Bezpłatna biblioteka techniczna

Wypadki i katastrofy pożarowe i wybuchowe obiektów gospodarki. Podstawy bezpiecznego życia

Katalog / Podstawy bezpiecznego życia

Komentarze do artykułu

Większość elementów kompleksu gospodarczego kraju stanowią substancje niebezpieczne pożarowo i wybuchowo. Źródłami pożarów i wybuchów są: pojemniki z substancjami łatwopalnymi, palnymi lub toksycznymi; magazyny materiałów wybuchowych i silnie zadymionych; wybuchowe instalacje technologiczne, łączność, których zniszczenie prowadzi do pożarów, eksplozji i skażenia gazowego terytorium; koleje itp.

Przewidywane konsekwencje to:

• wycieki gazu i rozprzestrzenianie się toksycznych oparów;
• pożary i wybuchy w studniach, cysternach i innych pojemnikach;
• naruszenia procesów technologicznych, w szczególności związanych z substancjami szkodliwymi lub niebezpiecznymi metodami przetwarzania;
• uderzenie pioruna kulowego, elektryczność statyczna;
• wybuchy oparów cieczy palnych;
• podgrzewanie i odparowywanie płynów z pojemników i palet;
• rozproszenie produktów spalania we wnętrzu;
• toksyczne działanie produktów spalania i inne reakcje;
• promieniowanie cieplne podczas pożarów;
• rozprzestrzenianie się płomieni i przepływ ognia w budynkach, w zależności od położenia ścian i układu wewnętrznego.

Oceniając układ terenu IZ określa się wpływ gęstości i rodzaju zabudowy na możliwość wystąpienia i rozprzestrzeniania się pożarów oraz na powstawanie gruzu.

Szczególną uwagę zwraca się na obszary, w których mogą wystąpić wtórne czynniki niszczące: przede wszystkim uwzględnia się możliwość powstania podmuchy powietrza podczas eksplozji zbiorników ciśnieniowych. W tym przypadku uwzględnia się całkowity wpływ wpływu ciśnienia dynamicznego i nadciśnienia statycznego.

Większość pożarów wiąże się ze spalaniem materiałów stałych, chociaż początkowa faza pożaru zwykle wiąże się ze spalaniem ciekłych i gazowych substancji palnych, których we współczesnej produkcji jest mnóstwo. Powstawanie płomienia jest związane ze stanem gazowym substancji. Nawet gdy substancje stałe lub płynne spalają się, przekształcają się w stan gazowy. Ten proces przejścia dla substancji ciekłych polega na prostym gotowaniu z odparowaniem na powierzchni, a dla ciał stałych - z utworzeniem produktów o odpowiednio niskiej masie cząsteczkowej, które mogą odparować z powierzchni materiału stałego i przedostać się w obszar płomienia (zjawisko pirolizy ).

Pod wpływem tzw. „impulsu świetlnego” określone materiały zapalają się lub spalają w sposób trwały. Możliwą sytuację pożarową ocenia się kompleksowo, biorąc pod uwagę wpływ fali uderzeniowej i wielkość „impulsu świetlnego”, odporność ogniową konstrukcji oraz kategorię ich zagrożenia pożarowego i wybuchowego.

Zgodnie z wymogami przepisów budowlanych i przepisów (SNiP 2.09.01-85) wszystko Materiały i konstrukcje budowlane są podzielone na grupy według palności:

• ognioodporne, które nie zapalają się, nie tlą i nie zwęglają pod wpływem ognia lub wysokiej temperatury (kamień, żelbet, metal);
• materiały trudnopalne, które trudno zapalają się pod wpływem ognia i wysokiej temperatury; tlić się lub zwęglić tylko w obecności źródła ognia, a w przypadku jego braku przerwać palenie lub tlenie (mieszanki gliny i słomy, asfaltobeton);
• materiały palne, które zapalają się lub tlą pod wpływem ognia lub wysokiej temperatury (drewno, tektura).

Przez odporność ogniową rozumie się odporność konstrukcji na ogień, która charakteryzuje się grupą palności i granicą odporności ogniowej (SNiP 2.01.02-85). Najbardziej niebezpieczne są konstrukcje wykonane z materiałów palnych. Ale nawet jeśli konstrukcja jest wykonana z materiałów ognioodpornych, może wytrzymać działanie ognia przez pewien czas. Granicę odporności ogniowej konstrukcji wyznacza czas (w godzinach), w którym nie pojawiają się pęknięcia przelotowe, sama konstrukcja nie traci nośności, nie zapada się i nie nagrzewa do temperatury powyżej 200°C po stronie przeciwnej do ognia.

W zależności od stopnia odporności ogniowej budynki to:

• I i II stopień odporności ogniowej - główne konstrukcje takich konstrukcji wykonane są z materiałów ognioodpornych;
• III stopień odporności ogniowej - budynki o ścianach kamiennych i podłogach drewnianych tynkowanych;
• IV stopień odporności ogniowej - domy drewniane otynkowane;
• V stopień odporności ogniowej - budynki drewniane.

Zgodnie z przyjętymi normami wszystkie obiekty są zgodne z charakterem procesu technologicznego zagrożenie pożarowe i wybuchowe - z podziałem na kategorie (GOST 12.1.004-91, ONTP 24-96):

• kategoria A (wybuchowa i niebezpieczna pożarowo) - gazy łatwopalne, ciecze łatwopalne o temperaturze zapłonu poniżej 28°C w ilościach wystarczających do utworzenia zespołów paliwowych i powietrznych materiałów wybuchowych o nadciśnieniu większym niż 5 kPa;
• kategoria B (wybuchowa i niebezpieczna pożarowo) - palne pyły, włókna, ciecze łatwopalne o temperaturze zapłonu powyżej 28°C w ilości wystarczającej do wytworzenia wybuchowej gorącej wody i materiałów wybuchowych unoszących się w powietrzu o nadciśnieniu większym niż 5 kPa;
• kategorie B1...B4 (niebezpieczne pożarowo) - materiały łatwopalne i trudnopalne, które mogą palić się jedynie w kontakcie z wodą, tlenem z powietrza lub innymi substancjami;
• kategoria G - materiały niepalne w stanie gorącym, podczas przetwarzania których wydziela się energia świetlna, iskry lub płomienie;
• kategoria D - przedsiębiorstwa zajmujące się obróbką na zimno i magazynowaniem metali i innych materiałów ognioodpornych.

Spalanie - reakcja utleniania chemicznego, podczas której wydzielają się duże ilości ciepła i światła. Spalanie wymaga obecności substancji palnej, utleniacza (tlen, chlor, fluor, tlenki azotu, brom) i źródła zapłonu (impuls).

Spalanie może być jednorodne (substancje wyjściowe mają ten sam stan skupienia: spalanie gazów) lub heterogeniczne (substancje wyjściowe mają różne stany skupienia: substancje palne stałe lub ciekłe). W zależności od prędkości rozprzestrzeniania się płomienia spalanie dzieli się na deflagrację (kilka metrów na sekundę), wybuch (dziesiątki metrów na sekundę) lub detonację (tysiące metrów na sekundę). Pożary charakteryzują się spalaniem deflagracyjnym.

Istnieją trzy rodzaje samoprzyspieszenia reakcji spalania chemicznego: termiczne, łańcuchowe i kombinowane. Rzeczywiste procesy spalania przebiegają według połączonego mechanizmu samoprzyspieszenia (łańcuchowo-termicznego).

Proces spalania składa się z kilku etapów:

• flash - szybkie spalanie mieszaniny palnej bez tworzenia się sprężonych gazów;
• zapłon - wystąpienie spalania pod wpływem źródła zapłonu;
• zapłon - zapłon z pojawieniem się płomienia;
• samozapłon to zjawisko gwałtownego wzrostu szybkości reakcji egzotermicznej, prowadzącej do spalania przy braku źródła zapłonu;
• samozapłon - samozapłon z pojawieniem się płomienia;
• eksplozja - niezwykle szybka przemiana chemiczna, której towarzyszy uwolnienie energii i utworzenie się sprężonych gazów zdolnych do wytworzenia pracy mechanicznej.

W zależności od źródła zapłonu (impulsu) procesy samozapłonu można podzielić na termiczne, mikrobiologiczne i chemiczne.

Główne wskaźniki zagrożenia pożarowego i wybuchowego:

Temperatura zapłonu to najniższa temperatura substancji palnej, w której nad jej powierzchnią tworzą się pary (gazy), które mogą zapalić się od źródła zapłonu. Jednak tempo ich powstawania jest nadal niewystarczające do późniejszego spalania. Temperatura zapłonu par: dwusiarczek węgla -45°C, benzyna -ZGS, olej -2GS, aceton -20°C, dichloroetan +8°C, terpentyna +32°C, alkohol +35°C, nafta +45°C, gliceryna + 17b°C. Ciecze o temperaturze zapłonu poniżej +45°C nazywane są łatwopalnymi, a powyżej - palnymi.

Temperatura samozapłonu to najniższa temperatura, w której następuje gwałtowny wzrost szybkości reakcji egzotermicznej przy braku źródła zapłonu, co kończy się stabilnym spalaniem.

Temperatura zapłonu. W tej temperaturze substancja palna wydziela łatwopalne pary (gazy) z szybkością wystarczającą (po zapłonie substancji) do stabilnego spalania. Temperaturowe granice palności to temperatury, w których nasycone pary substancji tworzą w danym środowisku utleniającym stężenia równe odpowiednio dolnej lub górnej granicy palności.

Temperatury zapłonu, samozapłonu i zapłonu substancji łatwopalnych określa się eksperymentalnie lub metodą obliczeniową (GOST 12.1.044-89); dolne i górne granice stężeń - eksperymentalnie lub kierując się „Obliczaniem głównych wskaźników zagrożenia pożarowego i wybuchowego substancji i materiałów”.

Zagrożenie pożarowe i wybuchowe OE zależy od parametrów zagrożenia pożarowego i ilości materiałów stosowanych w procesach technologicznych, cech konstrukcyjnych i trybów pracy urządzeń, obecności źródeł zapłonu oraz warunków szybkiego rozprzestrzeniania się ognia. Rozprzestrzenianie się pożarów i ich przekształcenie w pożary ciągłe zależy od gęstości zabudowy, zniszczeń i innych czynników.

Zagrożenie pożarowe substancji charakteryzuje się liniową (cm/s) lub masową (g/s) szybkością spalania, a także maksymalną zawartością tlenu. Podczas spalania ciał stałych szybkość przedostawania się składników lotnych jest bezpośrednio związana z intensywnością wymiany ciepła w strefie kontaktu płomienia z powierzchnią stałą. Masowe tempo spalania (g/m²*c) zależy od przepływu ciepła z powierzchni, właściwości fizykochemicznych paliwa stałego i wyraża się wzorem:

gdzie V jest masową szybkością wypalania materiału, g/m²*Z; - przepływ ciepła ze strefy spalania do paliwa stałego, kW/m²; Q - straty ciepła paliwa stałego do otoczenia, kW/m²; - ilość ciepła potrzebna do wytworzenia substancji lotnych, kJ/g.

Przepływ ciepła ze strefy spalania do paliwa stałego zależy od energii wytworzonej w procesie spalania oraz od warunków wymiany ciepła na granicy spalania i w strefie kontaktu paliwa stałego z otoczeniem.

Sytuacja pożarowa i dynamika jej rozwoju zależą od:

• impuls zapłonu;
• zagrożenie pożarowe OE;
• odporność ogniowa konstrukcji i jej elementów;
• gęstość zabudowy w obszarze pożaru;
• warunki pogodowe, zwłaszcza siła i kierunek wiatru.

W OE wiele procesów technologicznych odbywa się w temperaturach znacznie wyższych od temperatury otoczenia. Ogrzewane powierzchnie emitują strumienie energii promieniowania, które mogą powodować negatywne skutki. Czas trwania napromieniowania cieplnego człowieka bez zauważalnych konsekwencji zależy od ilości ciepła wytworzonego (J/s) przez jego ciało. Aby procesy fizjologiczne u człowieka przebiegały normalnie, wytworzone w nim ciepło musi zostać całkowicie usunięte do otoczenia. Nadmiar zewnętrznego promieniowania cieplnego może prowadzić do przegrzania organizmu, utraty przytomności, oparzeń lub śmierci. Temperatura skóry odzwierciedla reakcję organizmu na ekspozycję na czynniki termiczne. Jeśli wymiana ciepła jest niewystarczająca, wówczas wzrasta temperatura narządów wewnętrznych (charakteryzująca się pojęciem „gorąco”). Energia cieplna, zamieniając się na energię promieniowania na gorącej powierzchni (źródle ognia), przekazywana jest – podobnie jak światło – do innego ciała o niższej temperaturze. Tutaj energia promieniowania jest pochłaniana i przekształcana z powrotem w ciepło.

Maksymalna temperatura wdychanego powietrza, przy której człowiek może oddychać jeszcze przez kilka minut bez specjalnego wyposażenia ochronnego, wynosi 110°C. Tolerancja człowieka na wysoką temperaturę zależy od wilgotności i szybkości przepływu powietrza: im wyższa wilgotność, tym mniej potu wyparowuje w jednostce czasu, czyli ciało szybciej się przegrzewa. Gdy temperatura otoczenia przekracza 30°C, pot nie paruje, lecz spływa kroplami, co znacznie ogranicza wymianę ciepła.

Wpływ wysokiej temperatury na drewno:

• 110°С - wilgoć jest usuwana (drewno wysycha);
• 150°C – rozpoczyna się wydzielanie lotnych produktów rozkładu termicznego, zmienia się jego kolor (ciemnieje);
• 200°C - to samo co 150°C, ale drewno staje się brązowe;
• 300°C – znaczne wydzielanie się produktów gazowych zdolnych do samozapłonu, drewno zaczyna się tlić;
• 400°C - to samo co 300°C, ale drewno zapala się samoistnie.

Przy samodzielnym spalaniu w ogniu, liniowa szybkość spalania drewna dla przedmiotów cienkich (do 20 mm) wynosi około 1 mm/min, dla grubszych – 0,63 mm/min.

Ciężki beton w temperaturze około 300°C przybiera różowy odcień, w temperaturze 600°C staje się czerwonawy z pojawieniem się mikropęknięć, a w temperaturze 1000°C kolor staje się bladoszary, a cząstki wypalają się. Ze względu na różnicę współczynników rozszerzalności jego składników szerokość pęknięć w betonie sięga 1 mm. Wybuchowe zniszczenie betonu w wyniku pożaru obserwuje się w elementach sprężonych i cienkościennych, zwłaszcza o dużej zawartości wilgoci, w temperaturze 700...900°C.

Konstrukcje stalowe w temperaturze 650°C tracą nośność, odkształcają się, zmieniają właściwości fizykochemiczne, a w temperaturze 1400...1500°C topią się.

Jeśli temperatura nagrzewanej powierzchni jest niższa niż 500°C, wówczas dominuje promieniowanie cieplne (podczerwone), a przy temperaturach powyżej 500°C występuje promieniowanie podczerwone światła widzialnego i ultrafioletowego. Promienie podczerwone wywierają na człowieka głównie działanie termiczne, co prowadzi do zmniejszenia nasycenia krwi tlenem, obniżenia ciśnienia żylnego oraz zaburzeń pracy układu sercowo-naczyniowego i nerwowego. Całkowita ilość ciepła pochłonięta przez ciało zależy od powierzchni i właściwości napromienianej powierzchni, temperatury źródła promieniowania oraz odległości od niego.

Do scharakteryzowania promieniowania cieplnego stosuje się pojęcie „intensywności oddziaływania termicznego”. Jest to moc strumienia promieniowania na jednostkę napromieniowanej powierzchni. Naświetlanie o natężeniu do 350 W/m² nie powoduje dyskomfortu, do 1050 W/m² - już po kilku minutach w miejscu naświetlania pojawia się uczucie pieczenia, a temperatura skóry w tym miejscu może wzrosnąć o 10°C. Przy naświetlaniu z intensywnością do 1400 W/m² Częstość tętna wzrasta do 3500 W/m² - możliwe są już oparzenia. Bolesne odczucia pojawiają się przy temperaturze skóry około 45°C.

Głównym parametrem charakteryzującym szkodliwe działanie promieniowania świetlnego jest impuls świetlny "I". Jest to ilość energii świetlnej spadającej w ciągu całego czasu świecenia ognistego o 1m² oświetlaną powierzchnię prostopadle do kierunku promieniowania. Impuls świetlny mierzony jest w J/m² lub kcal/cm². Promieniowanie świetlne powoduje oparzenia odsłoniętych obszarów ciała, uszkodzenie oczu (tymczasowe lub całkowite) oraz pożary.

W zależności od wielkości impulsu świetlnego istnieją oparzenia o różnym stopniu.

Oparzenia I stopnia są spowodowane impulsem świetlnym równym 1...2 kcal/cm² (84...168 kJ/m²)²). W tym przypadku obserwuje się zaczerwienienie skóry. Leczenie zwykle nie jest wymagane.

Oparzenia I stopnia są spowodowane impulsem świetlnym równym 2...5 kcal/cm² (210...336 kJ/m²)²). Na skórze tworzą się pęcherze wypełnione przezroczystym, białym płynem. Jeśli obszar oparzenia jest duży, osoba może stać się niezdolna do pracy i wymagać leczenia. Powrót do zdrowia może nastąpić nawet w przypadku oparzenia do 60% powierzchni skóry.

Oparzenia III stopnia obserwuje się przy wartości impulsu świetlnego 3...9 kcal/cm². (368...630 kJ/m²)²). Następnie następuje martwica skóry z uszkodzeniem listka zarodkowego i powstawaniem wrzodów. Wymagane jest długotrwałe leczenie.

Oparzenia IV stopnia występują przy impulsie świetlnym powyżej 4 kcal/cm² (630 kJ/m²). Dochodzi do martwicy głębszych warstw tkanek (tkanki podskórnej, mięśni, ścięgien, kości).

Kiedy dotknięty jest duży obszar ciała, następuje śmierć. Stopień oparzeń obszarów ciała zależy od charakteru odzieży: jej koloru, gęstości, grubości i szczelności do ciała.

W atmosferze energia promieniowania ulega osłabieniu w wyniku pochłaniania lub rozpraszania światła przez cząsteczki dymu, kurzu i krople wilgoci, dlatego brany jest pod uwagę stopień przezroczystości atmosfery. Promieniowanie świetlne padające na obiekt jest częściowo pochłaniane lub odbijane. Część promieniowania przechodzi przez przezroczyste przedmioty: szkło okienne przepuszcza do 90% energii promieniowania świetlnego, co może spowodować pożar w pomieszczeniu w wyniku zamiany energii świetlnej na ciepło. W ten sposób pożary powstają w miastach i ośrodkach terytorialnych. Szybkość rozprzestrzeniania się pożarów w mieście zależy od charakteru zabudowy i prędkości wiatru. Przy prędkości wiatru około 6 m/s w mieście z domami murowanymi ogień rozprzestrzenia się z prędkością około 100 m/h; dla budynków palnych – do 300 m/h, a na terenach wiejskich powyżej 900 m/h. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę obecność materiałów palnych wokół budynków (papa, papier, słoma, torf, trzcina, drewno, produkty naftowe), ich grubość i wilgotność.

Pożary są najniebezpieczniejszą i najpowszechniejszą katastrofą. Mogą wybuchać na obszarach zaludnionych, w lasach, w obiektach przemysłowych, w kopalniach torfu, w obszarach wydobycia gazu i ropy, w komunikacji energetycznej, w transporcie, ale szczególnie często powstają w wyniku nieostrożnego obchodzenia się z ogniem przez ludzi.

Podstawowe znaczenie przywiązuje się do umiejętności kompetentnego wdrożenia podczas gaszenia pożaru zasady gaszenia pożaru:

• odizolowanie źródła spalania od utleniaczy, zmniejszenie ich stężenia poprzez rozcieńczenie gazami niepalnymi do wartości, przy której proces spalania nie może nastąpić;
• chłodzenie centrum spalania;
• zahamowanie (spowolnienie) szybkości reakcji w płomieniu;
• mechaniczne rozbicie płomienia pod wpływem eksplozji, strumienia gazu lub wody;
• stworzenie warunków do stłumienia pożaru: można na przykład zmusić płomień do rozprzestrzenienia się wąskimi kanałami.

Głównym środkiem gaśniczym jest woda. Jest tani, chłodzi strefę spalania, a para powstająca w wyniku odparowania wody rozrzedza medium spalania. Woda działa także mechanicznie na palącą się substancję, tzn. rozbija płomień. Objętość wytworzonej pary jest 1700 razy większa niż objętość zużytej wody. Nie zaleca się gaszenia cieczy łatwopalnych wodą, gdyż może to znacznie zwiększyć obszar pożaru i spowodować zanieczyszczenie zbiorników wodnych. Używanie wody do gaszenia sprzętu pod napięciem jest niebezpieczne, aby uniknąć porażenia prądem.

Do gaszenia pożarów stosuje się wodne instalacje gaśnicze, wozy strażackie lub dysze wodne. Woda dostarczana jest do nich z wodociągów poprzez hydranty przeciwpożarowe lub krany, przy czym należy zapewnić stałe i wystarczające ciśnienie wody w sieci wodociągowej. Do gaszenia pożarów wewnątrz budynków stosuje się hydranty wewnętrzne, do których podłącza się węże strażackie. Instalacje tryskaczowe i zraszające służą do automatycznego gaszenia wodą.

instalacje tryskaczowe - jest to rozgałęziony system rur wypełnionych wodą, który wyposażony jest w głowice zraszaczy, których wyloty uszczelnione są niskotopliwą masą (obliczoną dla temperatur 72, 93, 141 lub! 182°C). W przypadku pożaru otwory te odlutowują się i nawadniają strefę bezpieczeństwa wodą.

Instalacje zalewowe - jest to system rurociągów wewnątrz budynku, na którym instalowane są specjalne głowice (zraszacze) o średnicach wylotów typu łopatkowego lub rozetowego 8, 10 i 13 mm, zdolne do nawadniania do 12 m² podłoga. Zraszacz zalewowy ze szczelinami śrubowymi pozwala na uzyskanie wody atomizowanej o drobniejszym rozproszeniu, a przy wysokości 5,2 m jest w stanie nawadniać do 210 m² piętro.

Służy do gaszenia substancji stałych i płynnych piana. O ich właściwościach gaśniczych decyduje współczynnik rozszerzalności (stosunek objętości piany do objętości jej fazy ciekłej), trwałość, dyspergowalność i lepkość. W zależności od warunków i sposobu odbioru pianka może być:

• substancja chemiczna to stężona emulsja tlenku węgla w wodnym roztworze soli mineralnych;
• powietrzno-mechaniczny (krotność 5...10), który otrzymuje się z 5% wodnych roztworów środków spieniających.

Do gaszenia pożarów gazami stosuje się dwutlenek węgla, azot, argon, gazy spalinowe i parę wodną. Ich działanie gaśnicze polega na rozrzedzeniu powietrza, czyli zmniejszeniu stężenia tlenu. Przy zerowej temperaturze i ciśnieniu 36 atm. Z 1 litra ciekłego dwutlenku węgla powstaje 500 litrów dwutlenku węgla. Do gaszenia pożarów stosuje się gaśnice na dwutlenek węgla (OU-5, OU-8, UP-2m), jeśli cząsteczki płonącej substancji obejmują tlen, metale alkaliczne i metale ziem alkalicznych. Gaz w gaśnicy jest pod ciśnieniem do 60 atm. Do gaszenia instalacji elektrycznych należy stosować gaśnice proszkowe (OP-1, OP-10), których ładunek składa się z wodorowęglanu sodu, talku oraz stearatorów żelaza i aluminium.

Gaszenie parą stosuje się do gaszenia małych pożarów na terenach otwartych, w zamkniętych aparatach i przy ograniczonej wymianie powietrza. Stężenie pary wodnej w powietrzu powinno wynosić około 35% objętościowych.

Kompozycje inhibitorów gaśniczych na bazie węglowodorów nasyconych, w których jeden lub więcej atomów zastąpiono atomami halogenu, znalazły szerokie zastosowanie w walce z pożarami. Skutecznie hamują reakcje w płomieniu, wnikając w niego w postaci kropelek. Niska temperatura zamarzania pozwala na stosowanie tych związków w temperaturach poniżej zera. Stosuje się także kompozycje proszkowe na bazie nieorganicznych soli metali alkalicznych.

Materiały wybuchowe - są to związki lub mieszaniny chemiczne zdolne do szybkiej przemiany chemicznej z utworzeniem silnie ogrzanych gazów, które na skutek rozszerzania się i ogromnego ciśnienia są w stanie wytworzyć pracę mechaniczną.

Materiały wybuchowe można podzielić na grupy:

• inicjatory, które mają ogromną wrażliwość na wpływy zewnętrzne (uderzenie, przebicie, ciepło) i służą do detonacji głównego ładunku wybuchowego;
• piaskowanie - mniej wrażliwe na wpływy zewnętrzne. Mają zwiększoną moc i są osłabiane w wyniku detonacji;
• paliwo - są to proch strzelniczy, którego główną formą przemiany chemicznej jest spalanie. Może być stosowany do operacji śrutowania.

Charakterystyka materiałów wybuchowych:

• wrażliwość na wpływy zewnętrzne (wstrząs, światło, ukłucie);
• ciepło przemiany podczas wybuchu;
• prędkość detonacji;
• brisance (moc), która zależy od prędkości detonacji;
• wybuchowość (operacyjność).

Pożary i eksplozje są często spowodowane tworzeniem się mieszanin paliwa, pary lub pyłu i powietrza. Wybuchy takie powstają na skutek zniszczenia zbiorników z gazem, łączności, bloków, rurociągów czy linii technologicznych. Szczególnie niebezpiecznym potencjalnym źródłem wybuchu mogą być przedsiębiorstwa o wysokim zagrożeniu pożarowym i wybuchowym kategorii A i B [46]. W przypadku zniszczenia jednostek lub komunikacji nie można wykluczyć wypływu gazów lub skroplonych produktów węglowodorowych, co prowadzi do powstania mieszaniny wybuchowej lub stwarzającej zagrożenie pożarowe. Eksplozja takiej mieszaniny następuje przy pewnym stężeniu gazu w powietrzu. Na przykład, jeśli na 1 m³ powietrze zawiera 21 litrów propanu, wówczas możliwa jest eksplozja, jeśli 95 litrów - pożar.

Znaczna liczba wypadków jest związana z wyładowaniami elektrostatycznymi. Jedną z przyczyn jest elektryfikacja cieczy i ciał stałych podczas ich transportu rurociągami, gdy natężenie pola elektrycznego może osiągnąć 30 kV/cm. Należy wziąć pod uwagę, że różnica potencjałów między ciałem ludzkim a metalowymi częściami sprzętu może sięgać kilkudziesięciu kilowoltów.

Silne eksplozje mieszanin pyłowo-powietrznych (DAM) poprzedzone są zwykle lokalnymi uderzeniami wewnątrz urządzenia, podczas których pył ulega zawieszeniu, tworząc stężenie wybuchowe. Dlatego w urządzeniach zamkniętych konieczne jest stworzenie środowiska obojętnego, zapewnienie wystarczającej wytrzymałości urządzenia i obecność zabezpieczenia awaryjnego. Do 90% wypadków wiąże się z wybuchem mieszanin parowo-gazowych (VGM), natomiast do 60% takich wybuchów ma miejsce w zamkniętych urządzeniach i rurociągach.

W pewnych warunkach acetylen może ulegać wybuchowemu rozkładowi przy braku środków utleniających. Wydzielona w tym przypadku energia (8,7 MJ/kg) wystarczy do ogrzania produktów reakcji do temperatury 2800°C. Podczas eksplozji prędkość rozprzestrzeniania się płomienia sięga kilku metrów na sekundę. Ale w przypadku acetylenu możliwa jest opcja, gdy część gazów pali się, a reszta ulega kompresji i detonacji. W takim przypadku ciśnienie może wzrosnąć setki razy. Temperatura samozapłonu acetylenu zależy od jego ciśnienia (tabela 3.1).

Tabela 3.1. Temperatura samozapłonu acetylenu

Najbardziej niebezpiecznymi urządzeniami i rurociągami w obsłudze jest acetylen pod wysokim ciśnieniem (0,15-2,5 MPa), ponieważ przypadkowe przegrzanie może spowodować eksplozję, która w przypadku długiego rurociągu zamienia się w detonację. Maksymalna prędkość rozprzestrzeniania się płomienia podczas spalania mieszaniny acetylen-powietrze zawierającej acetylen 9,4% (objętościowo) wynosi 1,69 m/s. Mieszanka acetylenu z chlorem i innymi utleniaczami może eksplodować pod wpływem źródła światła. W związku z tym zabrania się rozbudowy budynków, w których acetylen wykorzystywany jest do produkcji chloru, skraplania i separacji powietrza.

Często podczas ręcznego otwierania żelaznych beczek zawierających węglik wapnia powstają iskry, co prowadzi do eksplozji. Ponadto należy zawsze brać pod uwagę możliwość zawilgocenia bębna.

Kiedy eksploduje zespół paliwowy, powstaje uszkodzenie z falą uderzeniową i promieniowaniem świetlnym („kula ognia”). W źródle wybuchu zespołu paliwowego można wyróżnić trzy sferyczne strefy (rys. 3.1).

Ryż. 3.1. Strefy w uszkodzeniu skupiają się podczas eksplozji zespołów paliwowych. R₁R₂R₃, - promienie zewnętrznych granic odpowiednich stref

Ryż. 3.2. Zależność promienia zewnętrznej granicy strefy działania nadciśnienia od ilości wybuchowej mieszaniny gazowo-powietrznej

Strefa I to strefa fali detonacyjnej. Znajduje się w chmurze eksplozji. Promień strefy określa się według wzoru:

gdzie r₁ - promień strefy I, m; - masa skroplonego gazu, m.

W strefie I nadciśnienie można uznać za stałe i równe 1700 kPa.

Strefa II to strefa działania produktów wybuchu, która obejmuje cały obszar rozprzestrzeniania się produktów wybuchu zespołu paliwowego w wyniku jego detonacji. Promień strefy II jest 1,7 razy większy niż promień strefy I, czyli R₂= 1,7R₁, a w miarę oddalania się nadciśnienie spada do 300 kPa.

Strefa III – obszar zasięgu podmuchu powietrza. W tym miejscu tworzy się front podmuchu powietrza. Wielkość nadciśnienia określa się według wykresu rys. 3.2.

fala uderzeniowa (podmuch powietrza) jest najsilniejszym czynnikiem niszczącym eksplozję. Powstaje w wyniku kolosalnej energii uwolnionej w centrum eksplozji, co prowadzi do powstania tutaj ogromnej temperatury i ciśnienia. Gorące produkty wybuchu, szybko się rozszerzając, powodują ostry cios w otaczające warstwy powietrza, sprężając je do znacznego ciśnienia i gęstości, podgrzewając je do wysokiej temperatury. Taka kompresja zachodzi we wszystkich kierunkach od środka eksplozji, tworząc czoło podmuchu powietrza. W pobliżu środka wybuchu prędkość propagacji podmuchu w powietrzu jest kilkakrotnie większa niż prędkość dźwięku. Ale w miarę jak się porusza, prędkość jego rozprzestrzeniania się maleje. Zmniejsza się również ciśnienie z przodu. W warstwie sprężonego powietrza, zwanej fazą sprężania podmuchu powietrza (rys. 3.3), obserwuje się największe skutki destrukcyjne. W miarę ruchu ciśnienie we froncie podmuchu powietrza spada i w pewnym momencie osiąga ciśnienie atmosferyczne, ale będzie nadal spadać ze względu na spadek temperatury. W takim przypadku powietrze zacznie poruszać się w przeciwnym kierunku, to znaczy w kierunku środka eksplozji. Ta strefa niskiego ciśnienia nazywana jest strefą rozrzedzania.

Parametry nadmuchu powietrza

1. Nadmierne ciśnienie (patrz rys. 3.2). Określane na podstawie różnicy pomiędzy rzeczywistym ciśnieniem powietrza w danym punkcie a ciśnieniem atmosferycznym (P_Chata = P_ф - R_bankomat,). Mierzone w kg/cm² lub paskale (1 kg/cm² = 100 kPa). Kiedy front podmuchu powietrza przechodzi, nadciśnienie oddziałuje na człowieka ze wszystkich stron.

2. Ciśnienie powietrza przy dużej prędkości (obciążenie dynamiczne). Ma efekt rzucania. Mierzone w kg/cm² lub Paskale. Łączne oddziaływanie tych dwóch parametrów podmuchu powietrza prowadzi do zniszczenia obiektów i ofiar.

3. Czas propagacji w powietrzu (T_р, Z).

4. Czas trwania fazy kompresji na obiekcie (T_р, Z). Nadmierne ciśnienie w czole podmuchu powietrza (P_Chata, kPa) można wyznaczyć ze wzoru

gdzie jest ekwiwalent TNT materiałów wybuchowych, kg; R to odległość od centrum wybuchu, m.

Ciśnienie prędkości powietrza zależy od prędkości i gęstości powietrza za frontem podmuchu powietrza i wynosi:

gdzie V to prędkość cząstek powietrza za frontem podmuchu powietrza, m/s; ρ - gęstość powietrza za frontem podmuchu powietrza, kg/m³.

Ryż. 3.3. Fazy ​​i front nadmuchu powietrza

Oddziaływanie podmuchu powietrza na człowieka może być pośrednie lub bezpośrednie. W przypadku uszkodzeń pośrednich, podmuchy powietrza, niszczenia budynków, powodują ruch ogromnej ilości cząstek stałych, odłamków szkła i innych przedmiotów o masie do 1,5 g z prędkością do 35 m/s. Zatem przy nadciśnieniu około 60 kPa gęstość takich niebezpiecznych cząstek sięga 4500 sztuk/m². Największą liczbę ofiar stanowią ofiary pośredniego narażenia na podmuchy powietrza.

W przypadku bezpośredniego uderzenia podmuchy powietrza powodują bardzo poważne, ciężkie, umiarkowane lub lekkie obrażenia ludzi.

Wyjątkowo poważne obrażenia (zwykle nie do pogodzenia z życiem) powstają pod wpływem nadmiernego ciśnienia większego niż 100 kPa.

Do poważnych obrażeń (ciężkie stłuczenie ciała, uszkodzenie narządów wewnętrznych, utrata kończyn, silne krwawienie z nosa i uszu) dochodzi przy nadciśnieniu rzędu 100...60 kPa.

Do urazów o umiarkowanym nasileniu (wstrząśnienia mózgu, uszkodzenia słuchu, krwawienia z nosa i uszu, zwichnięcia) dochodzi przy nadciśnieniu rzędu 60...40 kPa.

Drobne urazy (siniaki, zwichnięcia, chwilowy ubytek słuchu, ogólne stłuczenie) obserwuje się przy nadciśnieniu 40...20 kPa.

Te same parametry podmuchu powietrza prowadzą do zniszczenia, którego charakter zależy od obciążenia wytworzonego przez podmuch powietrza i reakcji obiektu na działanie tego ładunku. Uszkodzenia obiektów spowodowane podmuchami powietrza można scharakteryzować na podstawie stopnia ich zniszczenia.

Strefa całkowitego zniszczenia. Niemożliwe jest przywrócenie zniszczonych obiektów. Masowa śmierć wszystkich żywych istot. Zajmuje do 13% całej powierzchni zmiany chorobowej. Tutaj całkowicie zniszczone zostały budynki, do 50% schronów przeciwradiacyjnych (PRU), do 5% schronów i komunikacja podziemna. Na ulicach tworzy się ciągły gruz. Pożary ciągłe nie powstają z powodu poważnych zniszczeń, zerwania płomienia przez falę uderzeniową, rozproszenia zapalonych gruzów i ich zasypania ziemią. Strefa ta charakteryzuje się wartością nadciśnienia przekraczającą 50 kPa.

Strefa poważnych uszkodzeń zajmuje powierzchnię do 10% zmiany. Obiekty uległy znacznemu zniszczeniu, schrony i sieci energetyczne zostały zachowane, a 75% schronów zachowało swoje właściwości ochronne. Istnieją lokalne gruzy i obszary ciągłych pożarów. Strefę charakteryzuje nadciśnienie o wartości 0,3...0,5 kg/cm² (30...50 kPa).

Strefa średnich obrażeń obserwowano przy nadciśnieniu 0,2...0,3 kg/cm² (20...30 kPa) i zajmuje powierzchnię do 15% zmiany. Budynki doznały umiarkowanych uszkodzeń, natomiast struktury zabezpieczające i sieci użyteczności publicznej zostały zachowane. Mogą wystąpić lokalne gruzy, obszary ciągłych pożarów i ogromne straty sanitarne wśród niechronionej ludności.

Strefa słabych uszkodzeń charakteryzuje się nadciśnieniem 0,1...0,2 kg/cm² (10...20 kPa) i zajmuje do 62% dotkniętego obszaru. Budynki ulegają drobnym uszkodzeniom (zniszczenie przegród, drzwi, okien), może dojść do izolowanego gruzu, pożaru, a ludzie mogą zostać ranni.

Autorzy: Grinin A.S., Novikov V.N.

 Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Podstawy bezpiecznego życia:

▪ Fizjologiczne skutki warunków meteorologicznych na ludzi

▪ Urazy drogowe. Zasady ostrzeżeń

▪ Istota i cechy charakterystyczne wojen lokalnych i regionalnych konfliktów zbrojnych

Zobacz inne artykuły Sekcja Podstawy bezpiecznego życia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum LG opatentowało smartfon z potrójnym aparatem do selfie 14.10.2018 Urząd Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych (USPTO) przyznał LG patent na smartfon z nietypową konfiguracją przedniej i tylnej kamery. Dokument nosi ogólną nazwę „Telefon komórkowy” (Telefon komórkowy). Patent należy do klasy design, więc zawiera jedynie opis wyglądu urządzenia. Szczegóły techniczne niestety nie są podane. Sądząc po opublikowanych zdjęciach, smartfon otrzyma potrójny przedni aparat. Co więcej, jego moduły optyczne zostaną umieszczone w otworach bezpośrednio w wyświetlaczu. Z tyłu obudowy zmieści się poczwórny aparat. Póki co nie jest jednak jasne, ile czujników LG zamierza zastosować w tym urządzeniu. Całkiem możliwe, że aparat otrzyma trzy czujniki i lampę błyskową. Z tyłu zostanie również umieszczony skaner linii papilarnych w celu identyfikacji użytkownika za pomocą odcisków palców.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Corning Gorilla Glass do samochodów

▪ zaolejona woda

▪ Projektor Fengmi Laser TV C3 o ultrakrótkim rzucie

▪ Jednoukładowy system Wi-Fi MT7628 2T2R 802.11n

▪ Sprawność neuronowa jako cecha poziomu inteligencji

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Baterie, ładowarki. Wybór artykułów

▪ artykuł W dniach zwątpienia, w dniach bolesnych przemyśleń. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czy to prawda, że ​​w 1576 roku doszło do spotkania Królowej Piratów z Królową Anglii? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Santalum biały. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Nadajnik radiowy z FM w zakresie częstotliwości VHF 61-73 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacz laboratoryjny, 220/0-20 V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024