1
1. METODYKI OCENY ZAGROŻEC
POŻAREM I WYBU-
CHEM
Ocenę zagrożeń pożarem i wybuchem ze względu na ich zróżnicowaną
specyfikę należy przeprowadzać oddzielnie. Za dokonanie tej oceny odpowiedzialny
jest inwestor, projektant bÄ…dz
użytkownik decydujący o procesie technologicznym.
1.1. OCENA ZAGROŻENIA WYBUCHEM
Zagrożeniem wybuchem nazywamy możliwość tworzenia przez palne gazy, pary
palnych cieczy, pyły lub włókna palnych ciał stałych, w różnych warunkach,
mieszanin z powietrzem, które pod wpływem czynnika inicjującego zapłon (iskra, łuk
elektryczny lub przekroczenie temperatury samozapalenia) wybuchajÄ…, czyli ulegajÄ…
gwałtownemu spaleniu połączonemu ze wzrostem ciśnienia.
Oprócz definicji zagrożenia, przy dokonaniu oceny zagrożenia wybuchem,
niezbędna jest znajomość następujących pojęć:
 mieszanina wybuchowa  mieszanina gazów, par lub mgieł palnych, cieczy,
a także pyłów lub włókien z powietrzem lub innymi gazami utleniającymi,
o stężeniu substancji palnej zawartym między dolną lub górną granicą
wybuchowości, w której po zaistnieniu zapłonu reakcja przebiega dalej
samorzutnie;
 strefa zagrożona wybuchem  przestrzeń, w której może wystąpić
mieszanina wybuchowa.
Przy ocenie zagrożenia wybuchem dla każdej substancji palnej należy określić jej
stężenie minimalne i maksymalne z powietrzem. Wartości tych stężeń określają tzw.
granice wybuchowości. Wyróżniamy dwie wartości granic wybuchowości:
 dolną granicę wybuchowości (DGW), którą jest minimalna zawartość
składnika palnego w mieszaninie z powietrzem przy której zapłon jest już
możliwy;
 górną granicę wybuchowości (GGW), którą jest maksymalna dawka
składnika palnego w mieszaninie z powietrzem, przy której zapłon jest
jeszcze możliwy.
2
Tabela 1.Granice wybuchowości dla wybranych gazów palnych i par cieczy, które
z powietrzem tworzÄ… mieszaninÄ™ wybuchowÄ… [2]
DGW GGW
Amoniak 15 28
Benzyna samochodowa zwykła 0,76 7,6
Benzyna ekstrakcyjna 1,1 7,5
Gaz miejski 5,3 40
Gaz ziemny 4,3 15
Butan 1,5 8,5
Propan 2,1 9,5
Tlenek węgla 12,5 75
Wodór 4 75
Przeprowadzając ocenę zagrożenia wybuchem należy pamiętać,
iż najistotniejsza jest znajomość dolnej granicy wybuchowości, a nie górnej, bowiem
z reguły w przestrzeniach w których tworzą się mieszaniny wybuchowe, następuje
z wielu powodów obniżenie stężeń poniżej wartości górnej granicy wybuchowości.
Ocenę zagrożenia wybuchem pomieszczeń należy dokonywać w tych
sytuacjach, kiedy takie zagrożenie realnie istnieje. Otóż za pomieszczenie zagrożone
wybuchem przyjmuje się takie, w którym może wytworzyć się mieszanina
wybuchowa powstała z wydzielającej się takiej ilości palnych gazów, par, mgieł lub
pyłów, której wybuch mógłby spowodować przyrost ciśnienia w tym pomieszczeniu
powyżej 5 kPa.
W pomieszczeniach należy wyznaczyć strefę zagrożenia wybuchem, jeżeli
może w nim wystąpić mieszanina wybuchowa o objętości co najmniej 0,01 m3
w zwartej przestrzeni.
KLASYFIKACJA STREF ZAGROŻENIA WYBUCHEM
-ð ZO  strefa, w której mieszanina wybuchowa gazów, par lub mgieÅ‚
występuje stale lub długotrwale w normalnych warunkach pracy;
-ð Z1  strefa, w której mieszanina wybuchowa gazów, par lub mgieÅ‚ może
występować w normalnych warunkach pracy;
-ð Z2  strefa, której istnieje niewielkie prawdopodobieÅ„stwo wystÄ…pienia
mieszaniny wybuchowej gazów, par lub mgieł, przy czym mieszanina
wybuchowa może występować jedynie krótkotrwale;
-ð Z10  strefa, w której mieszanina wybuchowa pyłów wystÄ™puje czÄ™sto lub
długotrwale w normalnych warunkach pracy;
-ð Z11  strefa, w której zalegajÄ…ce pyÅ‚y mogÄ… krótkotrwale stworzyć
mieszaninÄ™ wybuchowÄ… wskutek przypadkowego zawirowania powietrza.
3
1.2. OCENA ZAGROŻENIA POŻAREM
Zagrożeniem pożarem nazywamy zespół czynników wpływających na powstanie
i rozprzestrzenianie się pożarów  a przez to na bezpieczeństwo życia ludzi.
Do czynników tych zaliczamy :
-ð obecność materiaÅ‚u palnego;
-ð dostateczna ilość tlenu;
-ð wystÄ…pienie bodz
ca energetycznego.
Eliminacja jednego z tych trzech czynników czy też warunków, stworzy stan,
w którym pożar nie może zaistnieć. Analogicznie nie wystąpi również stan zagrożenia
pożarowego.
Aby przeprowadzić ocenę zagrożenia pożarem należy znać elementy zagrożenia
pożarowego:
-ð powierzchniÄ™, wysokość i liczbÄ™ kondygnacji budynków;
-ð odlegÅ‚ość od obiektów poÅ›rednich;
-ð parametry pożarowe wystÄ™pujÄ…cych substancji palnych;
-ð kategoriÄ™ zagrożenia ludzi, przewidywalnÄ… liczbÄ™ osób w poszczególnych
pomieszczeniach i na każdej kondygnacji;
-ð zagrożenie wybuchem powierzchni oraz przestrzeni zewnÄ™trznych;
-ð podziaÅ‚ obiektu na strefy pożarowe;
-ð klasÄ™ odpornoÅ›ci pożarowej budynku, oraz odporność ogniowÄ… i stopieÅ„
rozprzestrzeniania ognia poszczególnych konstrukcyjnych elementów
budowlanych;
-ð warunki ewakuacji a w tym wymagania budowlane i organizacyjno
 porządkowe, jak oznakowanie na potrzeby ewakuacji dróg i pomieszczeń,
oświetlenie awaryjne tzw. oświetlenie bezpieczeństwa i ewakuacyjne oraz
przeszkodowe;
-ð sposoby zabezpieczenia przeciwpożarowego instalacji użytkowych
tj. wentylacyjnych, klimatyzacyjnych, grzewczych, gazowych,
elektroenergetycznych, odgromowych, itp.;
-ð zastosowane urzÄ…dzenia przeciwpożarowe jak instalacje sygnalizacyjno
 alarmowe, stałe i półstałe urządzenia gaśnicze, instalacje wodociągowe
przeciwpożarowe, urządzenia oddymiające, zaopatrzenie wodne do
zewnętrznego gaszenia pożaru itp.;
-ð wyposażenie w podrÄ™czny sprzÄ™t gaÅ›niczy, urzÄ…dzenia ratownicze oraz
sposób i warunki ich rozmieszczenia;
-ð drogi pożarowe;
-ð inne ważne dane z punktu widzenia bezpieczeÅ„stwa pożarowego.
Warunki zagrożenia budynków przed pożarem ustala się odpowiednio do ich
zagrożenia pożarowego oraz do związanego z tym zagrożeniem ludzi.
4
Z uwagi na bezpieczeństwo pożarowe wszelkie budynki dzielimy na :
-ð produkcyjne i magazynowe;
-ð zaliczane do kategorii zagrożenia ludzi.
Budynki produkcyjne i magazynowe, w zależności od obciążenia ogniowego dzielimy
na:
 do 500 MJ×ðm-2;
 do 1000 MJ×ðm-2;
 do 2000 MJ×ðm-2;
 do 4000 MJ×ðm-2;
 powyżej 4000 MJ×ðm-2.
Tabela 2. Najmniejsza odległość między składowiskami otwartymi a budynkami
produkcyjnymi i magazynowymi w zależności od obciążenia ogniowego
strefy pożarowej [2]
Budynki przeznaczone do Najmniejsza odległość w metrach od innego budynku
celów produkcyjnych i lub składowiska otwartego o max. obciążeniu
magazynowych o max.
ogniowym strefy pożarowej w MJ×ðm-2
obciążeniu ogniowym strefy
Do 500 500  4000 Powyżej 4000
pożarowej w MJ×ðm-2
Do 500 10 15 20
500  4000 15 15 20
Powyżej 4000 20 20 20
Budynki zaliczane do kategorii zagrożenia ludzi dzielimy na:
-ð ZL I  budynki użytecznoÅ›ci publicznej lub ich części, w których mogÄ… przebywać
ludzie w grupach ponad 50 osób;
-ð ZL II  budynki lub ich części przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej
zdolności do poruszania się;
-ð ZL III  szkoÅ‚y, budynki biurowe, domy studenckie, internaty, hotele, oÅ›rodki
zdrowia, otwarte przychodnie lekarskie, sanatoria, lokale handlowo-usługowe,
w których może przebywać do 50 osób, koszary, pomieszczenia ETO, zakłady
karne i inne pochodne;
-ð ZL IV  budynki mieszkalne;
-ð ZL V  archiwa, muzea, biblioteki;
Wysokość budynków również ma znaczenie przy ocenie zagrożenia
przeciwpożarowego, budynki dzielimy na:
-ð niskie (N)  do 12 m wÅ‚Ä…cznie nad poziomem terenu lub mieszkalne o wysokoÅ›ci
do 4 kondygnacji włącznie;
-ð Å›rednio-wysokie (SW)  ponad 12 do 25 m wÅ‚Ä…cznie nad poziomem terenu,
a mieszkalne do 9 kondygnacji włącznie;
-ð wysokie (W)  ponad 25 m do 55 m wÅ‚Ä…cznie nad poziomem terenu;
-ð wysokoÅ›ciowe (WW)  powyżej 55 m nad poziomem terenu,
5
Tabela 3. Dopuszczalne wartości stref pożarowych dla budynków produkcyjnych
i magazynowych [2]
Dopuszczalna powierzchnia stref pożarowych dla budynków w m2
Kategoria
Jednokondygnacyjnych O wysokości O wysokości
zagrożeni O wysokości
bez ograniczenia do 12 m do 25 m
a ludzi powyżej 25 m
wysokości włącznie włącznie
1 2 3 4 5
ZL I, ZL
15000 10000 5000 2500
V
ZL II 8000 5000 3500 2000
ZL III 10000 8000 5000 2500
ZL IV 10000 8000 6000 2500
1.3. OCENA ZAGROŻENIA POŻAROWEGO I WYBUCHOWEGO
MATERIAA
ÓW
Zarządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i oparte na nich zarządzenia
i wytyczne resortów przemysłowych oraz Komendanta Głównego Straży Pożarnej
zalecają szczegółową analizę zagrożeń wynikających z własności chemicznych bądz

fizykochemicznych substancji i układów materiałów oraz związaną z tą analizą ocenę
zagrożenia.
Pierwszym krokiem przy ocenie zagrożenia pożarowego i wybuchowego jest
identyfikacja substancji lub materiału przeznaczonego do oceny. Kolejnym krokiem
jest ustalenie parametrów charakteryzujących daną substancję lub materiał. Oto kilka
przykładów metod oceny zagrożenia pożarowego i wybuchowego wybranych
materiałów w zależności od ich stanu skupienia.
1.3.1. GAZY I CIECZE
W pełnej ocenie zagrożenia pożarem i wybuchem gazów oraz cieczy
uwzględnia się szereg parametrów fizykochemicznych wpływających na ich
zapalność, łatwość tworzenia mieszanin wybuchowych i ich trwałość przestrzenną.
W pierwszej kolejności należy uwzględnić, że zagrożenie pożarowe
i wybuchowe gazów i cieczy wzrasta:
 ze spadkiem temperatury samozapalenia i temperatury zapłonu;
 ze spadkiem dolnej granicy wybuchowości i zwiększeniem zakresu
wybuchowości, tzn. różnicy między poziomami granic górnej i dolnej;
 ze spadkiem minimalnej energii zapłonowej.
Kolejnymi parametrami niezbędnymi do oceny zagrożenia pożarowego
i wybuchowego gazów i cieczy są:
6
 gęstość względna gazów i par w odniesieniu do powietrza, wpływająca na
wielkość strefy zagrożenia i jej ukierunkowania w pionie w stosunku do z
ródła
wydzielania;
Tabela 4. Podział gazów i par z uwagi na gęstość względną w odniesieniu do
powietrza [3]
Gęstość względna
Określenie Przykłady
dp
wodór, metan, amoniak, gaz
dp<0,8 gazy unoszÄ…ce siÄ™
miejski, gaz wodny
gazy rozchodzące się we acetylen, tlenek węgla, etan,
0,8wszystkich kierunkach etylen, cyjanowodór
gazy o masie czÄ…steczkowej
gazy i pary opadajÄ…ce
dp>1,1 ponad 32 i pary wszystkich
i pełzające wzdłuż podłoża
cieczy.
 szybkość parowania cieczy wskazuje, jak szybko może być osiągnięta DGW
w strefie awaryjnego rozlania cieczy;
Tabela 5. Wartości szybkości parowania dla wybranych cieczy [3]
Szybkość parowania,
Ciecz Temperatura, °ðC
g×ð(cm2×ðmin)-1
Eter etylowy 12,5 54,5
Aceton 12,5 12,7
Metanol 16,3 8,8
 współczynnik dyfuzji, wpływa na szybkość rozcieńczania gazów lub pary
powietrzem;
 wskaz
nikiem określającym szybkość parowania jest lotność względna
w stosunku do cieczy wzorcowej, którą zazwyczaj jest eter etylowy.
Tabela 6. Współczynnik dyfuzji i lotność względna substancji palnych w odniesieniu
do eteru etylowego (warunki normalne, wilgotność względna 65%) [3]
Współczynnik dyfuzji,
Nazwa substancji Lotność względna
cm2×ðs-1
Eter etylowy 1,0 0,090
Aceton 2,1
Octan etylu 2,9 0,082
Benzen 3,0 0,089
Toluen 6,1 0,082
Alkohol metylowy 6,3 0,153
Alkohol etylowy (94% wag.) 8,3 0,120
Terpentyna 170,0
Amoniak 0,230
Wodór 0,690
7
1.3.2. PYA
Y
Złoża pyłów stwarzają zagrożenie pożarowe, natomiast obłoki pyłów
zagrożenie wybuchowe.
W ocenie zagrożenia wybuchowego i pożarowego pyłów duże znaczenie ma:
-ð temperatura tlenia pyłów, zależy od gruboÅ›ci warstwy i stopnia rozdrobnienia
materiału;
Tabela 7. Zależność temperatury tlenia od gruboÅ›ci zÅ‚oża, °ðC [3]
Grubość warstwy pyłu osiadłego, mm
Rodzaj pyłu
3 5 6 10 20 50 100
Węgiel
płomienny
270 234 230 210 195 171
o ziarnie
poniżej 70 mðm
Węgiel chudy
340 288 280 265 245
o ziarnie jw.
MÄ…czka
360 320 297 280 222 200
korkowa
-ð dolna granica wybuchowoÅ›ci pyłów przemysÅ‚owych, stanowiÄ…cych głównie
szczególne zagrożenie mieÅ›ci siÄ™ w granicach 15 do 120 g×ðm-3. PÅ‚omieÅ„ może
siÄ™ samoczynnie przemieszczać przy stężeniach kilku  kilkunastu kg×ðm-3.
MaksymalnÄ… bryzancjÄ™ wykazujÄ… obÅ‚oki pyÅ‚u o stężeniach okoÅ‚o 1000 g×ðm-3.
DGW jest podawana dla określonego przedziału granulacji: dla pyłów
drobniejszych ulega ona obniżeniu, dla pyłów gruboziarnistych  podwyż-
szeniu. Przyjmuje się, że pył nie zawierający ziaren o wymiarze 0,4 mm nie
stwarza zagrożenia wybuchowego nawet przy bardzo silnym z
ródle zapłonu.
Wystarcza jednak dodatek do takiego pyłu 5 do 10% pyłu drobniejszego, aby
mógł być zainicjowany zapłon pyłu o większej granulacji. W zależności od
DGW wprowadzono w Polsce podział na pyły wybuchowe i niewybuchowe.
Do wybuchowych zalicza siÄ™ tylko pyÅ‚y o DGW do 65 g×ðm-3;
8
300
200
100
0
20 40 60 80 100
[%]
Udział ziarn pyłu poniżej 60 um
Rys. 1. Zależności dolnej granicy wybuchowości (DGW) pyłu węgla brunatnego od
udziaÅ‚u ziaren pyÅ‚u o wielkoÅ›ci poniżej 60mðm [3]
-ð Å›rednie wielkoÅ›ci ziarna;
-ð udziaÅ‚ ziaren najdrobniejszych;
-ð ilość pyłów wystÄ™pujÄ…ca w pomieszczeniu lub aparaturze;
-ð minimalna dawka wybuchowa pyÅ‚u (MDW), najmniejsza masa pyÅ‚u, której
lokalny wybuch może spowodować przyrost ciśnienia niebezpieczny dla
pomieszczenia lub instalacji. Wartość MDW zależy od kubatury
i wytrzymałości obiektu. Wartości te należy każdorazowo obliczać;
-ð podobne znaczenie jak MDW ma zalecenie niedopuszczania do gromadzenia
się pyłów na podłogach pomieszczeń w warstwie o grubości rzędu dziesiątek
części milimetra. Uniesienie z podłogi warstwy pyłu o grubości około 1mm
może wytworzyć mieszaninę wybuchową wypełniającą pomieszczenie
o wysokości 6 m;
-ð staÅ‚a K, której wielkość zostaÅ‚a przyjÄ™ta za podstawÄ™ klasyfikacji pyłów pod
względem dynamiki wybuchu.
Tabela 8. Klasyfikacja wybuchowości pyłów według wartości stałej K[3]
Klasa Określenie umowne Stała K,
Przykłady
wybuchowoÅ›ci pyÅ‚u MPa×ðm×ðs-1
P0 niewybuchowy 0
pyły węgla, z przemysłu
P1 sÅ‚abo wybuchowy 0¸ð20 spożywczego, tworzyw
sztucznych
P2 silnie wybuchowy 20¸ð30 pyÅ‚ pigmentu organicznego
bardzo silnie
P3 ponad 30 pył aluminium
wybuchowy
3
DGW[g/m ]
9
1.3.3. TWORZYWA SZTUCZNE
Wzrastające zastosowanie tworzyw sztucznych powoduje konieczność oceny
zagrożenia pożarowego i wybuchowego tych materiałów.
Kryteria oceny zagrożenia pożarowego i wybuchowego dla tworzyw
sztucznych są następujące:
-ð toksyczność produktów spalania lub rozkÅ‚adu. Gazy pożarowe tworzyw
sztucznych zawierają atomy N, S, oraz chlorowców. W każdym przypadku
w produktach spalania występuje tlenek węgla, który jest przyczyną 55 do 60%
śmiertelnych zatruć notowanych w czasie pożarów;
-ð intensywność dymienia, ma wpÅ‚yw na ograniczenie widocznoÅ›ci, która czasem
powstaje tak szybko, że ludzie przebywający w pomieszczeniu tracą orientację
co do położenia wyjść ewakuacyjnych, a straż pożarna nie może zlokalizować
ogniska pożaru i podjąć skutecznego działania;
-ð zdolność do  kroplenia , czyli do tworzenia Å›ciekajÄ…cych i pÅ‚onÄ…cych kropel.
Zdolność ta połączona z topliwością materiałów ma duże znaczenie ze względu
na możliwość bardzo szybkiego rozszerzenia pożaru i zagrożenia poparzeniem
ludzi. Najbardziej niebezpiecznym pod tym względem tworzywem jest:
polietylen, polipropylen, polistyren oraz styropian;
Tabela 9. Klasyfikacja pożarowa tworzyw sztucznych [3]
Klasa
Klasa Klasa
Nazwa tworzywa zagrożenia Klasa kroplenia
toksyczności dymienia
pożarowego
Żywice epoksydowe III 3 1 4
Nitroceluloza I 1 2 4
Polietylen III¸ðIV 3 3 1
Poliamid III 3 3 2
Polimetakrylany III 3 3 2
Polipropylen III 3 3 1
Polistyren III 2 1 4
Teflon (Tarflen) V 2 4 4
Poliuretany III 2 1 3¸ð4
PCV III¸ðIV 2 2 4
I.1.1.1  najwyższa klasa niebezpieczeństwa
V.4.4.4  najniższa klasa niebezpieczeństwa
-ð wskaz
nik tlenowy OI, wprowadzony w 1966r jest obecnie najbardziej
wartościową metodą badania zapalności względnej, nie zastępuje jednak innych
poprzednio wymienionych kryteriów oceny zagrożenia pożarowego tworzyw
wskaz
nik ten określa objętościowo najmniejszą zawartość tlenu w mieszaninie
tlenowo-azotowej, która w znormalizowanych warunkach podtrzymuje stałe
spalanie próbek badanego materiału OI zależy od: temperatury, wymiarów
próbki, zawartości wilgoci itp. Znormalizowana metoda wyznaczania OI
10
tworzyw sztucznych ujęta jest w PN-76/C-89020, która ustala wymiary próbki,
temperaturę badawczą i sposób postępowania. Wskaz
nik tlenowy oblicza siÄ™ ze
wzoru:
O2
OI =ð ×ð100
N +ð O2
2
gdzie: O2  graniczna zawartość tlenu,% obj. Poniżej której następuje zgaśnięcie
próbki.
Materiał traktuje się jako zapalny, jeżeli wartość OI<26
Tabela 10. Wartości wskaz
nika tlenowego OI tworzyw sztucznych [3]
Wartość OI wg pracy
Nazwa polimeru
E.M. Bulewicz D.W. van Krewelen
Poliformaldehyd 15,0 15,0
Polietylen 18,4 18,0
Polistyren 19,2 18,5
Bawełna (celuloza) 18,4 19,0
Nylon 66 23,9 23,0
Wełna 25,0
Żywice fenylowo-
35,0
formaldehydowe
PCV 47,0 42,0
Uwaga: linia przerywana określająca tworzywa o wartości OI<26
oddziela tworzywa uważane za zapalne w warunkach normalnych
1.4. WYKWALIFIKOWANE JEDNOSTKI ZAJMUJ
CE SI
OCEN

ZAGROŻENIA POŻAREM I WYBUCHEM
-ð Centrum Naukowo Badawcze Ochrony Pożarowej;
-ð Instytut Techniki Budowlanej;
-ð Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Pożarnictwa;
-ð Stowarzyszenie Pożarników Polskich.
LITERATURA
1. Arwid Hansen: Bezpieczeństwo i higiena pracy. Warszawa. Wydawnictwa
Szkolne i pedagogiczne, 1997.
2. Bogdan Rączkowski: BHP w praktyce. Gdańsk. Ośrodek Doradztwa
i Doskonalenia Kadr sp.z o. o.,1996.
3. Marian Ryng: Bezpieczeństwo techniczne w przemyśle chemicznym
 poradnik. Warszawa. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, 1985.
4. Praktyczny poradnik dla specjalisty  bhp. Warszawa. Wydawnictwo Alf
 Weka sp. z o.o.,1998.