Пожарная безопасность, взгляд поверхностный

Раз уж у нас речь зашла о пожарной безопасности, то давайте для начала определимся, что это такое.

Если верить нашему основному закону «О пожарной безопасности» (N69-ФЗ), то пожарная безопасность - состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров.

Государство и общество рассматривать не будем, рассмотрим личностей и имущество.

Если говорить о пожарной безопасности в строительстве (и транспорте, к которому мы отнесем наш гипотетический космический корабль и существующие корабли), то обеспечение пожарной безопасности это не только и не столько пожарная автоматика. Это комплекс из мер по предотвращению возникновения, распространения пожара, его обнаружения, локализации и ликвидации, как средствами автоматической противопожарной защиты, так и пожарной охраны. Нас в первую очередь интересует пожарная автоматика. Кроме локализации и ликвидации пожара пожарная автоматика служит для снижения риска гибели людей на пожаре, а затем уже снижения материальных потерь.

С чего начать наш рассказ?

Давайте начнем ab ovo, с начала начал. Что нужно для того, чтобы возник пожар? Всего три вещи: наличие топлива, окислителя и источника зажигания достаточной мощности. Для понимания – железо при наличии достаточного количества кислорода великолепно горит, но для этого нужен кислород (или фтор) и мощный источник зажигания. Но вне лаборатории мы этого скорее всего не увидим. Точно так же с простым и понятным деревом – целое полено спичкой поджечь вряд ли удастся, энергия источника зажигания недостаточна.

Давайте посмотрим, что является основными причинами возникновения пожаров и как с этим бороться.

В быту и на производстве эти причины разые, так, для бытовых пожаров на первом месте давно и прочно закрепился человеческий фактор с неосторожным обращением с огнем, неосторожности при курении, нарушении правил использования электроприборов, шалости детей с огнем и так далее. Примером может быть жилой небоскреб со звучным названием «Факел», который мудрые саудовские арабы поджигали дважды, оба раза причиной было приготовление шашлыка на балконах. И вся пожарная автоматика не в силах была этого предотвратить, потому что тупые европейцы, по чьим проектам его строили, в страшном сне не могли придумать шашлыков на балконе. К человеческому фактору можно отнести и умышленные поджоги, тоже явление не редкое. С человеком в этом плане могут спорить только электроприборы и оборудование, но не без участия человека. Об этом чуть позже.

 Техногенные причины в быту (короткие замыкания, вызванные износом и разрушением изоляции, воспламенение газа при утечках и т.п.) – это явление довольно редкое на фоне человеческого фактора. Просто запомним – главная причина пожаров в быту – это люди.

В промышленности акценты резко смещаются.

Здесь уже основная причина руки из жопы – неисправность систем, механизмов и электроустановок. Я не буду расписывать подробно все возможные причины возникновения пожаров на промпредприятиях, ограничусь самыми важными.

Неисправность производственного оборудования, нарушение технологического процесса производства, обусловленные недостатками конструкции, изготовления и монтажа производственного оборудования или нарушением технологического регламента процесса производства. Это тоже по сути человеческий фактор, но уже не столь явно.

Разряд статического электричества, разрушение движущихся узлов и деталей, попадание в движущиеся механизмы посторонних предметов, неисправность системы охлаждения аппаратов, трение поверхностей, неисправность, отсутствие искрогасительных устройств, прочие причины, связанные с неисправностью производственного оборудования, нарушением технологического процесса производства.

Вот тут уже не всегда причина в человеке. Тут тебе и вибрация и осадка фундаментов оборудования и черт знает что еще, что может привести к поломкам, повышенному трению и так далее. В результате повышенный нагрев и результат слегка предсказуем.

Дальше идет электрика. Недостаток конструкции и изготовления электрооборудования, нарушение правил монтажа электрооборудования, нарушение правил технической эксплуатации электрооборудования – это серьезные пожары на оборудовании. Причины опять же разные, в свое время простая серая крыса умудрилась ценой своей жизни спалить трансформатор стоимостью в десятки миллионов денег, хотя казалось бы, была и защита и корпус, который по идее должен был даже от пыли защищать. Ей удалось.

Нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации бытовых электроприборов,  нарушение правил технической эксплуатации и выбора аппаратов защиты электрических сетей (пресловутые «жучки» и автоматы большего номинала или чувствительности, чтоб не отключались при перегрузке), прочие причины, связанные с нарушением правил устройства и эксплуатации электрооборудования.

Сейчас все большее распространение получают кабели с изоляцией не распространяющей горение (не негорючей, а самозатухающей, если убрать источник зажигания), что заметно снижает риск возникновения пожара от замыканий и перегрева кабелей.

Отдельно стоит упомянуть пожары от самовоспламенения веществ и материалов. Это в основном техногенные пожары, например пожары

Вообще статистически пожары (на примере России, мировую статистику мне искать лень, да и ведется она везде по-разному) распределяются так:

По причинам:

По объектам.

Оставшиеся 5% - это прочие пожары, например в лесах и т.д.

Как видите, подавляющее большинство – это жилой сектор. Мы это запомним, потому как если у нас будет корабль поколений, который летит от звезды к звезде много лет, то там статистика, скорее всего будет похожая. Если только за нарушение правил пожарной безопасности не будут отправлять в биореактор.

На причины посмотрели, не очень пристально, но все же глянули.

Что нужно для распространения пожара? Все опять же просто – наличие топлива, окислителя и путей распространения пожара. И вот тут в дело вступает применение негорючих строительных конструкций, обеспечивающих некоторые пределы огнестойкости.

Вообще огнестойкость строительных конструкций характеризуется тремя параметрами: несущая способность (через какое время конструкции обрушатся под собственным весом и нагрузкой от оборудования), целостность (в нашем случае – через какое время появятся сквозные отверстия или трещины, через которые может проникнуть пламя или продукты горения) и теплоизолирующая способность (за какое время необогреваемая поверхность преграды нагреется до критической температуры (до 160 градусов в среднем либо более 220 градусов в любой точке).

Это придумано, чтобы кошмарить бизнес разнообразными способами, заставляя строить не фекально-дендральным способом, а из бетония и кирпидония, да еще и используя огнестойкие проходки для технологических коммуникаций. Стальные конструкции можно защищать по-разному, когда доберемся до небоскребов, расскажу подробнее. Ну и еще это нужно чтоб пожар распространялся помедленнее и здание не рухнуло в ходе его тушения, это не радует пожарных.

Так же можно попытаться ограничить скорость распространения пожара устройством противопожарных разрывов (зоны без пожарной нагрузки), устройством водяных (дренчерных) завес, ограничением площади разлива горючих жидкостей и так далее и тому подобное. Все это – пассивная пожарная безопасность. Когда все строительные способы исчерпаны, в дело вступают системы активной защиты.

Тут опять лирическое отступление – опасные факторы пожара. 123 ФЗ (технический регламент о требованиях пожарной безопасности) говорит нам:

1. К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

1) пламя и искры;

2) тепловой поток;

3) повышенная температура окружающей среды;

4) повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

5) пониженная концентрация кислорода;

6) снижение видимости в дыму.

Кроме того есть сопутствующие угрозы:

1) осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

2) радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

3) вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

4) опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;

5) воздействие огнетушащих веществ.

Как видите, немало неприятностей грозят простому человеку, который оказался в горящем здании.

Задача активных систем пожарной безопасности – максимально снизить риск гибели людей на пожаре.

Это достигается так: пожарная сигнализация обнаруживает пожар. Выбор пожарных извещателей по типу срабатывания довольно прост – если в здание административно-бытовое или нужно запускать систему дымоудаления, то берем дымовой (или комбинированный), если здание производственное, то извещатели выбираем по наиболее очевидному опасному фактору (с учетом минимизации ложных срабатываний) и с учетом используемых материалов. Пример – если в здании основной нагрузкой являются материалы, дающие черный дым, то обычные, общего применения, дымовые извещатели будут работать очень плохо, черный дым они обнаруживают чуть лучше, чем никак. Светлые дымы – легко и непринужденно. Нырять в глубины и подробности не будем, просто примем как факт – у нас есть извещатели, которые обнаружат дым, рост (динамику роста или достижение порога) температуры, световое излучение пламени, рост концентрации СО, а то и все вместе и подадут сигнал на панель управления. Если у нас продвинутая система, то в качестве извещателя может быть использована видеокамера с потоковой обработкой изображения, есть в видеосистемах и такая функция. При этом место возникновения пожара будет с некоторой точностью локализовано (в адресных системах – с точностью до помещения и части помещения). Далее, как только подтвердится, что у нас действительно пожар, а не ложное срабатывание (опять же с разной степенью достоверности в зависимости от того, на чем строим) панель управления выдает целый каскад сигналов:

- выдача тревожного сигнала на пульт оператора/диспетчера или напрямую в подразделение пожарной охраны

- включение системы оповещения

- отключение систем общеобменной вентиляции и закрытие огнезадерживающих клапанов на вентсистемах

- включение систем противодымной защиты

- отключение технологического оборудования (если это возможно)

- разблокировка дверей на путях эвакуации (на режимных объектах могут быть тонкости)

- направление на нижний посадочный этаж и отключение лифтов, за исключением лифтов для пожарных

- включение систем пожаротушения.

Система оповещения, по идее, должна обеспечить надежное оповещение всех людей, находящихся в здании, а так же направить их на безопасные пути эвакуации. Здесь могут использоваться звуковые (сирена), речевые и световые оповещатели (как указатели направления движения, так и проблестковые маячки, использующиеся как, правило в зонах с высоким уровнем шума). В зависимости от того, насколько здание большое и сколько там людей, системы оповещения могут быть очень разными – от сирены до речевого оповещения по зонам с несколькими алгоритмами оповещения, позволяющими разделить потоки эвакуирующихся людей как по направлениям, так и по времени (например, в первую очередь оповестить людей на загоревшемся этаже, затем на верхних, а только потом уже на нижних, чтобы сперва эвакуировать людей из наиболее опасных зон). В тех же больницах оповещение ступенчатое – сначала персонал, затем, по решению диспетчера и по мере выхода персонала на пути эвакуации для предотвращения паники – всех остальных.

Системы противодымной защиты нужны для того, чтобы на эвакуационных путях опасные факторы пожара не достигли предельных значений на протяжении всей эвакуации и, по возможности, во время работы пожарных. Это удаление дыма и подача свежего воздуха, создание избыточного давления на лестницах, в лифтовых шахтах (чтобы в шахту лифта, если он не дай бог застрял, не проникал дым и она охлаждалась). Так же свежий воздух подается в зоны безопасности для маломобильных людей, которые создаются в зданиях с массовым пребыванием людей, если в них есть вероятность нахождения этих самых маломобильных граждан. Тут все серьезно – все вентиляторы резервируются, их работа контролируется, электропитание (по огнестойким линиям) обеспечивается по 1-й категории надежности (от двух источников, если упрощенно). Воздуховоды выполняются с огнезащитой, на огнестойких же подвесах. Вентиляторы дымоудаления выдерживают нагрев до высокой температуры на протяжении всего времени действия системы. Самый нелепый случай, связанный с системой противодымной защиты – в жилом доме монтажники умудрились запустить систему дымоудаления на приток, в результате двери из квартир на площадку открыть было невозможно. Физика, беспощадная сука. После выдачи 3.14-ей все починили, но рукожопость осталась в памяти поколений.

Необходимость противодымной защиты – боль для заказчиков. Это дорого, требует места под венткамеры и все такое.

Технологическое оборудование. Технологи обычно говорят, что их оборудование отключать из-за такой мелочи, как пожар не надо даже и пытаться. В некоторых случаях это правда, в части технологических процессов при внезапной остановке оборудованию приходит бесповоротный капут, часть процессов при внезапной остановке выдает аварию. Но в целом, если отключение оборудования не влечет за собой треша, угара и апокалипсиса, его лучше отключить.

Борьба пожарных и безопасников за разблокировку путей эвакуации – это вечно. По идее все пути эвакуации надо разблокировать, но на режимных объектах безопасники с этим сражаются аки львы рыкающие. Компромиссный способ – ставить рядом с каждой дверью кнопку принудительного разблокирования, обычно со стеклом. Не раздавив стекло не нажмешь. При ее срабатывании дверь разблокируется, но сигнал (по идее) поступит охранникам.

Вот мы и добрались до систем тушения, но о них я расскажу уже в следующий раз, с примерами и слайдами. Это будет не скоро.