PREDAVANJE IZ PREDMETA
GASILSKA ZVEZA SLOVENSKA BISTRICA TEČAJ ZA VODJE ENOTE POŽAR IN NEVARNE SNOVI Avtor: dr. Matija Tomšič, GČ September 2012 Gradivo dopolnil: Vinko Zobec, VGČ II. st. April 2015 Zakaj v sodobnem gasilstvu ne gre brez kemije? Že gorenje samo je v svoji osnovi kemijska reakcija, zato ga brez poznavanja osnov kemije ne moremo dobro razumeti. Vse tehnike gašenja, ki jih gasilci v praksi s pridom uporabljamo, temeljijo na poznavanju te kemijske reakcije in njenih splošnih ter tudi bolj specifičnih lastnosti. Skokovit tehnološki razvoj, ki ga je človeštvo doživelo v zadnjih stoletjih, je v veliki meri posledica iskanja in umetne sinteze materialov s točno določenimi specifičnimi lastnostmi, ki bi lahko predstavljale določene prednosti v praktičnih aplikacijah. Zadnja leta se ravno področje modernih naprednih funkcionalnih materialov promovira kot zelo pomemben segment znanstvenih raziskav. Prisotnost takšnih modernih materialov in snovi je posledično praktično neizbežna tudi v požarih. Zelo pogosto se ob njihovem gorenju razvijajo strupeni plini in/ali druge nevarne snovi, ki pri gašenju predstavljajo dodatno grožnjo varnosti gasilca. Zato je za gasilca nujno potrebno, da pozna osnovne nevarnosti ob stiku s strupeno snovjo v ekstremnih pogojih in tudi osnovne možnosti učinkovite osebne zaščite. UČNI NAČRT • • • • • • • • • • • • Definicija požara in eksplozije ter njihova razdelitev Osnove kemije in fizike požara Produkti gorenja in njihova toksičnost Gorenje in značilnosti požarov plinov, tekočin in trdnih snovi Prenos toplote pri požaru Dinamika požarov v prostoru in na prostem Samovžig Osnove gašenja Eksplozija Nevarne snovi in nesreča z nevarno snovjo Označevanje nevarnih snovi Kratke osnove toksikologije 1 PROGRAM PREDAVANJA 1. 2. Osnovni pojmi – kemija v gasilstvu............................................................................................................ 3 Osnove gorenja in lastnosti z gorenjem povezanih snovi ........................................................................... 8 2.1. Plini pri gorenju ...................................................................................................................................... 9 2.2. Oblike gorenja...................................................................................................................................... 10 2.3. Agregatno stanje in gorenje ................................................................................................................. 12 3. Eksplozija in samovžig............................................................................................................................. 15 3.1. Vrste eksplozij ...................................................................................................................................... 15 3.2. Vrste samovžigov ................................................................................................................................. 19 4. Požar in njegovo širjenje ......................................................................................................................... 21 4.1. Vrste požara......................................................................................................................................... 21 4.2. Dinamika požara .................................................................................................................................. 22 4.3. Prenos toplote ..................................................................................................................................... 24 4.4. Vpliv toplote na snovi ........................................................................................................................... 25 5. Osnove gašenja in gasilna sredstva ......................................................................................................... 27 5.1. Metode gašenja ................................................................................................................................... 27 5.2. Gasilna sredstva ................................................................................................................................... 28 6. Nevarne snovi in nesreče ........................................................................................................................ 35 6.1. Kratke osnove toksikologije .................................................................................................................. 35 6.2. Škodljivi vplivi nevarnih snovi in zaščita – požarno nevarne snovi.......................................................... 36 6.3. Vnetljive in požarno nevarne snovi ....................................................................................................... 37 6.4. Varnostni ukrepi in nevtralizacija nevarnih snovi .................................................................................. 39 6.5. Nevarne snovi in označevanje v prometu ............................................................................................. 40 6.6. Globalno poenoten sistem razvrščanja, pakiranja in označevanja kemikalij ........................................... 43 6.7. Zakaj ga potrebujemo?......................................................................................................................... 43 6.8. Novi izrazi, ki so opredeljeni v uredbi GHS ............................................................................................ 44 6.9. Označevanje po STAREM, NOVEM ........................................................................................................ 44 6.10. 7. Pričakovane prednosti GHS označevanja......................................................................................... 50 Literatura ............................................................................................................................................... 50 2 1. Osnovni pojmi – kemija v gasilstvu Atom je osnovni gradnik čistega elementa. Dolgo časa je veljal za najmanjši delec1 snovi (od tod izvira tudi ime »atom«), danes pa vemo, da temu ni tako. Atom je namreč sestavljen iz jedra in elektronov, ki se gibljejo po orbitalah2 okoli njega. Jedro atoma je sestavljeno iz še manjših delcev: protonov in nevtronov.3 Elektroni so negativno nabiti delci, protoni pozitivno nabiti delci, nevtroni pa nimajo naboja. Atomi istega elementa imajo v jedru enako število protonov, lahko pa se razlikujejo po številu elektronov in nevtronov. http://education.jlab.org Atom Med jedrom in elektroni delujejo močne privlačne elektromagnetne sile, ki zadržujejo elektrone v bližini jedra. Zanimiva je naslednja primerjava velikosti: če bi bilo jedro atoma veliko 1 cm, bi prvi elektron srečali šele na razdalji 1 km. • Periodni sistem elementov Periodni sistem elementov je tabela vseh poznanih elementov, ki podaja njihove najosnovnejše lastnosti. Trenutno poznamo 118 različnih elementov.4 V periodnem sistemu je poleg simbola elementa navedeno vrstno število, ki predstavlja število elektronov oziroma protonov v atomu tega elementa (osnovni atom je elektronevtralen), in tudi masno število, ki predstavlja atomsko maso tega elementa. V periodnem sistemu so elementi zaradi lažje sistematike oziroma zaradi podobnostih v specifičnih kemijskih lastnostih razporejeni v periode oziroma v skupine. Na ta način periodni sistem podaja tudi informacije o valenci nekega atoma, tj. podatek o tem koliko kemijskih vezi lahko tvori atom s sosednjimi atomi. • Izotop Izotop nekega elementa se od osnovnega atoma tega elementa razlikuje le po jedru, in sicer po številu nevtronov v njem. Nekateri izotopi so stabilni, drugi pa ne.5 Nestabilni izotopi razpadajo na lažje elemente, pri tem pa ionizirajoče sevajo, zato pravimo, da so radioaktivni. Radioaktivni razpadi običajno sledijo eden drugemu, dokler se taka kaskada razpadov ne zaključi z nastankom lažjega stabilnega elementa. 1 Higgsov bozon – božji delec; Hadronski trkalnik v Cernu Atomske orbitale niso preproste krožnice, kot so to zmotno predpostavljali prvi modeli atoma, ampak gre za bolj ali manj kompleksne valovne funkcije. Poznamo več tipov orbital (s, p, d, f, …), ki predstavljajo različne kvantizirane energijske nivoje za elektrone v atomu. Posamezna orbitala lahko vsebuje največ dva elektrona, če pa ima atom več elektronov, se ti paroma porazdelijo na več orbital začenši s tistimi z najnižjo energijo. 3 Nevtron je malenkost težji od protona. Protoni in nevtroni predstavljajo večino mase atoma, saj so elektroni v primerjavi z njima praktično brez mase (približno 2000 krat lažji). 4 Od teh 118 elementov jih je bilo v naravi najdenih le 94, ostali pa so bili umetno sintetizirani. Od tega jih je le 80 stabilnih, ostali pa radioaktivno razpadajo na lažje elemente. 5 V naravi se pojavlja okoli 339 izotopov, od katerih je le 255 stabilnih. Na primer uran se v naravi pojavlja pretežno kot 238U, 235U in 234U. Vsi izotopi urana so nestabilni. Tehnološko je najbolj pomemben 235U, ki se lahko cepi s termičnimi nevtroni. 2 3 • Radioaktivnost Radioaktivnost je lastnost nestabilnih izotopov nekega elementa. Poznamo več tipov razpadov radioaktivnih izotopov: alfa razpad (izsevani so alfa delci – helijeva jedra), beta razpad (izsevani so beta delci – elektroni ali pozitroni) in gama razpad (izsevani so gama žarki – fotoni). Ti razpadi se med sabo razlikujejo po energijah sevajočih »delcev«,6 kar pomeni, da imajo tudi različno prodornost skozi materijo in so različno škodljivi za živa bitja. Od naštetih so energijsko najmočnejši gama žarki, ki so od vseh teh delcev tudi najbolj prodorni. Ionizirajoče sevanje pri prehodu skozi biološko materijo lahko deformira tkivo in povzroča napake v dednem zapisu. Škodne posledice v biološkem tkivu so odvisne tako od vrste (energije) ionizirajočega sevanja, kot tudi vrste biološkega tkiva. Višja energija izsevanih delcev ne pomeni nujno tudi večje škodljivosti za živa bitja. Tako je na primer zaužit alfa žarek, ki se prilepi na nek notranji organ v telesu, lahko precej bolj nevaren kot pa visoko-energijsko gama sevanje, ki pri prehodu skozi telo v njem niti ne pusti nujno škodljivih posledic. Med tkiva, ki so najbolj občutljiva na radioaktivno sevanje, sodijo: spolne žleze (gonade), rdeči kostni mozeg, debelo črevo, pljuča, želodec, prsa, itd. Najboljša zaščita pred sevanjem je v splošnem svinec. Alfa žarke sicer zaustavi že list papirja, beta žarke pa nekaj mm aluminija, čeprav je precej boljša zaščita za beta žarke nek material manjše gostote (npr. plastika, pleksi steklo, les, itd.).7 Za učinkovito zaščito pred gama žarki je potreben debelejši sloj svinca – razpolovna debelina svinca za visoko-energijske gama žarke je približno 1 cm.8 • Molekula Molekula nastane, ko se med sabo povežeta dva ali več atomov istega ali pa različnih elementov. Vezi med atomi v molekuli so lahko različne (ionske, kovalentne), različno dolge in tudi različno močne. Molekule so osnovni gradniki za čiste snovi. • Mol snovi Količina 1 mol predstavlja 6.022×1023 delcev in je običajna enota, ki se v kemiji uporablja za izražanje množine snovi. Kot delce pri tem mislimo atome, ione, molekule, elektrone, itd. 6 Pri gama razpadu nastajajo gama žarki, na katere pa lahko zaradi dvojne narave svetlobe gledamo kot na »delce« fotone ali pa kot na valovanje. 7 Z materialom manjše gostote preprečimo emisijo t.i. »zavornega sevanja«. Zavorno sevanje ali z nemško tujko »Bremsstrahlung« je rentgenska svetloba, ki nastane, ko se elektron z visoko hitrostjo pri interakciji s snovjo upočasni – kinetična energija elektrona se pri njegovem zaviranju pretvori v svetlobno energijo. Takšna zaščita proti beta žarkom pa je še vedno problematična v primeru, ko so beta delci pozitroni, ki pri anihilaciji z elektronom tvorijo gama žarke. 8 Razpolovna debelina je ustrezna debelina nekega materiala, ki je potrebna, da se intenziteta sevanja pri prehodu sevanja skozi ta material zmanjša za polovico. 4 • Molska masa Molska masa nekega elementa ali snovi nam pove maso enega mola te snovi. V kemiji za molsko maso običajno uporabljamo enoto [g/mol]. • Agregatno stanje Agregatno stanje nam pove, v kakšnem stanju se neka snov nahaja. Poznamo trdno tekoče in plinasto agregatno stanje. Za snov v trdnem agregatnem stanju je značilno, da se močno upira spremembi oblike in je praktično nestisljiva – molekule so zelo blizu skupaj vezi med njimi pa so močne. Tekoče snovi nimajo svoje lastne oblike, ampak se razporedijo na dnu posode in zavzamejo obliko posode, v katero jih vlijemo. Tekočine so nekoliko bolj stisljive kot trdne snovi, vendar so še vedno praktično nestisljive – molekule so tudi v tekočinah zelo blizu skupaj, vendar so vezi med njimi šibkejše. Plini ravno tako kot tekočine nimajo svoje oblike. Molekule plina so proste in se zato gibljejo zelo hitro. Če jih hočemo zadržati, moramo posodo nepredušno zapreti. Plini so zelo stisljivi in, če jih stiskamo pri pravi temperaturi, se tudi utekočinijo. Za gasilca je zelo pomembno, v kakšnem agregatnem stanju se neka snov nahaja, saj je od tega odvisna izbira zaščitne opreme in/ali gasilnega sredstva. • Toplota Toplota je energija, lastnost energije pa je, da se lahko spreminja iz ene oblike v drugo. Toploto tako lahko dobimo iz mehanske, električne, svetlobne, zvočne in/ali kemijske energije. Izražamo jo v enotah J (Joule). O toplotnem stanju nekega telesa nam govori njegova temperatura. • Temperatura Temperatura nam pove višino toplotnega stanja snovi. Merimo jo v različnih enotah: stopinje Celzija (°C), stopinje Kelvina (K), itd. V praksi najpogosteje uporabljamo °C in Celzijevo skalo, ki je relativna temperaturna skala. V grobem je določena s temperaturo zmrzišča (0 °C) in temperaturo vrelišča vode (100 °C), med katerima je ravno sto stopinj. Kelvinova skala je absolutna, saj temperatura nižja od 0 K ni mogoča.9 • Kemijska reakcija Kemijske reakcije z energijskega (toplotnega) vidika delimo na eksotermne in endotermne. Pri eksotermnih kemijskih reakcijah se energija med reakcijo sprošča. Običajno se sprošča v obliki toplote, ki povzroči, da se reakcijska zmes segreva, lahko pa se sprošča tudi v obliki svetlobne, zvočne, električne ali katere druge energije. Pri endotermnih kemijskih reakcijah pa se energija porablja, zato je običajno potrebno za nemoten potek reakcije reakcijsko zmes segrevati. Eksotermne reakcije so hitre, intenzivne in potekajo precej burneje od endotermnih reakcij! Gorenje je tipična izrazito eksotermna reakcija. Eksotermne reakcije: gorenje, gašenje apna, dihanje … Endotermne reakcije: fotosinteza, fotografija, termični razkroj apnenca – žganje … 9 Pretvorba med Kelvinovo in Celzijevo skalo je: 273,15 K = 0,00 °C. 5 • Kemijska enačba Kemijska enačba prikazuje, katere snovi in v kakšnem stehiometrijskem razmerju (razmerje molov) nastopajo pri neki kemijski reakciji. Za potek kemijske reakcije je potrebna neka začetna energija, ki jo imenujemo aktivacijska energija, in zmes snovi v pravem molskem razmerju. V praksi je pogosto za dejanski potek neke reakcije potreben celo nek prebitek določene snovi (presežek glede na stehiometrijsko razmerje) in/ali prisotnost neke tretje snovi, ki se pri reakciji ne spreminja – katalizator. • Katalizator Katalizatorji so snovi, ki lahko pospešijo kemijsko reakcijo. Katalizator s svojo prisotnostjo zniža aktivacijsko energijo ter s tem omogoči, da reakcija lahko poteka pri nižji temperaturi in tudi mnogo hitreje, kot je to običajno za primer brez prisotnosti katalizatorja. Katalizator se pri kemijski reakciji ne porablja in je s tega vidika inerten. Pojem katalizatorja nam je najbolj poznan iz sveta avtomobilov, saj je dandanes praktično vsak avtomobilski izpušni sistem opremljen s katalizatorjem. Katalizator je v tem primeru del www.auspuh-novak.com izpušnega sistema, kjer se nahaja pravi kemijski katalizator (v obliki kovin: platina, paladij, rodij), ki pospeši proces izgorevanja produktov nepopolnega izgorevanja v avtomobilskem motorju. • Jedkost Močne kisline in močne baze so zelo jedke, kar pomeni, da imajo sposobnost nažiranja drugih snovi. • Zrak Zrak je zmes več plinov. Če je zrak suh, je njegova povprečna sestava enaka: 21 % kisika, 78 % dušika, 0,9 % argona in 0,03 % ogljikovega dioksida in ostalo so drugi plini.10 Sestava zraka se seveda spreminja tudi z nadmorsko višino. Njegova molska masa je direktno odvisna od njegove sestave in je enaka približno 29 g/mol: 10 Sestava zraka se zaradi različnih mas plinov, ki ga sestavljajo, spreminja tudi z nadmorsko višino (manjši zračni tlakmanj kisika). 6 M zrak 0,21 M O 0,78 M N 0,009 M Ar 0,0003 M CO 2 0,21 32,0 g/mol 0,78 28,0 g/mol 0,009 39,9 g/mol 0,0003 44,0 g/mol M CO 2 M zrak 28,9 g/mol 7 Osnove gorenja in lastnosti z gorenjem povezanih snovi Gorenje je kemijska reakcija oksidacije, kar pomeni, da gre za spajanje snovi s kisikom. Kot vsaka reakcija, tudi ta reakcija za začetku potrebuje neko aktivacijsko energijo (potrebna je zadostna količina toplote), kasneje pa se ob gorenju običajno sprošča več kot dovolj toplote, da reakcija samo sebe vzdržuje pri življenju. Ker je sproščene toplote pri gorenju več kot porabljene, je gorenje eksotermna reakcija. Poleg toplote se pri gorenju sprošča velik del energije tudi v obliki svetlobe, nastajajo pa tudi saje in razni plini, od katerih so nekateri tudi strupeni. Za gorenje je običajno potrebno vsaj 17% kisika v zraku. V določenih primerih je možno tudi gorenje pri nižjih koncentracijah kisika ali pa celo brez prisotnosti zračnega kisika. Tak primer je gorenje belega fosforja v atmosferi klora ali gorenje določenih snovi (oksidantov), ki vsebujejo v svoji strukturi dovolj (lastnega) vezanega kisika – nekatere snovi lahko gorijo celo pod vodo. Gorenje pogosto predstavimo s pomočjo t.i. »požarnega trikotnika«, ki prikazuje vse potrebne pogoje za gorenje. Za gorenje so namreč potrebni trije elementi, ki so: gorljiva snov, kisik in zadostna količina toplote. Če katerikoli izmed teh elementov izostane, potem gorenje ni možno. Poleg vseh treh prisotnih pogojev se lahko zgodi, da proces ne steče. Se pravi četrti potreben pogoj je sprožena – začeta reakcija oksidacije ali spajanja gorljive snovi s kisikom. Šele, ko je izpolnjen tudi ta pogoj govorimo o gorenju. Nekatere literature nas učijo, da gre v bistvu za tetraeder11 in ne trikotnik • Karakteristične temperature vžiga Gorenje se prične z vžigom gorljive snovi, ki ga povzroči zadostna količina toplote ob prisotnosti kisika. V zvezi z vžigom poznamo tri karakteristične temperature. »Plamenišče« je najnižja od teh značilnih temperatur in predstavlja temperaturo, pri kateri se nad snovjo pojavijo plameni, če snovi približamo odprt plamen, in takoj ugasnejo, če zunanji vir plamena odmaknemo. Nekoliko višja karakteristična temperatura je »gorišče«, ki predstavlja temperaturo, pri kateri plamen nad snovjo ob umiku zunanjega vira vžiga ne ugasne več. Najvišja karakteristična temperatura vžiga pa je »vnetišče«, ki predstavlja temperaturo, pri kateri se snov pri segrevanju vžge sama od sebe, tj. brez zunanjega vira odprtega plamena. 11 http://www.gasilci.org/modules/article/view.article.php?7 – požarni tetraeder 8 Povzeto po ref. [3]. www.auspuh-novak.com 2. • Kvaliteta izgorevanja Pri »popolnem izgorevanju« gorljive snovi je kisika zadosti. Takrat nastajata ogljikov dioksid (CO2) in voda (H2O) ter oksidi drugih prisotnih elementov. Pri popolnem izgorevanju je dim bele barve, kar je posledica prisotnosti vodne pare in odsotnosti saj v dimu. Pri nizkih koncentracijah kisika pa tega za gorenje lahko primanjkuje. Takrat imamo opravka z »nepopolnim izgorevanjem« gorljive snovi, pri katerem pa je dim zaradi lahkega pepela in katranovih par običajno sajast, črn in zelo gost. V tem primeru poleg produktov popolnega izgorevanja nastajajo še drugi produkti, ki pa so vsi še gorljivi: ogljikov monoksid (CO), saje (C; ogljik), itd. Značilnost nepopolnega izgorevanja je tudi ta, da se pri njem sprosti precej manj toplote kot pri popolnem izgorevanju. 2.1. Plini pri gorenju Kisik http://www.ro-ma.si Kisik je eden od treh elementov gorenja, ki so za gorenje nujno potrebni. Druga dva sta gorljiva snov in toplota. Pri normalnih pogojih je kisik plin brez vonja in okusa, pri –183 °C pa se utekočini. Molekula kisika je običajno sestavljena iz dveh atomov in ima molsko maso 32 g/mol. Molska masa zraka je približno 29 g/mol, kar nam pove, da je kisik težji od zraka. Zaradi tega se kisik v atmosferi zadržuje bolj pri tleh in na ta način omogoča življenje na zemlji. Kisik je zelo reaktiven element, saj se spaja skoraj z vsemi elementi periodnega sistema. Sam ne gori, gorenje v njem pa je precej intenzivnejše kot v zraku. Kisik pridobivamo iz zraka s frakcionirno destilacijo, hranimo pa ga v jeklenkah pri pritisku 150 bar. Zrak vsebuje približno 21 % kisika, 78% dušika in 1% žlahtnih plinov ter ogljikovega dioksida. Velika količina kisika je tudi vezanega v različnih oksidih zemeljske skorje. »Ozon« (O3) je druga pojavna oblika kisika, pri kateri je molekula sestavljena iz treh kisikovih atomov. Ozon ima značilen rezek vonj12 in je modrikaste barve. Nastaja ob oksidaciji eteričnih olj in ob nevihtah pri preskakovanju strele skozi ozračje. Je veliko boljši oksidant kot običajni dvoatomarni kisik in med drugim povzroča tudi staranje kože ter uničuje mikroorganizme. Pri višjih temperaturah se razkraja, pri višjih koncentracijah pa je eksploziven. Tretja pojavna oblika kisika pa je »nascentni« kisik. Gre za atomarno obliko kisika, ki je od vseh najbolj reaktivna in tako tudi najbolj nevarna. Reakcije z nascentnim kisikom so zelo hitre in burne. Snovi, ki se s kisikom ne spajajo, so negorljive. Ogljikov dioksid (CO2) Ogljikov dioksid je brezbarven plin nekoliko kislega vonja in okusa. V vodi se stopi in tvori ogljikovo kislino H2CO3, kar tudi razloži njegov vonj in okus. Je težji od zraka, saj je njegova molska masa enaka 44 g/mol. To pomeni, da se v atmosferi zadržuje čisto pri tleh. Ravno zaradi te lastnosti izpodrivanja zraka ga lahko uporabljamo tudi za gašenje. Pridobivamo ga iz zemeljskih plinov, vrelcev ali z učinkovanjem kisline na karbonate. Živim bitjem sicer sam po sebi ni strupen, nevarno je le, da iz prostora izpodrine kisik in povzroči zadušitev. 12 Značilen vonj, ki se pojavi po nevihti. Po vonju ga lahko zaznamo tudi v bližini fotokopirnega stroja. 9 Občutek zadušljivosti dobimo že pri 3 % koncentraciji dioksida v prostoru. Nevarna je že 8 % koncentracija dioksida, 25 % pa že povzroči takojšnjo zadušitev. Na požaru je CO2 segret, zato se zaradi vzgona dviga. Ogljikov monoksid (CO) Ogljikov monoksid je brez vonja in okusa. Živim bitjem je zelo strupen in je poznan tudi pod imenom »krvni strup«, saj se v krvi ireverzibilno veže na hemoglobin in tako iz njega praktično izpodrine ves kisik. Hemoglobin je namreč prenašalec kisika v krvi, ogljikov monoksid pa ima do njega 250-krat večjo afiniteto kot kisik. CO nastaja pri nepopolnem izgorevanju snovi, je še gorljiv in pri popolnem izgorevanju zgori v CO2. Že zelo majhne koncentracije monoksida povzročajo glavobol in omotičnost, 1 % koncentracija pa povzroči smrt že v nekaj sekundah. Pod vplivom alkohola je občutljivost organizma na CO še večja. Drugi nevarni plini, ki se sproščajo ob gorenju Ob nepopolnem gorenju lesa, sena ali papirja se sprošča dim, ki le neprijetno draži dihalne organe. Precej bolj nevarni so požari kemikalij in drugih umetnih snovi, kjer se lahko sprošča veliko različnih in lahko tudi zelo strupenih plinov. Na tem mestu bomo navedli le nekaj najbolj značilnih in običajnih. Ob prisotnosti žvepla v gorljivi snovi se razvija žveplov dioksid (SO2), ki je zelo strupen. Z vodo namreč tvori žveplovo kislino, ki povzroča kašelj in močno draži sluznico. Podoben efekt ima tudi vodikov klorid (HCl; klorovodikova kislina), ki nastaja ob gorenju kloriranih ogljikovodikov. Še bolj nevarno pa je gorenje raznih snovi, ki vsebujejo dušik, saj se lahko sprošča vodikov cianid (HCN; cianovodikova kislina) in drugi strupeni dušikovi oksidi. SO2 HCl HCN Pred strupenimi plini se zasilno zavarujemo z dihanjem skozi mokro krpo. Boljša zaščita je plinska maska, še boljša pa izolirni dihalni aparat (IDA). 2.2. Oblike gorenja Gorljive snovi lahko gorijo na dva načina – s plamenom ali z žerjavico. Plamen je močno segret plin, ki oddaja svetlobo in tako postane viden. Barva plamena je odvisna od vrste gorljive snovi in popolnosti izgorevanja. Pri nepopolnem izgorevanju je plamen rdečkasto rumen in zelo sajast – barvo mu dajo žareči delci ogljika. Pri popolnem izgorevanju pa je plamen moder ali brezbarven. Zanimivo si je natančneje pogledati strukturo plamena sveče. Popolnost izgorevanja narašča od sredine plamena navzven, če plamen pogledamo pobliže pa običajno lahko brez večjih težav razločimo tri 10 http://www.ednevnik.si Plamen plasti plamena: - Tik ob stenju: Ta del plamena je temen. Vosek se tu segreva in pretvarja v gorljive hlape. - Srednji del plamena: Ta del je svetleč. Delci tu žarijo, ker trpijo pomanjkanje kisika in ne morejo popolno izgorevati. - Zunanji del plamena: Ta del je modrikast in najbolj vroč. Zaradi zadostne količine kisika tu pride do popolnega izgorevanja. Povzeto po ref. [4]. Zublji so zelo dolgi, koničasti in zelo vroči plameni. Običajno je njihovo pojavljanje povezano z nepopolnim izgorevanjem. V zaprtih prostorih, kjer zmanjka kisika za gorenje, so plini namreč običajno močno segreti, zaradi tega pa je v prostoru tudi povečan tlak. Ko odpremo okno ali vrata, plini uhajajo ven z veliko silo in se zaradi svoje visoke temperature zelo hitro vžgejo. Zublji se pojavijo vedno v zgornjem delu odprtine, saj se segreti plini zadržujejo pri stropu. Zaradi svoje vročine so izredno nevarni za gasilce, saj v primeru vdiha poškodujejo notranje dihalne organe in povzročijo smrt. Žerjavica http://www.najblog.com/mo2dra / http://www.gradimo.hr Povzeto po ref. [1]. Izraz žerjavica uporabljamo za močno segrete trdne snovi, ki gorijo z žarenjem. Z žarenjem gori na primer ogljik in tudi mnoge kovine. Ko zmanjka kisika, plamen ugasne, žerjavica pa tli še dolgo. Žerjavico je potrebno pri gašenju dobro ohladiti, sicer se ob stiku z zrakom zopet vname. 11 2.3. Agregatno stanje in gorenje Gorenje plinov Plini gorijo s plamenom. Molekule plina so majhne, proste in zelo dobro gibljive, zato lahko zelo hitro najdejo molekule kisika in zgorijo tudi eksplozivno. Gorenje tekočin Tekočine same ne gorijo, gorijo pa njihovi hlapi nad gladino. Količina hlapov tekočine je odvisna od njene hlapnosti in temperature. Če hočemo primerjati hlapnost dveh tekočin, moramo primerjati parna tlaka13 teh dveh tekočin – višji parni tlak pomeni večjo hlapnost. Parni tlak tekočine narašča s temperaturo. Pri dovolj nizkih temperaturah so tekočine negorljive. Plamen nad tekočino se neprestano izmenjaje dviga in spušča – plapola. Ko je vroč Povzeto po ref. [4]. plamen blizu gladine tekočine, se tekočina pod njim lokalno nekoliko bolj segreje. S tem se tik nad gladino pojavi več hlapov tekočine, ki ne morejo tako hitro zgoreti oziroma izgorevajo nepopolno (pojavi se sajast plamen; temperatura nepopolnega izgorevanja pa je nižja, kot pri popolnem izgorevanju). Posledično temperatura tekočine pod plamenom lokalno rahlo pade, kar pomeni počasnejše izparevanje tekočine. Vroč plamen se zato zopet bolj približa gladini tekočine, jo lokalno bolj segreje in cikel se ponovi. Gorenje trdnih snovi Trdne snovi so po svojih lastnostih in sestavi lahko zelo različne, zato lahko gorijo na več različnih načinov. Nekatere gorijo direktno, druge pa s spremembo agregatnega stanja. Po mehanizmu gorenja trdne snovi ločimo na štiri skupine: - Trdna snov se direktno spoji s kisikom takoj, ko je zadosti segreta (npr. fosfor, magnezij, itd.). - Trdna snov sublimira (direktno hlapi) in nato gori kot plin (npr. kafra, naftalin, itd.). - Trdna snov se najprej stali in nato gori kot tekočina (npr. voski, smole, žveplo, polistiren, itd.) - Trdna snov se na vročini razkroji v gorljive pline v štirih fazah: sušenje, piroliza (suha destilacija), segrevanje produktov do vnetišča, gorenje. Za tekočine je značilno, da se njihova gladina lahko segreje le do temperature vrelišča tekočine.14 Pri trdnih snoveh je to drugače. Temperatura površine trdne snovi se namreč lahko segreje višje od temperature vrelišča njenih tekočih komponent, ki se izločajo ob njenem termičnem razkroju. Proces termičnega razkroja molekul trdne snovi pri višji temperaturi, ki se zaključi s 13 Parni tlak je fizikalno-kemijska količina, ki nam pove, kolikšen je tlak par nad neko tekočino, ko so te v termodinamskem ravnotežju s tekočino. Običajno parni tlak merimo s pripravo, imenovano izoteniskop, s pomočjo katere pri določeni temperaturi izmerimo tlak nad tekočino pri pogojih, ko so nad to tekočino prisotne le pare te tekočine. 14 Voda se na primer pri standardnem zunanjem tlaku ne more segreti nad 100 °C. Ko vodo segrevamo, ta namreč zavre, ko doseže 100 °C. Če jo segrevamo naprej, voda le bolj ali manj intenzivno vre (odvisno od tega kako močno jo segrevamo) njena temperatura pa ostane konstantna pri 100 °C vsaj dokler je še kaj vode v tekočem agregatnem stanju. Če segrevamo vodno paro, pa jo seveda lahko segrejemo tudi nad 100 °C! 12 pooglenenjem trdne snovi, v splošnem imenujemo piroliza. Podobno z izrazom suha destilacija običajno poimenujemo proces segrevanja trdnih snovi v zaprtih posodah, ki ga izkoriščamo za pridobivanje lesnega plina, plinske vodice, premogovega katrana, itd. Za pooglenitev večine organskih snovi je potrebna temperatura od 280 do 300 °C. V pooglenelem območju na površini trdne snovi, kjer poteka gorenje ogljika (površinska oksidacija – eksotermna reakcija), so temperature najvišje (npr. za celulozne snovi v mirnem zraku je temperatura okoli 600 do 700 °C), toplota pa se potem prenaša v notranjost trdne snovi, kjer poteka piroliza. Piroliza je endotermna reakcija in lahko poteka brez prisotnosti kisika. Produkti pirolize so gorljivi plini, gorljive pare, inertni plini in trdi ostanek (pepel). http://blogs.princeton.edu/ Primer 1: gorenje lesa Les je nehomogen material, ki je sestavljen iz naravnih polimerov, kot so celuloza, hemiceluloza, lignin, mineralne snovi, itd. Termična obstojnost polimerov v lesu je različna. Hemiceluloza se razkraja pri temperaturah od 200 do 260 °C, celuloza pri temperaturah od 240 do 350 °C, lignin pa pri temperaturah od 280 do 500 °C. Toplota se prevaja bistveno hitreje vzdolž vlaken lesa kot pa prečno. Les se obarva in začne ogleneti pri temperaturi od 200 do 250 °C. Če je prisoten zrak, se borov, hrastov ali macesnov les vžge po 40 min pri 157 °C, smrekov les pa pri 180 °C. Primer 2: gorenje plastike negorljivi plini Plastika piroliza gorljivi plini + zrak plamen produkti gorenja tekoči produkti trdni poogljeneli ostanek + zrak povratna toplota 13 žerjavica Povzetek: ne glede na to, v kakšnem agregatnem stanju je gorljiva snov, na koncu dejansko vedno gorijo (oksidirajo) le plinske komponente gorljive snovi (pare) – te se pomešajo s kisikom in ob zadostni količini toplote (aktivacijska energija) zgorijo: GORENJE S PLAMENOM TOPLOTA VNETLJIVA PLINSKA ZMES Pir oli z a je Izhlapevan TRDNE SNOVI TEKOČINE TOPLOTA 14 ZRAK (KISIK) PLINI 3. Eksplozija in samovžig Gorenje ni vedno enako hitro. Čim bolj pravilno je razmerje s kisikom, tem hitrejše je gorenje in tem večja je sproščena toplota. Snov lahko le tli, lahko gori počasi, hitro ali pa eksplozivno. Najbolj nevarno je eksplozivno gorenje, saj ognjeno eksplozijo vedno spremlja tudi tlačni udar. O samovžigu govorimo, ko se neka gorljiva snov vžge sama od sebe, tj. brez zunanjega vira odprtega plamena (vžiga); snov se iz določenega vzroka segreje do vnetišča in zagori. Prvi pogoj za nastanek samovžiga je kopičenje nastale toplote v snovi, drugi pogoj je ustrezna količina kisika, tretji pogoj pa je, da mora snov imeti lastnosti, ki lahko povzročijo samovžig. 3.1. Vrste eksplozij Fizikalna eksplozija Povzeto po ref. [3]. Fizikalna eksplozija nima nobene zveze z gorenjem in je čisto mehanskega izvora. Najbolj pogost primer je eksplozija zaprte posode, v kateri tlak naraste do meje, ki je posoda ne zdrži več. Če je v posodi vnetljiv plin, lahko pri tem pride tudi do požara. Fizikalne eksplozije lahko preprečimo s pazljivostjo in ustreznimi varnostnimi ukrepi – pozimi vode nimamo v zaprtih posodah, jeklenke s plinom so zadosti oddaljene od vira toplote, varnostni ventili so nameščeni na tlačnih posodah, itd. Jeklenke naj bi bile sicer izdelane tako, da v primeru eksplozije počijo po »šivu« in se tako razletijo na čim manj kosov. http://biobug.org Kemična eksplozija Gre za bliskovito izgorevanje neke snovi, pri katerem se v trenutku tvori velika količina plinov. Zaradi teh plinov tlak močno naraste in pride do eksplozije. Plini so običajno segreti, zato je nastali tlak še večji. 15 Eksplozivno gorijo predvsem nekateri plini in razna razstreliva. Inicialna razstreliva imajo visoko eksplozijsko temperaturo, nizko eksplozijsko hitrost in razvijejo malo toplote. Njihov učinek je lokalni, trenuten in močan. Ostala, prava eksploziva, pa imajo visoko detonacijsko hitrost in velik udarni ter potisni učinek. V primeru nevarnosti eksplozije se je potrebno izogibati uporabe odprtega plamena in povzročanja isker. Prašna eksplozija Za pojav prašne eksplozije je potrebna prava koncentracija zelo finih delcev gorljivega prahu v zraku in vir vžiga. Moč eksplozije je odvisna od sestave prahu, velikosti delcev, temperature in vira vžiga. Za prašno eksplozijo je potreben močnejši vir vžiga, zato običajno te eksplozije sledijo kakšni drugi eksploziji, ki predhodno dvigne prah, ga pomeša z zrakom in tako pripravi eksplozivno zmes. Prašne eksplozije so zaradi nižjih reakcijskih hitrostih in počasnejšega naraščanja tlaka počasnejše in trajajo dlje časa. Razvoj prašne eksplozije je počasnejši, ker poteka gorenje prahu na površini prašnih delcev, pa tudi difuzija kisika v prašno zmes je počasnejša kot v plinsko zmes. Bolj kot so prašni delci fini, bolj je prah nevaren za eksplozijo, saj se z manjšanjem prašnih delcev razmerje površina/volumen veča. Eksplozivne plinske zmesi Plini gorijo eksplozivno le, če je njihovo razmerje v zmesi z zračnim kisikom pravo. Tako poznamo dve eksplozijski meji, zgornjo in spodnjo. Plin eksplodira, le če je sestava zmesi nekje vmes med tema mejama. V primeru, da je koncentracija plina prenizka ali previsoka, je zmes še vedno lahko gorljiva, vendar pa ne eksplozivno. Eksplozijske meje so izmerjene na osnovi poskusov. Pri teh poskusih je vnetljiv oblak običajno lahko precej nehomogen, zato se podatki v literaturi lahko tudi precej razlikujejo. Pogosto tudi ni jasno podano razlikovanje med mejami eksplozivnosti in mejami vnetljivosti. Najbolj nevarni so plini z nizkimi eksplozijskimi mejami, ker se v praksi nizke koncentracije plinskih zmesi lažje in hitreje tvorijo kot višje. Zvišanje volumna zaradi nastalih plinskih produktov eksplozivnega gorenja povzroči udarni val eksplozije. Cisterno z vnetljivo tekočino vedno zračimo tako, da se vstopajoči zrak v cisterno takoj nasiti s parami vnetljive tekočine in je tako plinska zmes v cisterni vedno pri pogojih nad zgornjo eksplozijsko mejo. http://biobug.org 16 BLEVE eksplozija http://en.wikipedia.org BLEVE je kratica za angleški izraz »Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion«, kar bi v direktnem prevodu pomenilo »eksplozija zaradi ekspanzije pare vrele tekočine«. Do BLEVE eksplozije lahko pride v jeklenki, v kateri je shranjen utekočinjen plin. Utekočinjen plin je snov, ki je pri atmosferskem tlaku plin, a se utekočini pri stiskanju. Takšna snov je v jeklenki delno utekočinjena – v jeklenki je tekočina, nad tekočino pa se snov nahaja tudi v plinski obliki običajno pri nekem višjem tlaku. V primeru, da se jeklenka zaradi nekega zunanjega dejavnika predre, parna faza v trenutku zapusti jeklenko in tako povzroči prvo (manjšo) eksplozijo. Zaradi tega se tlak v jeklenki nenadno zniža, kar pa ima za posledico burno vrenje tekočine v jeklenki. Pri tem vrenju se v trenutku sprosti ogromna količina hlapov, ki ustvarijo izredno velik nadtlak in povzročijo drugo eksplozijo. Druga eksplozija je običajno precej močnejša od prve in popolnoma uniči jeklenko. Zunanji dejavnik, ki povzroči prvo eksplozijo, je lahko korozija ali pa neka razpoka, ki nastane zaradi previsokega tlaka v jeklenki – ta je lahko tudi posledica nekega požara v bližini jeklenke. http://en.wikipedia.org Do BLEVE eksplozije lahko pride tudi v primeru negorljivega plina, zato se je običajno ne uvršča pod kemično eksplozijo. Če je plin vnetljiv, potem je zelo verjetno, da se takoj po BLEVE eksploziji ogromen oblak plina vname in povzroči ogromno ognjeno kroglo oziroma lahko celo eksplodira – plinska eksplozija. 17 »Boilover« eksplozija »Boilover« eksplozija je angleški termin, ki bi v direktnem prevodu pomenil »eksplozija ob prevretju«. Gre za pojav, ki spremlja gorenje zmesi vnetljivih tekočin z več frakcijami v bazenu, kjer se na dnu nahaja tudi nekaj vode. Primer takšne zmesi vnetljivih tekočin je surova nafta.15 V bazenu s surovo nafto imamo na dnu vedno nekaj vode – nafta plava na vodi, ker ima manjšo gostoto kot voda. V primeru požara na površini gorijo lažje frakcije z nižjim vreliščem, težje frakcije pa ne gorijo ampak se segrete spuščajo na dno. Ko močno segreta tekočina doseže vodo na dnu, hipoma upari in potisne segreto tekočino iz rezervoarja. Posledica je eksplozivni ognjeni izbruh. Do zelo podobnega efekta pride, če na goreče olje v ponvi pljusknemo vodo. Slednji pojav je poznan tudi pod imenom maščobna eksplozija. http://www.contraincendioonline.com »Backdraft« ali povratni ogenj V tuji literaturi se za pojav povratnega ognja pojavljata dva termina: »backdraft« in »backdraught«, ki bi v direktnem prevodu pomenila »povratni vlek« in »vsrk nazaj«. Pojav povratnega ognja je posledica požara v zaprtem prostoru, ki je zavrt zaradi pomanjkanja zraka (kisika). V takšnem prostoru je veliko plinskih produktov nepopolnega izgorevanja, ki so segreti nad temperaturo vnetišča. Ob nenadnem vdoru zraka v tak prostor pride do eksplozivnega povratnega ognja, ki lahko zakasni tudi do 10 sekund. Značilen opozorilni znak, da so v nekem prostoru lahko vzpostavljeni pogoji za povratni ogenj, je prisotnost gostega rumenkastega ali rjavega dima, ki pulzirajoče puha skozi razpoke, reže pod vrati ali okni, itd. Nenaden vdor zraka v tak prostor je tudi zaradi podtlaka v prostoru običajno neizbežen. Zaradi tega je zelo pomembno, da gasilci pri vstopu v takšen prostor predvidimo možnost pojava povratnega ognja in se mu previdno umaknemo v zaklon – po odprtju vrat počakamo in v http://www.essexfiretraining.co.uk/ prostor vstopimo s časovnim zamikom vsaj 10 sekund. http://www.pgdkomen.si/poucnovideo.html; video: bleve, backdraft, požar v kuhinji (olje), požar božično drevo 15 Surova nafta je zmes organskih in anorganskih spojin, ki jo je potrebno pred nadaljnjo uporabo še predelati. Najprej je potrebno odstraniti vodo in druge primesi nafte. Pomembnejši del tega razločevanja je frakcionirna destilacija s pomočjo katere se glede na različna vrelišča snovi razloči bolj hlapne sestavine nafte od manj hlapnih (plini, kerozin, bencin in preostanek iz katerega se pridobiva razna olja, maziva in druge kemijsko zanimive komponente). 18 3.2. Fizikalni samovžig Fizikalni samovžig je pojav, pri katerem se neka gorljiva snov zaradi prenosa mehanske energije (trenja), ki se pretvori v toplotno energijo, segreje do temperature vnetišča in zagori brez zunanjega vira plamena. Toplota se torej v gorljivi snovi nakopiči do te mere, da se snov vžge sama od sebe. Trenje lahko omilimo z uporabo raznih masti in/ali olj in tako preprečimo samovžig. K fizikalnim samovžigom spadajo tudi požari, pri katerih je bila vir vžiga sončna svetloba, ki je padla na neko lečo.16 Leča je svetlobo zbrala v eni točki (gorišču), kjer je temperatura močno narasla in snov se je vžgala. Povzeto po ref. [3]. Vrste samovžigov Kemični samovžig Pri kemičnem samovžigu pride do nepričakovanega kontakta med dvema ali več snovmi (kemikalijami), ki med sabo burno reagirajo in se pri tem vžgejo. Takšne burne reakcije so običajno izrazito eksotermne. Temperatura pri njih hitro narašča, kar pomeni, da ogenj hitro napreduje. Lepa primera takšnega samovžiga sta beli fosfor, ki ga hranimo pod vodo, saj ob stiku z zrakom zagori, in elementarni natrij, katerega pa hranimo pod petrolejem, saj ta zagori eksplozivno ob stiku z vodo. Možen je tudi samovžig nekaterih vrst premoga. Na samovžig premoga vplivajo vrsta premoga, količina pirita in količina vlage v njem. Pri oksidaciji premoga se tvorita žveplova (IV) in žveplova (VI) kislina, pri čemer se sprošča toplota. Kadar premog ne vsebuje žvepla, je samovžig mogoč zaradi prisotnosti ogljikovodikov. Večja nevarnost samovžiga je v primeru bolj mastnih vrst premoga, medtem ko se koks in črni premog ne moreta vžgati sama od sebe. Nevaren za samovžig je tudi premogov drobiž, pomešan z bolj ali manj velikimi kosi, med katere lahko prodira zrak in pospešuje kemični proces v notranjosti kupa. Segrevanje premoga sicer poteka razmeroma počasi, se pa proces samovžiga pospešuje z naraščanjem temperature. Že pri 120 °C se v premogu prične tvoriti ogljikov dioksid, zaradi česar se sprostijo znatne množine toplote in vnetišče je nato doseženo hitro. Premog se močno segreje tudi med stiskanjem v stiskalnici, zato je tik po stiskanju nevarnost samovžiga večja. Velika nevarnost kemijskih samovžigov je tudi v primeru sušljivih rastlinskih olj, ki iz zraka absorbirajo kisik in se pri tem oksidirajo. Manj nevarne so druge masti in olja, vendar samovžigov tudi pri njih ne moremo popolnoma izključiti. Možni so tudi samovžigi usnja, mastnih ostružkov ali opilkov, apna, firneža, bombažnega semena, parafina, oleina, odpadkov nitro-laka, itd. Biološki samovžig Najbolj pogost biološki samovžig je samovžig sena. Segrevanje sena je rezultat kompleksne verige biološki procesov in kemijskih reakcij, ki potekajo v vlažnem senu.17 V premalo suhem senu se namreč močno poveča aktivnost mikroorganizmov, ki ob svojem delovanju (presnova, oksidacija) sproščajo veliko toplote.18 Ta se v večjih kopicah sena kopiči in lahko povzroči samovžig. Temperaturno obstojni mikroorganizmi delujejo do okoli 88 °C, zaradi eksotermnih kemijskih reakcij 16 Do takšnih požarov pogosto lahko pride na divjih odlagališčih smeti, kjer na primer dno odvržene razbite steklenice lahko deluje kot leča. 17 Seno je lahko vlažno zaradi zunanjih dejavnikov, kot so dež, rosa, poplavne vode, ali pa je enostavno premalo posušeno in vsebuje še veliko rastlinskega soka. 18 Seno z le od 10 do 12 % vlage se ne segreva, vendar je takšno seno zelo krhko in lomljivo in so izgube pri spravilu lahko zelo velike. Zelo suho seno izgublja tudi na hranljivosti. Zaradi se tega običajno shranjuje seno z od 15 do 20 % vlage, ki pa se v večjih kopicah že lahko nekoliko segreva. 19 v senu pa se temperatura v njem lahko dvigne tudi do 110 °C. Strukturne spremembe sena so opazne že pri 70 °C. Najbolj nevarno obdobje za samovžig sena je od 3 do 6 tednov po skladiščenju sena, lahko pa se pojavi tudi kasneje, če je seno izpostavljeno vremenskim vplivom. Pomembno je, da kopice sena niso prevelike, da je odvajanje toplote lažje. Vžge se lahko tudi uskladiščeno krmilo ali kup gnoja, ki vsebuje veliko slame. Povzeto po ref. [6] 20 4. Požar in njegovo širjenje Sposobnost obvladovanja ognja je imela temeljno vlogo v razvoju in napredku človeštva in še danes je kontrolirano gorenje zelo pomemben vir energije tako v gospodinjstvih kot tudi v industriji. Vsako gorenje torej še ni požar. Požar je vsako neobvladano gorenje, ki se nekontrolirano širi in s tem povzroča škodo ter ogroža zdravje ali celo življenja ljudi. Pri požaru se sprošča veliko toplote, dima in tudi bolj ali manj nevarnih snovi, zato je potrebo biti pri gašenju požarov izredno previden. Požare je običajno precej lažje preprečevati z raznimi preventivnimi ukrepi, kot pa jih dejansko gasiti. Kljub temu so požari zelo pogosti. Za uspešnejše gašenje požara oziroma v izogib pretiranemu izpostavljanju nevarnostim med procesom gašenja je zelo pomembno tudi poznavanje dinamike požara, tj. razvoja in širjenja požara. 4.1. Vrste požara Požare lahko klasificiramo na več različnih načinov. Glede na kraj nastanka požara tako poznamo požare v urbanem okolju, požare v industriji in požare v naravnem okolju, glede na velikost požara pa majhne, srednje, velike in katastrofalne požare. V praksi je verjetno najpomembnejša klasifikacija glede na vrsto gorljive snovi,19 ki požare razdeli na naslednje razrede: - razred A: Požari gorljivih trdnih snovi Gre za požare snovi, ki gorijo z žerjavico (les, papir, slama, tekstil, premog, guma, itd.). - razred B: Požari gorljivih tekočin Gre za požare gorljivih tekočin in tudi snovi, ki se pri gorenju stalijo in potem gorijo kot tekočina (bencin, nafta, razna olja, laki, alkoholi, maščobe, voski, smole, itd.). - razred C: Požari gorljivih plinov Gre za požare gorljivih plinov (zemeljski plin, metan, propan, butan, acetilen, vodik, itd.). - razred D: Požari kovin Gre za požare pri katerih so dosežene zelo visoke temperature gorenja (magnezij, aluminij, …). - razred E: Požari z nevarnostjo električnega udara Gre za požare ostalih razredov, pri katerih obstaja nevarnost električnega udara. 19 Na primer, oznake teh razredov lahko, poleg drugih oznak, najdemo na vseh gasilnih aparatih, povedo nam pa za gašenje katerih požarov je konkreten aparat namenjen. 21 4.2. Dinamika požara Dinamika požara je pojem, ki zaobjema informacije o tem, kako do požara sploh pride, kako se požar razvija in širi ter tudi o tem, kako požar na koncu pojenja in ugasne. Časovno lahko požar razdelimo na več faz: - Faza vžiga Ta faza predstavlja sam začetek požara, ko pride do vžiga in začetnega gorenja. Možni so različni viri vžiga. Lahko gre za direktni plamen, za daljše kopičenje toplote, sevanje toplote, samovžig, električne iskre, eksotermne reakcije, itd. Prostor začetka požara je lahko neomejen, kot je to običajno za požare na prostem, lahko pa je omejen v nekem prostoru, kjer ga omejujejo predelne stene, tla, strop, vrata, okna in drugi gradbeni elementi požarne odpornosti teh elementov so lahko zelo različne in so bistvenega pomena pri nadaljnjem širjenju požara. - Faza rastočega požara Gorenje je lahko počasno, hitro ali zelo hitro. Hitrost je odvisna od lastnosti gorečega materiala, po katerem se požar širi s kopičenjem toplote. Sproščena toplota pa se prenaša tudi s pomočjo močno segretih plinov, ki povzročijo, da se v prostoru vžgejo tudi ostali gorljivi deli. - Točka »Flashover« – požarni preskok Gre za trenutek, ko nenadoma pride do popolnega razvoja požara in je hipoma v ognju čisto vsa površina oziroma vsa gorljiva snov v prostoru gorenja. Do takšnega požara polnega obsega pride zaradi plinske eksplozije, samovžiga, nenadnega dotoka zraka v prostor, itd. Požarni preskok se pojavi, kadar je večina gorljivih plinov oziroma večina površine v prostoru segreta do temperature vnetišča gorljivih plinov v prostoru.20 Običajno se to zgodi pri temperaturah med 500 in 600 °C. - Faza razvitega požara V tej fazi gorijo že vsi gorljivi deli v prostoru požara. Temperatura požara je najvišja in ne narašča več. Hitrost gorenja določa dotok kisika. 20 Če sumimo, da bo v kratkem lahko prišlo do izbruha požarnega preskoka, ga lahko preprečimo, tako da z razpršenim curkom ohladimo in razredčimo vroče pline pod stropom. 22 - Faza pojemajočega požara V tej fazi že zmanjkuje gorljive snovi, zato se požar umirja in pojema. Požar lahko pojema tudi zaradi pomanjkanja kisika. Povzeto po ref. [1]. Primer: Prikaz trenutka požarnega preskoka http://www.istockphoto.c • Dinamika požara v prostoru Razvoj požara je v prostoru odvisen od gorljive snovi in vrste gorenja (dim, plamen, itd.). Gibanje delcev dima in nezgorelih plinov je odvisno od dotoka zraka v prostor. Zelo pomembni pri razvoju požara so tudi razni gradbeni elementi, ki s svojo požarno vzdržnostjo ovirajo in upočasnjujejo širjenje požara. V prostoru se lahko ustvarijo tudi nezadostni pogoji za gorenje (npr. veliko dima in premalo zraka), zaradi česar požar začne pojenjati. • Dinamika požara na prostem Bistvena razlika v primerjavi s požari v prostoru je ta, da na prostem ni nekih sten oziroma podobnih ovir, ki bi zadrževale ogenj na mestu. Niti ni problemov z dotokom svežega zraka, saj je gibanje zraka na prostem naravno in močno vpliva na širjenje požara. Pri požarih na prostem je odvajanje toplote precej večje, kot pa pri požarih v prostoru. 23 4.3. Prenos toplote Spontan prenos toplote vedno poteka z bolj segretega telesa na manj segreto telo. Vsako se greto telo svojo toploto oddaja manj segreti okolici. Toplota je energija, ki se v snovi lahko »skladišči« v različnih oblikah: kinetična energija (gibanje molekul), vibracijska, rotacijska, potencialna energija, itd. Prenos toplote lahko poteka na tri načine: prevajanje, mešanje in sevanje. • Mešanje ali konvekcija Gre za mešanje plinov ali tekočin. Toplota se prenaša zaradi gibanja molekul. Primer je centralna kurjava, kjer črpalka vodo poganja po sistemu, tako da voda kroži in prenaša toploto z enega kraja na drugega. Drugi primer je kroženje zraka po prostoru. http://www.williams.ed u • Sevanje ali radiacija http://www.joker.si PASTA TOPLOTNI TOK ZRAK TOPLOTNI TOK Na ta način se prenaša toplota po trdnem materialu, telesu. Sosednje molekule snovi preko medsebojnih trkov ena drugi predajajo energijo, ki jo imajo v obliki kinetične, rotacijske in vibracijske energije. Makroskopsko se te energije občutijo kot toplota. Največjo toplotno prevodnost imajo kovine, saj so atomi v kovinah v kontaktu. Nekoliko nižjo toplotno prevodnost imajo druge kompaktne trdne snovi, paste in nato tekočine, kjer je medmolekulskih trkov še vedno veliko. Najnižjo toplotno prevodnost imajo plini, ki so dobri toplotni izolatorji, vendar le, če je preprečeno njihovo mešanje.21 Toplotni stik med dvema ploskvama lahko precej izboljšamo z uporabo raznih toplotno dobro prevodnih past – že tenak film zraka med ploskvama namreč zaradi izredno nizke toplotne prevodnosti zraka lahko močno zmanjša toplotni tok skozi ploskvi. http://www.joker.si • Prevajanje ali kondukcija Vsako močno segreto telo seva svetlobo. Čim višja je temperatura telesa, tem bolj se spreminja rdeča svetloba v belo. Izsevana svetloba ni nujno vsa v vidnem delu spektra, tako da s prostim očesom vse izsevane svetlobe ne moremo 21 Kovine imajo toplotne prevodnosti od nekaj deset do nekaj sto W/m K (jeklo 80 W/m K, baker 400 W/m K, aluminij 240 W/m K), tekočine od 0,1 do 0.6 W/m K, plini pa pod 0.04 W/m K. Toplotna prevodnost lesa je od 0,04 do 0,4 W/m K, kamna okoli 2,5 W/m K, betona pa okoli 1,7 W/m K. 24 videti.22 Zunaj vidnega spektra sta ultravijolično (UV) in infrardeče (IR) področje. IR žarke zaznamo kot toploto. Pri večjih požarih se lahko požar prenese s sevanjem tudi na razdalji 30 metrov. 4.4. Vpliv toplote na snovi Najpomembnejša fizikalna sprememba ob segrevanju trdnih snovi je raztezanje snovi, kar pomeni, da se s segrevanjem spreminjanja tudi gostota snovi. Kako močno se določena snov razteza, nam pove njen temperaturni koeficient volumskega raztezka .23 V primeru raztezanja plinov se volumen plina V pri nizkih tlakih P spreminja sorazmerno s temperaturo T .24 Zaradi absorpcije toplote (segretja) se snovi lahko zmanjša trdnost ali spremeni agregatno stanje. Na ta način stavba ali določena konstrukcija izgubi nosilnost. Na primer železu že pri 500 °C pade nosilnost na polovico – zanimivo je, da se lesene konstrukcije zaradi gorenja lesa od zunaj navznoter v požaru obnašajo veliko bolje kot kovinske konstrukcije. Temperaturo oziroma nosilnost železa lahko ocenimo na osnovi njegove barve: Začetno žarenje Temno rdeče žarenje Češnjevo rdeče žarenje Svetlo rdeče žarenje Rumeno žarenje Začetno belo žarenje Polno belo žarenje 400 °C 700 °C 850 °C 950 °C 1100 °C 1300 °C 1500 °C • Požarna odpornost snovi Povzeto po ref. [1]. Elementi iz snovi, ki so požarno odporne, lahko uspešno preprečijo širitev požara ali jo vsaj močno upočasnijo. Zadostna požarna odpornost snovi za zaustavitev požara se giblje od 30 min do nekaj ur. Kriteriji, ki so pomembni za ugotavljanje požarne odpornosti, so: izolativnost, integriteta in stabilnost. Snov, ki je izolativna, zelo slabo prevaja toploto s kondukcijo, kar pomeni, da je dober toplotni izolator. Integriteta je lastnost snovi, da v požaru zadrži svojo trdnost v smislu, da ne razpoka, in tako preprečuje prehod plamenov in vročih plinov skoznjo. Podobno stabilnost kaže na to, da se snov pri požaru ne razkraja in obdrži svojo nosilnost. 22 V vidnem delu spektra je svetloba valovnih dolžin od 400 do 800 nm. Nekoliko krajše valovne dolžine od tega so v UV območju, nekoliko daljše pa v IR območju – toplotni valovi. Valovna dolžina nam pove, na kolikšni razdalji svetloba enkrat zaniha, tj. opravi en val. Valovna dolžina je povezana s frekvenco svetlobe preko svetlobne hitrosti c po zvezi: c . 23 Poznamo tudi temperaturni koeficient linearnega raztezka , ki govori o raztezanju snovi v eni dimenziji. 24 Volumen nekega plina lahko v približku izračunamo po enačbi stanja za idealni plin PV nRT , kjer je n število molov plina, R pa splošna plinska konstanta enaka 8,314 J/mol K. 25 Temne in grobe površine bolje vpijajo toploto kot svetle. Najmanj toplote vpije svetla in gladka površina (10-30%), največ pa temna in hrapava (90-99%). Iz tega razloga so gasilske čelade svetle in gladko polirane. Zaradi toplotnega sevanja ob atomski bombi so bili ljudje z temnejšimi oblačili bolj opečeni, tisti z vzorčastimi pa so imeli vzorce tudi na koži. Povzeto po ref. [3]. Absorpcija svetlobe • Požarna obremenitev Požarna obremenitev predstavlja toploto, ki bi se sprostila ob popolnem požaru, preračunano na en kvadratni meter prostora, ki ga požar zajame. Za računanje požarne obremenitve je potrebno imeti podatke za kalorično vrednost gorljive snovi. 26 5. Osnove gašenja in gasilna sredstva Gorenje je možno le v primeru, ko so prisotni vsi trije elementi gorenja: gorljiva snov, kisik in toplota. V primeru da enega od teh elementov gorenja umaknemo, smo požar pogasili. 5.1. Metode gašenja Odstranjevanje gorljive snovi Ta način se uporablja predvsem pri požarih z uhajanjem vnetljivih plinov, kjer enostavno zapremo ventil in tako preprečimo dovajanje gorljive snovi. Če požar še ni izbruhnil, ga lahko preprečimo s prezračevanjem ali ventilacijo. Metoda odstranjevanja gorljive snovi je možna tudi pri gorenju slame ali drugih materialov. Odstranjujemo lahko gorečo snov ali pa tisto, ki se še ni vžgala. Požar goreče tekočine lahko pogasimo tako, da tekočino pretočimo v drug rezervoar. Povzeto po ref. [3]. Dušenje ali odstranitev kisika Z metodo dušenja skušamo znižati koncentracijo kisika pod mejo, ki je potrebna za gorenje. Ta meja je običajni vsaj 17% kisika v zraku. Gre za to, da je za gorenje potrebno tudi pravo razmerje snovi, saj lahko manko ene ovira gorenje. Dušenje je uspešno le pri požarih plinov, tekočin in tistih trdnih snovi, ki ne gorijo z žerjavico. http://www.pgdradlje.s i http://www.pgdradlje.si Ohlajevanje ali odstranitev toplote Pri gašenju z ohlajevanjem je potrebno temperaturo goreče snovi znižati pod temperaturo gorišča. Kot sredstvo za ohlajevanje uporabljamo predvsem tekočine, ki za segrevanje in uparjanje porabijo veliko toplote. To metodo uporabljamo predvsem pri požarih trdnih snovi, ki gorijo z žerjavico. 27 Antikatalitski učinek ali motnja kemijskih reakcij gorenja Katalizatorji so snovi, ki pospešujejo kemijske reakcije, nasprotno pa imajo antikatalizatorji (oziroma lepše: inhibitorji) ravno nasproten učinek. Inhibitorji lahko zmotijo reakcijo do te mere, da se zelo upočasni ali pa celo prekine. 5.2. Gasilna sredstva Gasilna sredstva so snovi, s katerimi gasimo požare. Delujejo na enem izmed principov gašenja, opisanih v prejšnjem podpoglavju. Lastnosti dobrega gasilnega sredstva so: čim bolj enostavno gašenje, dober gasilni učinek, gasilno sredstvo ne sme ogrožati zdravja gasilca, ne sme povzročati škode na gorečem materialu in okolici, uporaben mora biti za čim več vrst gorečih snovi, biti mora poceni. Voda http://www.webo.si Voda je poleg pepela in peska najstarejše poznano gasilno sredstvo, ki je že od nekdaj igralo glavno vlogo pri gašenju. Zaradi izredno dobrega gasilnega učinka in nizke cene je še danes najpomembnejše, najučinkovitejše in tudi najbolj univerzalno gasilno sredstvo. Res, da se je ne da uporabiti v vseh požarih, vendar je nobeno od modernih gasilnih sredstev, ki se vedno bolj izpopolnjujejo, ne bo moglo izpodriniti iz uporabe pri gašenju. Specialna moderna gasilna sredstva so zaradi izredno visoke proizvodne cene namenjena le za gašenje posebnih požarov, pri katerih z vodo nismo uspešni, ali pa je njena uporaba celo nevarna in prepovedana (npr. gorenje snovi, ki burno ali eksplozivno reagirajo z vodo, gorenje kovin, dimniški požari, itd.). Voda se tudi zelo enostavno skladišči, slabost je edino ta, da zmrzne že pri 0 °C. Mišljenje, da je voda kot gasilno sredstvo tako močno razširjena zaradi lahke dosegljivosti in nizke cene, je zmotno. Glavno vlogo tukaj dejansko igrajo fizikalne lastnosti vode. Voda zmrzne pri 0 °C in zavre pri 100 °C. Ima zelo visoko toplotno kapaciteto in izparilno entalpijo,25 zato je izredno efektivna pri ohlajevanju gorečih snovi. Temperatura 100°C, ki predstavlja vrelišče vode pri standardnem zunanjem tlaku,26 je precej pod temperaturo, pri kateri se običajno pojavi in poteka piroliza trdnih snovi (250-450°C). Vodi lahko dodamo razne dodatke, ki jo kot gasilno sredstvo še izboljšajo. Eden takih je dodatek proti zmrzovanju ali pa dodatek za zmanjšanje površinske napetosti, ki povzroči, da voda bolje omoči gašeno snov. Podobno dodatki raznih soli lahko izboljšajo gasilni učinek vode. Voda je produkt gorenja vodika s kisikom, zato se pri običajnih pogojih s kisikom ne spaja in je negorljiva. Slaba stran je, da pri višjih temperaturah (nad 2000°C) razpade na vodik in kisik (termična disociacija), ki pospešujeta gorenje. Na primer, požari kovin razvijejo temperature tudi krepko nad 2000 °C – v teh primerih je večina običajnih gasilnih sredstev neuporabna, ker pri teh temperaturah razpadejo (lahko celo na strupene produkte). Pri tako visokih temperaturah gorenja lahko za gašenje uporabimo le posebne gasilne prahove, brezvodno kuhinjsko sol, cement ali suh pesek. Paziti moramo tudi v primeru nesreč s koncentriranimi kislinami, saj lahko kisline zelo burno reagirajo z vodo.27 Kemično čista voda električnega toka skoraj ne prevaja, voda, s katero običajno gasimo, pa zaradi vsebnosti raznih ionov (raztopljene soli in nečistoče) dobro prevaja električni tok. Podobno 25 Izparilna entalpija je energija, ki je potrebna, da 1 mol snovi pri temperaturi vrelišča preide iz tekoče v parno fazo. Standardni tlak je tlak 1 bar. 27 Razredčevanje kislin poteka vedno tako, da vlivamo bolj koncentrirano kislino v manj koncentrirano in nikoli obratno! 26 28 tudi penilo močno poveča električno prevodnost vode (tudi do več tisočkrat). Električnih napeljav torej običajno ne gasimo z vodo.28 Prav tako z vodo ne gasimo vnetljivih tekočin, ker je to neučinkovito in pogosto celo zelo nevarno. Če ima gorljiva tekočina visoko vrelišče, namreč lahko pride do maščobne eksplozije. Voda tudi ni najboljša izbira kot gasilno sredstvo v primeru požarov razreda C (vnetljivi plini). Gašenje z vodo ima lahko tudi škodljive posledice na objektu požara oziroma na goreči snovi ali elementu (napihnjen leseni pod, parket, uničeno pohištvo in/ali razni elektronski inštrumenti, itd.). Gasilni učinek vode je predvsem hladilni, zaradi njenega izparevanja pri temperaturah nad 100 °C, pa ima voda tudi dušilni efekt. Dušilni efekt je prisoten tudi v primeru uporabe vodne megle, ki tudi ščiti gasilca pred toplotnim sevanjem pri pristopu k ognju. Poznamo zračno in kemično gasilno peno. Pri zračni peni je v mehurčkih pene zrak, pri kemični peni pa je v mehurčkih pene nek drug plin, običajno CO2 – kemična pena se proizvaja le v ročnih gasilnih aparatih. Pena mora biti čim bolj obstojna na vročini, ne sme se topiti ali razkrajati v gorečih tekočinah in se mora čim lepše razporediti po površini. Vrednost pH pene mora biti okoli 7 – nevtralno. Biti mora tudi čim manj korozivna. Za gašenje z zračno peno potrebujemo posebne priprave: medmešalec in ročnik za peno. Mešalno razmerje penila in vode na medmešalcu je običajno nekje do 5 %. Gasilno peno ločimo glede na t.i. »penilno število«, ki nam pove razmerje med volumnom vodne zmesi penila in volumnom nastale pene. Tako poznamo: - težko peno – penilno število do 20, - srednjo peno – penilno število med 30 in 200, - lahko peno – penilno število od 500 do 1000. http://www.webo.si Gasilna pena Gasilna pena ima pretežno dušilni učinek. Ker je zelo lahka, plava na tekočinah in je zelo primerna za gašenje požarov vnetljivih tekočin – pri tem je potrebno v naprej zagotoviti zadostno količino penila. Če namreč gasilne pene nimamo toliko, da ta prekrije celotno površino gorljive tekočine, gašenje ne bo uspešno. Dobre lastnosti pene v primerjavi z vodo so boljša oprijemljivost, manjša teža in manjši raznos v okolje. http://upload.wikimedia.org Pri gašenju s peno načeloma veljajo vse omejitve kot pri gašenju z vodo, saj je voda ena od glavnih sestavin pene. Pena zelo dobro prevaja električni tok (kemična še bolj kot zračna) in je zaradi tega neprimerna za požare električnih napeljav in objektov pod napetostjo. Ročnik s peno ima tudi 28 V primeru uporabe posebnih ročnikov, ki vodo razpršijo na izredno majhne kapljice, pa lahko z vodo gasimo tudi goreče elemente pod napetostjo ali celo gorečo električno napeljavo. 29 precej manjši domet, kot v primeru gašenja z vodo, zato je v primeru močnega vetra delo s peno precej oteženo. Pena tudi dokaj hitro razpada v ognju – bolj ko je težka, bolj je obstojna v ognju. Ogljikov dioksid (CO2) kot gasilno sredstvo hranimo v jeklenkah, kjer je stisnjen in delno utekočinjen. Pri ekspanziji skozi ozko šobo se ohladi na –78.5 °C in tvori sneg, t.i. »suhi led«. Je neškodljiv za gorljivo snov, saj pri gašenju odhlapi. Učinek pri gašenju z ogljikovim dioksidom je predvsem dušilni. CO2 je težji od zraka, zato se zadržuje pri tleh, tako izpodriva kisik in tam vzdržuje inertno atmosfero. Hladilni efekt je zaradi nizke izparilne toplote za nekajkrat manjši kot pri vodi. Gasimo lahko tekočine, pline in tiste trdne snovi, ki gorijo brez žerjavice. Gašenje je učinkovito le v zaprtih prostorih, vendar pa je potrebno paziti, da se ne zadušimo. Njegova dobra lastnost je predvsem učinkovitost, majhno onesnaževanje in majhne posledice na gorečem objektu zaradi gasilnega sredstva. Njegova slabost pa je visoka cena in dejstvo, da je uporaben le v zaprtih prostorih. Na odprtem je gašenje težavno ali celo nemogoče. Potrebno je paziti tudi na ustrezno zaščito, saj se s CO2 lahko zadušimo – do zadušitve pride že pri 8% koncentraciji. Ogljikov dioksid uvrščamo med začasna gasilna sredstva, saj se neohlajena gorljiva snov lahko čez čas spet vžge (npr. če se koncentracija CO2 zaradi ventilacije zmanjša). Pri višjih temperaturah se CO2 razkroji na CO, ki je gorljiv plin in zato pospeši gorenje. http://www.aladdin.s t http://www.webo.s Ogljikov dioksid – CO2 http://www.aladdin.st Dušik - N2 Dušik je glavna sestavina zraka, v katerem ga je 78 %. V smislu gasilnega sredstva redči kisik in tako preprečuje gorenje. Njegova molska masa je 28 g/mol, kar pomeni, da je lažji od zraka (29 g/mol), zato nima široke uporabe kot gasilno sredstvo. Uporablja se utekočinjeni dušik, ki ima zelo nizko temperaturo. V glavnem se ga uporablja za gašenje razsutih živil in krmil (semena, žita,...), ker je popolnoma neškodljiv, saj enostavno odhlapi. Njegove slabe lastnosti v smislu gasilnega sredstva so podobne kot v primeru drugih plinastih gasilnih sredstev. 30 Haloni29 – »halogenated hydrocarbon« Haloni so halogenizirani ogljikovodiki, kar pomeni, da gre za molekule iz ogljika, vodika in halogenih elementov (fluor, klor, brom, jod). Halone označujemo s petmestno številko, kjer prva cifra pomeni število atomov ogljika, druga fluora, tretja klora, četrta broma in peta joda. Primera halonov sta halon 1211 in halon 1311, ki nista škodljiva za zdravje ljudi: - Halon 1211: gre za spojino CF2ClBr, ki jo hranimo kot utekočinjen plin. - Halon 1301: gre za spojino CF3Br, ki jo hranimo v plinskem stanju. Haloni na gorenje vplivajo antikatalitsko, tako da prekinjajo verižno reakcijo gorenja. Njihov princip gašenja torej ni izpodrivanje kisika iz zraka, kot je to v primeru ogljikovega dioksida, ampak inhibicija verižne reakcije gorenja. Zaradi škodljivosti za okolje je njihova uporaba zelo omejena.30 Primerni so za gašenje posebej rizičnih požarov, kot so požari računalniške opreme (elektronska vezja), skladišč in črpališč vnetljivih tekočin, tankerjev, kulturne dediščine, v letalstvu za gašenje motorjev, itd. Tudi v primeru močnega požara je že do 8 % volumska koncentracija halona v zraku dovolj za efektivno preprečevanje gorenja. Haloni so električno neprevodni in so učinkoviti pri gašenje požarov razredov A, B in C, neučinkoviti pa so pri gašenju požarov reaktivnih kovin (natrij, kalij, magnezij, titan, cirkonij, itd.), kovinskih hidridov (litijev hidrid, itd.) in snovi, ki vsebujejo lastne oksidante (smodnik, organski peroksidi, celulozni nitrati, itd.). S čim ga nadomestiti31? Inergeni; Zahteve, ki jih mora izpolnjevati učinkovito sredstvo: - hitra reakcija, ne smejo povzročiti škode na opremi, varni za ljudi, neobremenljivi za okolje. Gasilno sredstvo INERGEN32. 1. varuje življenja ljudi - ne vsebuje strupenih snovi, - pri aktiviranju in skozi življenjsko dobo uporabe ne producira nobenih strupenih snovi, - zrak v prostoru, v katerem se je aktiviralo gašenje, lahko normalno vdihavamo, 29 Zaradi njihovega škodljivega vpliva na ozonsko plast je njihova proizvodnja od leta 1994 prepovedana, dovoljeno pa je njihovo recikliranje in smotrna uporaba v primerih, ko drugače ne gre. S 1. 5. 2004 ni dovoljena uporaba halonov v novih napravah, v obstoječih pa jih je potrebno zamenjati z ustreznimi nadomestnimi sredstvi. 31 Zaradi njihovega škodljivega vpliva na ozonsko plast je njihova proizvodnja od leta 1994 prepovedana, dovoljeno pa je njihovo recikliranje in smotrna uporaba v primerih, ko drugače ne gre. 32 http://www.isp.si/novosti/26-clanki-stab-gas/23-inergen 31 - manjša količina CO2, ki ga dovajamo pri gašenju s tem plinom, nam omogoča normalno porabo kisika in s tem preprečuje povzročitev stresa in vzdržuje zdravo presojo, - med gašenjem ne povzroča zameglitve ali zadimljanja; evakuacijske poti in izhodi ostanejo vidni. 2. ne vpliva na okolje - brez vplivov na ozon in efekt tople gred, - ni potrebno razgrajevanje, - sestavljen je iz snovi, ki so prisotne pri normalnem ozračju. 3. je učinkovito gasilno sredstvo - mešanica dušika, argona in CO2, - deluje z zmanjšanjem koncentracije kisika, - brez kemijskih reakcij, - nenevaren za uporabo 4. ni nevaren za občutljivo opremo - mešanica inertnih plinov, - brez korozivnih elementov, - brez povečanja vlažnosti, - brez termičnega šoka, - ni električno prevodno. Inergen je sredstvo za gašenje računalniške in telekomunikacijske sobe, transformatorje, arhive, muzeje, lakirnice za prašno lakiranje, lokomotive, laboratorije… Inergen je mešanica: 52 % dušika, 40 % argona in 8 % ogljikovega dioksida. Gasi na principu izpodrivanja zraka iz prostora dokler koncentracija kisika (21 %) ni tako majhna (pod 18 %), da ogenj ugasne. Pri tem poveča koncentracijo ogljikovega dioksida, s čimer poveča stimulacijo dihanja in s tem dobavo kisika v telo. Za dihanje potrebujemo najmanj 12 % kisika. Argonite (I3) - je plinska mešanica 50% argona (Ar) in 50% dušika (N2). To je inertni plin, ki se uporablja za zadušitev ognja. Novec 1230 - zaduši ogenj na principu odstranjevanja toplote in zmanjševanju koncentracije kisika v prostoru. Dotok kisika v človeško telo za določen čas zagotovi s »fiziološkim trikom«, zato je za ljudi neškodljiv. FM 200 – deluje tako, da molekule absorbirajo toploto plamena in s tem znižajo njegovo temperaturo, onemogočijo verižno reakcijo in vzdrževanje ter širjenje požara. Tako pogasijo požar. Samo manjši del plina se porabi za kemično delovanje. Gasilni prah se uporablja za suho gašenje požarov. Hranimo ga v jeklenkah, iz katerih ga ob aktivaciji potiska stisnjen plin (CO2 ali N2). Prah deluje po antikatalitskem učinku za gorenje. Glavna sestavina gasilnega prahu je natrijev hidrogenkarbonat (soda bikarbona), ki se ob gorenju razkroji na natrijev karbonat, vodo in CO2. Natrijev karbonat se raztali in kasneje tvori skorjo čez gorljivo snov, ki prepreči dostop zraka do gorljive snovi, kar pomeni efekt dušenja. Zaradi higroskopičnosti natrijevega hidrogenkarbonata so gasilnemu prahu dodani 32 http://www.webo.si Gasilni prah še drugi praški, ki to higroskopičnost preprečijo in povečajo njegovo sipkost. 2 NaHCO3 Na 2 CO3 H 2 O CO2 Z gasilnim prahom lahko gasimo goreče tekočine, trdne snovi in tudi pline, od česar je zelo učinkovit pri gašenju tekočin. Dobra lastnost je sprejemljiva cena in električna neprevodnost. Njegova slabost pa je majhen domet aparatov in nizka gasilna sposobnost pri požarih razreda A, ki je posledica slabega odvajanja toplote. Neprimeren je za gašenje elektronike in tam, kjer je njegova odstranitev otežena. Slabosti je tudi ta, da učinkuje le površinsko. Gasilnik na vodno meglo Gasilnik na vodno meglo33 je prvi gasilnik, pri katerem je posredna škoda zaradi delovanja gasilnega sredstva skoraj nična in prvi sistem za gašenje začetnih požarov, ki ne uniči predmetov gašenja in predmetov v neposredni okolici gašenja. Novi gasilnik je zato še posebej primeren za gašenje v občutljivih okoljih, kot so bolnišnice, laboratoriji, muzeji, knjižnice, domovi za starejše občane, izobraževalne institucije, lekarne, in drugi prostori z dragoceno in/ali nenadomestljivo in unikatno vsebino. Posredna škoda z uporabo novega gasilnika je neznatna. Posredna škoda zaradi delovanja gasilnih sredstev na prah in peno je pri gašenju manjših požarov velikokrat precej večja od neposredne škode, ki jo povzročijo ognjeni zublji. Z uporabo novega gasilnika z inovativno tehnologijo gašenja z vodno meglo je posredna škoda v primerjavi z uporabo konvencionalnih gasilnikov, neznatna. Bistvena prednost uporabe gasilnikov na vodno meglo je, da so predmeti gašenja in predmeti v neposredni okolici gašenja še vedno uporabni. Z novim gasilnikom lahko gasimo goreče ljudi. Gasilnik na meglo je prvi sistem, s katerim lahko gasimo goreče ljudi. Deluje pri pritisku le 2 do 4 barov, voda sama je brez primesi in za ljudi neškodljiva. Vodna megla je tudi edino gasilno sredstvo, ki objekt gašenja hkrati pogasi in ohladi. Hkrati je tudi prvi gasilni sistem za gašenje elektronskih naprav pod napetostjo brez nevarnosti poškodb in odpovedi elektronske naprave zaradi termičnih in električnih šokov. 33 http://www.domzalec.si/gasilnik-na-vodno-meglo-inovacija-ki-resuje-zivljenje-in-premozenje 33 V čem je bistvo novega gasilnika? Bistvo novega gasilnika je patentirana šoba, ki čisto vodo razprši v vodne kapljice s premerom 60 do 80 mikrometrov pri relativno nizkem pritisku 2 do 4 bare. Takšna meglica ima po besedah proizvajalca, korporacije Tyco iz Nemčije, ki izdela več kot 2 milijona gasilnih aparatov na leto, do 1.670-krat večjo vodno površino kot tekoča voda. Prav zaradi te lastnosti lahko z vodno meglo gasimo elektronske naprave pod napetostjo brez strahu pred električnim udarom, goreče olje, ki ga sicer nikakor ne smemo gasiti z vodo (velika nevarnost eksplozije) in pirotehnične bakle, ki ne ugasnejo niti takrat, ko jih potopimo pod vodo. Eksploziva Eksploziva lahko uporabimo tudi kot gasilno sredstvo. Na ta način se uporabljajo pri gašenju požarov naftnih vrtin. Gašenje z njimi je zelo nevarno. Eksploziv vržemo v ogenj, kjer ta eksplodira in eksplozijski val odpihne plamen stran od gorljivih plinov. Efekt je podoben kot v primeru, ko odpihnemo plamen pri ugašanju sveče. http://www.jwco.com 34 6. Nevarne snovi in nesreče 6.1. Kratke osnove toksikologije Toksikologija je veda o strupih. Gre za multidisciplinarno vedo, ki proučuje strupene snovi in njihove mehanizme učinkovanja na biološke sisteme oziroma organizme. Določena kemikalija ima škodljiv učinek le, če doseže ciljno mesto v ustrezni koncentraciji in je trajanje izpostavljenosti tej kemikaliji ustrezno dolgo. Nekateri strupi so lahko pri ustrezni uporabi tudi zdravila, določeni strupi pa so le strupi. Izpostavljenost strupu je lahko akutna (enkratna) ali kronična (ponavljajoča), učinki strupa pa so lahko takojšnji ali zakasneli, reverzibilni ali ireverzibilni, lokalni ali sistemski. Učinki ali pa strupena snov se lahko v telesu tudi kopiči (kumulacija). Poznamo več parametrov, s pomočjo katerih je določen nek odmerek strupene snovi glede na določen statistični učinek: - TD50 – koncentracija strupene snovi v telesu, ki predstavlja toksično dozo za 50 % izpostavljenih [mg/kgtelesne teže]. - LD50 – koncentracija strupene snovi v telesu, ki predstavlja smrtno dozo za 50 % izpostavljenih [mg/kgtelesne teže]. - LD100 – koncentracija strupene snovi v telesu, ki predstavlja smrtno dozo za vse izpostavljene [mg/kgtelesne teže]. - NOAEL (»no-observed-adverse-effect level«) – najvišja testirana koncentracija (količina) strupene snovi, pri kateri še ni bilo opaženih škodljivih učinkov. - LOAEL (»lowest-observed-adverse-effect level«) – najnižja koncentracija (količina), pri kateri so opaženi škodljivi učinki. Parametri, kot sta TD50 ali LD50, pa ne povejo vsega o toksičnosti. Določeni učinki so namreč lahko neodvisni od odmerka strupene snovi. Takšni učinki so lahko teratogeni (povzročajo nenormalni fiziološki razvoj zarodka), lahko so kancerogeni, lahko pa gre za alergije. Opredelimo jih s parametri: - ED50 – efektivna doza – učinek pri 50 % izpostavljenih. - TI – terapevtski indeks: TI= LD50 /ED50 – merjenje/indikacija predoziranja. - MDK – maksimalna dovoljena koncentracija, ki predstavlja zgornjo mejo še dovoljene količine neke nevarne snovi v zraku, ki pri osemurnem delu ne sme škodljivo vplivati na zdravje človeka. - R stavki (»risk«) – standardni opozorilni stavki, na primer R24: Strupeno v stiku s kožo. - S stavki (»safety«) – standardni obvestilni stavki, na primer S24: Preprečiti stik s kožo. V primeru nesreč z akutnimi zastrupitvami, moramo biti gasilci pripravljeni na naslednje nujne ukrepe: - evakuacija s kontaminiranega področja, - vzpostavitev in vzdrževanje osnovnih življenjskih funkcij, - nujno simptomatično zdravljenje, - identifikacija strupa, - antidoti34, - eliminacija strupa, - posvet s centrom za zastrupitve, - priprava za prevoz in dokumentacija. 34 Antidoti so zdravila, ki nevtralizirajo, inaktivirajo, vežejo, z nasprotnim delovanjem izničijo ali na katerikoli način zmanjšajo toksične učinke strupov. Glede na način delovanja jih razvrščamo v fizikalne, kemične in fiziološke antidote. Kljub velikemu številu strupov je število učinkovitih antidotov razmeroma majhno. Večino antidotov, razen redkih izjem, uporabimo šele po vzpostavitvi življenjskih funkcij, nujnem simptomatskem oziroma podpornem zdravljenju ter po identifikaciji strupa. Učinkovitost antidota je posredno odvisna od čimprejšnje odstranitve strupa s kože in iz prebavil, pri tem pa moramo upoštevati, da se z eliminacijskimi postopki odstranjujejo tudi antidoti, kar lahko vpliva na njihovo odmerjanje. Pri uporabi antidotov moramo vedno pretehtati tudi njihove škodljive neželene učinke. 35 6.2. Škodljivi vplivi nevarnih snovi in zaščita – požarno nevarne snovi Škodljive snovi se lahko nahajajo v delovni atmosferi v vseh treh agregatnih stanjih. Pojavljajo se lahko tudi kot megla, aerosol ali prah. Poti vstopa nevarnih snovi v organizem so različne in lahko potekajo preko dihal, kože ali prebavil. Način vstopa nevarne snovi v organizem je odvisen od agregatnega stanja snovi, zdravstvene okvare, ki jih ta povzroči, pa predvsem od njene sestave, koncentracije in časa ekspozicije. S predpisi so določene MDK35 vrednosti za posamezne nevarne snovi v zraku. Seveda pa MDK ni edini kriterij škodljivosti, saj je nujno potrebno upoštevati še tempo in težavnost dela. Strupeni plini Strupeni plini na organizem primarno vplivajo preko dihalnega trakta, mnogi pa lahko dražijo tudi kožo in oči. Nekaj najbolj običajnih strupenih plinov s katerimi se lahko sreča gasilec: - Dušikov monoksid (CO): poznan je kot zelo hiter krvni strup in je škodljiv že v majhnih koncentracijah. - Ozon (O3): zaradi visoke reaktivnosti je zelo strupen. Nastaja tudi ob prisotnosti UV žarkov pri varjenju, fotokopiranju, itd. - Dušikova oksida NO in NO2: povzročata permanentne poškodbe pljuč. - Kisik (O2): v večjih koncentracijah (50%) je nevaren celo kisik, ki povzroča poškodbe možganov. Vse povzeto po ref. [3]. Strupene tekočine Strupene tekočine delujejo predvsem na kožo. Kisline in baze (lugi) so lahko zelo jedke in povzročajo ekceme na koži. Zelo strupena in povečini kancerogena so tudi organska topila, ki pronicajo skozi kožo v organizem. V obliki hlapov in aerosolov tekočine lahko pridejo v organizem tudi preko dihal. Povzročajo lahko slabost, omotico, nezavest, v večjih količinah lahko celo smrt. Pomembna je gostota par (tudi molska masa para), ki nam pove, ali so hlapi lažji ali težji od zraka, oziroma kje se nevarna snov v atmosferi zadržuje. Gasilci se pred učinki strupenih snovi zaščitimo z uporabo ustrezne zaščitne opreme, kot je (plinotesna) obleka, odporna na agresivne kemikalije in izolirni dihalni aparat (IDA). Povzeto po ref. [3]. 35 MDK - maksimalna dovoljena koncentracija, ki predstavlja zgornjo mejo še dovoljene količine neke nevarne snovi v zraku, ki pri osemurnem delu ne sme škodljivo vplivati na zdravje človeka. 36 Strupen prah in dim Izredno pomembna je velikost delcev strupenega prahu, saj je od nje močno odvisna njegova škodljivost in tudi strupenost. Fin prah z delci premera pod 0.5 m običajno ne ostane v pljučih, tisti z delci s premerom nad 10 m pa zelo hitro sedimentira, tako da tudi ne predstavlja večje nevarnosti za organizem. Najnevarnejši je prah z delci s premerom med 1 in 5 m, ker se ti lahko prenašajo po telesu. Škodljivo lahko vpliva tudi na kožo, oči in ušesa ali pa povzroči celo zastrupitve celotnega organizma. Strupenost prahu je seveda močno odvisna tudi od njegove kemične sestave. Za zaščito običajno zadostuje zaščitna maska z ustreznim protiprašnim filtrom, če pa so v dimu prisotni tudi nevarni plini ali druge nevarne snovi, pa je potreben IDA oziroma ustrezna plinotesna zaščitna obleka. 6.3. Vnetljive in požarno nevarne snovi Na splošno velja načelo, da vsako nepoznano snov smatramo za zelo nevarno in se v skladu s tem pri gašenju tudi primerno zaščitimo. Podobno velja tudi načelo, da se kraju nesreče z nevarnimi snovmi vedno približujemo z vetrom v hrbet. Les Glavni kemijski elementi, ki jih najdemo v lesu, so ogljik, element vsebnost [masni %] kisik, vodik, dušik in žveplo. Natančnejša sestava lesa je prikazana ogljik 46,6 v tabeli. Les je sicer dokaj nehomogen material, sestavljen iz kisik 36,8 naravnih polimerov celuloze in hemiceluloze, lignin smole, vodik 5,5 mineralnih snovi in vlage. dušik 2,6 Termična obstojnost polimerov v lesu je različna. Hlapni žveplo 0,1 produkti nastanejo pri hemicelulozi pri temperaturah od 200 do 260 °C (za celulozo od 240 do 350 °C, za lignin pa od 280 do vlaga 7,4 500 °C). Toplota se vzdolž vlaken lesa prevaja bistveno hitreje kot pepel 1 prečno na ta vlakna. Les se obarva in začne ogleneti pri temperaturah od 200 do 250 °C, fizikalna struktura lesa pa se začne zelo hitro spreminjati pri okoli 300 °C. Les gori po mehanizmu pirolize, ki je endotermen proces in lahko poteka tudi brez prisotnosti kisika. Produkti tega procesa so gorljivi plini, gorljive pare, inertni plini in trdi ostanek (pepel). Temperatura vnetišča gorljivih plinov, oziroma par lesa je odvisna od vrste lesa in se giblje od okoli 160 °C do okoli 300 °C. Temperatura, ki se doseže pri gorenju lesa, je običajno okoli 1100 °C. Les ima z vidika ohranjanja svoje nosilnosti v požaru izredno dobre lastnosti, saj zaradi gorenja od zunaj navznoter zelo dolgo obdrži svojo nosilnost in se ne razteza kot je to značilno za kovine - zoglenela zunanja plast lesa do neke mere ščiti zdravo notranjo plast. Les gasimo z močnimi curki vode, ki prodrejo globoko v žerjavico. Premog Poznamo zelo veliko različnih vrst premoga: rjavi, črni premog, antracit, itd. Pri gorenju se premog razkraja na gorljive pline, ki gorijo s plamenom. Gasimo ga z močnimi curki vode, ki prodrejo globoko v žerjavico. V zvezi s premogom je zelo nevaren tudi metan, ki nastaja v premogovnikih in je v zmesi z zrakom zelo eksploziven – v premogovnikih obstaja tudi velika nevarnost kombiniranih plinskih/prašnih eksplozij metana in premogovega prahu. 37 Plastične mase Plastičnih mas je več vrst, z zelo različnimi lastnostmi in so lahko sintetizirane na osnovi zelo različnih nosilcev. Nekatere so lahko temperaturno zelo obstojne, celo negorljive, druge pa ne. Po večini so plastične mase zelo dobro gorljive, plinski produkti gorenja pa so zelo strupeni. Gasilec mora biti pri gašenju požarov kjer lahko gorijo plastične mase ustrezno zaščiten,36 najboljša zaščita je izolirni dihalni aparat. Za gašenje lahko uporabljamo vodo, prah, CO2, pesek, itd. Zemeljsko olje Gre za surovo nafto, ki je zmes mnogih različnih višjih ogljikovodikov. Surova nafta se najprej obdeluje s kislinami in lugi, kasneje pa se frakcionirno destilira. Različne frakcije so bolj ali manj vnetljive. Za gašenje surove nafte se uporablja pena, CO2 in prah. Gorljivi plini Za gašenje požarov gorljivih plinov je najuspešnejše gasilno sredstvo CO2. Gorljivi plini, s katerimi se gasilci najpogosteje srečamo, so: - Vodik: vodik je zelo eksploziven plin, ki je približno 14,5-krat lažji od zraka. V zmesi z zrakom se vžge že pri zelo majhnem viru energije. V zmesi s klorom tvori vodik zelo nevaren »pokalni plin«. - Zemeljski plin – metan: Zemeljski plin uhaja iz zemlje in se zadržuje v podzemnih jamah, premogovnikih. Tvori se tudi pri razkrajanju rastlin in se sprošča iz blata kot močvirski plin. Je dosti lažji od zraka. - Propan/butan: Sta plina brez vonja, zato so jima v jeklenkah dodani merkaptani, ki gospodinjskemu plinu dajo značilen vonj. Mešanica ima vnetišče pri 460°C, eksplozijsko mejo pa med 1,5 in 8,5%. Jeklenke je potrebno shranjevati v hladnem prostoru in stran od vira vžiga. V bližini ne smemo imeti jeklenk s kisikom ali klorom. - Acetilen – etin: Etin se pridobiva iz kalcijevega karbida in vode. Ni strupen, ima prijeten vonj in deluje narkotično. Zavoljo lažje prepoznavnosti mu s primesmi namenoma tvorijo neprijeten opozorilen vonj (dodaja se vodikov sulfid, amonijak, itd.). V tehniki se uporablja pri avtogenem varjenju in rezanju. - Amonijak: amonijak je brezbarven strupen plin značilnega ostrega vonja. Draži oči in sluznice. Nastaja pri razpadu organskih spojin. V vodi deluje bazično. Na zraku se sicer vžge, vendar brez prisotnosti katalizatorjev ne gori. Hlapi amonijaka so zelo škodljivi; MDK je 50 ppm oziroma 35 mg/m3. Aldehidi in ketoni Aldehidi in ketoni so oksidacijski produkti alkoholov. Nekateri so zelo vnetljivi, celo eksplozivni. Burno reagirajo z oksidanti. Običajno se uporabljajo v kemični industriji. 36 Zaradi velike uporabe raznoraznih plastičnih mas v tehniki in obči proizvodnji danes praktično ni požara, v katerem ne bi bile udeležene tudi plastične mase. 38 Kisline Koncentrirane kisline so zaradi svoje jedkosti zelo nevarne. Močne kisline so običajno tudi dobri oksidanti (ni pa nujno), kar še poveča stopnjo njihove nevarnosti. Zelo nevarno je, če pridejo v stik z vodo, saj lahko reagirajo zelo burno. Razredčevanje kislin poteka vedno tako, da vlivamo bolj koncentrirano kislino v manj koncentrirano in nikoli obratno – s tem preprečimo burne reakcije! V primeru nesreč s kislinami mora biti gasilec zaščiten s posebno obleko, ki je odporna na kisline, pri delu pa je potrebna tudi velika pazljivost. Podobno se obnašamo pri nesrečah z močnimi bazami. Oksidanti Oksidanti so snovi, ki lahko pod določenimi pogoji oddajo kisik. Takšen kisik je veliko bolj reaktiven od zračnega kisika. Oksidanti se pri višjih temperaturah lahko razkrajajo, kar pa se lahko zgodi tudi pod vplivom katalizatorjev. Oksidantov ne smemo skladiščiti na toplem ali na soncu. Ne smejo biti v stiku z drugimi oksidanti. Njihove posode morajo biti dobro zaprte. Pri shranjevanju je potrebno predvideti tudi možnosti potresa in drugih naravnih nesreč. Če se umetna gnojila navlažijo so lahko zelo nevarna, saj se pri tem nekoliko segrejejo in lahko se vžgejo v njih prisotni nitrati. Tudi sami nitrati lahko vnamejo določene organske komponente gnojil. Umetna gnojila moramo shranjevati v suhih prostorih, zaščitenih pred dežjem soncem in vročino. 6.4. Varnostni ukrepi in nevtralizacija nevarnih snovi Splošni ukrepi ob nesrečah z nevarnimi snovmi Če pride do nesreče z nevarnimi snovmi in obstaja nevarnost sproščanja teh snovi v okolje ali da te že izhajajo, moramo takoj: - zagotoviti umik z nevarnega območja in rešiti ponesrečence, - izpostaviti opozorilne table in obvestiti gasilce, - kontrolirati smer vetra, - opozoriti prebivalce območja in eventualno izprazniti objekte, - zapreti globoko ležeče prostore, - prekriti odprtine kanalizacije in opazovati smer odtoka nevarne snovi, - pogasiti odprt plamen, - shraniti prevozno listino za nevarno snov in druge dokumente, - iz identifikacijske številke ugotoviti, kakšna je nevarnost, in poklicati strokovnjake. 39 http://www.zrno.s i Umetna gnojila Nevtralizacija nevarnih snovi Pri nevtralizaciji nevarnih snovi se lahko poslužujemo več principov odvisno od tipa in nevarnosti oziroma strupenosti nevarne snovi: - ventilacija prostorov, - razredčevanje z vodo, - izkop in odvoz kontaminirane zemlje na ustrezno deponijo, - nevtralizacija z bazo, kislino oziroma kemijska nevtralizacija strupene snovi, - uporaba ustreznih absorbentov, - kontroliran sežig v ustreznih pečeh s filtri in absorberji za nevtralizacijo strupenih plinov. Nevtralizacija določene nevarne snovi je zelo specifična. Navodila za nevtralizacijo določene snovi najdemo v priročnikih za t.i. »first respond« ob nesrečah z nevarnimi snovmi, kjer so navedeni seznami nevarnih snovi po t.i. številih nevarnosti. V primeru nesreče z nevarno snovjo je najprej potrebno pridobiti ustrezne podatke za ukrepanje iz ustreznega gasilskega priročnika oziroma le te zahtevati iz regijskega centra – sem sodijo tudi navodila za nevtralizacijo. http://www.directindustry.com Dekontaminacija http://www.postaniv ojak.si http://www.postanivojak.si http://www.sos112.si/ 6.5. Nevarne snovi in označevanje v prometu Zgornje število na tabli (oranžna 40 x 30 cm s 15 mm črnim robom)za označevanje nevarnih snovi v prometu je t.i. “Kemlerjevo število” in predstavlja “število nevarnosti”, ki je sestavljeno kot sledi: - X snov ne sme priti v stik z vodo - prva cifra – glavna nevarnost - druga in tretja cifra – dodatna nevarnost Spodnje število na tabli za označevanje nevarnih snovi v prometu pa je UN število, ki predstavlja “identifikacijsko število” nevarne snovi in sporoča za katero snov točno gre – uporablja se spisek nevarnih snovi Organizacije združenih narodov. 40 Povzeto po ref. [6] Poleg table s Kemlerjevim in UN številom imamo še oznake za posamezne nevarnosti, ki se obešajo na različnih mestih na transportnih vozilih. 41 42 6.6. Globalno poenoten sistem razvrščanja, pakiranja in označevanja kemikalij37 GHS – (Globally Harmonised System) Uredba CLP (Classification, Labelling & Packaging) št. 1272/2008 je bila objavljena 31.12.2008 v UL EU, veljati pa je začela 20.01.2009. GHS se imenuje nov sistem razvrščanja, pakiranja in označevanja, ki je podrobneje opisan v zgoraj omenjeni uredbi. Skupen dogovor držav na ravni ZN (po 40 letih dopolnjevanja). Kompromis najmanj 3 znanih sistemov (EU, CAN, ZDA…). Uredba obsega 1355 strani. Lahko bi rekli, da je REACH osnova za GHS (v postopku registracije snovi se bodo zbrali vsi potrebni podatki o snovi, ki bodo potem osnova za razvrstitev po pravilih GHS). GHS- Prehodno obdobje: Sočasno: stari sistem in GHS. Izključno le GHS: snovi: od 1.12. 2010 – na policah 1.12.2012, zmesi: od 1. 6. 2015 – na policah 1.6.2017. 6.7. 37 Zakaj ga potrebujemo? http://www.uk.gov.si/fileadmin/uk.gov.si/pageuploads/pdf/Uredba_GHS.pdf 43 6.8. Novi izrazi, ki so opredeljeni v uredbi GHS Razred nevarnost - pomeni vrsto fizikalne nevarnosti ali nevarnosti za zdravje ali okolje. Kategorija nevarnosti - pomeni nadaljnjo razčlenitev po kriterijih znotraj vsakega razreda nevarnosti, ki določa resnost nevarnosti. Stavki o nevarnosti (H) - pomeni besedilo glede razreda ali kategorije nevarnosti, ki opisuje vrsto nevarnosti, ki jo povzroča nevarna snov ali zmes, po potrebi pa tudi stopnjo nevarnosti (R-stavek). Previdnostni stavki (P) - pomeni besedilo, ki opisuje priporočeni(-e) ukrep(-e) za zmanjšanje ali preprečevanje negativnih učinkov, ki so posledica izpostavljenosti nevarni snovi ali zmesi zaradi njene uporabe ali odstranjevanja (S-stavek). Opozorilna beseda - pomeni besedo, ki označuje relativno stopnjo nevarnosti, ki bralca opozori na morebitno nevarnost; ločimo med dvema stopnjama – nevarno in pozor. M-faktor - pomeni množilni faktor, ki se uporablja za koncentracijo snovi, razvrščene kot akutno nevarne za vodno okolje iz kategorije 1 ali kronično nevarne za vodno okolje iz kategorije 1, da lahko z metodo seštevanja razvrstimo zmes, v kateri je prisotna snov. 6.9. Označevanje po STAREM, NOVEM 44 45 46 47 48 49 6.10. Pričakovane prednosti GHS označevanja Višja stopnja zaščite ljudi in okolja (globalno). Pospešitev mednarodne trgovine. Zmanjšanje testov in evaluacij. Boljše upravljanje tveganja s kemikalijami. Razvoj novih kriterijev za določene segmente razvrščanja (kopensko okolje, vsebnost nanodelcev itd.). Več informacij lahko najdete na spletni strani Urada RS za kemikalije in sorodnih spletnih straneh EU. Zmanjšanje tveganja pri uporabi nevarnih kemikalij – lokalno in globalno! 7. Literatura [1] Bojan Grm, Boris Stevanovič, Gasilska zveza Slovenije: Kemija v gasilstvu: Požar eksplozija in nevarne snovi, Ljubljana 2002 [2] Saša Gajič, Nenad Kacian, Inštitut Prevent d.o.o. Strokovni priročnik: Usposabljanje za varno gašenje požarov, Ljubljana, 1998 [3] Krušec Ivo: Osnove varstva pred požarom, Gasilska zveza Slovenije, Ljubljana, 2001 [4] Franc Dolenc, Gasilska zveza Slovenije, Kemija v gasilstvu, Ljubljana, 1981. [5] Saša Gajič, Nenad Kacian: Priročnik iz požarne varnosti, Inštitut Prevent d.o.o., Ljubljana, 1998 [6] Franc Černelič: Ukrepanje ob nezgodi z nevarno snovjo, Gasilska zveza Slovenije, Ljubljana, 1997 [7] Gasilska zveza Slovenije: Kako in s čim gasimo ter rešujemo nevarne snovi, Ljubljana 1984 [8] Gasilska zveza Slovenije: Priročnik za gasilca, Ljubljana, 1998 [9] Oblak-Lukač; Alenka: Nevarne snovi, Založba DDU Univerzum, Ljubljana, 1985 [10] http://www.isp.si/novosti/26-clanki-stab-gas/23-inergen; 6. 4. 2015 [11] http://www.domzalec.si/gasilnik-na-vodno-meglo-inovacija-ki-resuje-zivljenje-in-premozenje; 6. 4. 2015 [12] http://www.pgdkomen.si/poucnovideo.html; 6. 4. 2015 [13] http://www.gasilci.org/modules/article/view.article.php?7; 11. 4. 2015 [14]http://www.domzalec.si/gasilnik-na-vodno-meglo-inovacija-ki-resuje-zivljenje-in-premozenje, 11. 4. 2015 [15] Leon Žaberl; Nevarne snovi – osnovni tečaj, Izobraževalni center RS za zaščito in reševanje Ig pri Ljubljani, 2012. [16] http://www.uk.gov.si/fileadmin/uk.gov.si/pageuploads/pdf/Uredba_GHS.pdf; 11. 4. 2015 [17] http://www.tzslo.si/pic/pdf/nezivila/GHS-25-9-09.pdf; 12. 4. 2015 50
![uporaba kisika pri poškodovanih in nenadno obolelih[2]](http://cdn3.abcdocz.com/store/data/002687892_1-95fc3be041ecb9669117442525e74a7f-250x500.png)
© Copyright 2024