, електростатичка пражњења, топлота настала ударом грома, итд.)
3. механичка топлотна енергија (топлота трења, варнице трења)
4. топлота настала нуклеарним разлагањем.
Следећа дискусија се бави најчешћим изворима паљења.
Отворени пламен
Отворени пламен може бити најједноставнији и најчешће коришћени извор паљења. Велики број алата опште употребе и разних врста технолошке опреме раде са отвореним пламеном, односно омогућавају формирање отвореног пламена. Горионици, шибице, пећи, опрема за грејање, пламен горионика за заваривање, поломљене цеви за гас и нафту итд. се практично могу сматрати потенцијалним изворима паљења. Пошто код отвореног пламена сам примарни извор паљења представља постојеће самоодрживо сагоревање, механизам паљења у суштини значи ширење горења на други систем. Под условом да извор паљења са отвореним пламеном поседује довољно енергије за покретање паљења, гори ће.
Спонтано паљење
Хемијске реакције које спонтано стварају топлоту имплицирају ризик од паљења и сагоревања као „унутрашњег извора паљења“. Материјали склони спонтаном загревању и спонтаном паљењу могу, међутим, постати секундарни извори паљења и довести до паљења запаљивих материјала у околини.
Иако су неки гасови (нпр. водоник-фосфид, бор-хидрид, силицијум-хидрид) и течности (нпр. карбонили метала, органометални састави) склони спонтаном паљењу, већина спонтаних паљења се јавља као површинске реакције чврстих материјала. Спонтано паљење, као и сва паљења, зависи од хемијске структуре материјала, али је његово појављивање детерминисано степеном дисперзности. Велика специфична површина омогућава локалну акумулацију реакционе топлоте и доприноси повећању температуре материјала изнад температуре спонтаног паљења.
Спонтано паљење течности се такође подстиче ако дођу у контакт са ваздухом на чврстим материјалима велике специфичне површине. Масти и посебно незасићена уља која садрже двоструке везе, када се апсорбују влакнастим материјалима и њиховим производима, и када се импрегнирају у текстил биљног или животињског порекла, склона су спонтаном паљењу у нормалним атмосферским условима. Спонтано паљење производа од стаклене вуне и минералне вуне произведених од негоривих влакана или неорганских материјала који покривају велике специфичне површине и контаминираних нафтом изазвало је веома тешке пожаре.
Спонтано паљење је примећено углавном код прашине од чврстих материјала. За метале са добром проводљивошћу топлоте, локална акумулација топлоте потребна за паљење захтева веома фино дробљење метала. Како се величина честица смањује, повећава се вероватноћа спонтаног паљења, а код неких металних прашине (на пример, гвожђа) долази до пирофорности. Приликом складиштења и руковања угљеном прашином, чађи фине дистрибуције, прашином од лакова и синтетичких смола, као и током технолошких операција са њима, посебну пажњу треба обратити на превентивне мере против пожара како би се смањила опасност од спонтаног запаљења.
Материјали склони спонтаном распадању показују посебну способност да се спонтано запале. Хидразин, када се постави на било који материјал са великом површином, одмах избија у пламен. Пероксиди, који се широко користе у индустрији пластике, лако се спонтано разлажу, а као последица распадања постају опасни извори паљења, повремено иницирајући експлозивно сагоревање.
Насилна егзотермна реакција која се јавља када одређене хемикалије дођу у контакт једна са другом може се сматрати посебним случајем спонтаног паљења. Примери таквих случајева су контакт концентроване сумпорне киселине са свим органским запаљивим материјалима, хлорати са сумпорним или амонијумовим солима или киселинама, органска једињења халогена са алкалним металима, итд. (некомпатибилни материјали) захтева посебну пажњу посебно при њиховом складиштењу и заједничком складиштењу и изради прописа о гашењу пожара.
Вреди напоменути да тако опасно високо спонтано загревање може, у неким случајевима, бити последица погрешних технолошких услова (недовољна вентилација, низак капацитет хлађења, неусклађености одржавања и чишћења, прегревања реакције, итд.), или подстакнути њима.
Одређени пољопривредни производи, као што су влакнасте сточне хране, уљано семе, клијаве житарице, финални производи прерађивачке индустрије (осушене кришке цвекле, ђубрива и др.), показују склоност спонтаном паљењу. Спонтано загревање ових материјала има посебну карактеристику: опасни температурни услови система су погоршани неким егзотермним биолошким процесима који се не могу лако контролисати.
Електрични извори паљења
Енергетске машине, инструменти и грејни уређаји који раде на електричну енергију, као и опрема за трансформацију енергије и осветљење, обично не представљају опасност од пожара по околину, под условом да су уграђени у складу са релевантним прописима о безбедности и захтевима. стандарда и да су у току њиховог рада поштована припадајућа технолошка упутства. Редовно одржавање и периодични надзор значајно умањују вероватноћу пожара и експлозија. Најчешћи узроци пожара електричних уређаја и ожичења су преоптерећење, кратки спојеви, електричне варнице високи контактни отпори.
Преоптерећење постоји када су ожичење и електрични уређаји изложени већој струји од оне за коју су пројектовани. Прекомерна струја која пролази кроз ожичење, уређаје и опрему може довести до таквог прегревања да се прегрејане компоненте електричног система оштете или покваре, остаре или карбонизирају, што резултира топљењем каблова и каблова, усијањем металних делова и запаљивим структурама. јединице до запаљења и, у зависности од услова, и ширења пожара у околину. Најчешћи узрок преоптерећења је тај што је број прикључених потрошача већи од дозвољеног или њихов капацитет премашује прописану вредност.
Сигурност рада електричних система најчешће је угрожена кратким спојевима. Оне су увек последице било каквог оштећења и настају када делови електричних инсталација или опреме на истом потенцијалном нивоу или различитим потенцијалним нивоима, изоловани један од другог и земље, дођу у контакт један са другим или са земљом. Овај контакт може настати директно као контакт метал-метал или индиректно, преко електричног лука. У случајевима кратких спојева, када поједине јединице електричног система међусобно дођу у контакт, отпор ће бити знатно мањи, а као последица тога, интензитет струје ће бити изузетно висок, можда неколико редова величине мањи. Топлотна енергија која се ослобађа током прекомерних струја са великим кратким спојевима може довести до пожара у уређају који је погођен кратким спојем, са запаљењем материјала и опреме у околини и ширењем ватре на зграду.
Електричне варнице су извори топлотне енергије мале природе, али као што показује искуство, често делују као извори паљења. У нормалним условима рада, већина електричних уређаја не пушта варнице, али рад одређених уређаја нормално је праћен варничењем.
Варничење представља опасност пре свега на местима где, у зони њиховог настанка, могу настати експлозивне концентрације гаса, паре или прашине. Сходно томе, опрема која нормално ослобађа варнице током рада је дозвољена да буде постављена само на местима где варнице не могу изазвати пожар. Сам по себи, енергетски садржај варница је недовољан за паљење материјала у окружењу или за покретање експлозије.
Ако електрични систем нема савршен метални контакт између структурних јединица кроз које струја тече, на овом месту ће се појавити велики отпор контакта. Ова појава је у већини случајева последица неисправне конструкције спојева или нестручних инсталација. Отпуштање спојева током рада и природно хабање такође могу бити узрок велике отпорности на додир. Велики део струје која тече кроз места са повећаним отпором ће се трансформисати у топлотну енергију. Ако се ова енергија не може довољно распршити (а разлог се не може елиминисати), изузетно велико повећање температуре може довести до пожара који угрожава околину.
Ако уређаји раде на основу индукционог концепта (мотори, динамо, трансформатори, релеји итд.) и нису правилно прорачунати, током рада могу настати вртложне струје. Услед вртложних струја долази до загревања конструктивних јединица (калемова и њихових гвоздених језгара), што може довести до паљења изолационих материјала и догоревања опреме. Вртложне струје могу настати - са овим штетним последицама - иу металним структурним јединицама око високонапонске опреме.
Електростатичке варнице
Електростатичко пуњење је процес у току којег било који материјал, првобитно са електричном неутралношћу (и независно од било ког електричног кола) постаје позитивно или негативно наелектрисан. Ово се може десити на један од три начина:
1. пуњење са одвајањем, тако да се наелектрисања субтрактивног поларитета акумулирају на два тела истовремено
2. пуњење са проласком, тако да наелектрисања која пролазе остављају за собом набоје супротних знакова поларитета
3. пуњење узимањем, тако да тело прима наелектрисања споља.
Ова три начина пуњења могу произаћи из различитих физичких процеса, укључујући одвајање након контакта, цепање, сечење, уситњавање, померање, трљање, проток праха и течности у цеви, ударање, промену притиска, промену стања, фотојонизацију, топлотну јонизацију, електростатичка дистрибуција или високонапонско пражњење.
Електростатичко наелектрисање може да се јави и на проводним телима и на изолационим телима као резултат било ког од горе наведених процеса, али у већини случајева механички процеси су одговорни за акумулацију нежељених наелектрисања.
Од великог броја штетних ефеката и ризика услед електростатичког наелектрисања и варничног пражњења које произилази из тога, посебно се могу навести два ризика: угрожавање електронске опреме (нпр. рачунар за контролу процеса) и опасност од пожара и експлозије. .
Електронска опрема је пре свега угрожена ако је енергија пражњења из пуњења довољно висока да изазове уништење улаза било ког полупроводног дела. Развој електронских јединица у последњој деценији прати нагли пораст овог ризика.
Развој опасности од пожара или експлозије изискује просторно и временско подударање два услова: присуство било којег запаљивог медија и пражњење са способношћу запаљења. Ова опасност се јавља углавном у хемијској индустрији. Може се проценити на основу тзв осетљивост на варнице опасних материја (минимална енергија паљења) и зависи од обима пуњења.
Суштински задатак је смањење ових ризика, односно великог броја последица које се протежу од технолошких проблема до катастрофа са фаталним удесима. Постоје два начина заштите од последица електростатичког пуњења:
1. спречавање покретања процеса наплате (очигледно, али обично веома тешко оствариво)
2. ограничавање акумулације наелектрисања да би се спречила појава опасних пражњења (или било ког другог ризика).
Муња је атмосферски електрични феномен у природи и може се сматрати извором паљења. Статичко наелектрисање произведено у облацима је изједначено према земљи (удар грома) и праћен је високоенергетским пражњењем. Запаљиви материјали на месту удара грома и његовој околини могу се запалити и изгорети. При неким ударима муње генеришу се веома јаки импулси, а енергија се изједначава у неколико корака. У другим случајевима почињу да тече дуготрајне струје, понекад достижући ред величине од 10 А.
Механичка топлотна енергија
Техничка пракса је стално повезана са трењем. Током механичког рада развија се топлота трењем, а ако се губитак топлоте ограничи до те мере да се топлота акумулира у систему, његова температура може порасти на вредност која је опасна по околину и може доћи до пожара.
Варнице од трења обично настају у технолошким операцијама метала због јаког трења (брушење, ломљење, сечење, ударање) или због пада или пада металних предмета или алата на тврди под или током операција брушења због контаминације метала унутар материјала под ударом брушења. . Температура створене варнице је нормално виша од температуре паљења конвенционалних запаљивих материјала (као што су варнице од челика, 1,400-1,500 °Ц; варнице из легура бакра и никла, 300-400 °Ц); међутим, способност паљења зависи од целокупног садржаја топлоте и најниже енергије паљења материјала и супстанце које треба запалити. У пракси је доказано да варнице трења представљају стварну опасност од пожара у ваздушним просторима где су запаљиви гасови, испарења и прашина присутни у опасним концентрацијама. Стога, под овим околностима, треба избегавати употребу материјала који лако стварају варнице, као и процесе са механичким варничењем. У овим случајевима сигурност се обезбеђује алатима који не варниче, односно израђеним од дрвета, коже или пластичних материјала, или употребом алата од легура бакра и бронзе који производе варнице мале енергије.
Вруће површине
У пракси, површине опреме и уређаја могу да се загреју до опасног степена нормално или услед квара. Пећи, пећи, уређаји за сушење, отвори за отпадне гасове, цеви за пару итд. често изазивају пожаре у експлозивним ваздушним просторима. Штавише, њихове вруће површине могу запалити запаљиве материјале који им се приближавају или долазе у контакт. Ради превенције треба поштовати безбедна растојања, а редован надзор и одржавање ће смањити вероватноћу настанка опасног прегревања.
Опасност од пожара материјала и производа
Присуство запаљивог материјала у запаљивим системима представља очигледно стање горења. Појаве горења и фазе процеса горења у основи зависе од физичких и хемијских својстава укљученог материјала. Стога се чини разумним направити преглед запаљивости различитих материјала и производа с обзиром на њихов карактер и својства. За овај одељак, принцип редоследа за груписање материјала је вођен техничким аспектима, а не теоријским концепцијама (НФПА 1991).
Дрво и производи на бази дрвета
Дрво је један од најчешћих материјала у људском миљеу. Од дрвета се праве куће, грађевинске конструкције, намештај и роба широке потрошње, а широко се користи и за производе попут папира, као и у хемијској индустрији.
Дрво и производи од дрвета су запаљиви и када су у контакту са високотемпературним површинама и изложени топлотном зрачењу, отвореном пламену или било ком другом извору паљења, карбонизираће се, засијати, запалити се или изгорети, у зависности од услова сагоревања. Да би се проширило поље њихове примене, потребно је побољшање њихових својстава сагоревања. Да би структурне јединице произведене од дрвета биле мање запаљиве, оне се обично третирају средствима за успоравање пожара (нпр. засићени, импрегнирани, са површинским премазом).
Најважнија карактеристика запаљивости различитих врста дрвета је температура паљења. Његова вредност у великој мери зависи од неких својстава дрвета и услова испитивања одређивања, односно од густине, влажности, величине и облика узорка дрвета, као и од извора паљења, времена излагања, интензитета излагања и атмосфере током испитивања. . Занимљиво је напоменути да се температура паљења која је одређена различитим методама испитивања разликује. Искуство је показало да је склоност чистих и сувих дрвених производа запаљивању изузетно ниска, али је познато да се неколико случајева пожара изазваних спонтаним паљењем јавља због складиштења прашњавог и зауљеног отпадног дрвета у просторијама са несавршеном вентилацијом. Емпиријски је доказано да већи садржај влаге повећава температуру паљења и смањује брзину сагоревања дрвета. Термичко разлагање дрвета је компликован процес, али се његове фазе могу јасно посматрати на следећи начин:
Влакна и текстил
Већина текстила произведеног од влакнастих материјала који се налази у непосредној близини људи је запаљив. Одећа, намештај и изграђено окружење делимично или у потпуности чине текстил. Опасност коју представљају постоји током њихове производње, обраде и складиштења као и током њиховог ношења.
Основни материјали текстила су природни и вештачки; синтетичка влакна се користе сама или помешана са природним влакнима. Хемијски састав природних влакана биљног порекла (памук, конопља, јута, лан) је целулоза, која је запаљива, а ова влакна имају релативно високу температуру паљења (<<400°Ц). Предност њиховог сагоревања је што када се доведу до високе температуре, карбонизирају се, али се не топе. Ово је посебно корисно за медицинске третмане повређених од опекотина.
Пожарна својства влакана протеинске базе животињског порекла (вуна, свила, коса) су још повољнија од влакана биљног порекла, јер је за њихово паљење потребна виша температура (500-600 °Ц), а под у истим условима њихово сагоревање је мање интензивно.
Индустрија пластике, која користи неколико изузетно добрих механичких својстава полимерних производа, такође је добила на значају у текстилној индустрији. Међу особинама акрилних, полиестерских и термопластичних синтетичких влакана (најлон, полипропилен, полиетилен), она која су повезана са сагоревањем су најмање повољна. Већина њих, упркос високој температури паљења (<<400-600 °Ц), топи се када су изложени топлоти, лако се пале, интензивно горе, испадају или се топе при горењу и ослобађају знатно велике количине дима и токсичних гасова. Ова својства горења могу се побољшати додавањем природних влакана, чиме се добијају тзв текстил са мешаним влакнима. Даља обрада се врши средствима која успоравају пламен. За производњу текстила за индустријске сврхе и одеће за заштиту од топлоте, већ се у великим количинама користе неоргански, негориви производи од влакана (укључујући стаклена и метална влакна).
Најважније карактеристике опасности од пожара текстила су својства повезана са запаљивошћу, ширењем пламена, стварањем топлоте и токсичним продуктима сагоревања. За њихово одређивање развијене су посебне методе испитивања. Добијени резултати испитивања утичу на области примене ових производа (шатори и станови, намештај, пресвлаке возила, одећа, теписи, завесе, специјална заштитна одећа од топлоте и временских услова), као и на одредбе о ограничавању ризика у њиховој употреби. Суштински задатак индустријских истраживача је да развију текстил који издржава високу температуру, третиран агенсима који успоравају ватру, (тешко запаљиви, са дугим временом паљења, малом брзином ширења пламена, малом брзином ослобађања топлоте) и производе мале количине токсичних продуката сагоревања. , као и за побољшање неповољног дејства пожарних незгода услед сагоревања оваквих материјала.
Запаљиве и запаљиве течности
У присуству извора паљења, запаљиве и запаљиве течности су потенцијални извори ризика. Прво, затворени или отворени парни простор изнад таквих течности представља опасност од пожара и експлозије. Може доћи до сагоревања, а чешће до експлозије ако је материјал присутан у смеши пара-ваздух у одговарајућој концентрацији. Из овога произилази да се горење и експлозија у зони запаљивих и запаљивих течности могу спречити ако:
Слика 1. Уобичајени типови резервоара за складиштење запаљивих и запаљивих течности.
У пракси је познат велики број карактеристика материјала у вези са опасном природом запаљивих и запаљивих течности. То су тачке паљења затвореног и отвореног посуда, тачка кључања, температура паљења, брзина испаравања, горња и доња граница концентрације запаљивости (границе запаљивости или експлозивности), релативна густина пара у поређењу са ваздухом и енергија потребна за паљење пара. Ови фактори пружају пуну информацију о осетљивости на паљење различитих течности.
Скоро широм света тачка паљења, параметар одређен стандардним тестом у атмосферским условима, користи се као основа за груписање течности (и материјала који се понашају као течности на релативно ниским температурама) у категорије ризика. За сваку категорију запаљивости и запаљивости треба разрадити безбедносне захтеве за складиштење течности, руковање њима, технолошке процесе и електричну опрему која се поставља у њиховој зони. Зоне ризика око технолошке опреме такође треба идентификовати за сваку категорију. Искуство је показало да може доћи до пожара и експлозије – у зависности од температуре и притиска система – у опсегу концентрација између две границе запаљивости.
Гас
Иако сви материјали — под одређеном температуром и притиском — могу постати гасови, материјали који се у пракси сматрају гасовитим су они који су у гасовитом стању при нормалној температури (~20 °Ц) и нормалном атмосферском притиску (~100 кПа).
У погледу опасности од пожара и експлозије, гасови се могу сврстати у две главне групе: гориво негориви гасови. Према дефиницији прихваћеној у пракси, запаљиви гасови су они који сагоревају на ваздуху са нормалном концентрацијом кисеоника, под условом да постоје услови потребни за сагоревање. Паљење се дешава само изнад одређене температуре, са потребном температуром паљења и унутар датог опсега концентрације.
Негориви гасови су они који не сагоревају ни у кисеонику ни у ваздуху са било којом концентрацијом ваздуха. Део ових гасова подржава сагоревање (нпр. кисеоник), док други део спречава сагоревање. Негориви гасови који не подржавају горење називају се инертни гасови (азот, племенити гасови, угљен-диоксид, итд.).
Да би се постигла економска ефикасност, гасови који се складиште и транспортују у контејнерима или транспортним судовима обично су у компримованом, течном или охлађено-кондензованом (криогеном) стању. У основи, постоје две опасне ситуације у вези са гасовима: када се налазе у контејнерима и када се испуштају из својих контејнера.
За компримоване гасове у контејнерима за складиштење, спољашња топлота може значајно повећати притисак у контејнеру, а екстремни надпритисак може довести до експлозије. Контејнери за складиштење у гасовима обично укључују пару и течну фазу. Због промена притиска и температуре, проширење течне фазе доводи до даљег сабијања парног простора, док се притисак паре течности повећава сразмерно порасту температуре. Као резултат ових процеса, може се створити критично опасан притисак. Контејнери за складиштење генерално морају да садрже примену уређаја за смањење надпритиска. Они су у стању да ублаже опасну ситуацију због виших температура.
Ако су резервоари за складиштење недовољно затворени или оштећени, гас ће исцурити у слободни ваздушни простор, мешати се са ваздухом и у зависности од своје количине и начина струјања може изазвати стварање великог, експлозивног ваздушног простора. Ваздух око посуде за складиштење која цури може бити неподесан за дисање и може бити опасан за људе у близини, делом због токсичног дејства неких гасова, а делом због разблажене концентрације кисеоника.
Имајући у виду потенцијалну опасност од пожара услед гасова и потребу за безбедним радом, потребно је детаљно упознати следеће карактеристике гасова који се складиште или користе, посебно за индустријске потрошаче: хемијска и физичка својства гасова, температура паљења, доње и горње границе концентрације запаљивости, опасних параметара гаса у контејнеру, фактора ризика опасне ситуације изазване гасовима испуштеним у отворени ваздух, обим потребних безбедносних зона и посебне мере које треба предузети. у случају могуће ванредне ситуације у вези са гашењем пожара.
хемикалије
Познавање опасних параметара хемикалија један је од основних услова безбедног рада. Превентивне мере и захтеви за заштиту од пожара могу се разрадити само ако се узму у обзир физичка и хемијска својства повезана са опасностима од пожара. Од ових својстава најважније су следеће: запаљивост; запаљивост; способност да реагује са другим материјалима, водом или ваздухом; склоност корозији; токсичност; и радиоактивност.
Информације о својствима хемикалија могу се добити из техничких листова издатих од стране произвођача и из приручника и приручника који садрже податке о опасним хемикалијама. Они корисницима пружају информације не само о општим техничким карактеристикама материјала, већ и о стварним вредностима параметара опасности (температура распадања, температура паљења, граничне концентрације сагоревања итд.), њиховом посебном понашању, захтевима за складиштење и пожару. борбе, као и препоруке за прву помоћ и медицинску терапију.
Токсичност хемикалија, као потенцијална опасност од пожара, може деловати на два начина. Прво, висока токсичност самих одређених хемикалија може бити опасна у пожару. Друго, њихово присуство у зони пожара може ефикасно ограничити операције гашења пожара.
Оксидациони агенси (нитрати, хлорати, неоргански пероксиди, перманганати итд.), чак и ако су сами негориви, у великој мери доприносе паљењу запаљивих материјала и њиховом интензивном, повремено експлозивном сагоревању.
У групу нестабилних материјала спадају хемикалије (ацеталдехид, етилен оксид, органски пероксиди, цијановодоник, винил хлорид) које спонтано или врло лако полимеризирају или се разлажу у бурним егзотермним реакцијама.
Материјали осетљиви на воду и ваздух су изузетно опасни. Ови материјали (оксиди, хидроксиди, хидриди, анхидриди, алкални метали, фосфор, итд.) ступају у интеракцију са водом и ваздухом који су увек присутни у нормалној атмосфери и покрећу реакције праћене веома високим стварањем топлоте. Ако су запаљиви материјали, доћи ће до спонтаног запаљења. Међутим, запаљиве компоненте које иницирају сагоревање могу експлодирати и проширити се на запаљиве материјале у околини.
Већина корозивних материја (неорганске киселине — сумпорна киселина, азотна киселина, перхлорна киселина и др. — и халогени — флуор, хлор, бром, јод) су јаки оксиданти, али истовремено имају веома снажно деструктивно дејство на живот ткива, па се због тога морају предузети посебне мере за гашење пожара.
Опасна карактеристика радиоактивних елемената и једињења је повећана чињеницом да зрачење које они емитују може бити штетно на више начина, осим што такви материјали и сами могу представљати опасност од пожара. Ако се у пожару оштети структурални садржај радиоактивних објеката који су укључени, материјали који зраче λ могу се ослободити. Могу имати веома јак јонизујући ефекат, а способни су и за фатално уништавање живих организама. Нуклеарне акциденте могу бити праћене пожарима, чији продукти распадања адсорпцијом везују радиоактивне (α- и β-зрачење) загађиваче. Оне могу проузроковати трајне повреде лица која учествују у акцијама спасавања ако продру у њихова тела. Овакви материјали су изузетно опасни, јер оболеле особе не перципирају никакво зрачење својих чулних органа, а опште здравствено стање им се не чини ништа лошије. Очигледно је да ако радиоактивни материјали горе, радиоактивност локације, продукте распадања и воду која се користи за гашење пожара треба држати под сталним надзором помоћу радиоактивних сигналних уређаја. Познавање ових фактора мора се узети у обзир за стратегију интервенције и свих додатних операција. Зграде за руковање и складиштење радиоактивних материјала као и за њихову технолошку употребу потребно је градити од негоривих материјала високе отпорности на ватру. Истовремено треба обезбедити квалитетну, аутоматску опрему за откривање, сигнализацију и гашење пожара.
Експлозиви и средства за експлозију
Експлозивни материјали се користе у многе војне и индустријске сврхе. То су хемикалије и смеше које, када на њих утиче јака механичка сила (ударац, удар, трење) или покретање паљења, изненада се трансформишу у гасове велике запремине изузетно брзом реакцијом оксидације (нпр. 1,000-10,000 м/с). Запремина ових гасова је вишекратник запремине експлозивног материјала који је већ експлодирао, и они ће вршити веома висок притисак на околину. Током експлозије могу настати високе температуре (2,500-4,000 °Ц) које подстичу паљење запаљивих материјала у зони експлозије.
Производња, транспорт и складиштење разних експлозивних материјала су регулисани ригорозним захтевима. Пример је НФПА 495, Кодекс експлозивних материјала.
Поред експлозивних материјала који се користе у војне и индустријске сврхе, као опасности се третирају и материјали за индуктивно минирање и пиротехнички производи. Уопштено говорећи, често се користе мешавине експлозивних материја (пикринска киселина, нитроглицерин, хексоген итд.), али су у употреби и смеше експлозивних материјала (црни барут, динамит, амонијум нитрат итд.). У току терористичких аката постали су познати пластични материјали, који су, у суштини, мешавине брисантних и пластификујућих материјала (разни воскови, вазелин и др.).
За експлозивне материје, најефикаснији начин заштите од пожара је искључење извора паљења из околине. Неколико експлозивних материјала је осетљиво на воду или различите органске материјале са способношћу оксидације. За ове материјале треба пажљиво размотрити захтеве за услове складиштења и правила складиштења на истом месту заједно са другим материјалима.
Метали
Из праксе је познато да су скоро сви метали, под одређеним условима, способни да горе у атмосферском ваздуху. Челик и алуминијум велике дебљине конструкције, на основу њиховог понашања у пожару, јасно су оцењени као негориви. Међутим, прашина алуминијума, гвожђа у финој дистрибуцији и метални памук од танких металних влакана могу се лако запалити и тако интензивно изгорети. Алкални метали (литијум, натријум, калијум), земноалкални метали (калцијум, магнезијум, цинк), цирконијум, хафнијум, титан, итд. се изузетно лако запале у облику праха, струготина или танких трака. Неки метали имају тако високу осетљивост да се чувају одвојено од ваздуха, у атмосфери инертног гаса или испод течности која је неутрална за метале.
Запаљиви метали и они који су кондиционирани да сагоревају производе изузетно бурне реакције сагоревања које су процеси оксидације велике брзине ослобађајући знатно веће количине топлоте него што је примећено при сагоревању запаљивих и запаљивих течности. Сагоревање металне прашине у случају таложеног праха, након прелиминарне фазе ужареног паљења, може прерасти у брзо сагоревање. Са узбурканом прашином и облацима прашине до којих може доћи, може доћи до јаких експлозија. Активност горења и афинитет према кисеонику неких метала (као што је магнезијум) су толико високи да ће након паљења наставити да горе у одређеним медијима (нпр. азот, угљен-диоксид, атмосфера паре) који се користе за гашење пожара насталих од запаљивих материја. чврсте материје и течности.
Гашење металних пожара представља посебан задатак за ватрогасце. Од великог значаја је избор одговарајућег средства за гашење и поступак у коме се примењује.
Пожари метала се могу контролисати веома раним откривањем, брзим и одговарајућим деловањем ватрогасаца најефикаснијим методом и, ако је могуће, уклањањем метала и свих других запаљивих материјала из зоне горења или барем смањењем њихове количине.
Посебну пажњу треба посветити заштити од зрачења при сагоревању радиоактивних метала (плутонијум, уранијум). Морају се предузети превентивне мере да се избегне продирање токсичних продуката распадања у живе организме. На пример, алкални метали, због њихове способности да бурно реагују са водом, могу се угасити само сувим прахом за гашење пожара. Горење магнезијума не може се успешно угасити водом, угљен-диоксидом, халонима или азотом, а што је још важније, ако се ова средства користе у гашењу пожара, опасна ситуација ће постати још тежа. Једини агенси који се могу успешно применити су племенити гасови или у неким случајевима бор трифлуорид.
Пластика и гума
Пластика су макромолекуларна органска једињења произведена синтетички или модификацијом природних материјала. Структура и облик ових макромолекуларних материјала, произведених полимеризационим, полиадиционим или поликондензационим реакцијама, снажно ће утицати на њихова својства. Ланци молекула термопласта (полиамиди, поликарбонати, полиестери, полистирен, поливинил хлорид, полиметил-метакрилат итд.) су линеарни или разгранати, еластомери (неопрен, полисулфиди, изопрен, итд.) су лагано умрежени, пластично-термо везани, пластика је лагано умрежена. (дуропластика: полиалкиди, епоксидне смоле, полиуретани, итд.) су густо умрежени.
Природни каучук се користи као сировина у индустрији гуме, а након вулканизације добија се гума. Вештачки каучукови, чија је структура слична природном чаучуку, су полимери и кополимери бутадиена.
Асортиман производа од пластике и гуме који се користе у готово свим областима свакодневног живота стално се шири. Коришћењем великог асортимана и одличних техничких својстава ове групе материјала настају артикли као што су разне грађевинске конструкције, намештај, одећа, роба, делови за возила и машине.
Обично се, као органски материјали, пластика и гума такође сматрају запаљивим материјалима. За опис њиховог понашања у пожару користе се бројни параметри који се могу тестирати посебним методама. Познавањем ових параметара могу се одредити области њихове примене (одређивати, указивати, постављати), а могу се разрадити одредбе о заштити од пожара. Ови параметри су запаљивост, запаљивост, способност стварања дима, склоност стварању токсичних гасова и запаљиво капање.
У многим случајевима температура паљења пластике је виша од температуре дрвета или било ког другог материјала, али се у већини случајева лакше запали, а њихово сагоревање се одвија брже и са већим интензитетом. Пожари пластике су често праћени непријатним појавама ослобађања великих количина густог дима који може снажно да ограничи видљивост и развије различите токсичне гасове (хлороводонична киселина, фосген, угљен-моноксид, цијановодоник, азотни гасови итд.). Термопластични материјали се топе током сагоревања, затим теку и у зависности од њихове локације (ако су монтирани у или на плафону) производе капљице које остају у зони горења и могу запалити запаљиве материјале испод.
Побољшање својстава сагоревања представља сложен проблем и „кључно питање“ хемије пластике. Средства која успоравају ватру инхибирају запаљивост, паљење ће бити спорије, брзина сагоревања ће пасти, а ширење пламена ће се успорити. Истовремено, количина и оптичка густина дима ће бити већа, а произведена мешавина гаса ће бити токсичнија.
Прашина
По физичком стању, прах спада у чврсте материјале, али се њихова физичка и хемијска својства разликују од оних истих материјала у компактном облику. Познато је да су индустријске хаварије и катастрофе узроковане експлозијама прашине. Материјали који нису запаљиви у свом уобичајеном облику, као што су метали, могу изазвати експлозију у облику прашине помешане са ваздухом када на њих утиче било који извор паљења, чак и ниске енергије. Опасност од експлозије постоји и код прашине од запаљивих материјала.
Прашина може представљати опасност од експлозије не само када лебди у ваздуху, већ и када се слегне. У слојевима прашине може се акумулирати топлота, а у унутрашњости се може развити споро горење као резултат повећане способности честица да реагују и њихове ниже топлотне проводљивости. Тада се прашина може узбуркати бљесковима, а могућност експлозије прашине ће расти.
Плутајуће честице у финој дистрибуцији представљају већу опасност. Слично експлозивним својствима запаљивих гасова и пара, прашина такође има посебан опсег концентрације ваздушне прашине у коме може доћи до експлозије. Доња и горња гранична вредност концентрације експлозије и ширина опсега концентрације зависе од величине и расподеле честица. Ако концентрација прашине пређе највећу концентрацију што доводи до експлозије, део прашине се не уништава ватром и апсорбује топлоту, а као последица тога развијени притисак експлозије остаје испод максимума. На појаву експлозије утиче и садржај влаге у ваздуху. При већој влажности, температура паљења облака прашине ће се повећати сразмерно количини топлоте потребној за испаравање влаге. Ако се инертна страна прашина помеша у облак прашине, експлозивност мешавине прашине и ваздуха ће се смањити. Ефекат ће бити исти ако се инертни гасови мешају у мешавину ваздуха и прашине, јер ће концентрација кисеоника неопходна за сагоревање бити мања.
Искуство је показало да су сви извори паљења, чак и са минималном енергијом паљења, способни да запале облаке прашине (отворени пламен, електрични лук, механичка или електростатичка варница, вруће површине итд.). Према резултатима испитивања добијеним у лабораторији, потреба за енергијом за паљење облака прашине је 20 до 40 пута већа него у случају мешавина запаљиве паре и ваздуха.
Фактори који утичу на опасност од експлозије таложене прашине су физичка и термотехничка својства слоја прашине, температура усијања прашине и својства паљења продуката распадања које ослобађа слој прашине.
Историја нам говори да су пожари били корисни за грејање и кување, али су нанели велику штету у многим градовима. Многе куће, главне зграде, а понекад и читави градови су уништени у пожару.
Једна од првих мера за превенцију од пожара био је захтев да се сви пожари угасе пре ноћи. На пример, 872. године у Оксфорду, у Енглеској, власти су наредиле да се огласи полицијски час при заласку сунца како би подсетили грађане да угасе све пожаре у затвореном простору током ноћи (Бугбее 1978). Заиста, реч полицијски час је изведена из француског цоувре феу што буквално значи „ватра за покривање“.
Узрок пожара је често резултат људских активности које спајају гориво и извор паљења (нпр. отпадни папир који се складишти поред опреме за грејање или испарљиве запаљиве течности које се користе у близини отвореног пламена).
За пожаре је потребно гориво, извор паљења и неки механизам за спајање горива и извора паљења у присуству ваздуха или неког другог оксидатора. Ако се могу развити стратегије за смањење оптерећења горива, елиминисање извора паљења или спречавање интеракције између горива и паљења, онда се губитак од пожара и људска смрт и повреде могу смањити.
Последњих година све је већи нагласак на превенцији пожара као једној од најисплативијих мера у борби против пожара. Често је лакше (и јефтиније) спречити избијање пожара него га контролисати или угасити након што су избили.
Ово је илустровано у Стабло концепата противпожарне безбедности (НФПА 1991; 1995а) коју је развио НФПА у Сједињеним Државама. Овај систематски приступ проблемима заштите од пожара показује да се циљеви, као што је смањење смртних случајева од пожара на радном месту, могу постићи спречавањем паљења пожара или управљањем утицајем пожара.
Превенција пожара неизбежно подразумева промену људског понашања. Ово захтева едукацију о безбедности од пожара, уз подршку менаџмента, уз коришћење најновијих приручника за обуку, стандарда и других образовних материјала. У многим земљама такве стратегије су ојачане законом, који захтева од компанија да испуне законске циљеве превенције пожара као део њихове посвећености својим радницима у погледу здравља и безбедности на раду.
О едукацији о пожарној безбедности биће речи у следећем одељку. Међутим, сада постоје јасни докази у трговини и индустрији о важној улози превенције пожара. На међународном нивоу се у великој мери користе следећи извори: Леес, Превенција губитака у процесним индустријама, том 1 и 2 (1980); НФПА 1—Кодекс за превенцију пожара (КСНУМКС); Прописи о управљању здрављем и безбедношћу на раду (ЕЦД 1992); и Приручник о заштити од пожара НФПА (Цоте 1991). Они су допуњени многим прописима, стандардима и материјалима за обуку које су развиле националне владе, предузећа и осигуравајућа друштва како би се минимизирали губици живота и имовине.
Образовање и пракса о безбедности од пожара
Да би програм едукације о пожарној безбедности био ефикасан, мора постојати велика посвећеност корпоративне политике безбедности и развој делотворног плана који има следеће кораке: (а) Фаза планирања – успостављање циљева и задатака; (б) фаза пројектовања и имплементације; и (ц) фаза евалуације програма – праћење ефикасности.
Циљеви и задаци
Гратон (1991), у важном чланку о образовању за безбедност од пожара, дефинисао је разлике између циљева, задатака и пракси или стратегија имплементације. Циљеви су опште изјаве о намерама за које се на радном месту може рећи „смањити број пожара и на тај начин смањити смрт и повреде међу радницима, као и финансијски утицај на компаније“.
Људи и финансијски делови укупног циља нису неспојиви. Модерна пракса управљања ризиком је показала да побољшања безбедности радника кроз ефикасне праксе контроле губитака могу бити финансијски исплатива за компанију и имати користи за заједницу.
Ови циљеви морају бити преточени у специфичне циљеве заштите од пожара за одређене компаније и њихову радну снагу. Ови циљеви, који морају бити мерљиви, обично укључују изјаве као што су:
За многе компаније могу постојати додатни циљеви као што су смањење трошкова прекида пословања или минимизирање изложености законској одговорности.
Тенденција међу неким компанијама је да претпостављају да је усклађеност са локалним грађевинским прописима и стандардима довољна да осигура да су њихови циљеви заштите од пожара испуњени. Међутим, такви кодови имају тенденцију да се концентришу на безбедност живота, под претпоставком да ће доћи до пожара.
Савремено управљање безбедношћу од пожара разуме да апсолутна безбедност није реалан циљ, али поставља мерљиве циљеве учинка на:
Дизајн и примена
Дизајн и имплементација програма едукације о пожарној безбедности за превенцију пожара у великој мери зависе од развоја добро планираних стратегија и ефикасног управљања и мотивације људи. Мора постојати снажна и апсолутна корпоративна подршка за пуну имплементацију програма заштите од пожара да би он био успешан.
Кофел (1993) и НФПА су идентификовали низ стратегија Приручник о опасностима од индустријских пожара (Линвилле 1990). То укључује:
Од кључне је важности да се измери ефикасност програма едукације о пожарној безбедности. Ово мерење даје мотивацију за даље финансирање програма, развој и прилагођавање тамо где је то потребно.
Најбољи пример праћења и успеха едукације о пожарној безбедности је вероватно у Сједињеним Државама. Тхе Научите да не горитеÒ Програм, усмерен на едукацију младих људи у Америци о опасностима од пожара, координира Одсек за јавно образовање НФПА. Праћењем и анализом из 1990. године идентификована су укупно 194 спасена живота као резултат правилних радњи о безбедности живота научених у образовним програмима о безбедности од пожара. Око 30% ових спасених живота може се директно приписати Научите да не горитеÒ програми.
Увођење детектора дима у стамбеним зградама и програма едукације о пожарној безбедности у Сједињеним Државама такође су предложени као примарни разлози за смањење смртних случајева од пожара у кућама у тој земљи, са 6,015 у 1978. на 4,050 у 1990. (НФПА 1991).
Индустријске праксе одржавања домаћинства
У индустријској области, Лис (1980) је међународни ауторитет. Он је указао да је у многим индустријама данас потенцијал за веома велике губитке живота, озбиљне повреде или материјалну штету далеко већи него у прошлости. Велики пожари, експлозије и испуштања токсичних твари могу резултирати, посебно у петрохемијској и нуклеарној индустрији.
Превенција пожара је стога кључ за смањење паљења пожара. Модерна индустријска постројења могу постићи добре резултате против пожара кроз добро вођене програме:
Користан водич о важности одржавања домаћинства за превенцију пожара у комерцијалним и индустријским просторијама дао је Хигинс (1991) у НФПА. Приручник о заштити од пожара.
Вредност доброг одржавања домаћинства у минимизирању запаљивих оптерећења и спречавању излагања извора паљења препозната је у савременим компјутерским алатима који се користе за процену ризика од пожара у индустријским просторијама. Софтвер ФРЕМ (Метода процене пожарног ризика) у Аустралији идентификује одржавање домаћинства као кључни фактор заштите од пожара (Кеитх 1994).
Опрема за коришћење топлоте
Опрема за коришћење топлоте у трговини и индустрији укључује пећи, пећи, сушаре, дехидраторе, сушаре и резервоаре за гашење.
У НФПА Приручник о опасностима од индустријских пожара, Симмонс (1990) је идентификовао проблеме са пожаром са опремом за грејање као:
Ови проблеми са пожаром могу се превазићи комбинацијом доброг одржавања домаћинства, одговарајућих контрола и блокада, обуке и тестирања руковаоца, и чишћења и одржавања у ефикасном програму за спречавање пожара.
Детаљне препоруке за различите категорије опреме за коришћење топлоте наведене су у НФПА Приручник о заштити од пожара (Цоте 1991). Они су сажети у наставку.
Пећи и пећи
Пожари и експлозије у пећницама и пећима обично су резултат употребљеног горива, испарљивих супстанци које обезбеђује материјал у пећници или комбинацијом оба. Многе од ових пећи или пећи раде на 500 до 1,000 °Ц, што је знатно изнад температуре паљења већине материјала.
Пећи и пећи захтевају низ контрола и блокада како би се осигурало да се несагорели гасови горива или производи непотпуног сагоревања не могу акумулирати и запалити. Обично се ове опасности развијају током паљења или током операција гашења. Због тога је потребна посебна обука како би се осигурало да оператери увек поштују безбедносне процедуре.
Незапаљива конструкција зграда, одвајање друге опреме и запаљивих материјала и неки облик аутоматског гашења пожара су обично суштински елементи система заштите од пожара за спречавање ширења у случају да пожар почне.
Пећи
Пећи се користе за сушење дрвета (Латаилле 1990) и за обраду или „паљење“ производа од глине (Хрбачек 1984).
Опет, ова високотемпературна опрема представља опасност по околину. Правилан дизајн раздвајања и добро одржавање су од суштинског значаја за спречавање пожара.
Дрвене пећи које се користе за сушење дрвета су додатно опасне јер само дрво има велико пожарно оптерећење и често се загрева близу температуре паљења. Неопходно је да се пећи редовно чисте како би се спречило накупљање ситних комада дрвета и пиљевине како не би дошло у контакт са опремом за грејање. Пожељне су пећи од ватроотпорног грађевинског материјала, опремљене аутоматским прскалицама и опремљене висококвалитетним системима за вентилацију/циркулацију ваздуха.
Дехидратори и сушаре
Ова опрема се користи за смањење садржаја влаге у пољопривредним производима као што су млеко, јаја, житарице, семе и сено. Сушаре могу бити директно сагорене, у ком случају производи сагоревања долазе у контакт са материјалом који се суши, или могу бити индиректно печени. У сваком случају, потребне су контроле да се искључи довод топлоте у случају превисоке температуре или пожара у сушари, издувном систему или транспортном систему или квара вентилатора за циркулацију ваздуха. Опет, потребно је адекватно чишћење како би се спречило накупљање производа који би се могли запалити.
Резервоари за гашење
Опште принципе заштите од пожара резервоара за гашење идентификовали су Островски (1991) и Ваттс (1990).
Процес гашења, или контролисано хлађење, настаје када се загрејани метални предмет урони у резервоар уља за гашење. Процес се спроводи да би се материјал очврснуо или темперирао металуршким променама.
Већина уља за гашење су минерална уља која су запаљива. Морају бити пажљиво одабрани за сваку примену како би се осигурало да температура паљења уља буде изнад радне температуре резервоара док су комади врућег метала уроњени.
Битно је да уље не прелије ивице резервоара. Због тога је неопходна контрола нивоа течности и одговарајући одводи.
Делимично урањање врућих предмета је најчешћи узрок пожара у резервоару за гашење. Ово се може спречити одговарајућим транспортом материјала или транспортним аранжманима.
Исто тако, морају се обезбедити одговарајуће контроле како би се избегла превисока температура уља и улазак воде у резервоар који може довести до прегревања и већег пожара уи око резервоара.
За заштиту површине резервоара често се користе специфични системи за аутоматско гашење пожара као што су угљен-диоксид или суве хемикалије. Пожељна је аутоматска заштита зграде изнад главе. У неким случајевима потребна је и посебна заштита оператера који треба да раде близу резервоара. Често су системи за прскање воде обезбеђени за заштиту радника од изложености.
Изнад свега, неопходна је одговарајућа обука радника за реаговање у ванредним ситуацијама, укључујући употребу преносивих апарата за гашење пожара.
Опрема за хемијске процесе
Операције за хемијску промену природе материјала често су биле извор великих катастрофа, узрокујући озбиљна оштећења биљака и смрт и повреде радника и околних заједница. Ризици по живот и имовину од инцидената у постројењима за хемијске процесе могу доћи од пожара, експлозија или испуштања токсичних хемикалија. Енергија разарања често долази од неконтролисане хемијске реакције процесних материјала, сагоревања горива које доводи до таласа притиска или високог нивоа радијације и летећих пројектила који могу изазвати оштећења на великим удаљеностима.
Постројења и опрема
Прва фаза пројектовања је разумевање укључених хемијских процеса и њиховог потенцијала за ослобађање енергије. Леес (1980) у његовом Превенција губитака у процесним индустријама детаљно наводи кораке које треба предузети, а који укључују:
Дато је више детаља о опасностима процеса и њиховој контроли Смернице постројења за техничко управљање безбедношћу хемијских процеса (АИЦхЕ 1993); Саксова опасна својства индустријских материјала (Левис 1979); и НФПА-е Приручник о опасностима од индустријских пожара (Линвилле 1990).
Положај и заштита од изложености
Када се идентификују опасности и последице пожара, експлозије и токсичних испуштања, може се предузети постављање постројења за хемијске процесе.
Опет, Леес (1980) и Брадфорд (1991) дали су смернице о постављању постројења. Постројења морају бити довољно одвојена од околних заједница како би се осигурало да те заједнице не могу бити погођене индустријским удесом. Техника квантитативне процене ризика (КРА) за одређивање растојања раздвајања се широко користи и законски је прописана у пројектовању постројења за хемијске процесе.
Катастрофа у Бопалу, Индија, 1984. године показала је последице лоцирања хемијског постројења преблизу заједници: преко 1,000 људи је погинуло од токсичних хемикалија у индустријској несрећи.
Обезбеђивање раздвојеног простора око хемијских постројења такође омогућава лак приступ за гашење пожара са свих страна, без обзира на смер ветра.
Хемијска постројења морају да обезбеде заштиту од изложености у виду контролних соба отпорних на експлозију, склоништа за раднике и опреме за гашење пожара како би се осигурало да су радници заштићени и да се ефикасно гашење пожара може предузети након инцидента.
Контрола изливања
Проливања запаљивих или опасних материјала треба да буду мала одговарајућим дизајном процеса, сигурносним вентилима и одговарајућом опремом за детекцију/контролу. Међутим, ако дође до великих изливања, треба их ограничити на подручја окружена зидовима, понекад од земље, где могу безопасно изгорети ако се запале.
Пожари у системима за одводњавање су чести, а посебна пажња се мора обратити на одводне и канализационе системе.
Опасности од преноса топлоте
Опрема која преноси топлоту са топлог флуида на хладнији може бити извор пожара у хемијским постројењима. Превисоке локализоване температуре могу изазвати распадање и сагоревање многих материјала. Ово понекад може да изазове пуцање опреме за пренос топлоте и прелазак једне течности у другу, изазивајући нежељену бурну реакцију.
Висок ниво инспекције и одржавања, укључујући чишћење опреме за пренос топлоте, је од суштинског значаја за безбедан рад.
Реактори
Реактори су посуде у којима се обављају жељени хемијски процеси. Могу бити континуираног или серијског типа, али захтевају посебну пажњу дизајна. Посуде морају бити пројектоване да издрже притиске који могу настати услед експлозија или неконтролисаних реакција или пак морају имати одговарајуће уређаје за смањење притиска и понекад вентилацију у случају нужде.
Мере безбедности за хемијске реакторе укључују:
Заваривање и сечење
Фабрика узајамног инжењеринга (ФМ) Лист са подацима о спречавању губитка (1977) показује да је скоро 10% губитака у индустријским некретнинама последица инцидената који укључују сечење и заваривање материјала, углавном метала. Јасно је да високе температуре потребне за топљење метала током ових операција могу изазвати пожар, као и варнице које се стварају у многим од ових процеса.
ФМ Лист (1977) указује да су материјали који најчешће изазивају пожаре услед заваривања и резања запаљиве течности, зауљене наслаге, запаљива прашина и дрво. Типови индустријских подручја у којима су највероватније несреће су складишта, градилишта, објекти који се поправљају или мењају и системи за одлагање отпада.
Варнице од сечења и заваривања често могу да путују до 10 м и да се задрже у запаљивим материјалима где може доћи до тињајућих и касније запаљених пожара.
Електрични процеси
Електролучно заваривање и лучно сечење су примери процеса који укључују електричну енергију да би се обезбедио лук који је извор топлоте за топљење и спајање метала. Бљескови варница су чести, а потребна је заштита радника од струјног удара, бљеска варница и интензивног лучног зрачења.
Процеси гаса кисеоника и горива
Овај процес користи топлоту сагоревања горивног гаса и кисеоника за стварање пламена високе температуре који топи метале који се спајају или секу. Манз (1991) је указао да је ацетилен најшире коришћени горив гас због високе температуре пламена од око 3,000 °Ц.
Присуство горива и кисеоника под високим притиском чини повећану опасност, као и цурење ових гасова из њихових цилиндара за складиштење. Важно је запамтити да многи материјали који не сагоревају, или само полако сагоревају на ваздуху, бурно сагоревају у чистом кисеонику.
Заштитне мере и мере предострожности
Манз (1991) идентификује добре безбедносне праксе у НФПА Приручник о заштити од пожара.
Ове мере заштите и предострожности укључују:
Посебне мере предострожности су потребне приликом заваривања или сечења резервоара или других судова који садрже запаљиве материјале. Користан водич је Америчко друштво за заваривање Препоручене безбедне праксе за припрему за заваривање и сечење контејнера који садрже опасне супстанце (КСНУМКС).
За грађевинске радове и измене, публикација УК, Савет за превенцију губитака Превенција од пожара на градилиштима (1992) је корисно. Садржи узорак дозволе за рад на топлом за контролу операција сечења и заваривања. Ово би било корисно за управљање у било којој фабрици или индустријској локацији. Сличан узорак дозволе је дат у ФМ Лист о резању и заваривању (1977).
Громобранска заштита
Гром је чест узрок пожара и смрти људи у многим земљама света. На пример, сваке године око 240 америчких грађана умре од последица удара грома.
Муња је облик електричног пражњења између наелектрисаних облака и земље. ФМ Лист (1984) о муњама указује да удари грома могу бити у распону од 2,000 до 200,000 А као резултат потенцијалне разлике од 5 до 50 милиона В између облака и земље.
Учесталост грмљавина варира између земаља и области у зависности од броја грмљавинских дана у години на локалитету. Штета коју гром може да изазове у великој мери зависи од стања тла, при чему се више штете јављају у областима високог отпора земље.
Заштитне мере—зграде
НФПА 780 Стандард за уградњу система громобранске заштите (1995б) поставља захтеве за пројектовање за заштиту објеката. Док се тачна теорија пражњења грома још увек истражује, основни принцип заштите је да се обезбеди средство помоћу којег пражњење грома може ући или изаћи из земље без оштећења зграде која се штити.
Системи расвете, дакле, имају две функције:
Више детаља за пројектовање громобранске заштите зграда даје Давис (1991) у НФПА Приручник о заштити од пожара (Цоте 1991) иу Британском институту за стандарде Кодекс понашања (КСНУМКС).
Надземни далеководи, трансформатори, вањске трафостанице и друге електричне инсталације могу бити оштећене директним ударом грома. Опрема за електрични пренос такође може да ухвати индуковане напоне и струјне ударе који могу да уђу у зграде. Може доћи до пожара, оштећења опреме и озбиљних прекида у раду. Одводници пренапона су потребни да би се ови врхови напона преусмерили на земљу кроз ефективно уземљење.
Повећана употреба осетљиве рачунарске опреме у трговини и индустрији учинила је рад осетљивијим на пролазне пренапоне изазване у енергетским и комуникационим кабловима у многим зградама. Потребна је одговарајућа транзијентна заштита и посебна упутства су дата у Британском институту за стандарде БС 6651:1992, Заштита конструкција од грома.
Одржавање
Правилно одржавање система громобрана је неопходно за ефикасну заштиту. Посебну пажњу треба обратити на уземљење. Ако нису ефикасни, системи заштите од грома ће бити неефикасни.
Ограничавање пожара по одељцима
Планирање изградње и локације
Инжењерски радови на заштити од пожара треба да почну у раној фази пројектовања јер захтеви противпожарне безбедности значајно утичу на изглед и дизајн зграде. На овај начин, пројектант може много боље и економичније да угради противпожарне карактеристике у зграду. Општи приступ укључује разматрање и унутрашњих функција зграде и распореда, као и спољашње планирање локације. Захтеви за прескриптивни код се све више замењују функционално заснованим захтевима, што значи да постоји повећана потражња за стручњацима у овој области. Од почетка пројекта изградње, пројектант зграде стога треба да контактира ватрогасне стручњаке како би разјаснили следеће радње:
Архитекта мора да искористи дату локацију у пројектовању зграде и прилагоди функционална и инжењерска разматрања конкретним условима локације који су присутни. На сличан начин, архитекта треба да размотри карактеристике локације при доношењу одлука о заштити од пожара. Одређени скуп карактеристика локације може значајно утицати на врсту активне и пасивне заштите коју предлаже противпожарни консултант. Карактеристике дизајна треба да узму у обзир локалне ресурсе за гашење пожара који су доступни и време да се стигне до зграде. Од ватрогасне службе се не може и не треба очекивати да обезбеди потпуну заштиту станара и имовине; мора бити потпомогнута активном и пасивном одбраном зграде од пожара, како би се обезбедила разумна сигурност од ефеката пожара. Укратко, операције се могу широко груписати као спасавање, контрола пожара и очување имовине. Први приоритет сваке операције гашења пожара је да се осигура да сви станари изађу из зграде пре него што се појаве критични услови.
Пројектовање конструкције на основу класификације или прорачуна
Добро успостављено средство за кодификацију захтева за заштиту од пожара и противпожарну безбедност за зграде је њихово класификовање по врстама конструкције, на основу материјала који се користе за конструкцијске елементе и степена отпорности на ватру који обезбеђује сваки елемент. Класификација се може заснивати на испитивањима пећи у складу са ИСО 834 (изложеност пожару карактерише стандардна крива температура-време), комбинацији испитивања и прорачуна или прорачуном. Ове процедуре ће идентификовати стандардну отпорност на ватру (способност да испуни тражене функције током 30, 60, 90 минута, итд.) конструкцијског носивог и/или одвајајућег елемента. Класификација (посебно када се заснива на тестовима) је поједностављена и конзервативна метода и све више се замењује функционално заснованим методама прорачуна узимајући у обзир ефекат потпуно развијених природних пожара. Међутим, ватрогасни тестови ће увек бити потребни, али они могу бити дизајнирани на оптималнији начин и комбиновани са компјутерским симулацијама. У том поступку се број тестова може знатно смањити. Обично су у поступцима испитивања пожара носиви конструктивни елементи оптерећени до 100% пројектованог оптерећења, али је у стварном животу фактор искоришћења оптерећења најчешће мањи од тога. Критеријуми прихватања су специфични за конструкцију или испитани елемент. Стандардна отпорност на ватру је измерено време које члан може да издржи пожар без отказа.
Оптимални дизајн противпожарне технике, избалансиран у односу на очекивану озбиљност пожара, је циљ структуралних и захтева заштите од пожара у савременим кодексима заснованим на перформансама. Ово је отворило пут за противпожарно пројектовање прорачуном са предвиђањем температуре и структурног ефекта услед комплетног процеса пожара (разматра се грејање и накнадно хлађење) у одељку. Прорачун заснован на природним пожарима значи да се конструктивни елементи (важни за стабилност објекта) и цела конструкција не смеју урушити током целог процеса пожара, укључујући и хлађење.
Свеобухватна истраживања вршена су током протеклих 30 година. Развијени су различити модели рачунара. Ови модели користе основна истраживања механичких и термичких својстава материјала на повишеним температурама. Неки компјутерски модели су валидирани на основу огромног броја експерименталних података и добија се добро предвиђање понашања конструкција у пожару.
Компартмент
Ватрогасни одељак је простор унутар зграде који се протеже на један или више спратова који је ограђен преградним елементима тако да се спречи ширење пожара ван одељка током релевантног излагања пожару. Компартмент је важан у спречавању ширења пожара на превелике просторе или на целу зграду. Људи и имовина ван пожарног одељка могу бити заштићени чињеницом да се ватра угаси или изгори сама или одлагањем утицаја одвајајућих чланова на ширење ватре и дима док се станари не спасу на безбедно место.
Отпорност на ватру коју захтева одељак зависи од његове намене и од очекиване ватре. Или ће одвојни елементи који затварају одељак издржати максималну очекивану ватру или ће задржати ватру док се људи не евакуишу. Носиви елементи у одељку морају увек да издрже комплетан процес пожара или да буду класификовани на одређени отпор мерен временским периодима, који је једнак или дужи од захтева за одвојне елементе.
Интегритет конструкције током пожара
Захтев за одржавање интегритета конструкције током пожара је избегавање структуралног колапса и способност одвајајућих елемената да спрече паљење и ширење пламена у суседне просторе. Постоје различити приступи да се обезбеди дизајн отпорности на ватру. То су класификације засноване на стандардном тесту отпорности на ватру као у ИСО 834, комбинацији испитивања и прорачуна или искључиво прорачуну и компјутерском предвиђању заснованом на перформансама заснованом на стварној изложености пожару.
Унутрашња завршна обрада
Унутрашња обрада је материјал који формира изложену унутрашњу површину зидова, плафона и пода. Постоји много врста материјала за унутрашњу завршну обраду као што су гипс, гипс, дрво и пластика. Они служе неколико функција. Неке функције унутрашњег материјала су акустичке и изолационе, као и заштитне од хабања и хабања.
Унутрашња обрада повезана је са ватром на четири различита начина. Може утицати на стопу нагомилавања пожара до услова преласка, допринети ширењу пожара ширењем пламена, повећати ослобађање топлоте додавањем горива и производити дим и токсичне гасове. Материјали који показују високу стопу ширења пламена, доприносе гориву или производе опасне количине дима и токсичних гасова били би непожељни.
Покрет дима
Код пожара у зградама, дим се често креће на локације удаљене од пожарног простора. Степеништа и шахтови лифтова могу постати запушени, чиме се блокира евакуација и спречава гашење пожара. Данас је дим препознат као главни убица у ситуацијама пожара (види слику 1).
Слика 1. Производња дима од пожара.
Покретачке снаге кретања дима укључују природни ефекат димњака, узгона гасова сагоревања, ефекат ветра, вентилациони системи напајани вентилатором и ефекат клипа лифта.
Када је напољу хладно, долази до кретања ваздуха нагоре унутар шахтова зграде. Ваздух у згради има силу узгона јер је топлији и самим тим мање густ од спољашњег ваздуха. Сила узгона доводи до подизања ваздуха унутар шахтова зграде. Овај феномен је познат као ефекат стека. Разлика притиска од осовине према споља, која изазива кретање дима, илустрована је у наставку:
где
= разлика притиска од осовине ка споља
g = убрзање силе теже
= апсолутни атмосферски притисак
R = гасна константа ваздуха
= апсолутна температура спољашњег ваздуха
= апсолутна температура ваздуха унутар окна
z = надморска висина
Високотемпературни дим из ватре има силу узгона због своје смањене густине. Једначина за пловност гасова сагоревања је слична једначини за ефекат стека.
Поред узгона, енергија коју ослобађа ватра може проузроковати кретање дима услед ширења. Ваздух ће струјати у пожарни одељак, а врући дим ће се дистрибуирати у одељку. Занемарујући додату масу горива, однос запреминских протока се једноставно може изразити као однос апсолутне температуре.
Ветар има изражен утицај на кретање дима. Не треба занемарити ефекат клипа лифта. Када се кабина лифта креће у окну, стварају се пролазни притисци.
Системи грејања, вентилације и климатизације (ХВАЦ) преносе дим током пожара у зградама. Када дође до пожара у ненасељеном делу зграде, ХВАЦ систем може пренети дим у други заузети простор. ХВАЦ систем треба да буде пројектован тако да се или вентилатори угасе или систем пређе у посебан режим рада за контролу дима.
Кретањем дима се може управљати коришћењем једног или више од следећих механизама: преграда, разблаживање, проток ваздуха, притисак или узгона.
Евакуација станара
Дизајн излаза
Пројектовање излаза треба да се заснива на процени укупног система заштите од пожара зграде (види слику 2).
Слика 2. Принципи излазне безбедности.
Људи који се евакуишу из зграде у пламену су под утицајем бројних утисака током свог бекства. Станари морају донети неколико одлука током бекства како би направили прави избор у свакој ситуацији. Ове реакције могу се веома разликовати, у зависности од физичких и менталних способности и услова станара зграде.
Зграда ће такође утицати на одлуке станара својим путевима за бекство, знаковима за навођење и другим инсталираним сигурносним системима. Ширење ватре и дима имаће најјачи утицај на начин на који станари доносе своје одлуке. Дим ће ограничити видљивост у згради и створити неодрживо окружење за особе које евакуишу. Зрачење од ватре и пламена ствара велике просторе који се не могу користити за евакуацију, што повећава ризик.
Приликом пројектовања средстава за излаз прво је потребно упознати се са реакцијом људи у ванредним ситуацијама од пожара. Морају се разумети обрасци кретања људи.
Три фазе времена евакуације су време обавештења, време реакције и време за евакуацију. Време обавештења се односи на то да ли у згради постоји систем за дојаву пожара или да ли је корисник у стању да разуме ситуацију или како је зграда подељена на одељке. Време реакције зависи од способности станара да доноси одлуке, својстава ватре (као што су количина топлоте и дима) и како је планиран излазни систем зграде. Коначно, време за евакуацију зависи од тога где се у згради стварају гужве и како се људи крећу у различитим ситуацијама.
У специфичним зградама са мобилним станарима, на пример, студије су показале одређене репродуктивне карактеристике протока од особа које излазе из зграда. Ове предвидљиве карактеристике протока су подстакле компјутерске симулације и моделирање како би се помогло процесу пројектовања излаза.
Путне удаљености евакуације су везане за опасност од пожара садржаја. Што је опасност већа, краћа је удаљеност до излаза.
Безбедан излазак из зграде захтева сигуран пут бекства из окружења пожара. Дакле, мора постојати одређени број правилно пројектованих излазних средстава одговарајућег капацитета. Требало би да постоји најмање једно алтернативно средство за излазак с обзиром да ватра, дим и карактеристике станара и тако даље могу спречити употребу једног излаза. Средства за излазак морају бити заштићена од ватре, топлоте и дима током времена изласка. Дакле, неопходно је имати грађевинске прописе који разматрају пасивну заштиту, према евакуацији и наравно противпожарне заштите. Зграда мора да управља критичним ситуацијама, које су дате у кодексима који се односе на евакуацију. На пример, у шведским грађевинским прописима, слој дима не сме да сеже испод
1.6 + 0.1Х (Х је укупна висина купеа), максимално зрачење 10 кВ/м2 кратког трајања, а температура ваздуха за удисање не сме бити већа од 80 °Ц.
Ефикасна евакуација се може десити ако се пожар открије рано и ако се станари благовремено упозоре помоћу система за детекцију и аларм. Правилна ознака излаза сигурно олакшава евакуацију. Такође постоји потреба за организацијом и вежбањем процедура евакуације.
Људско понашање током пожара
Реаговање током пожара је повезано са преузетом улогом, претходним искуством, образовањем и личношћу; уочену опасност од пожара; физичке карактеристике и средства за излаз на располагању унутар структуре; и радње других који деле искуство. Детаљни интервјуи и студије током 30 година су утврдиле да су случајеви неприлагодљивог или паничног понашања ретки догађаји који се јављају под одређеним условима. Већина понашања у пожарима је одређена анализом информација, што резултира кооперативним и алтруистичким акцијама.
Утврђено је да људско понашање пролази кроз неколико идентификованих фаза, са могућношћу различитих путева од једне до друге фазе. Укратко, сматра се да пожар има три опште фазе:
Важан фактор је активност пре пожара. Ако се особа бави добро познатом активношћу, на пример, једе оброк у ресторану, импликације за касније понашање су значајне.
Пријем сигнала може бити функција активности пре паљења. Постоји тенденција родних разлика, при чему је вероватније да ће жене примати звукове и мирисе, иако је ефекат само незнатан. Постоје разлике у улогама у почетним одговорима на знак. У кућним пожарима, ако женка прими знак и истражи, мужјак, када му се каже, вероватно ће „прогледати“ и одложити даље акције. У већим установама, знак може бити упозорење за аларм. Информације могу доћи од других и за њих је утврђено да нису адекватне за ефикасно понашање.
Појединци су можда схватили, а можда и не, да постоји пожар. Разумевање њиховог понашања мора узети у обзир да ли су исправно дефинисали своју ситуацију.
Када је ватра дефинисана, наступа фаза „припреме“. Одређена врста становања ће вероватно имати велики утицај на то како се ова фаза развија. Фаза „припреме“ укључује хронолошки „упућивати“, „истражити“ и „повући се“.
Фаза „чин“, која је последња фаза, зависи од улоге, заузетости и ранијег понашања и искуства. Можда је могуће да дође до ране евакуације или ефикасног гашења пожара.
Изградња транспортних система
Транспортни системи зграде морају се узети у обзир током фазе пројектовања и треба их интегрисати са системом заштите од пожара целе зграде. Опасности повезане са овим системима морају бити укључене у свако планирање пре пожара и испитивање заштите од пожара.
Системи транспорта у зградама, као што су лифтови и покретне степенице, чине вишеспратнице изводљивим. Шахтови лифтова могу допринети ширењу дима и ватре. С друге стране, лифт је неопходан алат за гашење пожара у високим зградама.
Транспортни системи могу допринети опасним и компликованим проблемима заштите од пожара, јер затворено шахт лифта делује као димњак или димњак због ефекта врелог дима и гасова из ватре. Ово генерално доводи до кретања дима и продуката сагоревања од нижих ка горњим нивоима зграде.
Високе зграде представљају нове и различите проблеме снагама за гашење пожара, укључујући употребу лифтова у ванредним ситуацијама. Лифтови нису безбедни у случају пожара из неколико разлога:
Слика 3. Пример пиктографске поруке упозорења за коришћење лифта.
Ватрогасне вежбе и обука станара
Правилна ознака излаза олакшава евакуацију, али не обезбеђује животну сигурност током пожара. Излазне вежбе су неопходне да би се направио уредан бекство. Они су посебно потребни у школама, установама за старање и старање и индустријама са високим ризиком. Вежбе за запослене су потребне, на пример, у хотелима и великим пословним просторима. Излазне вежбе треба спровести како би се избегла забуна и обезбедила евакуација свих станара.
Сви запослени би требало да буду задужени да провере доступност, да преброје станаре када су ван подручја пожара, да траже заостале и да контролишу поновни улазак. Такође треба да препознају сигнал за евакуацију и да знају излазну руту коју треба да прате. Требало би успоставити примарне и алтернативне руте, а све запослене треба обучити да користе било који пут. Након сваке излазне вежбе, требало би да се одржи састанак одговорних руководилаца како би се проценио успех вежбе и решио било који проблем који је могао да се деси.
Безбедност живота и заштита имовине
Како је примарна важност сваке мере заштите од пожара да обезбеди прихватљив степен животне безбедности становницима објекта, у већини земаља законски захтеви који се примењују на заштиту од пожара заснивају се на забринутости за безбедност живота. Функције заштите имовине имају за циљ ограничавање физичког оштећења. У многим случајевима ови циљеви су комплементарни. Када постоји забринутост због губитка имовине, њене функције или садржаја, власник може одлучити да примени мере које превазилазе захтевани минимум неопходних за решавање забринутости за безбедност живота.
Системи за детекцију пожара и алармни систем
Систем за детекцију пожара и алармни систем омогућава аутоматско откривање пожара и упозоравање станара зграде на опасност од пожара. То је звучни или визуелни аларм који обезбеђује систем за детекцију пожара који је сигнал за почетак евакуације станара из просторија. Ово је посебно важно у великим или вишеспратним зградама у којима станари не би били свесни да је пожар у току унутар објекта и где би било мало вероватно или непрактично да упозорење пружи други становник.
Основни елементи система за детекцију и дојаву пожара
Систем за детекцију пожара и алармни систем може укључивати све или нешто од следећег:
Системи за контролу дима
Да би се смањила опасност од уласка дима у излазне стазе током евакуације из конструкције, могу се користити системи за контролу дима. Генерално, системи механичке вентилације се користе за довод свежег ваздуха на излазни пут. Ова метода се најчешће користи за притисак на степенице или атријумске зграде. Ово је функција намењена побољшању животне сигурности.
Преносиви апарати за гашење пожара и колути за црева
Преносни апарати за гашење пожара и намотаји за црева за воду се често користе за употребу од стране станара у зградама за гашење малих пожара (види слику 1). Станаре у зградама не треба охрабривати да користе преносиви апарат за гашење пожара или колут за црева осим ако нису обучени за њихову употребу. У свим случајевима, оператери треба да буду веома опрезни како би избегли да се ставе у положај где је блокиран сигуран излаз. За сваки пожар, ма колико мали, прва акција увек треба да буде обавештавање осталих станара зграде о опасности од пожара и позивање помоћи професионалне ватрогасне службе.
Слика 1. Преносни апарати за гашење пожара.
Системи за прскање воде
Системи за прскање воде се састоје од довода воде, разводних вентила и цевовода повезаних са аутоматским спринклер главама (види слику 2). Док су тренутни системи прскалица првенствено намењени контроли ширења пожара, многи системи су постигли потпуно гашење.
Слика 2. Типична инсталација прскалице која приказује све уобичајене залихе воде, спољне хидранте и подземне цеви.
Уобичајена заблуда је да се све аутоматске прскалице отварају у случају пожара. У ствари, свака глава прскалице је дизајнирана да се отвара само када постоји довољно топлоте да укаже на пожар. Вода тада тече само из глава(а) прскалице које су се отвориле као резултат пожара у њиховој непосредној близини. Ова карактеристика дизајна омогућава ефикасно коришћење воде за гашење пожара и ограничава штету од воде.
Снабдевање водом
Вода за аутоматски систем прскалица мора бити доступна у довољној количини и довољној запремини и притиску у сваком тренутку како би се обезбедио поуздан рад у случају пожара. Тамо где општинско водоснабдевање не може да испуни овај захтев, мора се обезбедити резервоар или пумпа да би се обезбедило сигурно снабдевање водом.
Контролни вентили
Контролни вентили треба да буду стално у отвореном положају. Често се надзор над контролним вентилима може постићи аутоматским системом за дојаву пожара обезбеђивањем прекидача за тампер вентила који ће иницирати проблем или надзорни сигнал на контролној табли пожарног аларма како би указали на затворен вентил. Ако овај тип надзора није могуће обезбедити, вентиле треба закључати у отвореном положају.
Пипинг
Вода тече кроз цевоводну мрежу, обично обешену са плафона, са главама прскалица које су окачене у интервалима дуж цеви. Цевоводи који се користе у системима прскалица треба да буду типа који може да издржи радни притисак не мањи од 1,200 кПа. За отворене цевоводне системе, фитинзи треба да буду типа навојних, прирубничких, механичких спојева или лемљених.
Прскалице
Глава прскалице се састоји од отвора, који се обично држи затвореним помоћу елемента за ослобађање осетљивог на температуру, и дефлектора за прскање. Образац испуштања воде и захтеви за размаке за појединачне главе прскалице користе дизајнери прскалица како би осигурали потпуну покривеност заштићеног ризика.
Специјални системи за гашење
Специјални системи за гашење се користе у случајевима када прскалице за воду не би пружиле адекватну заштиту или када би ризик од оштећења од воде био неприхватљив. У многим случајевима када је штета од воде забрињавајућа, специјални системи за гашење се могу користити заједно са системима за прскање воде, са посебним системом за гашење који је дизајниран да реагује у раној фази развоја пожара.
Вода и специјални системи за гашење са адитивима за воду
Системи за прскање воде
Системи за прскање воде повећавају ефикасност воде тако што производе мање капљице воде, па је тако већа површина воде изложена ватри, уз релативно повећање способности апсорпције топлоте. Овај тип система се често бира као средство за одржавање великих посуда под притиском, као што су бутанске сфере, хладним када постоји ризик од пожара који потиче из суседне области. Систем је сличан систему прскалице; међутим, све главе су отворене, а посебан систем детекције или ручна акција се користи за отварање контролних вентила. Ово омогућава да вода тече кроз цевоводну мрежу до свих уређаја за прскање који служе као излази из система цевовода.
Системи пене
У систему пене, течни концентрат се убризгава у довод воде пре контролног вентила. Концентрат пене и ваздух се мешају, било механичким деловањем пражњења или аспирацијом ваздуха у уређај за пражњење. Ваздух увучен у раствор пене ствара експандирану пену. Пошто је експандирана пена мање густа од већине угљоводоника, експандирана пена формира ћебе на врху запаљиве течности. Овај пенасти покривач смањује ширење паре горива. Вода, која представља чак 97% раствора пене, обезбеђује ефекат хлађења како би се додатно смањило ширење паре и охладили врући предмети који би могли послужити као извор поновног паљења.
Гасни системи за гашење
Системи угљен-диоксида
Системи угљен-диоксида се састоје од довода угљен-диоксида, ускладиштеног као течни компримовани гас у посудама под притиском (видети слике 3 и 4). Угљен-диоксид се држи у посуди под притиском помоћу аутоматског вентила који се отвара на ватру помоћу посебног система детекције или ручним радом. Када се ослободи, угљен-диоксид се испоручује у ватру помоћу цевовода и распореда млазница за пражњење. Угљен-диоксид гаси ватру тако што истискује кисеоник који је доступан ватри. Системи угљен-диоксида могу бити дизајнирани за употребу у отвореним просторима као што су штампарске машине или затворени простори као што су бродски простори за машине. Угљен-диоксид, у концентрацијама за гашење пожара, токсичан је за људе и морају се предузети посебне мере како би се осигурало да се особе из заштићеног подручја евакуишу пре него што дође до пражњења. Аларми пре пражњења и друге сигурносне мере морају бити пажљиво уграђене у дизајн система како би се обезбедила адекватна безбедност за људе који раде у заштићеном подручју. Угљен-диоксид се сматра чистим средством за гашење јер не изазива колатералну штету и није електрично непроводљив.
Слика 3. Дијаграм система угљен-диоксида високог притиска за тотално плављење.
Слика 4. Систем тоталног заливања инсталиран у просторији са подигнутим подом.
Системи инертног гаса
Системи инертног гаса углавном користе мешавину азота и аргона као средство за гашење. У неким случајевима, мали проценат угљен-диоксида је такође обезбеђен у смеши гаса. Мешавине инертних гасова гасе пожаре смањењем концентрације кисеоника у заштићеној запремини. Погодни су за употребу само у затвореним просторима. Јединствена карактеристика коју нуде мешавине инертних гасова је да оне смањују кисеоник на довољно ниску концентрацију да угасе многе врсте пожара; међутим, нивои кисеоника нису довољно снижени да би представљали непосредну претњу за станаре заштићеног простора. Инертни гасови се компримују и складиште у посудама под притиском. Рад система је сличан систему угљен-диоксида. Како се инертни гасови не могу утечити компресијом, број судова за складиштење потребних за заштиту дате затворене заштићене запремине је већи од броја за угљен-диоксид.
Халонски системи
Халони 1301, 1211 и 2402 су идентификовани као супстанце које оштећују озонски омотач. Производња ових средстава за гашење престала је 1994. године, како је то захтевао Монтреалски протокол, међународни споразум о заштити озонског омотача Земље. Халон 1301 се најчешће користио у фиксним системима противпожарне заштите. Халон 1301 је ускладиштен као течни, компримовани гас у посудама под притиском у сличном распореду као и за угљен-диоксид. Предност коју нуди халон 1301 била је у томе што су притисци складиштења били нижи и што су веома ниске концентрације пружале ефикасну способност гашења. Халон 1301 системи су успешно коришћени за потпуно затворене хазарде где је постигнута концентрација за гашење могла да се одржи довољно времена да дође до гашења. За већину ризика, коришћене концентрације нису представљале непосредну претњу за станаре. Халон 1301 се још увек користи за неколико важних апликација где прихватљиве алтернативе тек треба да се развију. Примери укључују употребу у комерцијалним и војним авионима и за неке посебне случајеве у којима су потребне концентрације инертности да би се спречиле експлозије у областима где би људи могли бити присутни. Халоне у постојећим халонским системима који више нису потребни треба ставити на располагање другима са критичним апликацијама. Ово ће спречити потребу за производњом више ових еколошки осетљивих апарата за гашење и помоћи у заштити озонског омотача.
Халокарбонски системи
Халокарбонски агенси су развијени као резултат еколошких брига повезаних са халонима. Ови агенси се у великој мери разликују по токсичности, утицају на животну средину, захтевима по тежини и запремини складиштења, цени и доступности одобреног системског хардвера. Сви се могу складиштити као течни компримовани гасови у посудама под притиском. Конфигурација система је слична систему угљен-диоксида.
Пројектовање, уградња и одржавање система активне противпожарне заштите
Само они који су вешти у овом послу су компетентни да пројектују, инсталирају и одржавају ову опрему. Можда ће бити потребно да се многи од оних који су задужени за куповину, инсталирање, проверу, тестирање, одобравање и одржавање ове опреме консултују са искусним и компетентним специјалистом за заштиту од пожара како би ефикасно обављали своје дужности.
Додатне информације
Овај одељак Енциклопедија представља веома кратак и ограничен преглед расположивог избора активних система заштите од пожара. Читаоци често могу добити више информација контактирањем националног удружења за заштиту од пожара, њиховог осигуравача или одељења за превенцију пожара њихове локалне ватрогасне службе.
Приватна организација за хитне случајеве
Профит је главни циљ сваке индустрије. Да би се постигао овај циљ, неопходно је ефикасно и опрезно управљање и континуитет производње. Сваки прекид у производњи, из било ког разлога, негативно ће утицати на профит. Ако је прекид резултат пожара или експлозије, може бити дуг и може осакатити индустрију.
Врло често се изјављује да је имовина осигурана, а губитак због пожара, ако га има, надокнађује осигуравајуће друштво. Мора се схватити да је осигурање само средство за ширење ефекта разарања изазваног пожаром или експлозијом на што већи број људи. Не може надокнадити национални губитак. Осим тога, осигурање није гаранција континуитета производње и елиминације или минимизирања посљедичних губитака.
Дакле, указује се на то да руководство мора прикупити потпуне информације о опасности од пожара и експлозије, проценити потенцијалне губитке и применити одговарајуће мере за контролу опасности, са циљем да се елиминише или минимизира појава пожара и експлозије. Ово укључује оснивање приватне организације за хитне случајеве.
Планирање у ванредним ситуацијама
Оваква организација се, колико је то могуће, мора узети у обзир од саме фазе планирања, и прогресивно се спроводити од тренутка одабира локације до почетка производње, а затим настављена након тога.
Успех сваке организације за ванредне ситуације у великој мери зависи од укупног учешћа свих радника и различитих ешалона менаџмента. Ову чињеницу треба имати на уму приликом планирања организације за ванредне ситуације.
Различити аспекти планирања у ванредним ситуацијама су наведени у наставку. За више детаља, можете се обратити Америчком националном удружењу за заштиту од пожара (НФПА) Приручник о заштити од пожара или било који други стандардни рад на ту тему (Цоте 1991).
Фаза КСНУМКС
Започните план за хитне случајеве тако што ћете урадити следеће:
Фаза КСНУМКС
Одредите следеће:
Фаза КСНУМКС
Припремите распоред и планове изградње, као и спецификације грађевинског материјала. Извршите следеће задатке:
Фаза КСНУМКС
Током изградње урадите следеће:
Фаза КСНУМКС
Ако је величина индустрије, њене опасности или локација ван пута такви да ватрогасна бригада са пуним радним временом мора бити доступна у просторијама, тада организујте, опремите и обучите потребно особље са пуним радним временом. Такође одредите ватрогасног официра са пуним радним временом.
Фаза КСНУМКС
Да бисте осигурали пуно учешће свих запослених, урадите следеће:
Управљање хитним случајевима
Да би се избегла забуна у тренутку стварног хитног случаја, од суштинског је значаја да свако у организацији зна тачну улогу коју се очекује да он (она) и други играју током ванредне ситуације. У ту сврху мора се припремити и објавити добро осмишљен план за ванредне ситуације, а сво заинтересовано особље мора бити у потпуности упознато са њим. План мора јасно и недвосмислено одредити одговорности свих заинтересованих и такође прецизирати ланац командовања. Као минимум, план за ванредне ситуације треба да садржи следеће:
1. назив индустрије
2. адресу локала, са бројем телефона и планом локације
3. сврху и циљ плана за ванредне ситуације и датум ступања на снагу
4. покривено подручје, укључујући план локације
5. организација за ванредне ситуације, са назнаком командног ланца од руководиоца посла па наниже
6. системи за заштиту од пожара, мобилни апарати и преносива опрема, са детаљима
7. појединости о доступности помоћи
8. пожарно-дојавне и комуникационе објекте
9. радње које треба предузети у хитним случајевима. Одвојено и недвосмислено укључите радњу коју треба предузети:
10. ланац командовања на месту инцидента. Размотрите све могуће ситуације и јасно назначите ко треба да преузме команду у сваком случају, укључујући околности под којима ће друга организација бити позвана да помогне.
11. радња после пожара. Наведите одговорност за:
Када је план узајамне помоћи у функцији, копије плана за ванредне ситуације морају бити достављене свим јединицама које учествују у замену за сличне планове њихових одговарајућих просторија.
Евацуатион Протоцолс
Ситуација која захтева извршење плана за ванредне ситуације може се развити као последица експлозије или пожара.
Експлозија може, али и не мора бити праћена ватром, али у скоро свим случајевима она производи ефекат разбијања, који може да повреди или убије особље присутно у близини и/или проузрокује физичку штету на имовини, у зависности од околности сваког случаја. Такође може изазвати шок и конфузију и може захтевати моментално затварање производних процеса или његовог дела, заједно са изненадним кретањем великог броја људи. Ако се ситуација одмах не контролише и не води на уредан начин, то може довести до панике и даљег губитка живота и имовине.
Дим који емитује запаљени материјал у пожару може захватити друге делове имовине и/или заробити особе, што захтева интензивну операцију спасавања/евакуације великих размера. У одређеним случајевима, можда ће се морати предузети велика евакуација када постоји вероватноћа да ће људи бити заробљени или погођени пожаром.
У свим случајевима у којима се ради о великом изненадном кретању особља, стварају се и проблеми у саобраћају – посебно ако се за ово кретање морају користити јавни путеви, улице или површине. Ако се такви проблеми не предвиде и адекватна акција није унапред планирана, настају уска грла у саобраћају, која ометају и успоравају гашење пожара и напоре спасавања.
Евакуација великог броја људи – посебно из високих зграда – такође може представљати проблеме. За успешну евакуацију неопходно је не само да су на располагању адекватна и одговарајућа средства за бекство, већ и да се евакуација изврши брзо. Посебну пажњу треба посветити потребама евакуације особа са инвалидитетом.
Детаљне процедуре евакуације, стога, морају бити укључене у план за ванредне ситуације. Они се морају често тестирати у спровођењу вежби против пожара и евакуације, које такође могу укључити проблеме у саобраћају. Све укључене и заинтересоване организације и агенције такође морају бити укључене у ове вежбе, барем повремено. Након сваке вежбе, мора се одржати дебрифинг, током којег се укажу и објасне све грешке. Такође се морају предузети мере да се спречи понављање истих грешака у будућим вежбама и стварним инцидентима тако што ће се отклонити све потешкоће и по потреби ревидирати план за ванредне ситуације.
Мора се водити одговарајућа евиденција о свим вежбама и вежбама евакуације.
Хитне медицинске услуге
Унесрећени у пожару или експлозији морају да добију хитну медицинску помоћ или да буду пребачени у болницу након указане прве помоћи.
Од суштинског је значаја да руководство обезбеди једну или више амбуланти и, где је неопходно због величине и опасне природе индустрије, један или више мобилних парамедицинских апарата. Све пунктове прве помоћи и парамедицинске апарате у сваком тренутку морају имати потпуно обучени болничари.
У зависности од величине индустрије и броја радника, једно или више кола хитне помоћи такође морају бити обезбеђени и запослени у просторијама за одвоз повређених у болнице. Поред тога, мора се направити аранжман како би се осигурало да су додатни објекти хитне помоћи доступни у кратком року када је то потребно.
Тамо где величина индустрије или радног места то захтева, лекар са пуним радним временом такође треба да буде доступан у сваком тренутку за сваку хитну ситуацију.
Морају се претходно договорити са одређеном болницом или болницама у којима се приоритет даје жртвама које су уклоњене након пожара или експлозије. Такве болнице морају бити наведене у плану за хитне случајеве заједно са њиховим бројевима телефона, а план за хитне случајеве мора имати одговарајуће одредбе како би се осигурало да ће их одговорно лице упозорити да добију жртве чим се појави хитан случај.
Обнова објекта
Важно је да се сви објекти за заштиту од пожара и хитни случајеви врате у режим „спреман“ убрзо након што се ванредна ситуација заврши. У ту сврху, одговорност мора бити додељена особи или делу индустрије, и то мора бити укључено у план за ванредне ситуације. Такође се мора увести систем провера да се то ради.
Односи јавних ватрогасних служби
Није изводљиво да било који менаџмент предвиди и обезбеди све могуће непредвиђене ситуације. Такође, то није економски изводљиво. Упркос усвајању најсавременијег метода управљања ризиком од пожара, увек постоје случајеви када обезбеђени објекти за заштиту од пожара у објекту не испуњавају стварне потребе. За овакве прилике пожељно је унапред планирати програм узајамне помоћи са јавном ватрогасном службом. Неопходна је добра веза са тим одељењем како би управа знала какву помоћ та јединица може да пружи током ванредне ситуације у својим просторијама. Такође, јавна ватрогасна јединица мора да се упозна са ризиком и шта може да очекује током ванредне ситуације. У ту сврху неопходна је честа интеракција са јавном ватрогасном службом.
Руковање опасним материјама
Опасности од материјала који се користе у индустрији можда неће бити познате ватрогасцима током ситуације изливања, а случајно испуштање и неправилна употреба или складиштење опасних материја могу довести до опасних ситуација које могу озбиљно угрозити њихово здравље или довести до озбиљног пожара или експлозије . Није могуће запамтити опасности свих материјала. Стога су развијена средства за готову идентификацију опасности при чему се различите супстанце идентификују различитим етикетама или ознакама.
Идентификација опасних материја
Свака земља поштује своја правила која се тичу обележавања опасних материја у сврху складиштења, руковања и транспорта, а могу бити укључена и различита одељења. Иако је усаглашеност са локалним прописима од суштинског значаја, пожељно је да се развије међународно признати систем идентификације опасних материја за универзалну примену. У Сједињеним Државама, НФПА је развио систем за ову сврху. У овом систему, различите етикете су упадљиво причвршћене или причвршћене на контејнере опасних материјала. Ове ознаке указују на природу и степен опасности по здравље, запаљивост и реактивну природу материјала. Поред тога, посебне могуће опасности за ватрогасце такође могу бити назначене на овим етикетама. За објашњење степена опасности, погледајте НФПА 704, Стандардни систем за идентификацију опасности од пожара материјала (1990а). У овом систему опасности су категорисане као опасности по здравље, опасности од запаљивости, и опасности од реактивности (нестабилности)..
Опасности по здравље
Ово укључује све могућности да материјал проузрокује личну повреду услед контакта или апсорпције у људско тело. Опасност по здравље може настати због својстава материјала или токсичних продуката сагоревања или распадања материјала. Степен опасности се додељује на основу веће опасности која може настати у случају пожара или других ванредних услова. Указује ватрогасцима да ли могу безбедно да раде само са посебном заштитном одећом или са одговарајућом заштитном опремом за дисање или са обичном одећом.
Степен опасности по здравље се мери на скали од 4 до 0, при чему 4 означава најтежу опасност, а 0 означава ниску опасност или никакву опасност.
Опасности од запаљивости
Ово указује на подложност материјала сагоревању. Препознато је да се материјали понашају различито у погледу ове особине у различитим околностима (нпр. материјали који могу сагорети под једним скупом услова можда неће сагорети ако се услови промене). Облик и својствена својства материјала утичу на степен опасности, који се додељује по истој основи као и за опасност по здравље.
Опасности од реактивности (нестабилности).
За материјале који сами по себи могу да ослободе енергију (тј. самореакцијом или полимеризацијом) и супстанце које могу бити подвргнуте насилној ерупцији или експлозивним реакцијама када дођу у контакт са водом, другим средствима за гашење или одређеним другим материјалима, каже се да поседују опасност од реактивности.
Насилност реакције може се повећати када се примени топлота или притисак или када супстанца дође у контакт са одређеним другим материјалима да би се формирала комбинација горива и оксидатора, или када дође у контакт са некомпатибилним супстанцама, загађивачима који изазивају осетљивост или катализаторима.
Степен опасности од реактивности одређује се и изражава у смислу лакоће, брзине и количине ослобађања енергије. Додатне информације, као што су опасност од радиоактивности или забрана воде или другог средства за гашење пожара, такође се могу дати на истом нивоу.
Ознака упозорења о опасном материјалу је дијагонално постављен квадрат са четири мања квадрата (види слику 1).
Слика 1. НФПА 704 дијамант.
Горњи квадрат означава опасност по здравље, онај са леве стране означава опасност од запаљивости, онај са десне стране означава опасност од реактивности, а доњи квадрат указује на друге посебне опасности, као што су радиоактивност или необична реактивност са водом.
Да би се допунио горе поменути аранжман, може се користити и код боја. Боја се користи као позадина или број који означава опасност може бити у кодираној боји. Шифре су опасност по здравље (плава), опасност од запаљивости (црвена), опасност од реактивности (жута) и посебна опасност (бела позадина).
Управљање одговором на опасне материје
У зависности од природе опасног материјала у индустрији, потребно је обезбедити заштитну опрему и специјална средства за гашење пожара, укључујући и заштитну опрему потребну за дозирање специјалних средстава за гашење.
Сви радници морају бити обучени о мерама предострожности које морају да предузму и процедурама које морају да усвоје како би се суочили са сваким инцидентом у руковању различитим врстама опасних материја. Они такође морају знати значење различитих идентификационих знакова.
Сви ватрогасци и други радници морају бити обучени за правилну употребу заштитне одеће, заштитне опреме за дисање и специјалних техника гашења пожара. Сво дотично особље мора бити будно и спремно да се ухвати у коштац са сваком ситуацијом кроз честе вежбе и вежбе, о чему треба водити одговарајућу евиденцију.
Да би се суочили са озбиљним здравственим опасностима и ефектима ових опасности на ватрогасце, компетентни медицински службеник треба да буде доступан да одмах предузме мере предострожности када је било која особа изложена неизбежној опасној контаминацији. Све погођене особе морају одмах добити медицинску помоћ.
Такође се морају направити одговарајући аранжмани за успостављање центра за деконтаминацију у просторијама када је то потребно, а исправне процедуре деконтаминације морају бити постављене и поштоване.
Контрола отпада
Значајан отпад настаје у индустрији или због незгода током руковања, транспорта и складиштења робе. Такав отпад може бити запаљив, токсичан, корозиван, пирофоран, хемијски реактиван или радиоактиван, у зависности од индустрије у којој се производи или природе робе. У већини случајева, уколико се не предузме одговарајућа брига о безбедном одлагању таквог отпада, он може угрозити живот животиња и људи, загадити животну средину или изазвати пожар и експлозије које могу угрозити имовину. Темељно познавање физичких и хемијских својстава отпадних материјала и предности или ограничења различитих метода њиховог одлагања је, стога, неопходно да би се обезбедила економичност и безбедност.
Својства индустријског отпада укратко су сажета у наставку:
Неке од метода које се могу користити за одлагање индустријског и хитног отпада су биоразградња, сахрана, спаљивање, депоније, малчирање, отворено горење, пиролиза одлагање преко извођача радова. Они су укратко објашњени у наставку.
Биоразградња
Многе хемикалије се потпуно униште у року од шест до 24 месеца када се помешају са горњих 15 цм земље. Овај феномен је познат као биоразградња и настаје због деловања бактерија у земљишту. Међутим, све супстанце се не понашају на овај начин.
сахрана
Отпад, посебно хемијски отпад, често се одлаже закопавањем. Ово је опасна пракса у погледу активних хемикалија, јер временом закопана супстанца може бити изложена или кишом испрати у водене ресурсе. Изложена супстанца или контаминирани материјал могу имати штетне физиолошке ефекте када дођу у контакт са водом коју пију људи или животиње. Забележени су случајеви у којима је вода контаминирана 40 година након закопавања одређених штетних хемикалија.
Спаљивање
Ово је један од најсигурнијих и најзадовољавајућих метода одлагања отпада ако се отпад спаљује у правилно пројектованој спалионици у контролисаним условима. Међутим, мора се водити рачуна да се материје садржане у отпаду могу безбедно спалити без икаквих проблема у раду или посебне опасности. Скоро све индустријске спалионице захтевају уградњу опреме за контролу загађења ваздуха, која мора бити пажљиво одабрана и инсталирана узимајући у обзир састав отпадних вода које спалионица даје током сагоревања индустријског отпада.
Мора се водити рачуна о раду инсинератора како би се осигурало да његова радна температура не порасте прекомерно било због велике количине испарљивих материја или због природе сагорелог отпада. До квара конструкције може доћи због превисоке температуре или, током времена, због корозије. Чистач се такође мора периодично проверавати да ли има знакова корозије до којих може доћи услед контакта са киселинама, а систем за прање се мора редовно одржавати како би се обезбедило правилно функционисање.
Депонија
Ниско земљиште или депресија у земљишту се често користи као депонија за отпадне материје док се не изједначи са околним земљиштем. Отпад се затим изравнава, засипа земљом и снажно ваља. Земљиште се тада користи за грађевинске или друге сврхе.
За задовољавајући рад депоније, локација мора бити одабрана узимајући у обзир близину цевовода, канализационих водова, далековода, нафтних и гасних бунара, рудника и других опасности. Отпад се затим мора помешати са земљом и равномерно распоредити у удубљење или широки ров. Сваки слој мора бити механички сабијен пре додавања следећег слоја.
Слој земље од 50 цм се обично полаже преко отпада и сабија, остављајући довољно отвора у земљишту за излазак гаса који се производи биолошком активношћу у отпаду. Такође се мора обратити пажња на правилно одводњавање подручја депоније.
У зависности од различитих састојака отпадног материјала, понекад се може запалити на депонији. Свака таква област мора, стога, бити прописно ограђена и континуирано надгледање све док се не учини да су шансе за паљење мале. Такође се морају предузети аранжмани за гашење сваког пожара који може избити у отпаду на депонији.
Мулчење
Нека испитивања су направљена за поновну употребу полимера као малча (лабав материјал за заштиту корена биљака) сецкањем отпада на мале комадиће или грануле. Када се тако користи, врло споро се разграђује. Његово дејство на тло је, дакле, чисто физичко. Овај метод, међутим, није широко коришћен.
Отворено сагоревање
Отворено сагоревање отпада изазива загађење атмосфере и опасно је утолико што постоји шанса да ватра измакне контроли и прошири се на околно имање или подручја. Такође, постоји могућност експлозије из контејнера, а постоји и могућност штетног физиолошког дејства радиоактивних материја које могу бити садржане у отпаду. Овај начин одлагања је забрањен у неким земљама. То није пожељан метод и треба га обесхрабрити.
Пиролисис
Опоравак одређених једињења, дестилацијом продуката који се добијају током пиролизе (разлагања загревањем) полимера и органских супстанци, је могућ, али још увек није широко прихваћен.
Одлагање преко извођача радова
Ово је вероватно најпогоднији метод. Важно је да се за посао изаберу само поуздани извођачи који имају знање и искуство у одлагању индустријског отпада и опасних материја. Опасни материјали морају бити пажљиво одвојени и одвојено одложени.
Специфичне класе материјала
Специфични примери типова опасних материјала који се често налазе у данашњој индустрији укључују: (1) запаљиве и реактивне метале, као што су магнезијум, калијум, литијум, натријум, титанијум и цирконијум; (2) запаљиви отпад; (3) уља за сушење; (4) запаљиве течности и отпадни растварачи; (5) оксидирајући материјали (течности и чврсте материје); и (6) радиоактивне материје. Ови материјали захтевају посебно руковање и мере предострожности које се морају пажљиво проучити. За више детаља о идентификацији опасних материјала и опасности од индустријских материјала, можете погледати следеће публикације: Приручник о заштити од пожара (Цоте 1991) и Саксова опасна својства индустријских материјала (Левис 1979).
" ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“