I. Специфика пожарной опасности объектов, связанных с обращением газовых баллонов
Широкое использование на практике сжиженных углеводородных и сжатых газов (СУГ) обусловило применение резервуаров (баллонов) для хранения и транспортировки этих продуктов в различных отраслях промышленности и в быту.
Для приготовления пищи в домах индивидуальной постройки повсеместно используются баллоны стальные сварные для хранения углеводородных газов, выпускаемые 25 заводами Российской Федерации в соответствии с требованиями ГОСТ 15860. В настоящее время их количество насчитывает порядка 40 миллионов штук.
Основной парк газовых баллонов (около 85 %) составляют резервуары вместимостью 50 и 27 литров, рассчитанные на рабочее давление 1.6 МПа (16 ати). По данным заводов изготовителей, диапазон давлений разрушения составляет для баллонов вместимостью 5 л - 12-16 МПа (120-160 ати), для 27 л - 7.5-13 МПа (75-130 ати), а для 50 л - 7.5-12 МПа (75-120 ати). Промышленные 40 литровые баллоны рассчитаны на давление в 1.5 раз больше рабочего давления газа.
Указанный диапазон давлений может уменьшаться при попадании баллонов с газом в очаг пожара.
Баллоны, предназначенные для хранения и транспортировки газов, окрашиваются эмалевой, масляной или алюминиевой краской и отличаются по цвету. Цвета окраски баллонов и надписей на них приведены в табл. 1.
Таблица 1
Окраска газовых баллонов |
Наименование газа | Окраска баллона | Текст надписи | Цвет надписи |
Азот | черная | Азот | желтый |
Аммиак | желтая | Аммиак | черный |
Аргон | серая | Аргон | зеленый |
Ацетилен | белая | Ацетилен | красный |
Водород | темно-зеленая | Водород | красный |
Воздух | черная | Сжат. воздух | белый |
Гелий | коричневая | Гелий | белый |
Кислород | голубая | Кислород | черный |
Пропан | красная | Пропан | белая |
Сероводород | белая | Сероводород | красный |
Углекислота | черная | Углекислота | желтый |
Фреон (номер) | алюминиевая | Фреон (номер) | черный |
Хлор | защитная | ——- | —— |
Этилен | фиолетовая | Этилен | красный |
Другие горючие газы | красная | Наименование газа | белый |
Баллоны с наличием СУГ обладают высокой пожарной опасностью, что подтверждается крупными инцидентами с их участием. Из всех углеводородных газов наибольшую опасность представляет ацетилен.
Особую опасность представляют газовые баллоны на пожаре для участников его тушения.
Пожары на объектах, связанных с обращением баллонов с газом под давлением, характеризуются возможностью проявления в различном сочетании следующих опасных сценариев:
теплового воздействия "пожара-вспышки";
воздействия волны сжатия взрыва;
теплового воздействия огненного шара;
теплового воздействия струйного факела горящего газа.
осколков разорвавшегося баллона;
удушья в результате уменьшения содержания кислорода в воздухе при скоплении в нем газов в избыточном количестве;
наркотического действия отдельных газов, даже при незначительной концентрации в воздухе.
При тушении объектов с наличием газовых баллонов следует учитывать физико-химические свойства применяемого газа.
В соответствии с ГОСТ 20448-90, распространяющимся на сжиженные углеводородные газы, предназначенные в качестве топлива для коммунально-бытового потребления и других целей, существуют основные марки сжиженных газов:
ПТ - пропан технический;
СПБТ - смесь пропана и бутана технических;
БТ - бутан технический.
В марках ПТ, СПБТ и БТ содержание метана, этана и этилена не нормируется; пропана и пропилена в ПТ содержится не менее 75 % , а в СПБТ и БТ не нормируется; содержание бутанов и бутиленов в ПТ не нормируется, в СПБТ их не более 60%; в БТ их содержится не менее 60%. Жидкий остаток углеводородов (С5 и выше) составляют не более 1 - 2 % по объему.
Основными компонентами сжиженных углеводородных газов являются пропан и бутан. Они токсичны, их пары могут скапливаться в низких и непроветриваемых местах, так как обладают большей плотностью (в 1,5-2 раза), чем воздух. Углеводородные сжиженные газы (после испарения) образуют с воздухом взрывоопасные смеси.
Показатели пожаровзрывоопасности наиболее распространенных газов1:
_________
1Справочник "Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения": Справ. изд.: в 2-х книгах/ А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. - М.: Химия, 1990)
пропан, С3Н8, горючий газ, температура вспышки -96 oС, температура самовоспламенения 470 oС, концентрационные пределы распространения пламени 2.3 - 9.4 % (об.);
бутан, С4Н10, горючий газ, плотность по воздуху 2.0665, температура вспышки -69 oС, температура самовоспламенения 405 oС, концентрационные пределы распространения пламени, 1.8 - 9.1 % (об.);
метан, СН4, горючий бесцветный газ, плотность по воздуху 0,5517, температура самовоспламенения 537 oС, концентрационные пределы распространения пламени 5,28-14,1 % (об.) в воздухе;
ацетилен, С2Н2, горючий взрывоопасный газ, плотность по воздуху 0,9107, температура самовоспламенения 335 oС, нижний концентрационный предел распространения пламени 2,5 % (об.). Ацетилен разлагается с выделением большого количества тепла и при определенных условиях со взрывом. Легко реагирует с солями серебра, меди и ртути и образует при этом нестойкие взрывчатые ацетилениды. Ацетилен храниться в баллонах с пористой массой при давлении 1-1,5 МПа (10-15 ати);
водород, Н2, горючий газ, плотность по воздуху 0,0695, температура самовоспламенения 510 oС, концентрационные пределы распространения пламени 4,12-75,.0 % (об.) в воздухе. Водород хранится и транспортируется к месту работы в стальных баллонах под давлением 15 МПа (150 ати);
кислород, О2, бесцветный газ, сильный окислитель, плотность газа по воздуху 1,105. В атмосфере, обогащенной кислородом, горючие вещества становятся более опасными: легче загораются, имеют более низкую температуру самовоспламенения, большую скорость выгорания и полноту сгорания. Для тушения веществ в атмосфере, обогащенной кислородом, огнетушащие вещества необходимо подавать с интенсивностью 40 л/с и более;
азот, N2, негорючий газ, плотность по воздуху 0,967. Азот находится в баллонах под давление 15 МПа (150 ати);
углекислота, СО2, негорючий газ, плотность по воздуху 1,51, температура кипения (-78,5 oС). Углекислый газ находится в баллонах под давлением 6 МПа (60 ати).
Применяемые в быту сжиженные углеводородные газы имеют температуру кипения в пределах от -0,5 oС до -50 oС и ниже. При испарении 1 кг жидкого газа в нормальных условиях образуется около 380-530 л газообразного продукта (пара). Для образования пожаровзрывоопасной газовоздушной смеси достаточно небольшой утечки газа, а ее воспламенение может произойти практически от любого источника зажигания. Высокая испаряемость и парообразующая способность сжиженных углеводородных газов обуславливают высокую скорость их выгорания и значительные размеры зоны горения. Температура пламени факела достигает 1500 oС.
Сжиженные газы обладают большим коэффициентом объемного расширения, в связи с этим при нагреве баллонов в них быстро растет давление и возникает угроза взрыва.