Трудногорючие вещества. Пожарная безопасность

Горение - это сложный физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выделением тепла и излучением света. Обычным окислителем в процессах горения является газообразный кислород, находящийся в воздухе.

Для возникновения и протекания горения необходимо наличие горючего вещества, кислорода и источника воспламенения. Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами, они составляют горючую систему.

Источник вопламенения вызывает в этой системе реакцию горения. Однако горение некоторых веществ может происходить и без кислорода. Окислителями в процессе горения могут быть хлор, бром и некоторые сложные вещества: азотная кислота, бертолетовая соль, перекись натрия.

Вредные вещества - вещества, отрицательно воздействующие на организм человека и вызывающие нарушение процессов нормальной жизнедеятельности. Результатом воздействия вредных веществ могут явиться острые или хронические отравления работающих.

Вредные вещества могут проникать в организм человека через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожу, а также через слизистые оболочки глаз. Выведение вредных веществ из организма происходит через легкие, почки, желудочно-кишечный тракт и кожу.

Токсический эффект вредных веществ зависит от ряда факторов: пола и возраста работающих, индивидуальной чувствительности организма, характера и тяжести выполняемой работы, метеорологических условий производства и др. Некоторые вредные вещества могут оказывать вредное влияние на организм человека не в момент их воздействия, а попрошествии многих лет и даже десятилетий (отдаленные последствия). Проявление этих влияний может отразиться и на потомстве. Такими отрицательными эффектами являются гонадотропное, эмбриотоксическое, канцерогенное, мутагенное действия, а также ускорение старения сердечно-сосудистой системы.

Все вредные вещества подразделяются по опасности на четыре класса: 1-й - чрезвычайно опасные (ПДК 0,1 мг/м3); 2-й - высокоопасные (0,1 ПДК 1 мг/м3); 3-й - умеренно опасные (1 ПДК 10 мг/м3; 4-й - малоопасные (ПДК 10 мг/м3).

В строительном производстве применяются для полезных целей или выделяются при технологических процессах вредные вещества, описание которых приведено ниже.

Оксид углерода (CO) - газообразное вещество без цвета и запаха. Отравления им возможны при процессах обжига, сушки или прогрева продукции, в котельных, при испытании двигателей внутреннего сгорания и т.п. Он воздействует главным образом на кровь. ПДК оксида углерода - 20 мг/м3.

Сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный газ с удушливым запахом и кислым вкусом, он в 2,3 раза тяжелее воздуха. Выделяется при сгорании углей и нефти, содержащих серу (котельные, кузнечные цехи и др.). ПДК в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3. Острое отравление характеризуется появлением бронхита, одышки, отека легких, потерей сознания.

Сероводород (H2S) - бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Он тяжелее воздуха, поэтому скапливается в котлованах, траншеях, колодцах. ПДК в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3. Воздействует на центральную нервную систему и дыхательный центр.

Хлор (Cl) - зеленовато-желтый газ с удушливым запахом. Он в 2,5 раза тяжелее воздуха. ПДК для хлора составляет 1 мг/м3. Применяется для строительных работ в зимних условиях: входит в состав хлорированных растворов. При остром отравлении хлором возникают бронхит, отек легких, пневмония. На теле работающих появляются хлорные угри, возможно развитие экзем и дерматитов.

Бензол (C6H6) - бесцветная, легкоиспаряющаяся жидкость с ароматическим запахом. Пары бензола в 2,7 раза тяжелее воздуха. Применяется в качестве растворителя красок. ПДК составляет 5 мг/м3. Бензол воздействует на нервную систему и кроветворные органы, вызывает наркотические и судорожное действия.

Свинец (Pb) - тяжелый металл серого цвета. Используется для изготовления аккумуляторов, оболочек кабелей, входит в состав красок, бронз, латуней и др. ПДК свинца и его соединений - 0,01 мг/м3. Свинец чаще всего воздействует на человека в виде пыли или паров (температура испарения свинца 400-500 °С). Он поражает систему крови, нервную и сердечно-сосудистую системы, желудочно-кишечный тракт и печень. В нашей стране ограничено изготовление и применение свинцовых красок.

Пек - твердое вещество, используемое на стройках при гидроизоляционных работах, для асфальтовых покрытий, входит в состав толя, рубероида, пергамина и др. Пек мо-жетоказывать на организм канцерогенное воздействие, поэтому в производственных условиях необходимо исключать прямой контакт работающих с этим веществом.

ГОРЮЧАЯ СРЕДА - среда, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.

Горючая среда представляет собой всю обстановку квартиры. Она может быть более или менее горючей в зависимости от содержимого этой среды. В пожарной охране существует понятие группы горючести веществ и материалов. По горючести все вещества и материалы подразделяются на 3 группы:

Негорючие - не способны к горению в воздухе, но тем не менее могут быть пожароопасными в виде окислителей или веществ, выделяющих горючие продукты при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция даже при контакте с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);

Трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;

Горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления.

Cтраница 1

Трудногорючие материалы - такие, которые способны гореть под воздействием источника зажигания, не способны к самостоятельному горению после удаления его.  

Галалит, трудногорючий материал, состоящий из казеина, наполнителей и красителей, дубленных форма лином.  

Галалит, трудногорючий материал, состоящий из казеина, наполнителей и красителей, дубленных формалином.  

Основными видами трудногорючих материалов являются: фибролит, саманный кирпич, древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиренами. В эту группу могут быть включены также минераловатные изделия, в которых применено горючее связующее в количестве 7 - 15 % веса и некоторые виды пластмасс.  

Воздуховоды из трудногорючих материалов допускается использовать для помещений жилых, общественных и административно-бытовых одноэтажных зданий, за исключением помещений с массовым пребыванием людей.  

Опалубку из горючих и трудногорючих материалов допускается устраивать одновременно не более чем на 3 этажа. После достижения необходимой прочности бетона деревянная опалубка и леса должны быть удалены из здания.  

Опалубку из горючих и трудногорючих материалов допускается устраивать одновременно не более чем на три этажа. После достижения необходимой прочности бетона деревянная опалубка и леса должны быть удалены из здания.  

Опалубку из горючих и трудногорючих материалов допускается устраивать одновременно не более чем на три этажа.  

Эффективным способом создания трудногорючих материалов является синтез полимеров с минимальным содержанием органической части, а также термостойких соединений, выделяющих при терморазложении негорючие продукты.  

б) расстояние от низа патрубка до пола из горючих или трудногорючих материалов должно быть не менее 0,14 м.

Здания лабораторий сооружаются из материалов, обеспечивающих вторую степень огнестойкости, полы - из негорючих или трудногорючих материалов не впитывающих жидкости (метлах-(
Пожарная защита должна обеспечиваться максимально возможным применением негорючих и трудногорючих материалов, ограничением количества горючих веществ, изоляцией горючей среды и другими действиями.

Рис. 1.2. Установка для определения группы трудногорючих материалов

Метод определения группы трудносгораемых (трудногорючих) материалов. Принадлежность материала к группе трудносгораемых устанавливается по методике, предусмотренной СТ СЭВ 2437-80 «Пожарная безопасность в строительстве. Возгораемость строительных материалов. Метод определения группы трудносгораемых материалов».

§ 4.1. Виды трудногорючих материалов. Область применения

Основными видами трудногорючих материалов являются: фибролит, саманный кирпич, древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиренами. В эту группу могут быть включены также минераловатные изделия, в которых применено горючее связующее в количестве 7-15 % веса и некоторые виды пластмасс.

полнение. Пространство между подвесным потолком и перекрытием используют для прокладки коммуникаций, установки светильников и т. п. Исходя из противопожарных соображений, каркас подвесного потолка выполняют из негорючих материалов, а заполнение подвесного потолка - из негорючих или трудногорючих материалов.

В зданиях с наружными стенами, выполненными с применением горючих или трудногорючих материалов, противопожарные стены выступают за плоскость наружных стен на 30 см (рис. 9.9, а).

Противопожарными перегородками 1-го типа и перекрытиями 3-го типа с соответствующей защитой дверных и проекционных проемов выделяют в культурно-зрелищных учреждениях помещения технологического обслуживания демонстрационного комплекса (кино- и светопроек-ционные). Исключением из этого правила являются лишь пристраиваемые к зданиям IV, IVa и V степеней огнестойкости кинопроекционные с лампами накаливания, ограждающие конструкции которых допускается выполнять из трудногорючих материалов с пределом огнестойкости не менее 0,75ч.

Для бесчердачных покрытий дымовые вентиляционные шахты разработаны Госхимпроектом применительно к покрытиям из сборных железобетонных плит. Каркасы шахт и их заполнение выполняют из негорючих или трудногорючих материалов. Оголовки шахт могут быть двух типов - с жалюзийной решеткой и с дефлектором. Общая схема устройства такой шахты показана на рис. 12.3.
Строительные материалы по возгораемости в соответствии со СНиП разделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.

Трудносгораемые - материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только в присутствии источника зажигания, а после его удаления горение или тление прекращается. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих, например гипсовые и бетонные материалы, содержащие наполнители, минераловатные плиты на битумном связующем, некоторые полимерные материалы. К трудносгораемым относятся конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами, например противопожарная дверь, изготовленная из дерева и защищенная от огня асбестовым полотном и листом железа.

Трудносгораемыми считаются конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов. Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня. По удалении источника огня горение и тление прекращаются. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых (неорганических) и сгораемых (органических) веществ: асбобитумные материалы, асфальтобетон, войлок, вымоченный в глинистом растворе, древесина, подвергау-тая глубокой пропитке огнезащитными составами, и др.

трудносгораемые материалы, во-вторых, оптимальным размещением оборудования и рабочих мест на участках цеха, отвечающим требованиям пожарной безопасности. В помещении площадью 600-800 м2 должны находиться по одному ручному углекислотному и пенному огнетушителю, а в непосредственной близости от вытяжных шкафов, где используют ЛВЖ и ГЖ, асбестовое полотно или одеяло из кошмы.

Трудносгораемыми считаются конструкции, выполненные из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов. Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или- тлеть только при наличии источника огня. По удалении источника огня горение и тление прекращаются. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых (неорганических) и сгораемых (органических) веществ: асбобитумные материалы, асфальтобетон, войлок, вымоченный в глинистом растворе, древесина, подвергнутая глубокой пропитке огнезащитными составами, и др.

* трудносгораемые материалы, которые под действием огня и

Трудносгораемые - материалы, которые под воздействием огня или высокой

Трудносгораемые материалы - такие, которые под воздействием высокой температуры или огня воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть только при наличии огня, а после его удаления горение и тление прекращаются. К трудносгораемым относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих (асфальтовый бетон, гипсовые и бетонные детали с органическими заполнителями, цементный фибролит; древесина, пропитанная антипиренами; войлок, вымоченный в глиняном растворе; некоторые полимерные материалы). К трудносгораемым относятся конструкции, которые изготовлены из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня и высоких температур несгораемыми материалами (например, противопожарная дверь, выполненная из дерева и защищенная от огня листовым асбестом и кровельной сталью).

Трудносгораемые - материалы, которые под воздействи-

температуры вспышки 26 Точечное отопление 121, 122 Трап волнокопирующий 174 Трудносгораемые материалы 56 Тушение пламени

376 Трудносгораемые материалы 399 Тушение пожаров 434 ел., 445 ел..,

Стоимость строительных материалов обычно тщательно учитывается, но ее влияние на текущие расходы, как правило, упускается из виду. Во многих странах размер противопожарной страховки и страховые премии одинаково зависят от выбора стройматериала. Используя огнестойкие материалы, можно воспользоваться наиболее выгодными страховыми тарифами и сэкономить значительные суммы за счет эксплуатационных расходов.

Горючие и негорючие материалы

К негорючим, как правило, относятся так называемые минеральные материалы: природные камни, бетоны и растворы на минеральных связующих, керамические и стеклянные материалы, металлы.

Горючие - материалы на основе органических, растительных компонентов. Это материалы из древесных волокон, большинство синтетических, пластмассовых материалов.

Горючие строительные материалы подразделяются:

• слабо горючие (Г1);
• умеренно горючие (Г2);
• нормально горючие (Г3);
• сильно горючие (Г4).

Для негорючих строительных материалов другие показатели пожарной опасности не определяются и не нормируется. Материалами типа Г1 и Г2 являются некоторые органоминеральные материалы, которые не поддерживают горение. При действии открытого огня они тлеют, не дают открытого огня или обугливаются. После устранения источника огня тление прекращается. К таким материалам относят фибролит, арболит, некоторые органические (органо-силикатные) композиции, а также древесина, поропласты, пропитанные антипиренами.

Ряд органических материалов при действии огня не дают открытого пламени, но спекаются, оплавляются и могут выделять при этом дым с целым "букетом" вредных для здоровья человека газов. Если, например, древесина, пенополистирол при горении выделяют практически только два вида газов (СО - угарный газ, СО2 - углекислый газ), то ряд пластмасс выделяет фенол, оксиды серы, фосфора и другие вредные вещества. Горючесть не следует отождествлять с огнестойкостью. Известно, что сооружения, выполненные из металлов, тонкостенного железобетона (армоцемента, фибробетона), не говоря о деревянных, пластмассовых конструкциях, не отличаются высокой огнестойкостью.

Под огнестойкостью следует понимать способность строительной конструкции или материала сопротивляться воздействию огня и воды при пожаре. Предел огнестойкости - это время в минутах (часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя (до потери несущей способности, обрушения, достижения необратимых деформаций или до образования сквозных трещин), или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220°С, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов. Например, предел огнестойкости элементов деревянного дома - 15-20 мин, стального каркаса ~ 30 мин.

Приемы повышения огнестойкости строительных конструкций

Огнезащита строительных конструкций осуществляется:

• пропиткой материалов антипиренами;
• покрытием поверхности огнезащитными красками (толщиной до 200 мкм);
• обмазкой огнезащитными пастами (огнестойкой мастикой и герметиками) толщиной до 2 см;
• покрытием поверхности огнезащитными штукатурными растворами (толщиной 2 см);
• покрытием огнестойкими стеклообоями;
• защитой конструкции жёсткими экранами - огнестойкими листами, плитами, панелями, цилиндры и т.п.

Антипирены

Для повышения огнестойкости материалов используют специальные вещества - антипирены. При воздействии огня на материал применение антипиренов базируется на плавлении легкоплавких веществ, вводимых в состав материала (например, солей борной кислоты - буры, Na2B4O7, солей фосфорной и кремниевой кислот: диаммоний фосфат, аммофос, сернокислый аммат), или на разложении при нагревании веществ, выделяющих газы, не поддерживающие горение (например, аммиак, сернистый газ). В первом случае часть тепла расходуется на плавление антипиренов, что повышает температуру воспламенения, во втором - негорючие газы, выделяющиеся при разложении солей, препятствуют распространению пламени.

Требования, предъявляемые к антипиренам:

• препятствовать горению и тлению защищаемого материала;
• не вызывать коррозии металлических частей;
• долговременность действия;
• не повышать гигроскопичных свойств древесины;
• не быть ядовитыми для людей и животных;
• не влиять на лакокрасочные покрытия, нанесённые на пропитанную древесину;
• обеспечивать (самостоятельно или совместно с вводимыми в одном растворе антисептиками) биостойкость пропитываемого материала;
• не создавать затруднений при механической обработке материала;
• не влиять на свойства пропитываемого материала;

Одним из лучших антипиренов является диаммоний фосфат (NH4)2HPO4 (аммоний фосфорнокислый двузамещенный), который при нагревании выделяет окислы фосфора, покрывающие древесину защитной плёнкой, и негорючий газ - аммиак. Диаммоний фосфат обычно применяется в смеси с сульфатом аммония (NH4)SO4.

Хорошим антипиреном является также смесь фосфорнокислого натрия с сульфатом аммония. В качестве антипирена может быть использована и смесь буры с борной кислотой (в соотношении 1:1).Для комбинированной защиты деревянных конструкций от огня и гниения в антипирены должны добавляться антисептики (например, фтористый натрий), не снижающие огнезащитных свойств антипиренов.

Огнезащитная краска

Огнезащитная краска - смесь связующего, пигмента и наполнителя, которая способна к самопроизвольному затвердению, причем образующаяся пленка может служить как для огнезащиты, так и для декоративных целей. Огнезащитные краски чаще всего готовятся с использованием калиевого жидкого (силикатного) стекла K2OnSiO2.

Натриевый силикат (Na2OmSiO2), находящийся во влажных условиях, даёт на поверхности больше высолов - белых налетов, чем калиевый. В состав огнестойких силикатных красок входят в соответствующих пропорциях огнестойкие наполнители, белила, цветной пигмент, калиевое жидкое стекло и специальные добавки. В качестве наполнителя чаще всего используется молотый вспученный (невспученный) вермикулит, перлит, тальк, волокна каолиновой ваты, распушенного асбеста.

Огнезащитные краски заводского производства выпускаются в двухтарной упаковке. Сухую смесь смешивают с температуростойким связующим (жидкое стекло со средней плотностью - 1,3 - 1,4 г/куб.см с кремнийорганической краской типа ВН-30) на месте производства работ. При этом краска, готовая к употреблению, сохраняет свою пригодность (жизнестойкость) в течение 6-12 часов.

Огнестойкие краски на жидком стекле применяют для внутренних отделочных работ (огнезащитной покраски стен, потолков, огнезащитных занавесов в театрах, кинотеатрах и других зрелищных помещениях); для повышения огнестойкости деревянных конструкций из ДВП и ДСП.

Органосиликатные композиции можно использовать для покраски элементов экстерьера, металлических конструкций.

Огнезащитные пасты и штукатурки

Огнезащита строительных конструкций может осуществляться обмазкой, или механическим нанесением, например, набрызгом или напылением огнезащитными пастами и огнезащитными штукатурками.
Толщина слоя огнезащитных паст обычно не превышает 0,5 - 1 см, штукатурок - 2-4 см.
Основное отличие огнезащитных паст и штукатурок от обычных цементно-песчаных шпатлевок и растворных штукатурных смесей - это отсутствие в качестве связующего портландцемента и заполнителя в виде кварцевого песка.
Как известно, портландцемент при твердении наряду с гидросиликатами, гидроалюминатами и гидроферритами выделяет гидроксид кальция (Са(ОН)2), который при действии температур свыше 550°С разлагается по реакции: Са(ОН)2 - СаО + Н2О.

При тушении пожара водой (или просто в контакте с влажным воздухом) идет обратная реакция, при этом продукт гидратации увеличивается в объеме в 2 раза. Гашеная известь "рвет" поверхностный слой, образуются "дутики", трещины, которые способствуют проникновению огня внутрь конструкции. Составы с использованием кварцевого песка также не огнестойки: кристаллический кремнезем - основная составляющая природного песка, переходит при t = 573°С из "бетта" - модификации в "альфа", с увеличением в объеме. В результате слой штукатурки покрывается трещинами.

Огнезащитные пасты и штукатурные растворы готовят на основе жидкого стекла, строительного гипса, глиноземистого цемента, пуццолановых цементов. В качестве заполнителя используется вспученный (или невспученный) вермикулит, перлит, диатомит, трепел, вулканическая пемза, вулканический туф, трасс, мелкофракционный керамзит, шунгизит, некоторые молотые металлургические шлаки, золы ТЭЦ. Применяют также волокнистые наполнители: каолиновую вату и другие минеральные волокна, распушенный асбест.

Простейшие огнезащитные пасты делаются с использованием местных "тощих" глин в смеси с водным раствором сульфитно-дрожжевого щелока (СДЩ); гипсового теста с волокнистым минеральным наполнителем и СДЩ. Их рекомендуется применять в сухих помещениях (при относительной влажности воздуха менее 65 %). Значительно более эффективны огнезащитные составы с использованием вермикулита, перлита, каолиновой ваты и соответствующих связующих.

Уникальными огнезащитными свойствами обладают вермикулитосодержащие изделия. В силу высокой отражательной способности частиц вермикулита, низкой теплопроводности, их упругости, огнезащита хорошо сохраняет целостность, отличается высокой трещиностойкостью при пожаре (во время тушения трещины не образуются).

Негорючие обои

Ряд фирм выпускает стекловолокнистые обои, предназначенные для отделки интерьеров гражданских зданий. Стекловолокнистую нить изготавливают из природного сырья: кварцевого песка, соды, доломита и извести. Из нити, изготовленной из этих чистых материалов и ткут стекловолокнистые обои. Это негорючий материал, предназначенный для отделки всех типов зданий. Обои экологически чисты, удобны в работе, не абсорбируют пены, их можно мыть. Отлично воспринимают усилия деформации в стенах, например, от сухой штукатурки. Используя в швах самоклеющуюся ленту "Финтекс" при покраске, можно полностью исключить видимость швов. Обои выпускаются белые и цветные, отличаются плотностью, прочностью, фактурой и рисунком.

Стеклообои применяются в современной отделке стен офисов, коридоров общественных зданий, помещений банков, магазинов и т.п.

Огнезащитная изоляция из сборных элементов

Наряду с традиционными методами, так называемыми, "мокрыми" методами огнезащиты стальных конструкций, в практике строительства получают все большее распространение прогрессивные способы огнезащиты, основанные на применении облегченных облицовочных элементов (на основе минераловатных, вермикулит-перлитосодержащих, асбестовых, гипсоволокнистых и других материалов). Это гипсоволокнистые, асбесто-вермикулитовые, вермикулитовые, асбесто-цементные, перлитовые огнезащитные облицовки. Уникальными огнезащитными свойствами обладают вермикулитосодержащие изделия. В силу высокой отражательной способности частиц вермикулита, их упругости, низкой теплопроводности, огнезащита хорошо сохраняет целостность, отличается высокой трещиностойкостью при пожаре (во время тушения трещины не образуются).

Минераловатные огнезащитные изделия

Благодаря отличной температуростойкости минераловатные волокна выгодно отличаются от стеклянных волокон более высокой температурой спекания и плавления. Об этом говорят и результаты огневых испытаний. Минераловатные волокна способны не плавясь выдерживать температуру выше 1000°С, в то время, как связующие при температурном воздействии свыше 250°С испаряются. Волокна остаются неповрежденными и, в силу хаотического сцепления, обеспечивают связанность и достаточную прочность, создавая защиту от огня.