Згідно вимог пожежної безпеки імовірність виникнення пожежі чи вибуху визначається по наступній залежності:

де Q_НФП- імовірність досягнення протягом року граничних значень небезпечних факторів пожежі і вибуху (НФП), рік^-1; Q_П- імовірність виникнення пожежі чи вибуху, рік^-1; Рп і Ра- ймовірна ефективність (надійність) профілактичних і активних заходів; - нормативна імовірність впливу НФП (приймається рівної 10^-6 рік^-1).

Значення граничних величин НФП, перевищення яких не допускається з імовірністю вище нормативної, представлені в табл.5.

Під обваленням конструкцій розуміються руйнівні наслідки при вибухах у будинках, а також при перевищенні межі вогнестійкості конструкцій при пожежах.

Імовірність виникнення пожежі чи вибуху протягом року розраховується по формулі:

Q_П=Q_ГС Q_ИЗ,

де: Q_ГС=Q_Г Q_О – імовірність утворення горючої суміші (Q_Г- імовірність появи горючої речовини, Q_О- імовірність появи окислювача, звичайно Q_О=1); Q_ДЗ= Q_Т Q_Е Q_t- імовірність появи джерела запалювання; (Q_Т – імовірність появи теплового джерела; Q_Э – імовірність достатності енергії джерела; Q_t-імовірність достатності часу існування джерела).

Таблиця 1

Імовірність появи достатнього для утворення вибухонебезпечної суміші кількості горючої речовини можна розрахувати по формулі:

Q_Г =1-exp(-l_t),

де -l_t- інтенсивність відмовлень устаткування протягом року , год^-1, t- загальний час роботи устаткування протягом року, год.

Значення l обчислюють на основі даних про надійність технологічного устаткування, що приводяться в документації на устаткування. Визначення Q_ДЗ роблять шляхом аналізу умов появи у відповідному об'єкті (приміщенні, технологічному устаткуванні) джерела, температура, енергія і час контакту яких з горючим середовищем достатні для запалювання.

Оцінку величин Р_П і Р_О роблять по надійності функціонування відповідних пристроїв і систем. Умови безпечного застосування електроустаткування регламентуються ПУЕ. Електроустаткування підрозділяють на вибухозахищене, придатне для пожежонебезпечних зон і нормального виконання. У вибухонебезпечних зонах дозво-ляється застосовувати тільки вибухозахищене електроустаткування, що диференціюється по рівнях і видам вибухозахисту, категоріям (які характеризуються безпечним зазором, тобто максимальним діаметром отвору, через яке полум'я даної пальної суміші не здатно пройти), групам (які характеризуються Т_с даної пальної суміші).

У вибухонебезпечних приміщеннях і зонах зовнішніх установок застосовують спеціальне електроосвітлювальне устаткування, вико-нане в противибуховому варіанті.

Під пожежогасінням є на увазі комплекс заходів, спрямованих на ліквідацію пожежі. Оскільки для виникнення і розвитку процесу горіння, що обумовлює явище пожежі, необхідно одночасне з’єднання горючої речовини, окислювача і безупинного потоку тепла від вогнища пожежі до горючого матеріалу, то для припинення горіння досить виключити який-небудь з цих елементів.

Таким чином, припинення горіння можна домогтися зниженням змісту горючого компонента, зменшенням концентрації окислювача, зниженням енергії активації реакції і, нарешті, зниженням температури процесу. Відповідно до викладеного існують наступні способи пожежогасіння:

- охолодження вогнища чи горіння палаючого матеріалу нижче визначених температур;

- ізоляція вогнища горіння від повітря;

- зниження концентрації кисню в повітрі шляхом розведення негорючими газами;

- гальмування (інгібірування) швидкості реакції окислювання;

- механічний зрив полум'я сильним струменем газу або води;

- створення умов вогнеперешкоди, при яких полум'я поширюється через вузькі канали, перетин яких нижче діаметра гасіння.

Для досягнення цих ефектів застосовують різні вогнегасні речовини і склади (які надалі назвемо засобами гасіння). В даний час засобами гасіння використовують:

- воду, яка може подаватися у вогнище пожежі суцільними чи розпиленими струменями;

- піни (повітряно-механічна і хімічна різної кратності), які представляють собою колоїдні системи, що складаються з пухирців повітря (у випадку повітряно-механічної піни), оточених плівками води;

- інертні газові розріджувачі (диоксид вуглецю, азот, аргон, водяний пар, димові гази);

- гомогенні інгібітори – низкокиплячі галогеновуглеводи (хладони);

- гетерогенні інгібітори – вогнегасні порошки.

- комбіновані склади.

Вибір засобу гасіння та способу його подачі визначається класом пожежі й умовами розвитку пожежі.

Вода – це найбільш поширений і достатньо ефективний вогнегасний засіб. Вода має високу теплоємність – 4,19·10³ Дж·кг^-1·К^-1 , що забезпечує воді високі якості по охолодженню поверхні. Під час гасіння пожежі під впливом високих температур – відбувається перехід її в пар. З 1л води утворюється близько 1700л пару. При цьому відбувається розбавлення реагуючих речовин. Внаслідок великих значень теплоти пароутворення (близько 2260Дж·кг^-1) вода забирає із зони горіння велику кількість тепла, що дає значний охолоджувальний ефект. Вода має високу термічну стійкість. Розклад її на водень та кисень відбувається при температурах понад 1700⁰С. Тому гасіння водою більшості горючих матеріалів та рідин є безпечним, адже температура їх горіння не перевищує 1300⁰С.

Найбільш вогнегасний ефект спостерігається при застосуванні води у дрібнорозпиленому стані. Такою водою можна гасити навіть горючі рідини, оскільки туманоподібна хмара дрібнорозпиленої води спричиняє ізолювальний ефект. Застосування розчинів змочувачів, які зменшують поверхневий натяг води, дає можливість зменшити її витрати на гасіння деяких матеріалів на 30 – 50%.

До недоліків води відноситься:

- її недостатньо змочувальна здатність при гасінні волокнистих матеріалів (деревина, бавовна та ін.) і висока рухливість, що веде до великих утрат води і псуванню навколишніх предметів. Для подолання цих недоліків до води додають речовини поверхнево-активні (змочувачі) та ті, що підвищують в'язкість (натрію-карбоксиметил-целлюлоза);

- воду не можна застосовувати для гасіння металів і їхніх гідридів і карбідів, металоорганічних з'єднань і деяких інших речовин;

- вода є гарним провідником електричного струму, тому воду не можна застосовувати для гасіння електроустановок, що знаходяться під напругою.

Піна – це колоїдна дисперсна система, яка складається з рідини та пузирчиків газу. Стінки пузирчиків утворюються із розчинів поверхнево-активних речовин і стабілізаторів.

Піни розподіляють на хімічні та повітряно-механічні.

Піна має досить низьку теплопровідність. Вона здатна перешкоджати випаровуванню горючих речовин, а також проникненню парів, газів, теплового випромінювання. Усе це обумовлює її ізолювальні властивості.

Важливими характеристиками піни є її стійкість і кратність. Низкократними пінами гасять вогонь, головним чином, на поверхнях.

Для гасіння горючих рідин застосовуються піни кратністю до 100. Вони добре затримуються і розтікаються на поверхні, ефективно перешкоджаючи проникненню крізь них горючих парів, мають охолоджувальну дію.

Для об’ємного гасіння, витіснення диму, ізоляції технологічних установок від впливу теплових потоків використовують високократну піну. При об’ємному гасінні пожежі не слід подавати водяні струмені на піну, оскільки під їх дією вона руйнується.

Повітряно-механічну піну одержують за допомогою піногенеруючих апаратів і спеціальних добавок – піноутворювачів ( ПУ (ПО російською)), які забезпечують зниження поверхневого натягу на межі вода – повітря й забезпечуючих утворення колоїдної системи. У якості ПУ використовують солі органічних сульфокислот, фтористих з'єднань та ін. Зокрема, відомі ПО-1Д, ПО-3АИ, ПО-6К – для гасіння нафтопродуктів, твердих матеріалів, а також ПО-1С, ПО «Форэтол» – для гасіння ЛЗР (легкозаймистих рідин) (спиртів, ефірів, ацетону й ін.).

Хімічна піна утворюється при взаємодії розчинів кислот і лугів у присутності ПУ. В даний час хімічну піну використовують лише в деяких вогнегасниках.

Водяний пар, як ефективний засіб застосовують при гасінні пожеж у приміщенні об’ємом до 500м³ і у невеликих забудовах.

Вогнегасні порошки являють собою дрібнопорушені мінеральні солі (карбонати і бікарбонати натрію і калію, фосфорно-амонійні солі, хлориди натрію і калію й ін.) з різними добавками, що перешкоджають злежуванню і комкуванню. До достоїнств порошків відносяться їх висока вогнегасна здатність і універсальність (можливість гасіння різних матеріалів, у тому числі таких, які не можна гасити водою, пінами, хладонами). Механізм вогнегасної дії порошків полягає в інгібіруванні процесу горіння через знищення активних центрів полум'я на поверхні твердих часток або у результаті їхньої взаємодії з газоподібними продуктами розкладу порошків. Порошки застосовують для поверхневого гасіння, а також в установках флегматизації і знешкодження вибуху.

Найбільш широко застосовувані порошки:

Порошок ПСБ-3 (на основі бікарбонату натрію) належить до порошків загального призначення. Використовується для гасіння легкозаймистих і горючих рідин, газів, електроустаткування, двигунів. Порошок ПСБ-3 непридатний для гасіння тліючих матеріалів, а також лужних металів.

Вогнегасні порошки П2-АП, П-2АПМ (на основі амофосу) загального призначення мають таку ж сферу застосування, як порошок ПСБ-3, але додактово успішно гасять вуглецеві тліючи матеріали (папір, деревину, вугілля тощо).

Порошок Пірант-А та його модифікації Пірант-АН, Пірант-АК виготовляються на основі фосфорно-амонійних солей. Застосовуються для гасіння тліючих та твердих горючих металів, горючих рідин, газів, електроустановок.

Порошок П-4АП призначений для об’ємного гасіння. Гасить горючі гази, рідини, тліючі матеріали в закритих об’ємах. З метою припинення горіння при об’ємному гасінні необхідно створити протягом декількох секунд по всій зоні горіння таку концентрацію порошку, при якій його загальна поверхня забезпечить необхідну швидкість ліквідації активних центрів реакції горіння. Це досягається подаванням порошку з необхідною інтенсивністю та рівномірним його розподілом по усій зоні горіння.

Порошок К-30 гасити лужні метали, титанову стружку, що горять, на відкритих площах. Необхідною умовою припинення горіння під час гасіння цим порошком є покриття палаючої поверхні кулею вогнегасного порошку певної товщини.

Термін зберігання більшості порошків не менше 5 років. Температурний діапазон використання від - 50 ⁰С до + 50 ⁰С.

Інертні розріджувачі застосовують для об'ємного гасіння і флегматизації, тобто для створення середовища, яке не підтримує горіння зі вмістом кисню менше МВВК (максимальний вибухонебезпечний вміст кисню). Найбільш широке використання з подібних засобів знаходить диоксид вуглецю, вогнегасна концентрація якого для більшості звичайних горючих речовин складає від 20 до 40% від об’єму.

Діоксид вуглецю (СО₂) не має кольору та запаху. При підвищенні тиску переходить з газоподібного стану в рідкий.

Механізм припинення горіння діоксидом вуглецю базується на його здатності зменшувати шляхом розбавлення концентрації реагуючих речовин до меж, при яких горіння стає неможливим. Вогнегасний ефект спостерігається, коли концентрація СО₂ буде менше 30% від об’єму.

Діоксид вуглецю може подаватися до зони горіння у вигляді снігоподібної маси, здійчнюючи охолоджувальну дію, оскільки СО₂ перебуває у вигляді снігу при температурі мінус 78⁰С.

Існує два методи гасіння пожеж за допомогою СО₂: об’ємний і поверхневий. Об’ємне гасіння здійснюється в замкнутих приміщеннях.

Вихід снігоподібного СО₂ з балона при температурі навколишнього середовища 20 ⁰С становить не менше 28% (з 1 кг рідкого СО₂ може утворитися 280м снігу і близько 500л газу). При застосуванні систем об’ємного гасіння необхідно враховувати вплив діоксиду вуглецю на організм людини. При збільшенні в атмосфері приміщення СО₂ більше 10% є небезпечним, а при концентрації 20% швидко настає смерть від паралічу органів дихання.

Діоксид вуглецю не гасить тліючі матеріали, бо не має змочувальної здатності.

Існують установки й інших інертних газів: азоту, аргону інших газів при min вмісті в них кисню вогнегасна концентрація цих газів знаходиться в межах 31-36% (від об’єму) при гасінні пожеж у закритих приміщеннях.

Хладони, що представляють собою граничні галогеновуглеці з числом атомів вуглецю від 1 до 3, у яких частково чи цілком атоми водню заміщені атомами фтору, брому і хлору, володіють більш високою вогнегасною здатністю, чим інертні розріджувачі, тому що здатні обривати ланцюгову реакцію окислювання.

Для гасіння пожеж застосовують хладони 13В1 (СF₃Br), 12B1 (CF₂CBr) і 114В2 (С₂F₄Br₂), вогнегасна концентрація яких складає усього близько 2% від об’єму. Їх використовують для об'ємного гасіння і флегматизації при протипожежному захисті особливо важливих і пожежонебезпечних об'єктів.

Практичне заняття №3