Сокращения, используемые в пособии 3 страница

- количество пожаров ежегодно реально явно превышало 50; при этом частота пожаров на всех предприятиях Россудостроения примерно одинакова и число пожаров в 2003 г. в Агентстве достигло, возможно, 70…80 или даже более - либо же на остальных предприятиях не осуществляется производственная деятельность;

- ущерб от пожаров возрастает из года в год по экспоненте с отдельными резкими всплесками;

- периодически на предприятиях судостроительной отрасли будут происходить особо крупные пожары.

Особый интерес с точки зрения поддержания достойного уровня пожарной безопасности представляет анализ положения на верфях, так как на них формируются, ремонтируются и утилизируются корабли, суда и морские технические средства.

По пожарно-техническим отчетам за 2003 г., только на 23 судостроительных и судоремонтных предприятиях Россудостроения произошло 36 пожаров, в том числе на судах – 13 (из них 6 - на стапелях, 7 – на плаву). Общий ущерб составил не менее 132,3 тыс. рублей

Пожарная опасность различных цехов верфи зависит, во-первых, от энергопотоков, проходящих через них, и, во-вторых, от насыщенности сборочно-монтажных единиц и самих строящихся и ремонтируемых судов горючими конструкционными и отделочными материалами, а также технологическими проводками и системами (например, рукава вентиляции, шланги для подачи газов, кабели и т.п.). В первом приближении о распределении энергопотоков можно судить по данным, приведенным в табл. 15.

Таблица 15

Распределение основных энергопотоков по цехам верфи

Цех	Потребление энергии (энергоносителя), проценты
Электри-ческая	Ацетилен	Кислород	Сжатый воздух
Корпусообрабатывающий Сборочно-сварочный Судосборочный (стапель) Механомонтажный Трубообрабатывающий Слесарно-корпусный Малярно-изоляционный Достроечно-сдаточный Электромонтажный	0,5 0,5			2,5 13,5 2,5 1,5 0,5 3,5 около 0
Верфь в целом

Известно, что судостроительная верфь – предприятие интегрированное, включающее в себя традиционные с точки зрения пожароопасности металлообрабатывающее, машиностроительное, краскозаготовительное и некоторые другие производства. Несколько огрублено, особенности судостроения, ставящие его особняком от других отраслей тяжелого и транспортного машиностроения, начинают проявляться при формировании крупных сборочных единиц на базе корпусных конструкций (как правило, блоков) на предстапельной площадке или корпуса на стапеле. Многолетние данные о пожарах на судостроительных заводах показывают, что на них наиболее пожароопасны именно судостроительные цеха (см. табл. 16).

Таблица 16

Распределение пожаров по цехам судостроительных заводов

М е с т о п о ж а р а	Процент
Ц е х а в е р ф и П р о ч и е ц е х а С к л а д с к и е п о м е щ е н и я
В с е г о

Кроме того, необходимо отметить, что при строительстве и ремонте судов используются в качестве конструкционных и отделочных более 300 горючих (в основном, синтетических и искусственных материалов), масса которых доходит до 10% массы судна при водоизмещении порожнем; горючие материалы десятков наименований применяются в технологическом оборудовании и в промышленных проводках. Значительную пожарную опасность представляют широко применяемые тросы, полотнища и прочие изделия из синтетических материалов. Электрический потенциал этих изделий в результате трения может достигать 30 кВ [36]. По-прежнему остается очень высокой пожарная опасность судовых и технологических кабелей [37].

О характере горевшей среды на строящихся и ремонтируемых судах дают представление данные из табл. 17.

Таблица 17

Обобщенные данные по горевшим материалам

на строящихся и ремонтируемых судах

Г о р е в ш а я с р е д а	Процент
Конструкционные материалы, изоляция, облицовка Судовые запасы и принадлежности Технологическое оборудование Жидкое топливо и смазочные масла Производственные отходы Прочие	31,0 26,5 24,2 15.1 3,2 15,1
В с е г о	100,0

Наиболее опасными представляются пожары на верфях, которые выполняют постройку, ремонт и утилизацию судов и кораблей с ядерными энергетическими установками (в основном, атомных подводных лодок), причем на некоторых предприятиях осуществляется перегрузка, обработка, транспортировка и временное хранение радиоактивных отходов (РО). Под воздействием облучения могут возникнуть новые направления энергопотоков, связанные с нарушением безопасности, в том числе и пожарной, потому что до настоящего времени зачастую слабо предсказуемо поведение материалов, подвергшихся облучению, ход химических процессов (таких, как гидролиз, сорбция делящихся материалов, восстановительно-окислительные процессы, рН-эффекты, эффекты температурные, радиолиза, экстракции и реэкстракции). Не всегда прогнозируемы течения механических и геологических процессов (например, фильтрации в грунтах, зависящей от состава пород) и т.п. [7]. Изменение свойств горючих материалов, прежде всего электроизоляции, а также механических свойств и сопротивления кабельных жил, может существенно увеличить пожарную опасность ядерно- и радиационно-опасных объектов (ЯРОО) [7], [38], [39].

Даже применяемые десятилетиями и отработанные, казалось бы, технологические процессы обращения с РО являются, в действительности, не до конца изученными и в реалии пожароопасными. В мировой практике зафиксированы случаи пожаров в результате самовозгорания, например, при битумировании для отверждения жидких РО [40].

Таким образом, можно с уверенностью говорить о качественно более высоком уровне пожарной опасности на ЯРОО судостроения, чем на большинстве других объектов.

В.С. Никитиным выполнен расчет вероятного экономического ущерба от различных аварий при утилизации АПЛ (табл. 18) [41].

Таблица 18

Доля экономического годового ущерба от вида аварии, проценты

Авария	На 1 аварию в год	С учетом частоты аварий
Повреждение ОТВС при выгрузке		21,6
Пожар на АПЛ		76,0
Возникновение СЦР		0,4
Прочие		2,0
Итого

Примечание

ОТВС - отработанная тепловыделяющая сборка; СЦР - самопроизвольная цепная реакция

В табл.19, 20 и 21 приведены некоторые данные по уровню пожарной опасности на верфях, имеющих ядерно-опасные объекты (ЯРОО), а в табл. 22, 23 количество выполненных предписаний государственного противопожарного надзора[10] и состояние средств тушения пожаров, прежде всего пожарных автомобилей.

Таблица 19

Количество пожаров на верфях с ЯРОО

Предприятие	Количество пожаров по годам
ОАО «Балтийский завод»
ФГУП «МП «Звездочка»
ФГУП «ПО «Севмаш»			-
ФГУП «СРЗ «Нерпа»	-		-
ОАО «АСЗ»
ФГУП «ДВЗ «Звезда»	-
Всего пожаров

Таблица 20

Основные причины пожаров на верфях с ЯРОО

№ п/п	Причина пожара	Количество пожаров	Всего пожаров
			Кол.	Процент
	Нарушение правил пожаробезопасности при проведении электросварочных и газорезательных работ					27,6
	Неисправность технологического оборудования и нарушение регламента					11,6
	Нарушение правил устройства и эксплуатации электросетей и электрооборудования					17,4
	Короткое замыкание	-	-	-	-
	Неосторожное обращение с огнем, в том числе курение					33,3
	Занос постороннего источника огня и самовозгорание	-	-	-	-	-
	Поджог	-		-		4,3
	Другие причины, в том числе не установленные		-			5,8
	Всего пожаров					100,0

Таблица 21

Места возникновения пожаров на верфях с ЯРОО

№ п/п	Место возникновения пожара	Количество пожаров по годам	Всего пожаров
			Кол-во	Процент
	Основное производство, в том числе: - заказы на стапеле - заказы на плаву					47,8
	Вспомогательное производство					21,7
	Административные и бытовые помещения					8.7
	Складские помещения	-		-		1,5
	Территория					20,3
	Всего пожаров

Таблица 22

Выполнение предписаний государственного пожарного надзора

в 2003 г. на верфях с ЯРОО

Предприятие	Организационные мероприятия	Капитальные мероприятия
Всего	Выполнено	Всего	Выполнено
ОАО «Балтийский завод»				1 (250 тыс.р)
ФГУП «МП «Звездочка»				50 (2836 тыс.р)
ФГУП «ПО «Севмаш»
ФГУП «СРЗ «Нерпа»				4 (4000 тыс. р)
ОАО «АСЗ»			38 (112 тыс. р)	9 (16 тыс. р)
ФГУП «ДВЗ «Звезда»			43 (4139 тыс. р)	9 (1419 тыс. р)

Все это происходит на фоне значительного износа основных фондов (ОФ - здания и сооружения) и технологического оборудования (машинного оборудования - МО и средств технологического оснащения - СТО (табл. 23), являющегося важнейшим фактором промышленных опасностей, и удорожания пожарной техники и основного противопожарного оборудования.

Следует отметить, что приведенные в табл. 22, 23 и 24 показатели состояния пожаробезопасности крупнейших и наиболее технически оснащенных судостроительных и судоремонтных предприятий являются одними из лучших в отрасли.

Таблица 23

Возрастной состав парка пожарных автомобилей в подразделениях ГПС (ФПС), обслуживающих верфи с ЯРОО

Предприятие	Срок службы автомобилей, лет	Всего авто-мобилей
До 5	5…10	10…15	Свыше 15
ОАО «Балтийский завод»	-	-		1 (50%)
ФГУП «МП «Звездочка»		-		2 (33%)
ФГУП «ПО «Севмаш»				6(40%)	15*
ФГУП «СРЗ «Нерпа»		-	-	1 (50%)
ОАО «АСЗ»		-	-	3 (50%)
ФГУП «ДВЗ «Звезда»	-	-		6 (86%)
Всего				19 (50%)

Примечание.

*- Кроме того, имеются еще 9 автомобилей, в том числе 2 штабных, 2 легковых, 1 оперативно-служебный и 4 грузовых

Таблица 24

Износ основных производственных фондов и возрастной состав технологического оборудования верфей с ЯРОО, проценты

Предприятие	Износ	Возрастной состав ТО
ОПФ	МО	До 10 лет	Свыше 20 лет
ОАО «Балтийский завод»	47,0	54.3	4,1	68,3
ФГУП «МП «Звездочка»	44,7	44,9	9,9	61,2
ФГУП «ПО «Севмаш»	50,7	79,0	4,9	62,3
ФГУП «СРЗ «Нерпа»	42,0	78,0	12,8	43,0
ОАО «АСЗ»	54,0	75,0	1,4	64,0
ФГУП «ДВЗ «Звезда»	25,6	52,5	1,8	72,4

На 2003-2004гг. износ основных фондов и машинного оборудования составляли на многих предприятиях отрасли 25…50% и 45…80% соответственно. От 40% до 75% средств технологического оснащения имели возраст свыше 20 лет.

6.2 Пожарная опасность судостроительных материалов

Как уже отмечалось выше, на судах используются более 300 наименований горючих конструкционных, изоляционных, отделочных материалов, которые наиболее пожароопасны в процессах изготовления судовых СМЕ, постройки, ремонта и утилизации судов. Помимо них, используются десятки наименований пожаро- и взрывоопасных технологических сред, материалов для вентиляционных рукавов, шлангов, кабелей; ветошь и т.п., используемых для технологических нужд (прежде всего в системах ТОС - технического обеспечения судна).

О фактических значениях температуры при пожаре можно судить, во-первых, по результатам обследования конструкций и сооружений после пожаров как на судах, так и на береговых объектах, а во-вторых, проводя крупномасштабные и натурные огневые испытания (экспериментальные пожары) на конструкциях, судовых отсеках и судах, зданиях и сооружениях с тщательным замером динамики температурных полей и других параметров пожаров. При проведении этих исследований зафиксировано, что температура внутри испытываемого отсека достигает значений 1000…1100 ⁰С существенно ранее истечения первых 60 минут горения. Зачастую до этих температур нагреваются ограждающие конструкции, что приводит к более интенсивному распространению пожара, нежели это предусмотрено нормативными документами. При таких температурах практически нет различия между горючими и трудногорючими материалами. Установлено, что в условиях развившегося пожара (температура пламени свыше 700…750 ⁰С) большинство трудногорючих веществ активно поддерживает горение [4], [42].

Характеристики горючести некоторых наиболее часто применяемых в судостроении материалов приведены в табл. 24.

Таблица 25

Удельная теплота сгорания некоторых материалов

Материал	Дре-веси-на	Каучук синтети-ческий	Резинотех-нические изделия	Поли- стирол	Пено-полиу-ретан	Пено- пласт ФС-7	Алю- миний
Теплота сгорания, МДж/кг	13,8	45,25	33,4	39,0	24,3	31,1	31,1
Относитель-ная теплота сгорания (к древесине)	1,00	3,28	2,42	2,83	1,76	2,25	2,25

Среди конструкционных материалов, применяемых в судостроении, наиболее пожароопасными являются древесина и пластики, алюминиевые и титановые сплавы.

Сухое дерево может загораться при выполнении работ с образованием опилок, стружки, пылей при пилке, строжке, полировке, причем древесные пыль и тонкая стружка являются взрывоопасными[11]. При этом не обязательно в горючую среду должен быть занесен открытый огонь. Взрыв и последующий пожар могут иметь причиной искры статического электричества, искрение электрических машин и проводов, соударение металлических предметов и камней, попавших в технологическое оборудование, нагревание в результате трения, самовоспламенение. Нарушение технологии хранения и сушки древесины, возникновение условий для химического (попадание масел, красок, растворителей, горючих смывок, влаги в сухую древесину, прежде всего в отходы производства) и (или) микробиологического самовозгорания также могут привести к пожару, чему способствуют термическая обработка древесины даже с помощью воздушных, водяных или паровых технологических тепловыделяющих приборов.

В пластмассовом судостроении при формировании конструкций корпуса применяются такие горючие вещества, как эпоксидные, фенолформальдегидные и другие смолы, пластификаторы, отвердители, некоторые наполнители. К негорючим относятся стекловолокно (основа материала) и часть заполнителей. Пластмассы как конструкционный материал активно используются для строительства спортивных, мелких и малых судов, для изготовления обтекателей гидроакустических станций надводных кораблей и научно-исследовательских судов, наружных корпусов ПТС и субмарин. Взрывоопасной является пластмассовая пыль, пожароопасны отходы стеклопластика, некоторые его компоненты. Нарушение технологии изготовления и обработки конструкций из стеклопластиков приводит к возгораниям. Отходы производства необходимо удалять с места проведения работ и с судна.

Пожары судовых стеклопластиков могут послужить причиной тяжелых последствий, они сопровождаются высокой температурой горения, интенсивным дымо- и газовыделением с наличием сильно действующих отравляющих веществ, отличаются сложностью тушения.

На ПТС и ПЛ применяется заливочный легковесный твердый наполнитель[12], который по своей структуре является сферопластиком. Он состоит из стеклянных микросфер и связующего – синтетических смол, имеет плотность 600…700 кг м^-3, используется при рабочих глубинах погружения до 6000 м. Сферопластик создает с одной стороны, дополнительную плавучесть, а с другой – придает жесткость и устойчивость легким конструкциям.

При непосредственном контакте с огнем, а также при кратковременном нагреве до 800 ⁰С либо при длительном воздействии (более 10 мин) на сферопластик температурного поля до 600 ⁰С – 700 ⁰С, наполнитель возгорается.

Начиная с 250 ⁰С происходит термическое разложение сферопластика с выделением газов - окиси и двуокиси углерода (СО, СО₂) и весьма токсичных оксидов азота (N_X O_Y).

Пыль, возникающая при механической обработке легковесного твердого наполнителя, является легковоспламеняющимся материалом и ее взвесь в воздухе может привести к образованию взрывоопасной смеси.

Пожаро- и взрывоопасными являются такие конструкционные материалы, как титановые и алюминиевые сплавы. Взрывоопасны прежде всего пыли этих металлов, образующиеся при их механической обработке. Пожароопасны алюминиевые сплавы при проведении огневых работ (тепловые резка и сварка) и работ с искрообразованием. Отходы алюминиевых и титановых сплавов при контакте с водой, другими металлами могут самовозгораться, поэтому хранение опилок, стружки, обрезков алюминиевых и титановых сплавов необходимо осуществлять раздельно в плотно закрытых стальных контейнерах, установленных в местах, не опасных в пожарном отношении.

Совместное хранение отходов алюминиевых и титановых сплавов в одном контейнере запрещается.

Другие отходы (металлические и неметаллические) хранить в этих контейнерах запрещается.

На контейнерах следует выполнять отчетливые надписи «Отходы алюминия. Огнеопасно» или «Отходы титана. Огнеопасно».

При работе с древесиной, стеклопластиками, сферопластиком, алюминиевыми (алюминиево-магниевыми) и титановыми сплавами необходимо: тщательно до начала работ проконтролировать соответствие рабочего места требованиям пожарной безопасности; в ходе работ и после их окончания убрать пыль, стружку, при работе с пластиками - проливы его жидких компонентов, то есть соблюдать чистоту.

К горючим относится значительное количество отделочных и изоляционных материалов (лакокрасочные, клеи, изоляция тепловая; покрытия вибродемпфирующие, палуб), оборудование помещений, специальные покрытия, электроизоляция и т.п.

В табл. 26 приведены показатели взрывоопасности пылей некоторых судостроительных материалов.

Горючие пыли, находящиеся во взвешенном состоянии в газовой среде, характеризуются следующими показателями пожаровзрывоопасности:

- нижним концентрационным пределом воспламенения - НКПР;

- минимальной энергией зажигания - W_min;

- максимальным давлением взрыва - Р_mах;

- скоростью нарастания давления при взрыве- dP / dt;

- минимальным взрывоопасным содержанием кислорода - МВСК.

Таблица 26

Показатели взрывоопасности по ГОСТ12.1.041-83

Горючее вещество	НКПВ, г м^-3	Wmin, мДж	tсв, ^0С	Pmax кПа	dP/dt кПа с^-1	МВСК, % по объему
Титан						+У:I
Алюминий		0,025				2,0
Алюминиево-магниевый сплав		0,047				+У:+А
Магний						+У
Железо восстановленное						11,0
Ферромарганец		0,25				-
Олово						16,0
Бронзовая пудра		-				-
Смола феноланилино-формальгидная		-	-			13,0
Смола фенолформальдегидная						14,0
Смола фенольная						-
Смола эпоксидная без катализатора						12,0
Полистирол						10,0
Полиэтилен					-	13,0
Полиэфир					-	-
Резиновая мука	74-79					14,0

Примечание. +У – воспламеняется в углекислом газе; +А – воспламеняется в азоте.

В судостроении запрещается применять вещества, характеристики пожарной опасности которых не установлены. Однако практика показывает, что на судне применяется до 40% веществ с неизвестными характеристиками пожарной опасности.

7 СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1 Общие принципы тушения пожаров

Теоретические основы тушения пожаров прямо следуют из характеристик «пожарного тетраэдра»: необходимо либо прекратить цепную реакцию, либо отвести теплоту, либо изолировать горючее вещество от окислителя.

Огнетушащим веществом в соответствии с ГОСТ 12.1.033 называется вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

По агрегатному состоянию огнетушащие вещества могут быть газами, жидкостями и твердыми.

Необходимо также знать, как конкретные огнетушащие вещества реагируют с конкретным горючим, не будут ли они способствовать развитию пожара.

Следует учитывать экологические последствия тушения тем или иным огнетушащим средством, не будут ли вторичные факторы пожара, связанные с его тушением, опасны для людей и природы.

Наконец, при тушении объектов, находящихся под электрическим напряжением, необходимо выбирать вещества, не проводящие электрический ток.

Кроме того, можно существуют классификации, где огнетушащие вещества подразделяют на объемные (заполняющие весь объем горящего помещения и снижающие объемную долю кислорода), поверхностные (покрывающие поверхность горящего вещества) и ингибирующие (прерывающие цепную реакцию).

Ниже перечислены основные типы огнетушащих средств. Данные по их характеристикам приняты, в основном, по результатам анализа информации, содержащейся в нормативных документах (стандарты, нормы), а также в [43], [44], [45], [46].

7.2 Вода и воздушно-механические пены

Исторически сложилось, что вода служит основным огнетушащим средством, так как обладает высокой способностью забирать тепло: как известно из физики, удельная теплоемкость воды 4,2 кДж×кг^-1, удельная энергия парообразования 2,3 кДж×кг^-1×К^-1. Объем пара в 1700 раз превосходит объем воды. По виду подачи применяются компактные струи, распыленная и мелкораспыленная (иначе тонкораспыленная, мелкодисперсная) диаметр капель которых соответственно свыше и менее (1…1,5)×10^-4 м. Считается, что при тушении нефтепродуктов оптимальными являются капли диаметром от 0,1 мм до 0,5 мм с их ростом при возрастании температуры вспышки (бензин → керосин → трансформаторное масло). Кроме того, проникающая способность капель в пламя падает с уменьшением их диаметра.

Для повышения огнетушащей способности воды применяют также добавки:

- с целью увеличения скорости подачи по трубопроводам, рукавам используют вещества, снижающие гидравлическое сопротивление (так называемая «скользкая» вода);

- для улучшения ее проникающей способности применяют смачиватели, в качестве которых чаще всего применяют обычные пенообразователи;

- для увеличения продолжительности воздействия на вертикальных и наклонных поверхностях применяют вещества, повышающие ее вязкость («липкая» вода).

Одним из наиболее эффективных путей снижения расхода воды при тушении является применение ее в дисперсном (распыленном) виде. При неизменном объеме подачи воды суммарная площадь капель возрастает по гиперболическому закону (то есть обратно пропорционально их диаметру).

В тоже время имеются ограничения на применение воды при тушении. Ее запрещается использовать при тушении пожаров класса D (металлов, металлоорганических соединений, гидридов металлов) и подкласса В2 (веществ, растворимых в воде - спиртов, метанола, глицерина); аммиачной селитры; некоторых нефтепродуктов; электрооборудования под напряжением. Очень осторожно следует применять воду при тушении пожаров на судах и МТС. До сих пор периодически как в рейсе, так и на верфях суда тонут от потери остойчивости или даже плавучести при неразумном тушении[13]. Помимо этого, в принципе, возможен вариант заполнения водой отсека при тушении находящегося на стапеле судна с одновременным повреждением огнем опорного устройства и (или) нагревом судовых обшивки и набора, что может вызвать пластические деформации и повреждения корпусных конструкций.

Дата добавления: 2015-09-03