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SÉCURITÉ ET SANTÉ AU TRAVAIL
Mécanismes d'apparition et de développement des incendies. Sécurité et santé au travail
la protection du travail / Base législative de la protection du travail Le feu - il s'agit d'un incendie incontrôlé, causant des dommages matériels, des atteintes à la vie et à la santé des citoyens, aux intérêts de la société et de l'État. Brûler sous contrôle humain n'est pas un incendie à moins qu'il ne cause des dommages. feu non autorisé, c'est-à-dire le début de la combustion sous l'influence d'une source d'inflammation, doit être immédiatement éliminé à l'aide équipement primaire de lutte contre l'incendie (extincteurs ou alimentation en eau d'incendie). Cependant, les responsables des établissements d'enseignement doivent se rappeler que même les employés formés ne sont pas en sécurité pour éteindre un incendie et que les écoliers sont inacceptables. La combustion - il s'agit d'une réaction d'oxydation exothermique d'une substance, accompagnée d'au moins l'un des trois facteurs suivants : incandescence, flamme, apparition de fumée ; fumant - combustion sans flamme du matériau. Combustion spontanée - il s'agit d'une inflammation résultant de processus exothermiques auto-initiés ; inflammation - le début d'une combustion ardente sous l'influence d'une source d'inflammation. Contrairement à l'allumage, l'allumage ne s'accompagne que d'une combustion ardente. La combustion se produit en présence de trois composants obligatoires : une substance combustible, un agent oxydant et une source d'inflammation. Sous le terme substance combustible fait référence à une substance capable de combustion spontanée après l'élimination de la source externe d'inflammation. Une substance combustible peut être à l'état solide, liquide ou gazeux. Les substances combustibles sont la plupart des substances organiques, un certain nombre de composés et de substances inorganiques gazeux, de nombreux métaux, etc. Les gaz représentent le plus grand risque d'incendie et d'explosion. Pour l'allumage liquide inflammable au-dessus de sa surface, un mélange vapeur-air doit d'abord se former. La combustion des liquides n'est possible qu'en phase vapeur ; tandis que la surface du liquide lui-même reste relativement froide. Parmi les liquides inflammables, on distingue la classe des plus dangereux - les liquides inflammables (FLL). Les liquides inflammables comprennent l'essence, l'acétone, le benzène, le toluène, certains alcools, éthers, etc. Il existe un certain nombre de substances (gazeuses, liquides ou solides) susceptibles de s'auto-inflammer au contact de l'air sans préchauffage (à température ambiante). Ces substances sont dites pyrophoriques. Ceux-ci incluent: le phosphore blanc, les hydrures et les composés organométalliques de métaux légers, etc. Il existe également un groupe assez important de substances, au contact de l'eau ou de la vapeur d'eau dans l'air, une réaction chimique commence, procédant à la libération d'une grande quantité de chaleur. Sous l'action de la chaleur dégagée, il se produit une auto-inflammation des produits de réaction combustibles et des matières premières. Ce groupe de substances comprend les métaux alcalins et alcalino-terreux (lithium, sodium, potassium, calcium, strontium, uranium, etc.), les hydrures, les carbures, les phosphures de ces métaux, les composés organométalliques de faible poids moléculaire (triéthylaluminium, triisobutylaluminium, triéthylbore), etc. . La combustion solide se déroule selon un mécanisme plus complexe, en plusieurs étapes. Lorsqu'elle est exposée à une source externe, la couche superficielle du solide est chauffée et la libération de produits volatils gazeux commence à partir de celle-ci. Ce processus peut s'accompagner soit de la fusion de la couche superficielle du solide, soit de sa sublimation (formation de gaz, contournant l'étape de fusion). Lorsqu'une certaine concentration de gaz combustibles dans l'air (la limite inférieure de concentration) est atteinte, ils s'enflamment et, grâce à la chaleur dégagée, commencent à agir sur la couche de surface elle-même, la faisant fondre et de nouvelles portions de gaz combustibles et les vapeurs solides pénètrent dans la zone de combustion. Prenons l'exemple du bois. Chauffé à 110°C, le bois sèche et la résine s'évapore légèrement. La décomposition faible commence à 130°C. Une décomposition plus visible du bois (décoloration) se produit à des températures de 150°C et plus. Les produits de décomposition formés à 150-200°C sont principalement de l'eau et du dioxyde de carbone, ils ne peuvent donc pas brûler. À des températures supérieures à 200 ° C, le principal composant du bois, la fibre, commence à se décomposer. Les gaz formés à ces températures sont combustibles, car ils contiennent des quantités importantes de monoxyde de carbone, d'hydrogène, d'hydrocarbures et de vapeurs d'autres substances organiques. Lorsque la concentration de ces produits dans l'air devient suffisante, dans certaines conditions ils s'enflamment. Si une substance combustible se propage lors de la fusion, elle augmente la source de combustion (par exemple, caoutchouc, caoutchouc, métaux, etc.). Dans le cas où la substance ne fond pas, l'oxygène se rapproche progressivement de la surface du combustible et le processus prend la forme d'une combustion hétérogène (par exemple, la combustion du coke). Le processus de combustion des substances solides est complexe et diversifié, il dépend de nombreux facteurs (dispersion du matériau solide, son taux d'humidité, la présence d'un film d'oxyde à sa surface et sa résistance, la présence d'impuretés, etc.). Plus intense (souvent avec une explosion) est l'inflammation de poudres métalliques fines et de matériaux combustibles ressemblant à de la poussière (par exemple, poussière de bois, sucre en poudre). Comme l' agent d'oxydation En cas d'incendie, il se dégage le plus souvent de l'oxygène dont la teneur dans l'air est d'environ 21 %. Les agents oxydants forts sont le peroxyde d'hydrogène, les acides nitrique et sulfurique, le fluor, le brome, le chlore et leurs composés gazeux, l'anhydride chromique, le permanganate de potassium, les chlorates et autres composés. Lors de l'interaction avec des métaux qui, à l'état fondu, présentent une activité très élevée, l'eau, le dioxyde de carbone et d'autres composés contenant de l'oxygène, qui sont généralement considérés comme inertes, agissent comme des agents oxydants. Cependant, la seule présence d'un mélange de carburant et de comburant ne suffit pas pour démarrer le processus de combustion. Besoin de plus source d'allumage. Pour qu'une réaction chimique se produise, il est nécessaire d'avoir un nombre suffisant de molécules actives, leurs fragments (radicaux) ou atomes libres (qui n'ont pas encore eu le temps de s'unir en molécules), qui ont un excès d'énergie égal à l'activation l'énergie pour un système donné ou la dépassant. L'apparition d'atomes et de molécules actifs est possible lorsque l'ensemble du système est chauffé, lorsque des gaz entrent en contact local avec une surface chauffée, lorsqu'ils sont exposés à une flamme, une décharge électrique (étincelle ou arc), un échauffement local de la paroi de la cuve comme un résultat d'un frottement ou lors de l'introduction d'un catalyseur, etc. La source d'inflammation peut également être une compression adiabatique brutale (sans échange de chaleur avec l'environnement) du système de gaz ou l'impact d'une onde de choc sur celui-ci. Il est maintenant établi que le mécanisme d'apparition et de développement d'incendies et d'explosions réels est caractérisé par un processus thermique en chaîne combiné. Ayant débuté en chaîne, la réaction d'oxydation due à son exothermie continue d'être accélérée par la chaleur. En fin de compte, les conditions critiques (limites) pour le début et le développement de la combustion seront déterminées par le dégagement de chaleur et les conditions de transfert de chaleur et de masse du système réactif avec l'environnement. Dans le cadre du mécanisme de cessation de la combustion, comprenez le système de facteurs conduisant à la fin du processus (réaction) de la combustion. Mécanisme d'extinction peut être naturellement conditionné lorsqu'il est réalisé sans participation humaine (auto-liquidation de la combustion, par exemple, dans la nature). Dans le même temps, la connaissance de l'essence du mécanisme d'arrêt de la combustion permet de l'utiliser à bon escient à la fois dans l'élimination des petits foyers de combustion et dans l'extinction des incendies. Pour arrêter la gravure, au moins une des conditions suivantes doit être remplie :
Ainsi, le les principes (méthodes) possibles pour éteindre un incendie peuvent être:
En règle générale, le processus d'extinction a un caractère combiné. Ainsi, la mousse a un effet isolant et rafraîchissant, les compositions en poudre ont un effet inhibiteur, ignifuge et dynamique. Risque d'incendie (OFP) est un facteur dont l'impact peut entraîner des dommages humains et (ou) matériels. OFP sont divisés en primaire et secondaire. Les principaux sont :
Lors de l'évaluation du RPP primaire, il faut se rappeler que les principaux d'entre eux sont des produits toxiques de combustion et de décomposition thermique, qui sont un mélange de substances toxiques hautement toxiques chauffées à 300-400 ° C, paralysant les organes respiratoires humains en un ou deux respirations. Les statistiques des décès dans les incendies pour 2003 montrent que 77,7% des morts ont été affectés par cet OFP particulier, et en moyenne pour les années précédentes, ce chiffre est au niveau de 80%. Dans le même temps, il convient de garder à l'esprit que la température ambiante élevée maximale autorisée est également normalisée et est de 70 ° C pour une personne. La dynamique de l'augmentation de la température des produits de combustion lors d'un incendie dans la pièce à la sortie de celle-ci à hauteur d'une personne a les exemples de paramètres suivants :
Par conséquent, la température limite des produits de combustion est atteinte dans le local en 2 minutes environ, ce dont il faut tenir compte lors de l'évacuation des élèves. L'un des OFP les plus importants est une diminution de la teneur en oxygène dans l'environnement gazeux d'une pièce en combustion. En air pur, sa teneur atteint 27%. Dans un bâtiment en feu, du fait d'une combustion intensive, la teneur en oxygène est considérablement réduite ; sa valeur dangereuse est inférieure à 17%. Ceci doit être pris en compte lors de l'utilisation d'équipements de protection respiratoire filtrants destinés à être utilisés par les services de garde et d'autres personnes. C'est-à-dire qu'il est possible qu'une personne dans un incendie, protégée, par exemple, par un auto-sauveteur, meure non pas à cause de produits de combustion toxiques, mais à cause d'un manque d'oxygène dans l'environnement gazeux d'un bâtiment en feu. Extinction d'incendie - une tâche professionnelle complexe. Il ne peut être résolu que par des pompiers formés et bien équipés, qui utilisent toujours une protection respiratoire isolante. Les OFP secondaires comprennent :
La première phase (jusqu'à 10 minutes) est l'étape initiale, y compris la transition de l'allumage en feu en 1 à 3 minutes environ et la croissance de la zone de combustion en 5 à 6 minutes. Dans ce cas, il y a une propagation principalement linéaire du feu le long des substances et matériaux combustibles, qui s'accompagne d'une émission de fumée abondante. Dans cette phase, il est très important d'assurer l'isolation de la pièce de l'entrée d'air extérieur, car dans certains cas, l'auto-extinction du feu se produit dans la pièce étanche. La deuxième phase est la phase de développement volumétrique du feu, qui prend 30 à 40 minutes dans le temps. Il se caractérise par un processus de combustion rapide avec passage à la combustion volumétrique ; le processus de propagation de la flamme se produit à distance en raison du transfert d'énergie de combustion à d'autres matériaux. Au bout de 15-20 minutes, le vitrage se décompose, l'apport d'oxygène augmente fortement, les valeurs maximales sont atteintes par la température (jusqu'à 800-900°C) et le taux de combustion. La stabilisation d'un feu à ses valeurs maximales se produit à 20-25 minutes et se poursuit pendant encore 20 à 30 minutes. Dans ce cas, la majeure partie des matériaux combustibles brûle. La troisième phase est l'étape d'atténuation du feu, c'est-à-dire la post-combustion sous forme de combustion lente, après quoi le feu s'arrête. Une analyse de la dynamique de développement d'un incendie permet de faire les constatations suivantes résultats. Les systèmes techniques de sécurité incendie (alarmes et extinction automatique) doivent fonctionner avant d'atteindre l'intensité maximale de combustion, et mieux - au stade initial de l'incendie. Cela permettra au responsable de l'établissement d'enseignement d'avoir une marge de temps pour organiser des mesures de protection des personnes. Les sapeurs-pompiers arrivent, en règle générale, 10 à 15 minutes après l'appel, soit 15 à 20 minutes après le début de l'incendie, lorsqu'il prend une forme volumétrique et une intensité maximale. Auteurs : Volkhin S.N., Petrova S.P., Petrov V.P.
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