Безопасность жизнедеятельности. Оценка пожароопасной обстановки в населенном пункте

    6.3. Безопасность жизнедеятельности. Оценка пожароопасной обстановки в населенном пункте.

6.3.1. Общие сведения

   Тяжелые последствия для населенных пунктов, промышленных производств, экипажей и  судов речного флота, например грузопассажирского судна проекта 26-37, а также морского флота оказывают чрезвычайные ситуации (ЧС), связанные с пожарами. Они наносят огромный материальный ущерб экономике, гибнут и получают травмы сотни, тысячи людей, губительно воздействуют на состояние окружающей среды.

   Предприятия, плавсредства, объекты, технологические  процессы, которые используют, перевозят легко воспламеняющие, горючие жидкости, твердые горючие вещества и т.п. называют пожароопасными. Степень опасности их зависит от количества потенциальной энергии.

   В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности объектов (ОПО)", принятом 20.06.97, к пожароопасным объектам относятся объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, хранятся и транспортируются следующие опасные вещества:

   а) воспламеняющие вещества – газы, которые  при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющими;

   б) окисляющие вещества – вещества, поддерживающие горение, вызывающие воспламенение  и способствующие воспламенению  других веществ в результате окислительно-восстановительной  экзотермической реакции;

   в) горючие вещества – жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а  также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

   В условиях промышленного производства, функционирования технологических  процессов, транспортировки пожароопасных  веществ при возможных контактах их с окислителем может возникнуть пожар, как в помещениях, так и в отсеках, на палубах судна.

   Пожар есть неконтролируемый процесс горения, сопровождаемый уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Пространство, охваченное пожаром, разделяют на три зоны: активного горения, теплового воздействия и задымления. Зона активного горения характеризуется наличием пламени, раскаленных конструкций, материалов.

   Пространство  вокруг зоны горения, где температура  достигает значений, опасных для людей, определяет зону теплового воздействия с ограничением температуры до 60-80°С. Зона задымления определяется выделяемыми при пожаре продуктами сгорания – дымом, который содержит ядовитые вещества, газы: сероводород, окись углерода, формальдегид, угарный газ и т.п. При пожаре в помещениях в верхней части температура наибольшая и может достигать 1000-1200°С, ближе к полу температура значительно снижается. Этим объясняется подъем продуктов сгорания вверх, что вызывает экранирующее действие выделяющего дыма.

   По  времени пожар делят на три  фазы. Первая – начальная фаза, которая  характеризуется длительностью 5-30 мин. В этой фазе повышается температура, идет подготовка горючих материалов к быстрому воспламенению. Вторая фаза характеризуется интенсивным распространением огня с большей скоростью прироста температуры. Например, скорость распространения огня по поверхности горючей жидкости – спирта достигает 23 м/мин. В третьей фазе – фазе выгорания, температура уменьшается до остывания золы и углей.

   В помещениях распространение пожара с наибольшей скоростью происходит при движении пламени вверх и  меньше вниз. Температура внутреннего  пожара характеризуется средней температурой газовой среды (дыма) в помещении, и она меньше температуры пламени – наружного пожара. Пожарная безопасность объектов зависит от степени огнестойкости материалов, т.е. способности оказывать сопротивление воздействию высоких температур. Пределом огнестойкости является развитие пожара – t_прогн, ч в течение которого конструкция сопротивляется воздействию огня, сохраняя эксплуатационные функции. Основными поражающими факторами пожара для людей являются: термическое воздействие и химическое заражение ядовитыми веществами, газами, образующимися при горении. Так, в судовом помещении при окиси углерода с поражающей концентрацией С_пор = 2,4 мг/л, время экспозиции (летальный исход) составляет T_экc = 25 мин; при концентрации С = 6 мг/л – время экспозиции Т_экс = 5 мин. В соответствии с Федеральным Законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" и постановлением № 66 от 7.09.99 г. Госгортехнадзора РФ объекты, имеющие основные вещества в количествах, указанных в табл. 1 [23], обязаны разрабатывать декларации промышленной безопасности.

   При разработке указанной декларации производится оценка пожаровзрывоопасной обстановки. 

6.3.2. Исходные данные для оценки пожароопасной обстановки в населенном пункте

   При сильном ветре со скоростью –  и относительной влажностью воздуха – возник пожар в населенном пункте Санкт-Петербург, в котором находится морской порт, который обслуживает грузопассажирское судно проекта 26-37, и судоремонтный завод. По характеру застройки здания населенного пункта представляют:

• деревянные дома (на окраине), расстояние между домами – , площадь здания – , площадь территории – ;
• кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками, расстояние между домами , площадь зданий – , площадь территорий .

   Судоремонтный завод включает два административных кирпичных здания с деревянными переборками, расстояние между домами – , площадь здания – , площадь территории – .

   Длина объекта горения – , высота объекта горения – , диаметр резервуара – , расстояние человека от горящего резервуара – , вещество – Бензин А-66, масса горючей жидкости в резервуаре – .

   Для тушения пожара используется вода:

• расход воды, подаваемой пожарной охраной, ;
• допустимое время от начала пожара до полного тушения, ;
• удельный расход воды для тушения пожара ;
• длина фронта пожара .

                            Оценка пожароопасной обстановки

   Под пожароопасной обстановкой понимается совокупность условий, складывающихся в результате возникновения пожаров в населенных пунктах водного транспорта и т.п.

   Определяющим  в образовании этой обстановки является:

• наличие условий для возникновения горения и пожаров;
• характер застройки, огнестойкость здания в населенных пунктах;
• горючести материалов помещений, объектов;
• направление, скорость ветра;
• наличие, количество, тип горючих веществ и материалов и др.

   Определение пожароопасности проведем для наиболее характерных случаев:

   1. оценка пожароопасной обстановки  в населенном пункте;

   2. определение площади, силы и  средств тушения пожара.

   6.3.3. Оценка пожароопасной  обстановки в населенном  пункте

   Пожарная  обстановка в населенном районе будет  зависеть от характера застройки, огнестойкости зданий, категории пожарной опасности объектов и производств, размещенных на территории.

   Исходными данными для оценки являются:

    – расстояние между зданиями, м; – скорость ветра, м/с; j – влажность воздуха, %; состав и размеры зданий (жилые помещения, цех и т.п.); типы горящих материалов; периметр пожара; площадь пожара; время развития пожара и др.

   Определяем степень огнестойкости зданий промышленных, транспортных помещений и др. объектов с учетом типа, состава веществ, материалов.

   Здания  населенного пункта Санкт-Петербург:

• деревянные дома на окраине имеют V степень огнестойкости, время предела их огнестойкости – ;
• кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют III степень огнестойкости, время предела их огнестойкости – .

   Здания  судоремонтного завода:

• два административных кирпичных здания с деревянными переборками имеют III степень огнестойкости, время предела их огнестойкости – .

   Устанавливаем категорию пожарной опасности объекта с учетом характера технологических процессов, типа промышленного производства, характеристики веществ и материалов.

   Порт:

• в порту находится судно, на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами, поэтому он имеет категорию объекта Б (взрывопожароопасная).

   Определяем  плотность застройки территории из соотношения: 

где – плотность застройки территории, %;

  – площадь зданий, цехов, ;

  – площадь территорий, .

   Здания  населенного пункта Мурманск:

• деревянные дома на окраине имеют плотность застройки:

• кирпичные дома с деревянными оштукатуренными  переборками:

   Административные  здания судоремонтного завода: 

   Определяем вероятность возникновения и распространения пожара – Р % в зависимости от плотности застройки – П %.

   Здания  населенного пункта Санкт-Петербург:

• деревянные дома на окраине имеют вероятность возникновения и распространения пожара ;
• кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют вероятность возникновения и распространения пожара .

   Административные  здания судоремонтного завода имеют  вероятность возникновения и распространения пожара .

   Определяем вероятность возникновения и распространения пожара в зависимости от расстояния между зданиями – , соответствующему противопожарному разрыву.

   Здания  населенного пункта Санкт-Петербург:

• деревянные дома на окраине имеют вероятность возникновения и распространения пожара ;
• кирпичные дома с деревянными оштукатуренными переборками имеют вероятность возникновения и распространения пожара .

   Административные  здания судоремонтного завода имеют  вероятность возникновения и распространения пожара .

   Скорость  распространения пожара в зависимости  от скорости ветра и влажности  воздуха находятся по графику рис. 6.5. Из графиков видно, что при относительной влажности и скорости ветра :

• скорость пожара населенного пункта с деревянной застройкой составляет ;
• скорость пожара населенного пункта с каменными зданиями составляет .

   Следовательно, в обоих случаях характерна средняя скорость распространения пожара, поэтому требуется срочная эвакуация населения.

     Рис. 6.5. Зависимость скорости распространения пожара от скорости ветра и влажности воздуха 

   Определение площади, на которой обеспечивается тушение пожара, проводится по формуле: 

где – площадь, на которой обеспечивается тушение;

  – расход воды, подаваемой подразделениями пожарной охраны;

t – допустимое время от начала пожара до полного тушения;

  – удельный расход  воды для тушения  пожара. 

где – время свободного развития пожара, с;

  – время локализации пожара, с.

   Силы  и средства для тушения пожара приближенно оценивают по формуле: 

где – число отделений пожаротушения,

  – длина фронта  пожара на одно  отделение.

           6.3.4. Определение  времени воспламенения  горючих веществ  и 

                      протяженности зон  теплового воздействия

   Протяженность зоны теплового воздействия при  горении зданий оценивается по формуле: 

где – плотность потока собственного излучения пламени пожара;

  – критическая  плотность потока  излучения пламени  пожара, падающего на конкретный вид горючего вещества;

 –  длина объекта горения;

 –  высота объекта горения.

   Протяженность зоны теплового воздействия при  горении нефтепродуктов в резервуаре определяется: 

            6.3.5. Оценка степени  поражения человека  от горящего

                           резервуара с горючей  жидкостью

   В результате возгорания горючей жидкости при разгерметизации резервуара происходит диффузионное горение образующегося  парогазовоздушного облака. Так как эти жидкости и горючие газы находятся под давлением собственных паров, то при горении возникает так называемый «огненный шар», который создает основной тепловой поток – , определяемый соотношением: 

   Для расчетов принимаем: 
 

где – эффективный диаметр «огненного шара», м: 

где – масса горючей жидкости в резервуаре

 –  коэффициент излучения «огненного  шара»: 

   Время существование «огненного шара» , с определяется по формуле: 

   Время достижения болевого ощущения определяется: 

   Для оценки вероятности термического поражения  человека с летальным исходом  тепловым излучением от горящего резервуара, определяют функцию Ф: 

   Степень термического поражения человека .

                             6.3.4. Анализ полученных результатов

   1. В ходе выполнения оценки пожароопасной  обстановки в населенном пункте  установлено, что наименее огнестойкими  являются деревянные дома на  окраине, которые имеют V степень огнестойкости и время предела огнестойкости – . Наиболее высокую категорию пожарной опасности имеет порт, где находится судно, на палубе которого расположен резервуар с нефтепродуктами – категория объекта Б (взрывопожароопасная). Грузопассажирское судно проекта 26-37 находится на объекте категории Б.

   2. Наибольшую плотность застройки  имеют деревянные здания (), поэтому здесь вероятность возникновения и распространения пожара . Расстояния между зданиями наиболее неблагоприятны у – деревянных домов на окраине, у них самая высокая вероятность возникновения и распространения пожара ().

   3. Установлено, что при относительной  влажности 40% и скорости ветра ;

• скорость пожара населенного пункта с деревянной застройкой составляет ;
• скорость пожара населенного пункта с каменными зданиями составляет .

   Следовательно, в обоих случаях требуется  срочная эвакуация населения.

   4. Площадь, на которой обеспечивается  тушение пожара, составляет ; для тушения пожара необходимо использовать одно отделения пожаротушения.

              6.3.5. Рекомендации по предотвращению пожара на судне

   Для предотвращения пожара на судне проекта  26-37 проводятся пожарно-технические обследования (ПТО).

   Организация и проведение пожарно-технических  обследований судов осуществляется на основании анализа оперативной обстановки и планирования службами Капитана порта, подразделениями морской безопасности.

   ПТО судов подразделяются на следующие  виды: детальные; контрольные; внеочередные и повторные проверки.

   Детальные пожарно-технические обследования судов проводятся специалистами подразделений морской безопасности совместно с Инспекцией государственного надзора порта (ИГНЛ), не реже одного раза в год, в период нахождения судна в Российском порту, с участием представителя судовой администрации, отвечающего за пожарную безопасность.

   При проведении детального ПТО должностные  лица осуществляют контроль за:

   а) соблюдением требований и норм пожарной безопасности, а так же выполнением предыдущих актов ИГНП, актов пожарно-технических обследований и проверок судна (для судов река-море - актов речной пожарной инспекцией государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства);

   б) наличием, состоянием, действием систем и средств противопожарной защиты судов, их соответствие требованиям Международных соглашений и Конвенций по охране человеческой жизни на море, Правилам классификации и постройки судов Российского Морского Регистра Судоходства (РМРС, регламентное обслуживание, освидетельствование), наличием сертификатов на первичные средства пожаротушения, оборудование и снабжение от предприятий, имеющих на данный вид противопожарных услуг лицензии Государственной противопожарной службы МВД РФ, а также свидетельства о признании РМРС;

   в) ведением судовой документации по организации  и обеспечению противопожарного режима, соблюдением процедур свидетельства управления безопасности судна, в части организации пожарной вахты, готовностью аварийных партий и групп, содержанию, обслуживанию и ремонту противопожарного снабжения, систем и средств противопожарной защиты по заведованию;

   г) осуществлением мер по обеспечению  пожарной безопасности в различных  режимах эксплуатации судна;

   д) проведением профилактической работы, противопожарной пропаганды, обучения и инструктажей судовых экипажей, пассажиров о мерах пожарной безопасности.

   Результаты  детального обследования судов оформляются  письменно актом по форме «Акт пожарно-технического обследования судна», с использованием кодовой системы  Базы Данных (БД FSC-RU).

   На  основании Акта ПТО инспекция  государственного надзора порта  принимает решение на выход судна из порта.

   При проведении контрольных ПТО производится проверка устранения нарушений, выявленных при проведении последнего детального ПТО и (или) нарушений, выявленных при проведении предшествующих внеочередных проверок.

   При проведении контрольного ПТО должностные  лица осуществляют:

   а) наружный осмотр и проверку исправности  систем и средств противопожарной защиты судна,

   б) проверку наличия соответствующей  судовой документации, записей в  ней о проведении экипажем или  компетентными органами, в установленные  сроки, определенных видов проверок, обслуживания и ремонта оборудования, обучения экипажа,

   в) проверку соблюдения противопожарного режима в судовых помещениях, на палубах и содержание установленного на них оборудования,

   г) проверку соответствия фактического количества первичных средств пожаротушения, противопожарного снабжения нормам, установленным для данного судна,

   д) проверку соответствия количества членов экипажа обученных правилам работы в изолирующих дыхательных аппаратах, имеющих практические навыки по приведению в действие стационарных систем пожаротушения,

   е) проверку знаний вахтенной службы своих  служебных обязанностей по стояночному расписанию, по борьбе с пожаром.

   Более расширенные методы проверки могут быть использованы в случае возникновения у проверяющего сомнений в исправности оборудования и готовности экипажа к тушению пожара.

   Результаты  контрольного ПТО судна должны оформляться  соответствующим актом, аналогично порядку оформления результатов детального ПТО, с указанием срока очередного обследования и соответствующего заключения.

   Внеочередные  обследования судов проводятся специалистами  подразделений морской безопасности, самостоятельно или совместно с ИГНП, неоднократно (в любое время суток) в период стоянки и исходя из оперативной обстановки на судах и в порт, а также в целях проведения обследования судов при расследовании аварийных и чрезвычайных ситуаций.

   Повторные обследования – проводятся специалистами  подразделении морской безопасности самостоятельно или совместно с ИГНП по заявке капитана судна (агента, судовладельца) после устранения замечаний, указанных в Акте ПТО, выявленных в ходе обследования и отмеченных для устранения до оформления отхода судна.

   Результаты  повторного обследования заносятся  в Акт пожарно-технического обследования судна с отметкой о возможности выхода судна в море.

                    6.3.6. Действия экипажа при пожаре на судне

   1. Успех борьбы с пожарами на  судне проекта 26-37 обеспечивается умелыми организованными действиями членов экипажа в части:

• обнаружения и выявления места, размера и характера пожара; установления наличия и эвакуации людей из помещений, охваченных пожаром;
• ограничения распространения пожара по судну: предупреждения возможных взрывов при пожаре; борьбы с огнем и ликвидации последствий пожара.

   2. Предотвращение распространения  огня и его ликвидация обеспечиваются:

• быстрой герметизацией судна;
• незамедлительным применением и эффективным использованием первичных средств пожаротушения;
• активным вводом на решающем направлении членов аварийной партии с пожарными стволами и их умелыми действиями;
• бесперебойной подачей огнетушащих средств и маневрированием водяными и пенными стволами;
• вскрытием конструкций для создания противопожарных разрывов путем разборки горючих материалов.

   3. По общесудовой тревоге, согласно расписанию по тревогам:

• проводится полная или по команде с ГКП частичная герметизация корпуса и надстроек, задраиваются все люки, двери, горловины, иллюминаторы и вентиляционные закрытия;
• все стационарные системы пожаротушения и предметы противопожарного снабжения судна приводятся в полную готовность к немедленному действию; при этом количество одновременно действующих пожарных кранов должно выбираться таким образом, чтобы не снижалось давление воды в пожарной системе;
• аварийная партия высылает группу разведки в составе двух-трех человек, одетых в снаряжение пожарного для установления фактического положения в районе пожара и одновременно приступают к его тушению принимаются меры по предотвращению распространения пожара и задымления смежных помещений;
• шлюпки, оказавшиеся под угрозой огня, по команде с ГКП немедленно спускается.

   4. При разведке района пожара  устанавливаются место и размеры  пожара, наличие людей в горящих помещениях, тип горящих материалов (что горит), пути распространения пожара по судну, опасность пожара для смежных помещений и людей, условия, усложняющие или облегчающие борьбу с пожаром.