2.3.1. Для полной оценки пожарной опасности грузового подвижного состава и контейнеров необходима его оценка по огнестойкости, взрывопожарной и пожарной опасности в зависимости от характеристики перевозимых грузов.
2.3.2. Применительно к классификации зданий и сооружений цистерны с ЛВЖ, ГЖ и воспламеняющимися газами следует условно отнести к категории А, Б и В в зависимости от пожаро- и взрывоопасных свойств перевозимых грузов.
Грузовые вагоны, рефрижераторные грузовые вагоны, контейнеры, которые перевозят, как правило, твердые горючие материалы, можно условно отнести к категории В. Кроме того, в мелкой расфасовке в вагонах и контейнерах могут перевозиться ЛВЖ и ГЖ. Тогда они относятся к категории А, Б и В в зависимости от количества и пожарной опасности грузов.
2.3.3. Оценивая подвижной состав с позиции огнестойкости конструктивных материалов, можно заключить, что применительно к зданиям и сооружениям цельнометаллические полувагоны, платформы, контейнеровозы и цистерны можно условно отнести к III степени огнестойкости, грузовые цельнометаллические вагоны и рефрижераторные грузовые вагоны - к IV степени огнестойкости, а деревянные вагоны и полувагоны к V степени огнестойкости.
Анализируя структуру парка подвижного состава, можно отметить, что около 75% грузовых крытых вагонов составляют деревянные. Количество же деревянных полувагонов не превышает 20%. Однако, даже в конструкциях цельнометаллических грузовых вагонов и платформ применяется древесина, что снижает их противопожарную устойчивость. В рефрижераторных вагонах для теплоизоляции применяется полистирол и листовая резина. В целом грузовой подвижной состав имеет низкую противопожарную устойчивость.
Одним из основных показателей, учитывающим степень огнестойкости подвижного состава, а также количество взрыво- и пожароопасных грузов, перевозимых им, является удельная пожарная нагрузка (табл.2.7).
Таблица 2.7
Пожарная нагрузка грузового подвижного состава
N | Наименование подвижного состава | Грузоподъемность, т | Удельная пожарная нагрузка, кг/м | |
без груза | с грузом | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Грузовые вагоны: | |||
крытые деревянные объемом 90 м | 65 | 70 | 140-850 | |
то же 106 м | 65 | 75 | 140-900 | |
то же 120 м | 65 | 80 | 150-1000 | |
то же 130 м | 65 | 85 | 160-1510 | |
крытые ЦМВ | 65 | 85 | 140-1510 | |
2 | Полувагоны: | |||
деревянные | 65 | 45 | 150-1500 | |
ЦМ четырехосные | 65 | - | 150-1000 | |
ЦМ шестиосные | 95 | - | 170-1200 | |
ЦМ восьмиосные объемом 137 м | 125 | - | 200-1500 | |
3 | Платформы: | |||
с деревянными бортами | 65 | - | 140-1050 | |
контейнеровозы | 60 | - | 150-1100 | |
4 | Цистерны: | |||
объемом 50 м | 60 | - | 1400-1600 | |
объемом 77,3 м | 60 | - | 2000 | |
объемом 120 м | 120 | - | 2000 | |
для сжиженных газов | 41,8 | - | 1000-1300 | |
5 | Рефрижераторные вагоны | 65 | 120 | 900 |
Условные обозначения:
- ЦМВ - цельнометаллический грузовой вагон;
- ЦМ - металлический (полувагон).
Анализируя данные таблицы 2.7, можно заключить, что подвижной состав железнодорожного транспорта имеет значительную пожарную нагрузку. Это свидетельствует о большой потенциальной пожарной опасности подвижного состава. Анализ статистических данных о пожарах на железнодорожном транспорте за 1991-1998 годы, приведенный в разделе 2.1 настоящих Рекомендаций, подтверждает высокую пожарную опасность различных единиц грузового подвижного состава.
2.3.4. Большую пожарную опасность в подвижном составе при перевозке грузов, даже негорючих, представляет тара и упаковка.
Материалом для тары и упаковки грузов служит бумага, картон, древесина, хлопковая ткань, резина, синтетические полимерные материалы, стекло, керамика и железо.
Многие из перечисленных материалов являются горючими. Как в условиях пожара, так и при наличии источников зажигания они представляют реальную опасность в возникновении горения и развитии пожара. Некоторые физические свойства и показатели пожароопасности горючих материалов приведены в таблице 2.8.
Таблица 2.8
Физические свойства и некоторые показатели пожарной опасности материалов, применяемых для изготовления тары и упаковки
Материал тары или упаковки | Температура, °С | Теплота сгорания, кДж/кг | Плотность, кг/м | Примечание | ||
плавления | самовоспла- | воспла- | ||||
Полиэтилен низкого давления | 300-400 | 417 | 306 | 46588 | 940-965 | |
Полистирол: | ||||||
вспенивающийся | 200-250 | 376 | 174 | 40700 | 1030-1070 | |
ударопрочный | 220 | 486 | 343 | то же | 1040-1070 | |
Полипропилен | 165 | 325 | 44000 | 900-910 | ||
Поливинилхлорид | Разлага- | 454 | 18000 | 1350 | ||
Древесина | Склонна к тепловому самовоз- | |||||
дубовая | - | 375 | 238 | 18220 | 600-710 | |
еловая | - | 397 | 241 | 20305 | 422-432 | |
сосновая | - | 399 | 255 | 18731 | 410-510 |
Из данных таблицы 2.8 следует, что материалы, используемые для изготовления тары и упаковки, имеют низкую температуру самовоспламенения и высокую теплоту сгорания. Эти обстоятельства способствуют возникновению и развитию пожара.
Необходимо отметить, что горение тары из синтетических полимерных материалов сопровождается образованием плотного дыма, содержащего токсичные вещества (HCl, HCN, CO, NO и т.д.).
В ходе перевозочного процесса тара может разрушаться, что приводит к потере перевозимого груза и созданию аварийной ситуации. Разрушение тары происходит главным образом в результате механических воздействий и агрессивного воздействия окружающей среды и груза. Как показали теоретические и экспериментальные исследования, выполненные во ВНИИЖТ, транспортная тара в настоящее время не всегда выдерживает те динамические нагрузки, которые возникают в перевозочном процессе.
Частой причиной разрушения тары и возникновения пожара является воздействие перевозимого груза на тару и упаковку. Это имеет место при хранении и транспортировке коррозийно-активных грузов (например, минеральных и органических кислот, гидроксидов металлов и их растворов, газов в сжатом и сжиженном состоянии) в металлической таре (бочках, контейнерах, баллонах, цистернах). При этом происходит коррозия металла, которая снижает общую прочность тары, ее герметичность. Так, азотная кислота и окислители на ее основе разрушают металлы, резину, текстильные материалы, некоторые виды пластмасс (полиэтилен, полипропилен, полистирол, винипласт и др.). Слабо подвергаются коррозии сплавы алюминия, хромоникелевые легированные стали, чугун, так как на их поверхности образуются пассивные пленки, предохраняющие металл от воздействия кислоты. Наиболее стойкой по отношению к азотной кислоте и нитратам является тара из фторопласта, стекла и керамики.
Пероксид водорода быстро разрушает поливинилхлорид, пористую хромоникелевую сталь, хлоропреновый и полисульфидный каучук. Стойкими по отношению к перекиси водорода являются алюминиевые сплавы, цирконий, политетрафторэтилен (тефлон).
Из газообразных окислителей наиболее коррозийными являются фтор и хлор. Фтор вызывает коррозию большинства металлов. Наибольшей устойчивостью к воздействию фтора обладают алюминий, магний, никель и их сплавы. Влажный хлор с влагой воздуха образует соляную и хлорноватистую кислоты, которые разрушают металл.