Методички / Пожарная безопасность

41

Взданиях I-III степеней огнестойкости не допускается выполнять из горючих и трудногорючих материалов облицовку внешних поверхностей наружных стен.

Дверцы встроенных шкафов для размещения пожарных кранов допус- кается выполнять из горючих материалов.

Встенах, перегородках, перекрытиях и покрытиях зданий не допуска- ется предусматривать пустоты, ограниченные горючими материалами, за ис- ключением пустот:

• в деревянных конструкциях перекрытий и покрытий, разделенных

глухими диафрагмами на участки площадью не более 54 м2, а также по кон- туру внутренних стен;

•между стальным или алюминиевым профилированным листом и па- роизоляцией при условии, что за пароизоляцией расположен утеплитель из негорючего или трудногорючего материала. При утеплителе из горючих ма- териалов (в том числе без пароизоляции) эти пустоты по торцам листов должны быть заполнены негорючим или трудногорючим материалом на дли- ну не менее 25 см;

•между не распространяющими огонь конструкциями и их облицов- ками из горючих материалов со стороны помещений при условии разделения

этих пустот глухими диафрагмами на участки площадью не более 3 м2;

• между облицовками из горючих материалов и наружными поверхно- стями стен одноэтажных зданий высотой от уровня земли до карниза не бо-

лее 6 м и площадью застройки не более 300 м2 при условии разделения этих

пустот глухими диафрагмами на участки площадью не болев 7,2 м2. Глухие диафрагмы допускается выполнять из горючих материалов.

Легкосбрасываемые конструкции

Распространение взрывного горения в производственном помещении, сопровождающееся повышением давления, нередко приводит к разрушению элементов оборудования и строительных конструкций.

Практика эксплуатации взрывоопасных производств показала, что об- разование взрывоопасных концентраций смесей происходит довольно быстро и не всегда представляется возможным избежать возникновения взрыва. По- этому наравне с мерами по предотвращению взрыва технологического по- рядка принимают меры по защите зданий и оборудования от разрушения в случае возникновения взрыва.

Давление, развивающееся при взрыве, почти всегда выше давления, ко- торое могут выдержать ограждающие конструкции зданий, поэтому послед- ние разрушаются. Наличие строительных конструкций различной прочности обусловливает неодновременное их разрушение. В случае когда ограждаю- щие конструкции зданий могут легко вскрываться или разрушаться, давление значительно снижается.

42

По разрушающему воздействию на строительные конструкции и обо- рудование взрывы можно разделить на следующие группы: взрывы внутри помещений без разрушения строительных конструкций и оборудования, с полным разрушением конструкций и оборудования и с частичным разруше- нием строительных конструкций соседних зданий.

В нашей стране требования к проектированию зданий (цехов) с произ- водствами, где обращаются взрывопожароопасные вещества, регламентиру- ются строительными нормами, правилами устройства электроустановок, пра- вилами изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудова- ния (ПИВРЭ) и др.

Устройство противовзрывной защиты заключается в том, что часть наружных ограждающих конструкций зданий или помещений категорий А или Б проектируются легкосбрасываемыми. В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать остекленные окна и фонари. При недостаточной площади остекления допускается для этого использовать конструкции покрытий и кровли из стальных, алюминиевых и асбестоце- ментных листов. Площадь легкосбрасываемых конструкций следует расчи- тывать. При отсутствии расчетных данных эта площадь должна составлять не

менее 0.05 м2 на 1 м2 объема помещения категории А и не менее 0.03 м2 – помещения категории Б. Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно) 0.8; 1 и 1.5 м2. Армированное стекло к легкосбрасываемым конструкциям не относится.

Дымоудаление

Аварийная вентиляция для удаления дыма при пожаре (противодымная вентиляция) предусматривается для обеспечения безопасной эвакуации лю- дей из помещений здания в начальной стадии пожара.

Вытяжную противодымную вентиляцию следует предусматривать для удаления дыма:

-из коридоров или холлов (на путях эвакуации) всех этажей админист- ративно-бытовых и производственных зданий высотой более 30 м от земли;

-из каждого производственного и складского помещения (с постоян- ными рабочими местами) без естественного освещения;

-из каждого помещения без естественного освещения площадью 50 м2

иболее, предназначенного для хранения или переработки горючих.

Расход дыма Qд , удаляемого непосредственно из помещения кг/ч, сле- дует рассчитывать или принимать равным Qд = 1.1QSдв , где Q – расход воз- духа, поступающего в горящее помещение, равный 18, 14 или 9 тыс. кг/ч на 1 м2 дверей эвакуационных выходов из помещения при одной, двух или трех и большем числе последовательно расположенных дверей на пути эвакуации; Sдв – площадь дверей помещения, м2.

43

Складское хозяйство

При хранении веществ и материалов на складах для обеспечения по- жарной безопасности необходимо соблюдать порядок совместного хранения веществ и материалов, регламентируемый ГОСТ 12.1.004 – 91 и приведен- ный в табл. 15.

Проектирование складских зданий и помещений, предназначенных для хранения веществ, материалов, продукции и сырья, не требующих особых строительных мероприятий для сохранения заданных параметров внутренней среды, регламентируется СНиП 2.11.01 – 85 “Складские здания”.

44

*Вещества данной группы не допускаются к совместному хранению с веществами следующих групп.

Здания и помещения складов в зависимости от хранимых веществ, ма- териалов, продукции, сырья и их упаковки по взрывопожарной и пожарной опасности подразделяются на категории А, Б, В и Д.

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ КАК ИСТОЧНИК ПОЖАРА

Электрооборудование должно рассматриваться как возможный инициа- тор воспламенения, причем с двух точек зрения. Во-первых, горение может происходить внутри электротехнических изделий, замыкаться в них, не рас- пространяясь в окружающее пространство. Во-вторых, горение может рас- пространяться на окружающие предметы, оборудование и конструктивные элементы объекта.

В первом случае материальный ущерб ограничивается стоимостью ре- монта или замены вышедшего из строя изделия, либо его вообще может не быть (например, в случае выгорания угольной пыли, скопившейся в корпусе электрической машины). Во втором случае электрооборудование играет роль источника воспламенения. Здесь материальный ущерб может быть большим, вплоть до гибели людей и разрушения объекта.

К основным факторам, приводящим к возгоранию электротехнических изделий (или окружающего оборудования) при отсутствии взрывоопасной среды, следует отнести появление открытого огня, т. е. неуправляемой элек- трической дуги, или чрезмерный нагрев электрическим током отдельных де- талей. Дуга чаще всего является следствием различного рода замыканий из- за повреждения изоляции электрооборудования, а перегрев электрическим током возникает при различных механических повреждениях или при неудо- влетворительном состоянии контактов. Дуга воспламеняет горючие изоляци- онные материалы; она может разрушить металлический корпус электротех-

45

нического изделия, и после этого создается возможность распространения огня на окружающие предметы. Перегрев током нагрузки обычно приводит к тепловому пробою электрической изоляции и последующему формированию дуги с соответствующими последствиями.

Электрооборудование проектируется таким образом, чтобы оно в нор- мальных условиях эксплуатации гарантированно не могло быть источником воспламенения. На заводах-изготовителях оборудование проходит комплекс испытаний, подтверждающих отсутствие скрытых дефектов. Однако в про- цессе монтажа и эксплуатации (в том числе в аварийных ситуациях) могут возникнуть неисправности, способные вызвать пожар.

Основные виды неисправностей, вызывающих перегрев токоведущих частей или приводящих к дуговому замыканию:

1.Ухудшение качественного состояния электрической изоляции из-за поверхностного или объемного увлажнения и поверхностного загрязнения.

2.Механическое ослабление контактных соединений из-за дефектов мон-

тажа, вибрации, коррозии, различной температурной деформации деталей со- единения. Причиной ослабления контактных связей могут быть также динами- ческое усилия, возникающие в соединении при коротких замыканиях, цикличе- ское изменение размеров деталей вследствие периодического их нагрева и охлаждения при включении и отключении нагрузки, изменение (уменьшение) толщины изоляционной панели в процессе теплового старения и т. д.

3. Механические повреждения в электроприводе и аппаратуре защиты (выход из строя подшипников, неисправности и перегрузки приводного ме- ханизма, работа асинхронных двигателей на двух фазах и т. д.).

Требования к электрооборудованию взрывоопасных зон

При работе во взрывоопасной среде электрооборудование может стать причиной взрыва по различным причинам, основные из которых следующие:

•искрение при разрывах электрических цепей (щеточный аппарат в электрических машинах, контакты коммутационной аппаратуры);

•электрическая дуга при повреждениях электрической изоляции;

•нагрев токоведущих частей.

В связи с этим во взрывоопасных зонах оно должно соответствовать специальному конструктивному исполнению.

Электрооборудование взрывоопасных зон классифицируется по уров- ням взрывозащиты. Индекс и название уровня приведены в табл. 16.

Таблица 16

0Особо взрывобезопасное электрооборудование

Требуемый уровень взрывозащиты зависит от класса взрывоопасной зоны. Класс взрывоопасной зоны и уровень взрывозащиты для него приведе- ны в табл. 17.

Взрывобезопасность электрооборудования, соответствующая требуе- мому уровню, обеспечивается путем применения одного из приведенных в табл. 18 видов взрывозащиты.

Идеальной мерой для предупреждения взрыва является абсолютная герметичность корпуса электрического устройства. Отечественные и зару- бежные конструкторы неоднократно пытались создать такую оболочку, где бы обмотка и контакты были полностью изолированы от среды помещения, но опыт показал, что конструкции все же не дают герметичности.

Вид защиты “d” основан на принципе щелевой защиты. Идея ее за- ключается в том, что корпус, в котором заключено электрическое устрой- ство, не делается герметичным, но газы, проникнув в него и воспламенив- шись там, не смогут передать пламя наружу и произвести зажигание вне кор- пуса. Механическая прочность корпуса при этом должна быть достаточной, чтобы выдержать без какой-либо остаточной деформации давление газов, об- разующихся внутри корпуса при их воспламенении.

47

Неизбежные конструктивные зазоры и щели в местах стыков и соеди- нений отдельных деталей корпуса или в месте прохода вала выполняются та- кой ширины и длины, чтобы:

а) сбить фронт образующегося внутри корпуса пламени; б) отобрать тепло у вырывающихся через зазоры продуктов сгорания с

достаточной теплопроводностью поверхностей, ограничивающих зазор; в) сообщить вырвавшимся из щели продуктам сгорания достаточную

скорость для энергичного смешивания и отдачи тепла окружающему воздуху помещения.

Поскольку энергия, освобождающаяся при взрыве различных смесей, неодинакова, необходимые размеры защитных щелей для них различные. Наихудшие условия взрыва свойственны смеси воздуха с ацетиленом.

Разнообразие взрывчатых смесей, форм использования энергии и кон- структивных особенностей все же не исключает некоторую унификацию электрического взрывобезопасного оборудования с фланцевой защитой.

Известно деление этого вида оборудования на три класса в зависимости от взрывных свойств окружающей среды (табл. 19).

Вид взрывозащиты “p” предполагает создание избыточного давле-

ния взрывобезопасного газа внутри корпуса прибора. Эта мера защиты ста- вит своей целью не допускать опасную по взрыву среду к искрящим контак- там или нагретым деталям путем обдувания их воздухом извне или путем со- здания в корпусе оборудования некоторого избыточного давления, препят- ствующего проникновению туда опасной среды из помещения.

Необходимая надежность достигается при соблюдении следующих условий: прекращение обдува или потеря давления должны сопровождаться немедленным отключением тока, а включение допускается лишь после появ- ления обдува или необходимого давления под корпусом.

Искробезопасное исполнение “i” предполагает ограничение токов в цепях приборов до искробезопасного значения. При напряжении 380 В ис- кробезопасным считается ток 25 мА. Формирование взрыва смеси зависит от мощности искрового разряда (произведение напряжения на ток), т. е. с уменьшением напряжения значение искробезопасного тока увеличивается.

48

Кварцевое “q” и масляное “o” заполнения оболочки пояснений не требуют: газы, возникающие в результате действия электрической искры (ду- ги), охлаждаются в заполняющей оболочку (корпус) прибора среде.

Масло не только защищает токоведущие части приборов от опасного контакта со средой помещения, но, обладая, кроме того, значительной тепло- проводностью, оно отводит тепло, выделяемое током. Эти обстоятельства, казалось бы, характеризуют приборы данного типа как вполне пригодные для использования в помещении, опасном по взрыву. Однако, в эксплуатацион- ных условиях любые маслонаполненные аппараты так же, как и масляные выключатели, могут явиться причиной воспламенения и взрыва.

Эти явления возможны при следующих обстоятельствах:

а) взрывоопасные пары или газы, проникшие из помещения под корпус аппарата, пришли в соприкосновение с сильно нагретым маслом или обна- жившимися искрящими контактами;

б) углеводороды и пары масла, выделившиеся при его нагреве и обра- зовавшие под крышкой аппарата взрывоопасную смесь с воздухом, самовос- пламенились от высокой температуры или от искры;

в) эти же газы и пары создали внутри аппарата давление, которое не смог выдержать корпус.

Конструктивное исполнение повышенной надежности применяется, как правило, для тех элементов электрического оборудования, которые в ис- правном состоянии не могут явиться причиной воспламенения.

Задача исполнения повышенной надежности – придать электрическому оборудованию такую надежность, чтобы оно не могло вызвать воспламене- ние и в исключительных обстоятельствах. Это достигается:

•усиленной изоляцией токоведущих частей в отношении корпуса;

•стойкостью их от механических воздействий тока короткого замыкания;

•снижением допустимого по нормам длительного нагрева изолиро- ванных обмоток;

•снижением допустимого кратковременного нагрева их при коротком замыкании;

•снижением допустимого нагрева неизолированных шин и обмоток;

•увеличением воздушного зазора между статором и ротором;

•применением контактов, не допускающих чрезмерного нагрева при длительном прохождении тока;

•устройством пыленепроницаемого кожуха;

•недоступностью токоведущих частей для посторонних предметов.

49

Выбор электрооборудования в зависимости от характеристик взрыво- опасной среды производится в соответствии с классификацией на группы и температурные классы.

Группы взрывозащищенного электрооборудования соответствуют ка- тегориям взрывоопасных смесей классификации, приведенной в табл. 20.

Электрооборудование группы II B пригодно для работы во взрыво- опасных смесях категорий II А и II В, а II С пригодно для работы во взрыво- опасных смесях категорий II А, II В и II С.

Температурные классы электрооборудования соответствуют группам взрывоопасных смесей, приведенным в табл. 21.

Таблица 21

Например, прибор с максимальной температурой нагрева токоведущих частей 135 °С (класс Т4) пригоден для работы во взрывоопасных смесях групп от Т4 и ниже, вплоть до Т1.

Индексация взрывозащитного оборудования

Все характеристики взрывозащиты указываются на корпусе прибора, при этом в качестве базового принято обозначение Ex (explosion). Например, из индекса 1ExdIIAТ3 следует: 1 – уровень взрывозащиты (взрывобезопас- ный); d – вид взрывозащиты (взрывонепроницаемая оболочка); IIА – под- группа взрывозащищенного электрооборудования; Т3 – температурный класс электрооборудования (до 200 °С).

При выборе электрооборудования определяющими факторами являют- ся класс взрывоопасной зоны и характеристики взрывоопасной смеси.

Требования к электрооборудованию пожароопасных зон

Электрооборудование, устанавливаемое в пожароопасных помещениях, не должно создавать угрозы воспламенения пожароопасных веществ и само

50

должно иметь защиту электрической изоляции от вредного воздействия окружающей среды. В соответствии с этим ПУЭ регламентируют примене- ние электрических машин, приборов и аппаратов только с оболочками IР44 в помещениях всех классов. Выбор оболочек светильников зависит от класса помещения: в помещениях классов П-I и П-II следует применять светильники с оболочками IР53, а в классах П-IIа и П-III – IР23.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции

Электротехническая продукция не должна быть источником зажигания и должна исключать распространение горения за ее пределы.

Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции устанавливаются исходя из ее конструктивных особенностей и области при- менения. Электротехническая продукция должна применяться в соответствии с технической документацией, определяющей ее безопасную эксплуатацию.

Элементы конструкции, используемые в электротехнической продук- ции, должны быть стойкими к воздействию пламени, накаленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков.

Электротехническая продукция должна быть стойкой к возникновению и распространению горения при аварийных режимах работы (коротком за- мыкании, перегрузках).

Степень защиты оболочки электротехнической продукции от распро- странения горения за пределы оболочки должна определяться областью при- менения продукции.

Аппараты защиты должны отключать участок электрической цепи от источника электрической энергии при возникновении аварийных режимов работы до возникновения загорания.

Электрооборудование должно быть стойким к возникновению и рас- пространению горения.

Вероятность возникновения пожара в электрооборудовании не должна превышать одну миллионную в год.

Вероятность возникновения пожара не определяется в случае, если имеется подтверждение соответствия электротехнической продукции требо- ваниям пожарной безопасности по стойкости к воздействию пламени, нака- ленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков с учетом области применения электротехнической продукции, входящей в состав электрооборудования.