Šta su opasne materije? Opasne materije su materijali koje za vreme proizvodnje, prevoza, prerade, skladištenja ili korišćenja u tehnološkom procesu ispuštaju ili stvaraju zarazne, nadražujuće, zapaljive, eksplozivne, korozivne, zagušujuće, toksične ili druge opasne prašine, dimove, gasove, magle, pare ili vlakna kao i štetna zračenja u količinama koje mogu ugroziti život i zdravlje ljudi, materijalna dobra i okolinu na manjoj ili većoj udaljenosti od objekata u kojima se nalaze.
KLASIFIKACIJA OPASNIH MATERIJA Klasa 1. Eksplozivni materijali Klasa 2. Gasovi pod pritiskom, u tečnom stanju ili rastvoreni pod pritiskom Klasa 3. Zapaljive tečnosti Klasa 4. Zapaljive čvrste materije Klasa 5. Oksidirajuće supstance Klasa 6. Otrovne ( toksične ) i infektivne supstance Klasa 7. Radioaktivne supstance Klasa 8. Korozivne supstance Klasa 9. Mešovite opasne supstance
Klasa 1. Eksplozivne supstance Čvrste ili tečne hemijske supstance koje imaju svojstva da pod određenim spoljnim uticajem (udar, toplota, trenje) trenutnim hemijskim razlaganjem oslobađaju gasove i energiju. U okviru klase 1 eksplozivne supstance se dele na šest podklasa Klasa 2. Gasovi pod pritiskom, u tečnom stanju ili rastvoreni pod pritiskom To su materije koje imaju kritičnu temperatu nižu od 500o C ili na 500o C pritisak para visi od 3 bara. Gasovi se ne razvrstavaju u ambalažne grupe kao većina materija već postoji podela na razrede. To je zbog toga što različiti gasovi imaju opasne karakteristike ali ipak pripadaju istoj generičnoj porodici. Aerosoli se takođe svrstavaju u klasu 2. Podela klase 2 Razred 2.1 Zapaljivi gasovi. Razred 2.2 Nezapaljivi gasovi. Razred 2.3 Otrovni gasovi. • • •
Klasa 3. Zapaljive tečnosti Ovoj grupi pripadaju tečnosti sa tačkom ključanja od 35°C ili nižom i tačkom paljenja (plamište) od 60.5°C ili nižom. Zapaljive tečnosti su podeljene u ambalažne grupe. Klasa 4. Zapaljive čvrste materije Razred 4.1 Zapaljive čvrste materije koje se lako pale i lako sagorevaju. Razred 4.2 Supstance podložne spontanom paljenju. Razred 4.3 Materije koje emituju zapaljiv gas kada su vlažne ili brzo reaguju sa vodom. • • •
Klasa 5. Oksidirajuće supstance Materije koje prouzrokuju paljenje Razred 5.1 Oksidirajući agensi različiti od organskih peroksida. Razred 5.2 Organski peroksidi. • • •
1
Klasa 6. Otrovne (toksične) i infektivne supstance Razred 6.1.a Otrovne supstance koje su sposobne da uzrokuju smrt ili ozbiljno oštećenje zdravlja ljudi. Razred 6.1.b Toksične supstance koje su štetne po zdravlje ljudi. Razred 6.2 Infektivne supstance (biohazardni materijal koji može uzrokovati bolest). •
• •
Klasa 7. Radioaktivne supstance Radioaktivnost je spontani proces u kojem se atomsko jezgro, emitujući jednu ili više čestica ili kvanata elektromagnetnog zračenja, preobražava u drugo jezgro. Kategorija I Kategorija II Kategorija III • • •
Klasa 8. Korizivne supstance Materije koje imaju sposobnost da kontaktom razore kožu i membrane ili u slučaju prosipanja da razore i uniste druga dobra i transportnu jedinicu. Klasa 9. Mešovite opasne supstance Ovu grupu predstavljaju materije koje ne pripadaju prethodno navedenim klasama ali ipak predstavljaju opasnost. OSNOVNE OSOBINE OPASNIH MATERIJA 1. Zapaljivost
Mnoge opasne materije imaju osobinu da se lako pale. Svojstvo lakog paljenja imaju materije koje lako oslobađaju kiseonik (peroksidi i hloridi) 2. Otrovnost
Određena materija može biti jak otrov sama po sebi, a neka postaje otrovna pri sagorevanju ili mešanju sa vodom 3. Opasnost od zračenja
Radioaktivno zračenje prodire kroz različite materijale. Alfa-zračenje lakše se apsorbuje od beta- ali više jonizuje sredinu kroz koju prolazi. Gama zračenje se odlikuje izuzetnom prodornošću. 4. Nagrizajuća svojstva
Ovo svojstvo imaju materije koje mogu da rastvaraju druge materije. 5. Isparljivost
Neke materije imaju osobinu da već na temperaturi vazduha isparavaju tako da mogu izazvati visok pritisak u sudu u kome se transportuju. 6. Svojstvo lakog mešanja sa vodom
U dodiru sa vodom neke opasne materije mogu da reaguju sa vodom i prave eksplozivne smeše.
2
OBELEŽAVANJE OPASNIH MATERIJA TABLE UPOZORENJA Po ADR ukoliko se opasne materije transportuju vozilima drumskog saobraćaja obavezno je na samom vozilu a sa šrednje i sa zadnje strane postaviti odgovarajuće oznake upozorenja - Šifra osnovne opasnosti (Kemlerov broj) - UN broj materije Brojčana oznaka opasnosti (gornji broj), sastoji se od brojeva (dva ili tri broja), tj. od brojeva i slova. Prva brojka označava glavnu opasnost, prema sledećoj klasikaciji 2. Gas 6. Toksične (otrovne materije) 3. Zapaljive tečne materije 7. Korozivne (nagrizajuće) materije 4. Zapaljive čvrste materije 5. Oksidirajuće materije Druga i treća brojka označavaju dodatne opasnosti, prema sledećoj klasikaciji 0. Bez značaja 5. Oksidirajuće delovanje 1. Opasnost od eksplozije 6. Otrovnost 2. Oslobađanje gasova zbog pritiska 7. Radioaktivnost ili hemijske reakcije 8. Korozivnost 3. Zapaljivost tečnosti (para) ili gasova 9. Opasnost od spontane, snažne 4. Zapaljivost čvrstih materija reakcije ili materija sklonih samozapaljenju U gornjem polju table upisuju se najmanje dva, a najviše tri broja i slovo X ispred brojeva. Prvi broj označava osnovnu opasnost, drugi i treći broj označava dodatnu opasnost. (Ako je drugi broj 0 -nema dodatne opasnosti, a ako su brojevi isti osnovna opasnost je pojačana ili izražana) Ako je ispred slovo X znači da ta materija opasno reaguje sa vodom tj. ne sme doći u dodir sa vodom.
BENZIN Nacionalna agencija za zaštitu od požara SAD (National Fire Protection Association, NFPA), 2007. godine definisala je standardni sistem za identifikaciju opasnosti materijala kod hitnih intervencija. Ovaj standard služi da ukaže na nivo opasnosti konkretne opasne materije u odnosu na zdravlje, zapaljivost, hemijsku nestabilnost i neku drugu specifičnu opasnost koja se u kratkom toku javlja prilikom akutnog izlaganja opasnim materijalima u uslovima požara, izlivanja, ili sličnim hitnim slučajevima.
3
TRANSPORT OPASNIH MATERIJA ADR za drumski saobraćaj (European Agreement on the International Road Transport of Hazardous Goods) RID za železnički prevoz (Regulation for International Transport of Hazardous Goods) IMGD za pomorski prevoz (International Maritime Dangereous Goods Code/Transport by Sea) IATA DGR za vazdušni prevoz (IATA regulations on the Transport of Hazardous Goods/Air Transport) Ono što je zajedničko u svakom transportu opasnih materija je svakako da u bilo kom prevoznom sredstvu mora postojati prateća dokumentacija koja podrazumeva i tzv. BEZBEDNOSNU LISTU (SAFETY DATA SHEET) BEZBEDNOSNA LISTA (SAFETY DATA SHEET) po međunarodnim propisima sadrži: 1. Indentifikacija materije i podaci o licu koje stavlja materiju u promet 2. Identifikaciju opasnosti 3. Podaci o sastavu materije 4. Mere prve pomoći 5. Mere zaštite od požara 6. Mere u slučaju hemijskog udesa 7. Rukovanje i skladištenje 8. Kontrola izloženosti 9. Fizička i hemijska svojstva 10. Stabilnost i reaktivnost 11. Toksikološki podaci 12. Ekotoksikološki podaci 13. Tretman i odlaganje otpada 14. Podaci o transportu 15. Regulatorni podaci 16. Ostale informacije •
• •
•
• • •
•
•
•
BEZBEDNOSNE MERE PRIĐI PAŽLJIVO SA VETROM U LEĐIMA. Ne žurite OBEZBEDITI LICE MESTA IDENTIFIKUJTE OPASNOST. Plakati, kontejnerske nalepnice, kargo manifeste, ploče sa podatcima o sigurnosti materijala, identifikacione kartice na cisternama i vagonima, i/ili ljudi sa specifičnim znanjima na licu mesta su značajni izvori informacija. Dodatne informacije, pribavljene od špeditera/otpremnika ili dobijene od drugog ovlaštenog izvora, mogu promeniti neke činjenice ili detalje nađene u vodiču . ODLUKA O ULASKU U ZONU OPASNOSTI . Pristupite oblasti tek kad ste opremljeni kompletnom zaštitnom opremom. REAGOVANJE. Uspostavite komandno mesto i linije komunikacije. Spasite poginule/povređene ukoliko je moguće i izvršite evakuaciju ukoliko je neophodno. Obezbedite kontrolu lica mesta. Neprestano procenjujte situaciju i prema proceni je prilagođavajte. Prvi zadatak je procena sigurnosti lica u neposrednoj oblasti, uključujući svoju. IZNAD SVEGA – Ne hodajte u ili ne dodirujte rasut materijal. Izbegnite udisanje para, dima i gasova, čak iako nije poznato ima li opasnih materija. Ne pretpostavljajte da su gasovi ili isparenja bezopasni zbog nedostatka mirisa – gasovi ili isparenja bez mirisa mogu biti štetni. 4
Budite oprezni prilikom rukovanja sa praznim kontejnerima jer još uvijek mogu sadržati opasnosti dok se ne očiste i operu od svih taloga.
FAKTORI KOJE TREBA RAZMOTRITI PRILIKOM RAZMATRANJA ZAŠTITNIH AKCIJA OPASNE MATERIJE - Stepen opasnosti po zdravlje, - Hemijska i fizička svojstva, - Količina, - Zadržavanje/kontrola oslobađanja, - Stopa oslobađanja para UG ROŽENA JAVNOST - Lokacija, - Broj ljudi, - Raspoloživo vrijeme za evakuaciju ili skrivanje, - Sposobnost kontrole evakuacije ili skrivanja, - Specijalne ustanove ili populacije, npr, bolnice, zatvori... VREMENSKI USLOVI - Efekat na kretanje isparenja, - Mogućnost promene uslova, - Uticaj na evakuaciju ili zaštitu na licu mjesta
ZAŠTITNA ODEĆA Civilna odeća i radna uniforma. Ovi odevni predmeti, kao što su policijske uniforme i uniforme osoblja službe hitne pomoći ne pružaju nikakvu zaštitu od opasnih materija. Zaštitna odeća gradskih vatrogasaca. Ova kategorija odeće, često nazivana odećom za gašenje ili bunker opremom, podrazumeva zaštitnu odeću koju obično nose gradski vatrogasci tokom intervencija. Sadrži šlem, kaput, pantalone, čizme, rukavice i potkapu/oblogu-navlaku za pokrivanje delova glave koji nisu zaštićeni šlemom i maskom. Ova odjeća se koristi sa IA. Ova zaštitna odeća pruža ograničenu zaštitu od vrućine i hladnoće, ali ne pruža adekvatnu zaštitu od štetnih isparenja ili tečnosti sa kojima se može susresti tokom incidenta sa opasnim materijama. Hemijska zaštitna odeća i oprema. Sigurna upotreba ovakve zaštitne odeće i opreme zahteva specifične veštine razvijene kroz trening i iskustvo. Uglavnom nije dostupna ili upotrebljena od strane interventnog osoblja koje prvo stiže na intervenciju. Ovakav tip specijalne odeće može zaštititi od jedne hemikalije, ali se može lako probiti hemikalijama za koje nije dizajniran/predviđen. Stoga, zaštitna odeća ne treba da se koristi ukoliko nije kompatibilna sa oslobođenom materijom.Ovakva odeća pruža malu ili nikakvu zaštitu od toplote i/ili hladnoće. Ne postoji jedno odelo koje može da pruži sigurnu zaštitu od svih opasnih materija. Ne treba pretpostavljati da li je zaštitna odeća otporna na hladnoću i/ili toplotu ili izlaganju plamenu ukoliko to nije potvrđeno od proizvođača. KONTROLA POŽARA I PROSIPANJA Voda je najčešće i uopšte najdostupnije sredstvo za gašenje požara. Potrebno je biti oprezan prilikom izbora metoda gašenja zbog mnogo faktora koje treba razmotriti na mjestu intervencije. Voda može biti neefikasna u gašenju požara nekih materija, a njena efikasnost uveliko zavisi od metoda nanošenja. Npr. Požari rasutih tečnosti stavljaju se pod kontrolu, uglavnom, nanošenjem pene na površinu goruće materije.
5
MATERIJALI KOJI REAGUJU SA VODOM Voda se ponekad koristi za spiranje i smanjivanje direktnih isparenja u slučajevima prosipanja raznih materija. Neke od materija mogu burno reagovati ili čak i eksplozivno ukoliko dođu u kontakt sa vodom. U ovim slučajevima, treba razmotriti mogućnost puštanja požara da gori ili ostavljanje prosute materije same (izuzev za sprečavanje njenog širenja postavljanjem nasipa) dok se ne dobiju adekvatni tehnički saveti. RAZLIKE IZMEĐU HEMIJSKIH, BIOLOŠKIH I RADIOLOŠKIH AGENATA Hemijski incidenti su karakteristični brzim pojavljivanjem medicinskih simptoma (minuti ili sati) i lako primetne karakteristike (crni ostaci, otpalo lišće, opori mirisi, mrtvi insekti i životinje). Biološki incidenti se karakterišu nizom simptoma u časovima i danima. Obično, neće biti karakterističnih znakova jer su biološki agenti bez mirisa i boje. Zbog odložene pojave simptoma u incidentu sa biološkim materijama, pogođena oblast može da se poveća usled kretanje inficiranih/zaraženih individua. Radiološki incidenti se karakterišu nizom simptoma, ukoliko ih ima, u danima do nedelja ili duže. Obično, neće biti karakterističnih znakova jer su radioaktivni materijali obično bez mirisa i boje. Da bi se odredila veličina ugrožene oblasti i da li nivo radioaktivnosti predstavlja trenutnu ili dugotrajnu opasnost po zdravlje, potrebna je specijalistička oprema. Pošto radioaktivnost ne može da se detektuje bez specijalističke opreme, pogođena oblast može biti veća usled kretanja ozračenih individua. LIČNA BEZBEDNOST Prilikom prilaska licu mesta najbitnije je razmotriti bezbednost sebe i drugih koji intervenišu. Moraju se koristiti zaštitna odeća i zaštita disajnih puteva. Strategija prilaska i reagovanja. Potrebno je zaštiti sebe i prilaziti bezbedno (minimizirati vreme izlaganja, povećati rastojanje od predmeta koji može da naudi, koristiti zaklon kao zaštitu i nositi odgovarajuću ličnu zaštitnu opremu i zaštitu disajnih puteva. Identifikovati i proceniti opasnosti. Izolirati oblast i obezbedite lice mesta; potencijalno kontaminirane ljude treba izolovati i dekontaminirati što je pre moguće. U zavisnosti od mogućnosti preduzimaju se mere za ograničavanje širenja zagađivanja. U slučaju hemijskog incidenta, slabljenje/nestanak hemijskih mirisa nije obavezno znak smanjene koncentracije isparenja. Neke hemikalije umrtvljuju čula dajući lažnu sliku da hemikalija više nije prisutna. Ukoliko postoji bilo kakva identifikacija da oblast može biti kontaminirana radioaktivnim materijalima, interventno osoblje mora biti opremljeno pored zaštitne opreme i opremom za detekciju radioaktivnih materijala koja će ih upozoriti ukoliko ulaze u okolinu ugroženu radijacijom DEKONTAMINACIONE MERE Dekontaminacione procedure su spiranje-skidanje-spiranje. Dekontaminacija masovnih žrtava treba da počne što prije skidanjem (celokupne odeće) i pranjem (sapun i voda). Ukoliko se radi ili sumnja na biološki agens, pažljivo pranje i upotreba četke su efikasniji. Ukoliko se sumnja na hemijske agense, najvažnija i najefikasnija dekontaminacija će biti ako se izvede u prvih minut – dva. Za osobe kontaminirane radioaktivnim materijalom, ukoliko je moguće treba ih ukloniti u oblast sa manjom radijacijom. Ukloniti njihovu odeću i smestiti je u jasno označene zapečaćene kutije kao što su plastične vreće - za kasnije testiranje. Koristiti dekontaminacione metode, ali izbeći povređivanje kože npr: energičnim četkanjem. Spoljna radiološka kontaminacija na netaknutoj/celoj koži retko izaziva dovoljno veliku dozu koja predstavlja opasnost za kontaminiranu osobu ili interventno osoblje. Zbog ovog, izuzev u veoma neuobičajenim okolnostima, povređena osoba koja je radioaktivno kontaminirana treba da se hospitalizuje.
6
OSNOVNI POJMOVI SAGOREVANJA Šta je zapravo vatra? Opšte je poznato da je otkriće postupaka za paljenje vatre jedna od ključnih trenutaka u evoluciji ljudskog roda. Starogrčka književnost nam je ostavila mit o Prometeju u kome se opisuje kako je Prometej ukrao vatru bogovima i poklonio je ljudima. Pod pojmom sagorevanja podrazumeva se složen fizičko-hemijski proces zasnovan na veoma brzim reakcijama oksidacije koje su praćene obrazovanjem odgovarajućih produkata, oslobađanjem toplote i emitovanjem svetlosti hemijska promena materije, oslobađanje toplote, oslobađanje svetlosne energije (pojava plamena) Da bi došlo do fizičko-hemijskog procesa sagorevanja neophodni su određeni granični uslovi koji se karakterišu nizom parametara, od kojih su najbitniji: Prisustvo gorive materije, Prisustvo oksidatora i Prisustvo odgovarajućeg izvora paljenja. Navedeni uslovi u požarnoj terminologiji često se nalaze pod nazivom požarni trougao koji izgleda: • • •
• • •
OKSIDATOR
ZAPALJIVA
IZVOR
MATERIJA
PALJENJA
Prisustvo zapaljive materije, oksidatora i izvora paljenja podrazumeva neophodne uslove za nastajanje procesa gorenja. Međutim, postojanje neophodnih uslova ne znači da će do gorenja uvek doći. Na primer, u zgradama uvek ima uvek zapaljivog materijala (nameštaj, drvenarija i sl.), oksidatora (kiseonik iz vazduha), a izvor paljenja ukoliko je prisutan neće odmah izazvati požar. ZAŠTO? Da bi došlo do gorenja, potrebno je obezbediti i uslove kao što su neposredni kontakt između navedenih neophodnih uslova i neprekidan dotok oksidatora, kao i udaljavanje obrazovanih produkata iz zone sagorevanja. Pomenuti uslovi pripadaju grupi dodatnih uslova za odigravanje procesa sagorevanja.
OKSIDATOR O2 Poznato je da vazduh predstavlja smesu gasova, u kojoj se kao osnovne komponente pojavljuju azot 78 %, kiseonik 21 % i argon 1 %. U procesu gorenja učestvuje samo kiseonik iz vazduha Kada koncentracija O2 u vazduhu opadne ispod 15%, proces sagorevanja kod većine gorivih materija se prekida Oksidacija je hemijski proces pod kojim se podrazumeva hemijsko spajanje neke materije sa kiseonikom. Produkti ovih hemijskih procesa nazivaju se oksidi.
7
GORIVA MATERIJA Sve vrste materija možemo podijeliti u tri grupe: 1. zapaljive - zapaljive materije su one materije koje pod normalnim uslovima mogu da se zapale i nakon toga astave da samostalno gore sve do svog potpunog sagorevanja. 2. teško zapaljive - teško zapaljive materije su one koje se u prisustvu plamena pale ili tinjaju, ali nakon uklanjanja plamena prestaju da gore. 3. nezapaljive - nazapaljive materije su one koje se u normalnim uslovima ne mogu zapaliti.
TOPLOTA Kada čvrsto telo zagrevamo, tj. kada mu dodajemo toplotu, ono pod određenim uslovima menja svoje agegatno stanje i prelazi u tečno. Daljim zagrevanjem, tečnost prelazi u gasovito stanje, dok sa odvođenjem toplote, brzina molekula se smanjuje i proces se odvija u suprotnom smeru. Iz ovoga sledi da je toplota u neposrednoj vezi sa kretanjem molekula i atoma. TEMPERATURA Veličina koja karakteriše unutrašnju kinetičku energiju čestica jedne supstance, naziva se TEMPERATURA. Temperatura je fizička veličina koja pokazuje koliki je stepen zagrejanosti tela. Toplota i temperatura su usko povezane – one su uzrok i posledica, s tim što je prenos toplote uzrok usled koga se nekom telu menja temperatura. Jedinica za merenje količine toplote naziva se „DŽUL – (J)“, a za merenje temperature -stepen Celzijusa (oC) 8
NAČIN PRENOSA TOPLOTE Kondukcijom –odvija se kod čvrstih materijala. Vibracije molekula na višoj temperaturi prenose se na molekule niže temperature Konvekcijom –odnosi se na prelaz toplote sa čvrste materije na neki fluid (gasove ili tečnosti) u kretanju ili obrnuto (užarena zapaljiva materija zagreva produkte gorenja) Radijacijom (zračenjem) –odvija se putem toplotnih zraka (IC zraka). Dolazi do pretvaranja jednog dela unutrašnje toplotne energije u energiju zračenja. Toplotno zračenje je vrlo neugodan neprijatelj vatrogasca: Uzrokuje opekotine, a da se nije došlo u kontakt s vatrom Širi požar na materijale do kojih još nije stigao plamen tako da ih zagreje na temperaturu samopaljenja. Toplotno zračenje plamena osnovni je uzročnik povratne toplote na materiju koja gori. Na taj način podržava kontinuiran tok gorenja. TEMPERATURA PALJENJA – TAČKA PALJENJA Različite zapaljive materije pale se na različitim temperaturama. To se može jednostavno dokazati ako dve različite zapaljive materije ravnomerno zagrevamo u istim uslovima i u jednakim intervalima im prinosimo izvor paljenja. Najniža temperatura na kojoj se neka materija pali u prisustvu spoljašnjeg izvora paljenja naziva se tačka paljenja. TEMPERATURA SAMOPALJENJA – TAČKA SAMOZAPALJIVOSTI Najniža temperatura do koje treba zagrejati zapaljivu materiju da bi se zapalila bez spoljašnjeg izvora paljenja naziva se tačka samozapaljivosti Ovaj termin ne treba mešati sa pojavom koja je poznata kao samozapaljivost. TEMPERATURA KLJUČANJA – TAČKA KLJUČANJA Temperatura na kojoj se napon pare tečnosti izjednačava sa spoljašnjim pritiskom naziva se tačka ključanja. Što je niži pritisak, tečnost će ključati na nižoj temperaturi i obrnuto POTPUNO I NEPOTPUNO GORENJE Potpuno gorenje se odvija uz prisustvo dovoljne količine vazduha (kiseonika) i vrši se potpuna oksidacija. Dobijeni produkti i ostatak nisu više zapaljivi Nepotpuno gorenje se odvija uz nedovoljnu količinu vazduha (kiseonika) i ne dolazi do potpune oksidacije. Dobijeni produkti gorenja se mogu ponovo upaliti. Sa vazduhom stvaraju eksplozivne smese. Potpuno gorenje se odvija uz prisustvo dovoljne količine vazduha (kiseonika) i vrši se potpuna oksidacija. Dobijeni produkti i ostatak nisu više zapaljivi Nepotpuno gorenje se odvija uz nedovoljnu količinu vazduha (kiseonika) i ne dolazi do potpune oksidacije. Dobijeni produkti gorenja se mogu ponovo upaliti. Sa vazduhom stvaraju eksplozivne smese. PRODUKTI POTPUNOG I NEPOTPUNOG GORENJA Potpuno gorenje - ugljen dioksid (CO2) i voda (H2O). Ugljen dioksid je nezapaljiv gas. Nepotpuno gorenje - ugljen monoksid (CO), cijanovodonik (HCN), ketoni, alkoholi, smola, čađ.... CO2 – ugljen dioksid, bez boje i mirisa, teži od vazduha, 3-10% simptomi trovanja, 2530% smrt CO –ugljen monoksid bez boje i mirisa, malo lakši od vazduha, 0,3% za 10 min nastupa smrt. U požarima zatvorenog prostora dostiže koncentraciju od 5-6% •
•
9
HCN –cijanovodik , bez boje, miris badema, težine kao vazduh, otrovniji od CO 20 puta. U požarima retko dostiže pa život opasne koncentracije ali pridonosi opštoj otrovnosti produkata. HCL –hlorovodik ,bez boje, jaka kiselina, koncentracija oko 0,1% kroz 20 minuta trajno uništava pluća. Nastaje gorenjem PVC-a Najbitniji požarni produkti su dim i toplota. Oni predstavljaju najveću opasnost prilikom požara, kako za ugrožene u objektu, tako i za vatrogasno- spasilačke ekipe koje učestvuju u akciji gašenja i spasavanja. Dim i toplota su neodvojivi pojmovi i kod njih ne postoje konstantni odnosi. Dok požari sa nižom temperaturom mogu biti bogati dimom, tako požari sa oslobođenom većom količinom toplote mogu da sadrže manje količine dima. Pošto većina zapaljivih materijala prilikom sagorevanja obrazuje dim, zato se i najveća količina toplote iz zone gorenja prenosi dimom. Zbog toga se dim u požaru uvek mora tretirati kao gorivo! •
•
EGZOTERMNE I ENDOTERMNE REAKCIJE Reakcije koje se odvijaju pod utroškom toplotne energije su endotermne reakcije. Reakcije koje se odigravaju uz otpuštanje toplotne energije su egzotermne reakcije IZVORI PALJENJA Opšti izvori koji dovode do iniciranja paljenja su: 1. samozagrevanje i samopaljenje, 2. zagrejane površine, 3. hemijske reakcije, 4. električna struja, 5. statički elektriciteti, 6. iskre mehaničkog porekla, 7. toplota trenja 8. prirodne pojave i 9. otvoreni plamen. SAMOPALJENJE Paljenje materije bez prisustva spoljnog izvora paljenja usled samozagrevanja nastalog od hemijskih, fizičkih ili bioloških procesa naziva se samopaljenje. Materije sklone procesu samozagrevanja i samopaljenja su: lignit (ugalj), drvene strugotine, tečna goriva, masti i razne vrste ulja, fini prah pojedinih metala (Al, Fe, Mg), pluta, pamuk natopljen uljem ili mastima, seno ... ZAGREJANE POVRŠINIE Zagrejane površine koje se mogu javiti najčešće su: povećano zagrevanje električnih vodova (najčešće izazvano preopterećenjem), šljaka i pepeo iz ložišta, rasprskavanje tečnog metala pri topljenju i livenju, površine zagrejane sunčevim zračenjem, žar cigarete, zagrejane površine svetiljki, itd. • • • • • •
10
UŽARENI MATERIJAL NASTAO PRI ZAVARIVANJU I REZANJU METALA KAO IZVOR PALJENJA Veoma čest izvor paljenja je užareni-rastopljeni materijal, nastao pri zavarivanju i rezanju. Prosečno 2,5% požara i 4,9% eksplozija izazivano je pri zavarivanju. Zavarivanjem nastaju užarene čestice i odsečeni komadi metala, zagrejani do visokih temperatura. Požar se usled delovanja ovih faktora može pojaviti i na udaljenosti od nekoliko metara od mesta zavarivanja i rezanja, posebno ako se radi na visini. ŽAR CIGARETE KAO IZVOR PALJENJA Upaljena cigareta ili nedovoljno ugašena cigareta, ako dođe u kontakt sa zapaljivom materijom može izazvati požar pa čak i eksplozija. Temperatura žara i vreme utiču na to, da li će doći do paljenja. Opušak cigarete može imati temperaturu između 350˚C i 650˚C zavisno od vrste, kvaliteta, mekoće cigarete kao i brzine strujanja vazduha. HEMIJSKE REAKCIJE Neke hemijske reakcije mogu biti uzrok paljenja materija. To su pre svega egzoterme reakcije tj. reakcije pri kojima se oslobađa toplota. Pri egzotermnoj reakciji razlikujemo dva slučaja palenja materije: kada dolazi do paljenja jedne od komponenti koje učestvuju u hemijskom procesu i kada se zapali neka zapaljiva materija, koja nije neposredno vezana za hemijske procese, nego se nalazi blizini mesta odigravanja reakcije. •
•
ELEKTRIČNA STRUJA Korišćenje električne struje vrlo često dovodi paljenja. Požari na električnim uređajima i instalacijama su u većini slučajeva posledica naše nemarnosti. Pri korišćenju električne struje mogu se javiti sledeći izvori paljenja: grejanje električnog provodnika, namotaja i drugih uređaja kroz koje ektrična struja protiče, električni luk i varnica, kratki spoj, veliki prelazni otpor i električni aparati i uređaji. Usled preopterećenja ili nepravilnog izbora provodnika može doći do povećanog zagrejavanja. Ako se u blizini nađe lako zapaljivi material, može doći do povećanja njegove temperature i paljenja. Gorenjem nastaje toplota koja može dovesti do sagorevanja izolacije. Tada dolazi do kratkog spoja. •
• • • •
STATIČKI ELEKTRICITET Statičko naelektrisanje je jedan od potencijalnih izazivača požara, pa čak i eksplozija. Kod statičkog elektriciteta radi se o malim količinama elektriciteta, ali vrlo visokog napona. STATIČKO NAELEKTRISANJE ČOVEKA Velika količina statičkog elektriciteta može se nakupiti i na ljudima, naročito kod cipela sa nesprovodljivim đonom, odeće i rublja od vune, svile i sintetičkih vlakana, pri kretanju po neprovodljivom podu i pri obavljanju raznih poslova sa izolacionim materijalima. Čovek ima sposobnost nagomilavanja električnog naboja u organizmu.Tako da, usled pražnjenja statičkog elektriciteta, može doći do paljenja smeša. Razlika potencijala između metalnih predmeta i čoveka može dostići i do desetinu hiljada volti. 11
Fizičko delovanje statičkog elektriciteta manifestuje se u obliku slabog, umerenog i jakog udara, a zavisi od energije koja je oslobođena prilikom pražnjenja. Struja pražnjenja statičkog elektriciteta je male jačine, pa nije direktno opasno po život čoveka. Statički elektricitet, usled dugotrajnog delovanja može izazvati oboljenje nervnog sistema.
OPASNOST OD STATIČKOG ELEKTRICITETA PRI TRANSPORTU I MANIPULACIJI ZAPALJIVIM MATERIJALOM Pri preradi, transportu i skladištenju zapaljivih tečnosti, rastresitih materijala, pri pretakanju elektroneprovodljivih tečnosti i gasova dolazi do pojave statičkog elektriciteta. ISKRE MEHANIČKOG POREKLA Iskrom, varnicom naziva se leteće zagrejano telo malih dimenzija. Najčešće pojave nastanka iskri mehaničkog porekla su: vatrena tocila koja daju snopove varnica, čelični alati, ručni i pneumatski čekići i trenje obuće sa metalnim delovima i predmetom o neku čeličnu površinu itd. • • •
TOPLOTA TRENJA Trenjem čvrstih tela oslobađa se toplota. Oslobođena toplota može zagrejati neku zapaljivu materiju do temperature paljenja. Pri trenju pokretnih delova raznih mašina može doći do pregrevanja. Količina oslobođene toplote biće veća, ukoliko se radi o trenju grubljih površina i kada između dodirnih površina vladaju veći pritisci. Pod uticajem toplote oslobođene trenjem može doći do: paljenja maziva kod pojedinih mašina i paljenjem drugih zapaljivih materijala. • •
PRIRODNE POJAME KAO IZVORI PALJENJA Prirodne pojave koje dovode do požara su: munja, grom, sunčeva toplota, aktivnost vulkana, vetrovi i zemljotresi. Neke od ovih pojava direktno izazivaju požar, a druge ga izazivaju na posredan način. U prirodne pojave koje direktno izazivaju požar ubrajaju se grom i vulkanska lava. Primer indirektnog izazivanja požara je zemljotres. Zemljotres može izazvati rušenje uređaja i instalacija u kojima se odigravaju procesi gorenja, usled čega dolazi do paljenja okolnog lako zapaljivog materijala. Munja i grom su najčešće prirodne pojave koje dovode do požara. Ovi požari nanose znatne materijalne štete i ljudske žrtve. Grom je naglo električno pražnjenje između oblaka i zemlje. Najčešće se javlja u slučaju kada je olujni oblak na visini ispod 1 500 metara, iznad zemlje. Napon koji se javlja pri udaru groma može biti dosta promenljiv. On može iznositi od nekoliko desetina do preko million volti, a jačina može iznositi do 20 000 ampera. Vremenski, pražnjenje traje deseti deo sekunde. OTVORENI PLAMEN KAO UZROK POŽARA Mogućnost izazivanja požara plamenom uslovljen je temperaturom plamena i vremenom njegovog delovanja na zapaljivi materijal.
12
POŽAR Za razliku od kontrolisanih procesa sagorevanja, koji nalaze široku primenu u praksi, procesi nekontrolisanog sagorevanja, su poznatiji kao požari. UZROČNICI POŽARA Požari nanose ogromne materijalne štete, a često ima i ljudskih žrtava. Prema raspoloživim statističkim podatcima u periodu od 1991 godine do 2004 godine, samo u Srbiji je bilo 69 853 požara u kojima je poginulo 1 005 ljudi, a povređenih, teže ili lakše bilo je 2 570. Znači, u proseku svake godine kod nas usled požara pogine 71,77, a povređeno bude 193,28 lica. Zato je veoma značajno proučiti izvore paljenja kao uzročnike požara i opšte mere zaštite od požara. Pored ogromnih materijalnih šteta i ljudskih žrtava požari ugrožavaju i životnu okolinu. Najveći krivac za izbijanje požara je čovek POŽARI ZAPALJIVIH MATERIJA Požari zapaljivih materija po agregatnom stanju mogu biti: Požari čvrstih materija: sumpor, drvo, tekstil, papir i dr., Požari tečnih materija: benzin, aceton..., Požari gasovite materije: butan, propan, acetilen, vodonik i dr. • • •
GORENJE GASOVA Gasovite materije gore homogeno tj. ne menjaju agregatno stanje. Kada govorimo o "gorenju gasa" mi zapravo govorimo o gorenju gasne smeše koju čine zapaljivi gas i kiseonik. Najniži sadržaj zapaljivog gasa u smeši sa vazduhom (kiseonikom) pri kojem je moguće gorenje smeše, naziva se donja granica zapaljivosti. Najveći sadržaj zapaljivog gasa u smeši pri kojem je gorenje smeše još uvjek moguće, naziva se gornja granica zapaljivosti. Interval između donje i gornje granice zapaljivosti naziva se interval zapaljivosti. Dakle, izvan intervala zapaljivosti gorenje smeše nije moguće. GORENJE TEČNOSTI Tečnost se zagreva do isparavanja, prelazi u gasovito stanje i onda gori Kada se govori o gorenju tečnosti u stvari se govori o gorenju njene gasovite faze GORENJE ČVRSTE MATERIJE Čvrste materije gore u zavisnosti od sastava direktno jedineći se sa kiseonikom Neke menjaju agregatno stanje . Najteže se pale DIREKTNO GORENJE – GORENJE METALA (RAZRED D) Direktnim gorenjem gore čvrsti materijali, a ako se radi o metalima tada su to požari razreda D. Gorenje metala je snažan egzoterman proces s visokim temperaturama gorenja. Temperatura gorenja aluminijuma i magnezijuma su oko 3900°C. Svaki metal je dobar provodnik toplote, tako da je komadu metala praktično nemoguće zagrejati površinu do temperature paljenja, a da se cela masa ne rastopi. Iz tog razloga požari metala javljaju se kad je on usitnjen, jer se sitne čestice lakše upale. Metali sagorevaju veoma burno, blještećim plamenom uz oslobađanje velike količine toplote. Mogu sagoreti trenutnom ekslozijom sa velikom razornom snagom. Gase se samo suvim sredstvima (prah i suvi pesak).
13
PODELA POŽARA PREMA MESTU NASTANKA VATRE Spoljne požare – Požari koji se razvijaju na otvorenom prostoru, izvan objekata. To su: šumski požari, poljski požari, požari otvorenih skladišta, požari na prevoznim Sredstvima, požari na raznim postrojenjima..... Unutrašnje požare – Požari koji se razvijaju u zatvorenom prostoru, unutar objekata. To su: požari u zgradama, kućama, rudnicima PODELA POŽARA PREMA OBIMU I VELIČINI Mali požari – Požari u kojima je vatrom zahvaćena mala količina gorive materije. Ovaj požar u početnoj fazi može biti savladan ručnim aparatima za gašenje požara Srednji požari – Požari u kojima je zahvaćena jedna ili više prostorija sa većim požarnim opterećenjem i požari na otvornom ograničeni na manji prostor. Za gašenje požara potrebno je vatrogasno odeljenje Veliki požari – Požari kada je zahvaćen čitav objekat i na otvorenom požari veće površine i veće količine goriva. Za gašenje je potrebno angažovato vatrogasnu jedinicu Blokovski požari – Požari koji su zahvatili čitave blokove zgrada, delove naselja ili velike komplekse otvorenih skladišta. Za gašenje je potrebno angažovati više vatrogasnih jedinica. EKSPLOZIJE DEFINICIJA EKSPLOZIJE Eksplozije su hemijski proces koji se odigrava veoma brzo pri čemu se oslobađa velika količina toplotne energije. Ovi hemijski procesi se odigravaju gotovo trenutno. Pri eksplozijama dolazi do promene agregatnog stanja čvrsta materija → gas tečnost → gas Eksplozije su praćene velikim povećanjem pritiska i pojavom praska. Uslovi koji su potrebni da bi eksplozija nastala su: 1. Prisustvo kiseonika 2. Prisustvo materije koja ima eksplozivni karakter 3. Energija aktiviranja
EKSPLOZIVNA ATMOSFERA Eksplozivna atmosfera je mešavina vazduha i zapaljivih gasova, para, dima ili prašine koji su pri normalnim uslovima samozapaljivi ili eksplozivni u slučaju pojave izvora paljenja. Uslovi koji su potrebni da bi nastala eksplozivna atmosfera su isti kao i za nastanak eksplozije. UGROŽEN I NEUGROŽEN PROSTOR Ugrožen prostor - u kome postoji verovatnoća nastajanja eksplozivnih smeša. Neugrožen prostor – ne postoji verovatnoća nastajanja eksplozivnih smeša IZVORI OPASNOSTI Trajni izvori opasnosti – izvori koji trajno ili periodično sadrže ili ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor tako da je moguć nastanak eksplozije Primarni izvor opasnosti – izvori koji povremeno ili slučajno, pri normalnom radu sadrže ili ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor tako da je moguć nastanak eksplozije u periodu ispuštanja Sekundarni izvor opasnosti – izvori kod kojih se ne očekuje da u normalnom radu ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor ali da se to ipak može desiti naročito na mestima na kojima je prisutna nataložena prašina koja sa vazduhom može stvoriti eksplozivnu atmosferu. 14
Trajni izvori opasnosti - izvori koji trajno ili periodično sadrže ili ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor tako da je moguć nastanak eksplozije Primarni izvor opasnosti – izvori koji povremeno ili slučajno, pri normalnom radu sadrže ili ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor tako da je moguć nastanak eksplozije u periodu ispuštanja Sekundarni izvor opasnosti – izvori kod kojih se ne očekuje da u normalnom radu ispuštaju zapaljivu materiju u okolni prostor ali da se to ipak može desiti naročito na mestima na kojima je prisutna nataložena prašina koja sa vazduhom može stvoriti eksplozivnu atmosferu KLASIFIKACIJA EKSPLOZIVNE ATMOSFERE U ZONE OPASNOSTI Da bi se izvršila klasifikacija eksplozivne atmosfere potrebno je definisati granicu eksplozivnosti Zapaljivi gas će goreti uz uslov da je njegov odnos u smesi sa vazduhom u okviru granica zapaljivosti. U slučaju premale (više vazduha) ili prevelike količine goriva (manje vazduha), do gorenja neće doći. Tada kažemo da je smesa SIROMAŠNA ili ZASIĆENA. Ove granice su definisane kao “Donja granica eksplozivnosti” (DGE) i “Gornja granica eksplozivnosti” (GGE). Donja granica eksplozivnosti – Najniža koncentracija goriva u smesi sa vazduhom pri kojoj će se plamen nastaviti širiti. Gornja granica eksplozivnosti – Najviša koncentracija goriva u smesi sa vazduhom pri kojoj će se plamen nastaviti širiti. Idealna mešavina (IM) – Kod svakog plina postoji određena koncentracija kod koje je količina gasa točno određena u odnosu na količinu O2 u vazduhu da bi došlo do zapaljenja. Taj odnos između gasova poznat je pod pojmom "idealna mešavina" (IM) i nalazi se između donje i gornje granice eksplozivnosti. Idealna mešavina (IM) – Dođe li do gorenja kad je smesa idealna, rezultat će biće najveća snaga gorenja. Idealna mešavina (IM) će goreti brzo, s velikim intenzitetom (energija i snaga). Ako je mešavina goriva i O2 u zapaljivim gasovima „mršava“ ona će gorevati unutar njene donje granice eksplozivnosti (DGE). Isto tako, ako je mešavina zapaljivih gasova bogata, ona će goreti unutar njene gornje granice eksplozivnosti (GGE). Pri donjoj i gornjoj granici eksplozivnosti gas nije toliko zapaljiv (manja energija i snaga). Klasifikacija zona opasnosti se vrši prema verovatnoći da eksplozivna smeša postoji u određenom prostoru Kriterijum postojanja eksplozivne smeše je da ona egzistira u koncentraciji kada se tretira kao eksplozivna Tako postoje: Zona opasnosti 0 – prostor u kome eksplozivna smeša postoji trajno ili se pojavljuje često ili je njena pojava ne suviše česta ali je trajanje duže. Zona opasnosti 1 – prostor u kome eksplozivna smeša ne postoji trajno ili se ne pojavljuje često, ali se ipak može očekivati u normalnim pogonskim situacijama. Zona opasnosti 2 – prostor u kome eksplozivna smeša postoji samo u nenormalnim pogonskim situacijama (havarijama), dok je verovatnoća pojave u normalnim pogonskim uslovima zanemarljiva (ako je i moguća njena pojava, u pitanju je vrlo kratko vreme). •
•
•
EKSPLOZIVNE PRAŠINE, EKSPLOZIJE EKSPLOZIVNE PRAŠINE Čvrste materije u obliku usitnjene prašine, mogu sa vazduhom graditi sisteme koji pod određenim uslovima eksplodiraju. Tu spadaju: ugalj, magnezijum, šečer, sumpor..... Eksplozivno sagorevanje prašine često se ne završava izbijanjem samo jedne eksplozije. Uzrok novim eksplozijama je prašina, koja je pre prve eksplozije bila nataložena po podu, zidovima.. Prva eksplozija izaziva podizanje, uskovitlavanje ove nataložene prašine tako da ona gradi novi eksplozivni sistem. 15
EKSPLOZIJE EKSPLOZIVNIH GASOVA Do eksplozije gasova i para lakozapaljivih tečnosti doći će ako su ispunjeni sledeći uslovi: - Zapaljivi gas, pare zapaljivih tečnosti moraju se u vazduhu nalaziti u određenoj količini - Smeša mora postojati u većem zatvorenom ili otvorenom prosoru - Mora postojati izvor energije koji će inicirati stvorenu smešu Usled velike brzine sagorevanja oslobađa se velika količina toplote a usled velike količine produkata sagorevanja dolazi do porasta pritiska i stvaranja udarnih talasa uz zvučne efekte. DETONACIJA I DEFLAGRACIJA Detonacija – predstavlja trenutno sagorevanje eksploziva praćeno formiranjem talasa visokog pritiska i temperature. To je proces razlaganja eksplozivne materije kod koje se energija aktiviranja molekula prenosi od sloja do sloja putem udarnog talasa, koji se kroz eksplozivnu materiju kreće nadzvučnom brzinom. Brzina eksplozije - oko 10km/s Deflagracija – brzo sagorevanje materijala sa površine prema unutrašnjosti. To je proces razlaganja eksplozivne materije kod koga se energija aktiviranja molekula prenosi od sloja do sloja putem prenošenja toplote. Brzina eksplozije ›340m/s EKSPLOZIJA VATRENE LOPTE - BLEVE Pojava efekta BLEVE može biti uzrokovan vatrom koja deluje na spoljni sud u kome se nalazi zapaljiva materija pod pritiskom. Cisterne i sudovi pod pritiskom su dizajnirani tako da izdrže velike pritiske, međutim konstantno zagrevanje može dovesti do toga da zidovi suda popuste. Gasni kontejneri su opremljeni sa odušnim ventilima preko kojih se odvodi višak pritiska. Međutim, postoji problem kada oni ne mogu dovoljno brzo da odvedu taj višak pritiska koji nastaje usled naglog zagrevanja
VENTILACIJA U FUNKCIJI SMANJENJA STEPENA EKSPLOZIVNOSTI ATMOSFERE FLASHOVER – plameni udar ventilisanog prostora ( u stručnoj literaturi koristi se izraz “razbuktavanje dima") „Nagli prelaz rastućeg požara u stanje u kome su odjednom zahvaćeni svi gorivi materijali koji se nalaze u određenom prostoru”.
Osnovni potrebni uslovi za nastajanje flashovera su: Temperatura dima i zapaljivih gasova produkata nepotpunog gorenja pri gornjem delu prostorije treba biti oko 600°C. Tada se postiže toplotno isijavanje koje je dovoljno da zagreje sav gorivi materijal koji se nalazi u prostoru na tačku paljenja, Treba postojati optimalan dotok svežeg vazduha kroz prozore ili vrata. Ako je dotok vazduha prevelik (ubacivanje hladnog vazduha ventilatorima) ne može se postići temperatura od oko 600°C. Predznaci flešovera: ekstremno gust dim prvi znak pretećeg flashovera je, taman dim koji dinamično izlazi iz prostorije, zgrade ili kuće. Ako je dim uz to još i toliko vruć da se u njemu ne može držati ruka, to također upućuje ne predstojeći flashover, plameni jezici ako se u zadimljenoj zoni ili na njenoj granici s ne zadimljenom zonom javljaju plameni jezici, za nekoliko će sekundi doći do flashovera. Stoga odmah treba preduzeti mere zaštite (gašenje) ili krenuti u povlačenje. porast temperature pouzdan je predznak flashovera. Taj se porast može osetiti i preko zaštitne odeće i sigurno najavljuje flashover. •
•
•
•
•
16
BACKDRAFT – plameni udar neventilisanog prostora Backdraught (Bekdrout) „Ograničena ventilacija može rezultovati značajnom koncentracijom smese produkata nepotpunog gorenja i nesagorelih produkata pirolize. Pri prodoru novih količina svežeg vazduha, može doći do njenog iznenadnog sagorevanja. Ovo iznenadno sagorevanje koje se kreće poput talasa kroz prostor prema spoljašnosti prepoznajemo kao „Backdraught“. Predznaci: trajanje požara; ako postoji sumnja da je požar u zatvorenoj prostoriji otkriven jako kasno, tada postoji mogućnost za plameni udar. dim; prozori začadili; (zatvoreni dimom i čađu), kao i dim koji na udare izlazi kroz prozore, daljnji su predznak plamenog udara. kvake na vratima topla, odnosno vruća kvaka nagoveštava da je iza vrata još toplije ili da je to bilo neposredno pre. usisavanje vazduha; ako se nakon otvaranja vrata uoči usisavanje vazduha, tada će najverojatnije doći do plamenog udara. Stoga odmah treba ponovno zatvoriti vrata i primeniti drugu taktiku. •
•
•
•
• •
• •
Prirodna ventilacija (vetar) Veštačka ventilacija (ventilacioni sistem) Opšta veštačka ventilacija Lokalna veštačka ventilacija Kontrolisana Nadgledana
17
