Ликвидация последствий химических аварий

Руководство работами по ликвидации последствий аварий возлагается на КЧС. Естественно, что эта работа должна вестись по разработанному или уточненному плану и может включать комплекс мероприятий, стержневое содержание которых включает:

1. Выявление и оценку последствий аварии (проведение химической и инженерной разведки; установление истинного масштаба аварии; составление (уточнение) плана работ по ликвидации последствий аварии).

2. Ведение АСДНР (спасение людей и оказание первой помощи пострадавшим с последующей эвакуацией их в мед. учреждения; локализация последствий аварии – перекрытие кранов, задвижек, наложение бандажей, хомутов, заглушек, перекачка жидкостей в резервные емкости, устройство перемычек, запруд, поглощение жидких веществ сыпучими адсорбентами; создание водяных, паровых завес для газов; обесточивание электро,- газовых и др. транспортных коммуникаций; тушение пожаров; расчистка путей и т.д.).

3. Проведение специальной обработки техники, оборудования и др. материальных средств.

4. Санитарную обработку людей.

В заключении отметим, что ликвидация последствий считается законченной после положительного заключения санитарно–эпидемиологической службой, о чем составляется спец. документ.

ГЛАВА 8. Пожарная безопасность

Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб, а в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей. Ущерб от пожаров и взрывов в промышленно развитых странах превышает 1% национального дохода и имеет тенденцию постоянного роста. В настоящее время в России проблема пожарной безопасности приоб- рела особое значение.

Относительный уровень потерь от пожаров в России больше, чем в Японии - в 6,3 раза, в Великобритании - в 4,5 раза, в США - в 3 раза, а в Венгрии в 6 раз. Число жертв на 1000 пожаров в год имеют следующие показатели: мировой - 11 чел., Япония - 16 чел.,Герма- ния - 4 чел., США – 3 чел, Россия - 55 чел.

Статистика по г.Москве - 60 пожаров в день, гибнут - 2 человека. Железнодорожный транспорт - за последние 5 лет зарегистрир-овано более 4500 пожаров. Огромен экологический ущерб - лесные пожары, пожары на нефтяных и газовых месторождениях, химичес-ких предприятиях, в энергетике и перерабатывающих отраслях.

Сложившееся катастрофическое положение с пожарами в России обусловлено комплексом проблем нормативно - правового, матери-ально - технического, социального и особенно, финансового харак-тера. Сегодня расходы на пожарную безопасность в 20 - 40 раз ме-ньше, чем в развитых странах мира. Возрастает стремление пред-приятий добиться экономии финансовых средств за счет отказа от содержания пожарной охраны и необходимых затрат на обеспече-ние защиты от огня, что может в короткий срок ещё более обостри-ть проблему пожарной безопасности.

С другой стороны, подавляющая часть населения и многие руково- дители предприятий не имеют четкого представления о реальной опасности пожаров, своих обязанностях и ответственности за соб-людение установленных требований. В результате до 80% пожаров происходит из-за невыполнения или незнания правил пожарной бе- зопасности. В отмеченных условиях изучение основ пожарной безопасности представляется особенно значимым и необходи- мым.

8.1. Основные положения законодательства российской федерации о пожарной безопасности

Законодательство Российской Федерации о пожарной безопаст-ности основывается на конституции России и включает в себя Федеральный закон "О пожарной безопасности", принимаемые в соответствии с ним федеральные законы и иные нормативные пра-вовые акты, а также соответствующие правовые документы субък-тов Российской Федерации. Данный закон был принят Государств-енной Думой 18 ноября 1994 года и подписан Президентом за № 69-Ф 3. Закон определяет общие правовые, экономические и социаль-ные основы обеспечения пожарной безопасности, регулирует в этой области отношения между органами государственной власти, орга-нами местного самоуправления, предприятиями, учреждениями, организациями, и иными юридическими лицами независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности. В законе даны определения следующих основополагающих понятий.

Пожарная безопасность - состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров.

Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Требования пожарной безопасности — специальные условия социального и / или технического характера, установленные в целях обеспечения пожарной безопасности законодательством Российской Федерации, нормативными документами или уполномоченным государственным органом.

Противопожарный режим - правила поведения людей, порядок организации производства и или содержание помещений (территорий), обеспечивающие предупреждение нарушений требований пожарной безопасности и тушение пожаров.

Пожарная охрана - совокупность созданных в установленном порядке органов управления сил и средств в том числе протии- вопожарных формирований, предназначенных для организации предупреждения пожаров и их тушения.

Классификация пожарной охраны по видам приведена на диаграмме (рис. 8.1).

Государственная противопожарная служба (ГПС) является основным видом пожарной охраны и входит в состав МЧС в качестве единой самостоятельной оперативной службы. Она организует разработку обязательных для исполнения нормативных документов по пожарной безопасности; осуществляет государствен-ный пожарный надзор; обеспечивает тушение пожаров; координиру-ет деятельность других видов пожарной охраны.

Федеральные органы исполнительной власти, отдельные пред­приятия и организации в целях обеспечения пожарной безопас-ности могут создавать органы управления и подразделения ведомственной пожарной охраны.

Закон наделяет ведомственную пожарную охрану при выявлении нарушений требований пожарной безопасности, создающих угрозу возникновения пожара и безопасности людей, правом приостанавливать полностью или частично работу пред-приятия (отдельного производства), производственного участка, агрегата, эксплуатацию здания, сооружения, помещения, проведение отдельных видов работ.

Добровольная пожарная охрана — форма участия граждан в организации предупреждения пожаров и их тушения в населенных пунктах и на предприятиях .

Объединения пожарной охраны (союзы, ассоциации, фонды пожарной безопасности и. т. д) создаются в целях решения задач в области пожарной безопасности, защиты прав и законных интересов личного состава пожарной охраны и осуществляют свою деятельность на основании уставных документов. Общественным объединением пожарной охраны является Всероссийское добровольное пожарное общество (ВДПО). Нормативное регулирование в области пожарной безопасности представляет собой принятие уполномоченными государственными органами обязательных для исполнения нормативных документов. К нормативным документам по пожарной безопасности относятся стандарты, нормы и правила пожарной безопасности, строительные нормы и правила, инструкции и иные документы, содержащие требования пожар- ной безопасности, уточняющие или конкретизирующие право- вые, в том числе законодательные акты.

8.2. Горение веществ и взрывы

Горением называют химическую реакцию окисления, сопро вождающуюся выделением большого количества тепла и света. Процесс горения твердых, жидких и газообразных веществ сравнительно одинаков и состоит в основном из трех стадий: окисление, самовоспламенение и горение. Процесс изменения состояния горючих веществ в процессе горения показан на рис.8.2.

Горение в большинстве случаев сложный химический процесс. Он состоит из элементарных химических реакций окислительно-воста-новительного типа, приводящих к перераспределению валентных эл- ектронов между атомами взаимодействующих молекул. Окислителя-ми могут быть самые разные вещества: хлор, бром, кислород, кислородосодержащие вещества и.т.п. Однако чаще всего приходится иметь дело с горением в атмосфере воздуха, при этом окислителем является кислород. Известно, что воздух представляет собой смесь газов, основным компонентом которой является азот (78 %), кислород (около 21 %) и аргон (0,9 %). Аргон является инертным га-ом и в процессе горения участия не принимает. Азот в процессе го-рения органических веществ также практически участия не прини- мает.

Чтобы возникло горение, необходимы определенные условия: наличие горючего вещества, окислителя (кислорода) и источника зажигания. Для возникновения и протекания процесса горения, го-рючее вещество и окислитель должны находиться в определенном количественном соотношении. В реакции окисления горючего вещества участвуют только те молекулы кислорода, энергия которых выше средней энергии других молекул. Этот избыток энергии называется энергией активации. Активация молекул происходит под воздействием из вне. Так, молекулы кислорода активизируются под воздействием тепла, а молекулы хлора под воздействием света. Под влиянием энергии активации в молекулах кислорода происходит частичный разрыв молекулярных связей и активиро-ванные молекулы вступают в реакцию с молекулами горючего вещества, образуя перекиси, свободные радикалы и атомы кис-лорода. Эти перекиси представляют собой первичные продукты горения. Они неустойчивы, при горении легко распадаются, образуя новые соединения - активные центры, способствующие дальнейшему окислению новых порций и непрерывному разо-греву горючего вещества. Активные центры - продукты проме-жуточных реакций кислорода и горючего вещества, возникаю-щие при помощи энергии активации. Они образуют горючую смесь. Постепенное нарастание температуры тепла при окисле-нии ускоряет ход реакции, что в свою очередь создает условия для самовоспламенения горючей смеси.

Для того чтобы определить при каких условиях происходит самовоспламенение, рассмотрим соотношение скорости тепло-выделения g1 в объеме со скоростью теплоотвода g2 в окружа-ющую среду от стенок сосуда, в котором находится горючая смесь. Условие перехода горючей системы к самовоспламенению будет когда g1 > g2.

Скорость тепловыделения зависит от температуры горючей смеси и подчиняется экспоненциальному закону:

g1= (8.1)

где Е - энергия активации, Дж;

К - универсальная газовая постоянная, Дж / моль * К

Т - температура горючей смеси, К

С повышением температуры горючей смеси повышается и теплоотвод в окружающую среду, скорость которого подчи-няется линейному закону:

g2 = АS (Т2-Т1) (8.2)

где А - коэффициент теплоотдачи, Вт / м2*К;

S - общая поверхность нагрева, м2;

Т1-Т2 - соответственно температура смеси и окружающей среды, К.

Приведенные данные показывают, что самовоспламенение следует рассматривать как стадийное развитие сложного фи-зико-химического процесса горения.

Температура самовоспламенения газов и паров горючих жидкостей находится в пределах 300-700 °С. Некоторые

вещества имеют температуру самовоспламенения ниже темпе-ратуры окружающей среды. Такие вещества представляют собой большую опасность, так как могут загораться в условиях естественного хранения, поэтому их называют самовозгораю-щимися веществами. Процесс возникновения горения в этом случае называют самовозгоранием. Самовозгорающиеся веще-ства подразделяются на три группы:

• вещества способные самовозгораться от воздействия воздуха (растительные масла и животные жиры, каменные угли, торф, обтирочные концы, древесные опилки и др);

• вещества, подверженные самовозгоранию при действии на них воды (карбид кальция и карбиды щелочных металлов, металлический калий и натрий, негашеная известь и др.);

• вещества, самовозгорающиеся в результате смешения друг с другом.

В последнюю группу входят различные газообразные, жидкие и твердые окислители.

Показатели пожаровзрывоопасности веществ и материалов

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов - совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар или взрыв.

При определении категорий помещений и зданий по взрыво-пожарной и пожарной опасности, классов взрывоопасных и пожароопасных зон, безопасных условий проведения техноло-гических процессов, совместного хранения и транспортировки веществ и материалов, для выбора типа взрывозащищенного электрооборудования и других целей применяются следующие основные понятия и показатели.

По горючести вещества и материалы подразделяются три группы:

• негорючие (несгораемые) — вещества и материалы, не способные к горению в воздухе;

• трудногорючие (трудносгораемые) — вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;

• горючие (сгораемые) — вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Из группы горючих веществ и материалов выделяют легково-спламеняющиеся - способные воспламеняться от кратковремен-ного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энер-гией (пламя спички, искра, и т.п.).

Пожарная опасность горючих веществ характеризуется температурой вспышки и воспламенения.

Вспышка представляет собой быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.

Температурой вспышки называют самую низкую температуру горючего вещества, при которой над его поверхностью образу-ются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для поддержания последующего горения. Источниками зажигания могут быть открытое пламя, лучистая энергия, искра, разряд статического электричества раскаленная поверхность и т.п. Прекращение горения объясняется тем, что теплота, переданная горючему веществу при вспышке, недостаточна для нагрева этого вещества до температуры его воспламенения.

Жидкости с Твсп не выше 61 ° С относятся к легковоспламе­мняющимся (ЛВЖ), более 61 °С — к горючим (ГЖ). Особо опас- ными называют ЛВЖ с температурой вспышки не более 28°С.

Воспламенение - это возгорание сопровождающееся появле-нием пламени.

Температурой воспламенения называют температуру горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение вещества. Процесс воспламенения представ-ляет собой начальную стадию горения.

Самовоспламенение - резкое увеличение скорости экзотерми-ческих реакций, заканчивающихся пламенным горением.

Температура самовоспламенения Тсв— наименьшая темпера-тура окружающей среды, при которой наблюдается самовоспла- менение вещества.

Показатели взрывопожароопасности.

При взрыве возможно образование огромного давления, спо-собного вызвать большие разрушения и пожар. Так, при испаре-нии 0,25 кг бензина в воздухе замкнутого пространства образу-ется паровоздушная смесь, взрыв которой развивает мощность 12 тыс. кВт. Взрыв большинства горючих газов сопровождается повышением температуры до 1500-3000 °С, при этом скорость распространения пламени достигает десятков и сотен метров в секунду. Взрыв может произойти только при наличии в воздухе определенной концентрации газов, паров легковоспламеняющи-хся и горючих жидкостей, а также пылей различных веществ. Взрывоопасность горючих веществ характеризуется минималь-ным (нижний предел) и максимальным (верхний предел) кон-центрационными пределами воспламенения.

Минимальную концентрацию горючих газов или паров в воз-духе, способную взрываться при поднесении источника зажи-гания, называют нижним концентрационным пределом воспла-менения а концентрацию, выше которой взрыв не происходит — верхним концентрационным пределом воспламенения. Концентрационные пределы воспламенения выражают в про-центах по объему или массе (мг/мЗ, г/л). Величины нижнего (НП) и верхнего (ВП) концентрационных пределов воспламе-нения горючих веществ можно определить по выражениям:

где N - число грамм-атомов кислорода, участвующего в сгорании одного моля горючего

U1— объем одного моля газа при его начальной температуре, л;

М— масса одного моля горючей смеси, г

При наличии сложной газовоздушной смеси определенного состава концентрационные пределы воспламенения рассчитываются с использованием выражения в %

где П — предел воспламенения (НП или ВП);

К1, К2,... Кn — концентрация горючих компонентов в горючей смеси, сумма которых по объему составит 100%;

П1, П2,...Пn — концентрационные пределы смеси по объему, %.

В таблице 8.1 приведены показатели пожарной опасности некоторых горючих веществ и материалов

Таблица 8.1. Пожарная опасность горючих веществ и материалов

Наименование	Т всп, ˚С	Тсв,˚ С	КПВ, %об	Q н, кДж/	Еmin, мДж
Газы: Ацетилен Водород Бутан Метан Этилен Природный газ		550-570	2 — 81 4 — 74 1,8 —8,4 5 — 15 3,7- 29,6 —	— —	— 0,017 0,25 0,28 0,12 —
Жидкости: Ацетон Бензин Бензол Амиловый спирт Керосин Скипидар Нефть	-18 -11 -34		2,2 -13,0 1,4— 7,1 0,8 —5,2 1,2— 10 1,4 —7,5 0,8 —	—	— 0,22 — — — — —
Твердые мат-лы Антрацит Винипласт Древесина сосновая Мипора (резина пористая) Полиэтилен Хлопок Каучук натуральный Пенопласт Торф		—   —		—

Виды горения при пожарах. Диффузионное и кинетическое горение

Горючие системы могут быть химически однородными и неоднородными. К химически однородным относятся систе-мы, в которых горючее вещество и воздух равномерно пере-мешаны (смеси горючих газов, паров и пыли с воздухом). К химически неоднородным относятся системы, в которых горю-чее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхности раздела: твердые горючие материалы и жидкости, находящиеся в воздухе. Примером горения паров и газов (галогенное горе-ние) является горение паров, поднимающихся со свободной поверхности жидкости, или горение газа, выходящего из трубы. Примером горения твердого вещества (гетерогенное горение) является горение антрацита, кокса, древесного угля. В этом случае диффузии кислорода к зоне горения препятствуют продукты сгорания. При этом скорость горения зависит от скорости диффузии в зону реакции окисления. Данный вид горений относительно медленно протекающий процесс. Полное время сгорания химически неоднородной горючей системы складывается из времени, необходимого для возникновения физического контакта между горючим веществом и кислородом воздуха τ ф, и времени затраченного на протекание самой химической реакции τ х. τ гор = τ ф+ τ x.

В случае гомогенного горения величина τ ф называется временем смесеобразования, а в случае гетерогенного – вре-менем транспортировки кислорода из воздуха к твердой повер-хности горения. В зависимости от соотношения τ ф и τ х горение называют диффузионным или кинетическим. При горении химически неоднородных горючих систем время диффузии кислорода к горю-чему веществу несоизмеримо больше времени необходимого для протекания химической реакции, т.е. τ ф» τ х и практически

τ гор = τ ф.Это значит, что скорость горения определяется скоростью диффузии кислорода к горючему веществу. Такое горение называ- ется диффузионным. Все пожары представляют собой диффузионное горение. Если время физической стадии процесса оказывается несоиз- меримо меньше времени, необходимого для протекания химической реакции, т.е. τ ф «τ х, то можно принять τ гор = τх. Скорость проце- сса практически определяется только скоростью химической реак- ции. Такое горение называется кинетическим. Так горят химически однородные горючие системы, в которых молекулы кислорода хорошо перемешаны с молекулами горючего вещества, и время на смесеобразование не затрачивается. Так как скорость химиической реакции при высокой температуре велика, горение таких смесей происходит мгновенно и носит характер взрыва.

Взрывом называется чрезвычайно быстрое химическое превра- щении вещества, сопровождающееся выделением энергии и об- разованием сжатых газов, способных производить работу. Различают полное и неполное горение. Полным называется та-кое горение, в результате которого получаются продукты не способные больше гореть (углекислый газ, пары воды, серни-стый газ). Неполным называется горение, в результате которого получаются продукты, способные еще гореть (окись углерода, сажа). Неполное горение происходит в том случае, когда в помещении, где возник пожар, недостаточно кислорода воздуха для горения. Это чаще всего наблюдается при пожарах в подвалах и закрытых помещениях, где сосредоточено большое количество горючих материалов. Пространство в котором сго- рают пары и газы, называется пламенем или факелом. По харак- теру потока различают ламинарное и турбулентное диффузионное пламя. Ламинарное пламя возникает при малых сечениях потока паров или газов, движущихся с небольшой скоростью (пламя свечи, спички, газа в горелке небольшого диаметра и.т. д.).

При пожарах образуется турбулентное пламя. Оно отличается от ламинарного тем, что не имеет четких очертаний и постоянного положения фронта пламени.

Дата добавления: 2014-12-29