Теплота пожара

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………………………….……….78

ВВЕДЕНИЕ

В России каждые пять минут в огне пожаров погибает человек, еще 20 получают ожоги и травмы. Ошибочно считать, что во время пожаров люди в большинстве случаев гибнут от высоких температур и открытого огня. На самом деле лишь 6,8% гибнет в результате теплового воздействия, а70% - от воздействия токсичных продуктов горения.

С появлением в быту новых предметов интерьера, строительных горючих материалов и веществ, интенсивность пожара и выделения токсичных и опасных продуктов разложения и горения увеличилась в 3-4 раза.

Попадание одного из опасных продуктов горения в организм человека в отдельности и в малых концентрациях вызывает отравление, но шанс выжить остается. Когда газы, пары, альдегиды, смолы и мелкие частицы на пожаре смешаны и разогреты, их смертельное воздействие на живой организм резко усиливается (явление «синергизма») и человек гибнет после 3÷5 вдохов губительной смеси.

По этой причине продукты горения являются основной угрозой для жизни и здоровья людей при пожаре. В связи с этим, тактическая вентиляция зданий и сооружений при тушении пожаров и ликвидации последствий ЧС приобретает особое значение и является очень важным современным инструментом в успешной организации пожаротушения. При тактической вентиляции организуется целенаправленное движение потоков воздуха, вместе с которыми из здания удаляются продукты горения и тепло, обеспечивая, тем самым, приемлемые условия экстренной эвакуации людей и комфортную обстановку для работы пожарных и спасателей (снижение температуры и улучшение видимости).

Благодаря применению тактической вентиляции, одновременно со снижением вероятности гибели и травмирования людей от опасных факторов пожара и их вторичных проявлений, обеспечивается безопасность пожарных и спасателей при выполнении ими действий по тушению пожаров и спасению путем предотвращения обратной тяги «baskdraft» или общей вспышки «flashover».

Разработанные Методические рекомендации ставят своей целью определение последовательности действий по организации процессов тактической вентиляции зданий и сооружений. Тактическая вентиляция должна стать в руках Руководителей тушения пожаров всех рангов инструментом проведения безопасных и эффективных оперативно-тактических действий по тушению и спасению.

Авторы Рекомендаций попытались дать Руководителям тушения пожаров некоторые важные и конкретные рекомендации и приемы, алгоритмы и советы, которые предостерегут от многих типичных ошибок, помогут умело и самостоятельно применить современный пожарный инструмент и оборудование в благороднейшем деле – спасения жизни людей.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Аэрация (от греч. - «воздух») -естественное проветривание, насыщение воздухом, кислородом (организованный естественный воздухообмен).Аэрацией называется процесс, при котором воздух тесно контактирует с водой (жидкостью). Аэрация осуществляется распылением воды (жидкости) в воздухе или пропусканием пузырьков воздуха через воду, то есть путем непосредственного контакта воды и воздуха/кислорода.

Вентиляционный (воздушный) канал – существующая, либо искусственно создаваемая система коридоров, помещений, воздухопроводов, предназначенная для удаления продуктов горения из здания при пожаре, которая начинается приточным и заканчивается вытяжным проёмом (пространственное соединение между приточным и вытяжным проемом).

Вытяжная вентиляция – способ проведения тактической вентиляции путем создания пониженного давления в горящем здании, помещении.

Звено вентиляции – звено ГДЗС, имеющее задачу проведения тактической вентиляции здания (создание вытяжного проема, вентиляционного канала), а так же участники тушения пожара, назначенные для работы с вентиляционными устройствами – операторы.

Обратная тяга ("Backdraft") – ситуация, когда огонь, испытывая недостаток кислорода, затухает, а при резком доступе свежего воздуха, например, при открывании двери в помещение, происходит молниеносное, взрывообразное увеличение объема зоны горения с выбросом раскалённых газов навстречу движущимся пожарным или потоку свежего воздуха.

Общая вспышка ("Flashover") – внезапный переход от локального пожара к воспламенению всех подвергающихся тепловому воздействию горючих поверхностей в пределах помещения, где произошел пожар.

Подразделения пожарной охраны территориального ГПО Москвы (далее подразделения пожарной охраны) – подразделения всех видов пожарной охраны, установленных законодательством Российской Федерации (СЧ, ПЧ, ПСО, отрядов ФПС по г. Москве, УПЧ МУЦ ФПС и других подразделений противопожарно-спасательной службы г. Москвы), осуществляющие тушение пожаров и проведение АСР на территории города Москвы.

Пожарная охрана – совокупность созданных в установленном порядке органов управления, подразделений и организаций, предназначенных для организации профилактики пожаров, их тушения и проведения возложенных на них аварийно-спасательных работ

Приточная вентиляция - способ проведения тактической вентиляции путем создания повышенного давления в горящем здании, помещении

Тактическая вентиляция – это комплекс мероприятий по управлению газообменом на пожаре с использованием специальных технических средств и принципов для снижения вероятности воздействия опасных факторов пожара, гибели и травмирования людей и создания приемлемых условий ликвидации горения или последствий чрезвычайной ситуации.

Участники тушения пожара -личный состав подразделений пожарной охраны и органов управления, пожарные добровольцы и спасатели гарнизона пожарной охраны, принимающие непосредственное участие в тушении пожара и проведении аварийно-спасательных работ.

СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ДОКУМЕНТЕ

АПС – автоматическая пожарная сигнализация;

АСР – аварийно-спасательные работы;

ВПК – внутренний пожарный кран (краны);

ГПО – гарнизон пожарной охраны;

ГДЗС – газодымозащитная служба;

ДВС – двигатель внутреннего сгорания;

МУЦ – Московский учебный центр ФПС;

ОДЛ – оперативно-должностное лицо пожарной охраны;

ОП – отдельный пост пожарной части;

ОШТП – оперативный штаб тушения пожара;

ОФПС – отряд федеральной противопожарной службы;

ПО – пожарный отряд;

ПСО – пожарно-спасательный отряд;

ПЧ – пожарная часть;

РТП – руководитель тушения пожара;

СИЗОД – средства индивидуальной защиты органов дыхания;

СЧ – специализированная часть по тушению крупных пожаров;

ТВ – тактическая вентиляция;

УПЧ – учебная пожарная часть;

УТП – участок тушения пожара;

ФПС – федеральная противопожарная служба;

ЧС – чрезвычайная ситуация.

I. ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Вентиляция (от лат. - проветривание)- процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замена его наружным.

В необходимых случаях при этом проводится: кондиционирование воздуха, его фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т.д.

Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения и т.д.

1.1. Историческая справка

Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до начала XIX века сводилась, как правило, к естественному проветриванию. Теорию естественного движения воздуха в каналах и трубах создал М.В. Ломоносов. В1795 г. В.X. Фрибев первые изложил основные положения, определяющие интенсивность воздухообмена в отапливаемом помещении сквозь не плотности наружных ограждений, дверные проёмы и окна, положив этим начало учению о "нейтральной зоне".

В начале XIX в. получает развитие вентиляция с тепловым побуждением приточного и удаляемого из помещения воздуха. Отечественные учёные отмечали несовершенство такого рода побуждения и связанные с ним большие расходы теплоты. Академик Э.X. Ленд указывал, что полная вентиляция может быть достигнута только механическим способом.

С появлением центробежных вентиляторов, технология вентиляции помещений быстро совершенствуется. Первый успешно работавший центробежный вентилятор был предложен в1832году А.А. Саблуковым. В1835 году этот вентилятор был применён для проветривания Чагирского рудника на Алтае. Саблуков предложил его и для вентиляции помещений в зданиях, трюмов кораблей, для ускорения сушки, испарения и т.д. Широкое распространение вентиляции с механическим побуждением движения воздуха началось с конца XIX века.

Одним из этапов развития вентиляции - это появление электрических двигателей с изменяемой частотой оборотов. Первое упоминание о вентиляторе с таким электродвигателем ознаменовано 1972÷1974 годами, когда компания "Каналфлэкт" применила этот двигатель в канальном вентиляторе.

1.2. Основное назначение вентиляции

Основное назначение вентиляции - борьба с вредными выделениями в помещении, к которым относятся:

- избыточное тепло;

- избыточная влага;

- газы и пары вредных веществ;

- пыль.

1.3. Типы вентиляционных систем

Вентиляционная система - совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи и удаления воздуха.

Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:

- по способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением;

- по назначению: приточные и вытяжные;

- по способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные;

- по конструктивному исполнению: канальные и бесканальные;

- по количеству воздуха на одного человека в час.

1.3.1. Типы систем по способу побуждения движения воздуха

1.3.1.1. Естественная вентиляция

Естественная вентиляция основана на законах физики, когда движение воздуха происходит вследствие разницы давлений, температур, плотности и скорости снаружи и внутри здания как на пожаре, так и в окружающей среде.

На естественную вентиляцию помещений оказывают воздействие два основных фактора: «тепловое побуждение» и «ветровое побуждение»:

- тепловое побуждение возникает в результате нагрева вентиляционного канала;

- ветровое побуждение – результат использования энергии ветра, «выталкивающего» воздушную среду из вентиляционных каналов.

Выделяют 3 основных рабочих фактора перемещения воздуха при естественной вентиляции:

1 фактор – перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении. В помещениях с избытком тепла при пожаре воздух всегда теплее наружного и легче. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызванная источником тепла, подобная той, которую образует вентилятор.

2 фактор – перемещение воздуха внутри объемов систем естественной вентиляции вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (помещением пожара) и верхним уровнем – вытяжным устройством (проёмом, дефлектором, установленными на крыше или верхних отметках).

3 фактор – воздействие ветрового давления, которое объясняется тем, что с наветренной стороны здания образуется повышенное, а на подветренной стороне, а иногда и на кровле – пониженное давление. А если в ограждениях зданий существуют проёмы, неплотности, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает под давлением ветра в помещение, а с подветренной – выходит из него, причём скорость движения воздуха в проёмах зависит от скорости наружного ветра и, соответственно, от величин разности возникающих давлений.

Рисунок 1. Движение воздуха при естественной вентиляции в здании

Пути естественной вентиляции – открытые окна, технологические проёмы, которые обеспечивают сквозняку (струе свежего воздуха) доступ к зоне горения. При прогаре крыши тоже возникает естественная вентиляция, которая открывает выход горючим газам, скопившимся под кровлей. Однако зависимость эффективности естественной вентиляции от переменных факторов и небольшие расходы вентилирования не позволяют решать только с её помощью все сложные и многообразные задачи вентиляции на пожаре. В таких случаях управление газовыми потоками или невозможно или очень непредсказуемо.

1.3.1.2. Механическая вентиляция

При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давлений, создаваемой вентилятором или эжектором. Этот способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности.

В механических системах вентиляции используются такие приборы и оборудование, как:

- вентиляторы,

- электродвигатели,

- воздухонагреватели,

- шумоглушители,

- пылеуловители,

- автоматика и др., позволяющие перемещать воздух в больших пространствах и на значительные расстояния.

Рисунок 2. Механическая вентиляция здания

Системы механической вентиляции могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в необходимом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах естественной вентиляции. На практике часто устраивают смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую.

1.3.2. Типы систем по назначению

1.3.2.1. Приточная вентиляция

Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который может подогреваться в зимний период и охлаждаться в летний.

При пожаре приточная система вентиляции предназначена для предотвращения задымления помещений и зон безопасности, лестничных клеток, лифтовых шахт, тамбур-шлюзов посредством подачи наружного воздуха и создания в них избыточного давления, а также для ограничения распространения продуктов горения и возмещения объемов их удаления.

Рисунок 3. Принципиальная схема приточной вентиляции

1.3.2.2. Вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения отработанного воздуха.

При пожаре вытяжная вентиляционная система может служить для принудительного удаления продуктов горения через дымоприёмное устройство или дымовой люк наружу здания.

Рисунок 4. Принципиальная схема вытяжной вентиляции

1.3.3. Типы систем по способу организации воздухообмена

1.3.3.1. Общеобменная вентиляция

Общеобменная система вентиляции предусматривается для создания одинаковых условий и параметров воздушной среды (температуры, влажности и подвижности воздуха) во всём объёме помещения, главным образом в его рабочей зоне (1,5÷2,0м от пола), когда вредные вещества распространяются по всему объёму помещения и нет возможности (или нет необходимости) их уловить в месте образования.

1.3.3.2. Местная вентиляция

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определённые места (местная приточная вентиляция), а загрязнённый воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определённым местам. И наоборот, удаляет воздух от определённых мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе.

Примером такой местной вытяжной вентиляции может быть вытяжка на кухне, которая устанавливается над газовой или электрической плитой. Чаще всего используются такие системы в промышленности.

1.3.3.3. Аварийная вентиляция

Аварийная система вентиляции устанавливается в производственных помещениях, где возможен внезапный выброс чрезвычайно опасных вредных веществ в количествах, значительно превышающих ПДК, с целью их быстрого удаления.

1.3.3.4. Противодымная вентиляция

Противодымные системы вентиляции предназначены для удаления (предотвращения распространения) продуктов горения при пожаре, служат для создания условий выживания эвакуируемых людей на начальном этапе пожара и подразделяются на статические и динамические:

- при статическом дымоудалении отключаются все вентиляционные системы здания, а отсутствие воздухообмена предотвращает распространение дыма по зданию через вентиляционные шахты и воздуховоды, и продукты горения изолируются в горящем помещении.

- при динамическом дымоудалении продукты горения удаляются из помещения системой противодымной приточно-вытяжной вентиляции.

Противодымная приточно-вытяжная вентиляция включает в себя систему дымоудаления и подпора воздуха.

Система обычно включает в себя пожарные извещатели, клапаны дымоудаления, огнезадерживающие клапаны, вентиляторы, защитные перегородки, и может приводиться в действие автоматически от АПС или вручную.

При этом система дымоудаления устраняет дым и продукты горения из места горения и препятствует их распространению в другие зоны, а вентиляторы подпора подают чистый воздух на пути основных и запасных выходов, в лифтовые холлы и лестничные клетки, давая возможность людям безопасно покинуть здание.

II. ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРА

Пожар представляет собой сложный комплекс физико-химических процессов и явлений, среди которых главным является процесс горения.

Из процессов и явлений, протекающих на пожаре, можно выделить три главных, которые присущи для всех пожаров: горение, теплообмен, газообмен.

Все процессы на пожаре взаимосвязаны. Так, увеличение скорости выгорания увеличивает тепло и газообмен. Увеличивается интенсивность передачи тепла излучением, а также газообразными продуктами горения. Это способствует увеличению прогрева горючих материалов, увеличению скорости реакции горения, а также активизирует процесс развития пожара путем переноса тепла газообразными продуктами горения.

Пожар характеризуется параметрами, которые необходимы для решения практических задач по его ликвидации, а также по обеспечению пожарной безопасности объектов. Одними из основных параметров пожара являются площадь пожара, линейная скорость распространения пламени, массовая скорость выгорания горючего, теплота пожара и др.

Пожары обладают общими закономерностями, что позволяет выявлять особенности конкретных пожаров, и вырабатывать наиболее эффективные способы их тушения.

2.1 Процесс горения

Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно. Горение сопровождается выделением тепла и свечением раскалённых продуктов горения в ламинарном или турбулентном диффузионном режиме горения.

Основными условиями горения являются: наличие в зоне химических реакций горючего вещества и окислителя, а также непрерывное выделение в достаточном количестве тепла, необходимого для поддержания процесса горения.

Возникновение и распространение процесса горения по веществам и материалам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывает его нагревание, при этом в большой мере нагревается поверхностный слой, происходит активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей), достигает критических значений, происходит воспламенение продуктов и твердых частиц исходного вещества. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения (испарения) под поверхностью материала, вещества. Устойчивое горение наступает, когда скорость образования горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения. Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходит разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.

Если скорость образования горючих продуктов становится меньше скорости окисления, то гомогенное горение (горючее и окислитель в одном физическом состоянии – газообразном) прекращается, при этом температура процесса горения снижается.

2.2 Основные факторы, характеризующие развитие процесса горения на пожаре:

- удельная пожарная нагрузка;

- массовая скорость выгорания;

- линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов;

- температура пожара;

- теплота пожара;

- продукты горения и др.

2.2.1 Удельная пожарная нагрузка

Удельная пожарная нагрузка – это количество тепла, отнесенное к единице поверхности пола, выделяемое горючей нагрузкой при полном сгорании в помещении или здании при пожаре.

Различают постоянную и временную пожарную нагрузку. В постоянную пожарную нагрузку включаются находящиеся в строительных конструкциях вещества и материалы, способные гореть (оконные рамы, деревянный пол и т.п.). Во временную пожарную нагрузку включаются вещества и материалы, обращающиеся в производстве, в том числе технологическое и санитарно-техническое оборудование, изоляции, материалы, находящиеся в расходных складах, мебель и другие, способные гореть.

Расчетная пожарная нагрузка для зданий и сооружений характеризует продолжительность пожара (чем больше нагрузка, тем продолжительней будет пожар).

2.2.2 Массовая скорость выгорания

Массовая скорость выгорания характеризует скорость термического разложения материалов и сопровождается уменьшением их массы.

Под массовой скоростью выгорания понимают потерю массы материала в единицу времени при горении со всей площади пожара.

По сути, массовая скорость выгорания - это скорость газификации горючего. Отнесенная к 1 м² площади пожара, она называется удельной массовой скоростью выгорания.

Теплота пожара

Теплота пожара, это количество тепла, выделяющееся в зоне горения в единицу времени. Она зависит от массовой скорости выгорания (,[кг/с]), низшей теплоты сгорания вещества (Q_н, [кДж/кг]), и полноты сгорания вещества:

, кВт,

где - коэффициент полноты сгорания.

Для пожаров, регулируемых вентиляцией (притоком воздуха), увеличение притока воздуха приведет к увеличению теплоты пожара.

2.2.6 Продукты горения

При пожаре в результате термического воздействия выделяются газообразные, жидкие и твердые вещества Их называют продуктами горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.

Дым– дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных твердых частиц.

Под дымообразованием на пожаре понимают количество дыма (), выделяемого со всей площади пожара, которое определяется по формуле:

> ,

где –выделяемое количество дыма при горении;

- коэффициент пропорциональности;

–массоваяскоростьвыгорания;

- объем продуктов горения, образовавшихся при сжигании 1 кг горючего, ;

- площадь пожара;

–температурадыма;

- температура окружающей среды.

Процесс задымления зданий и помещений связан с разностью образующегося количества дыма при горении ( и удаляемого из здания ). Если эту разность отнести к объему помещения (), получим интенсивность задымления,

- объем помещений,

Z- концентрация дыма, в долях процентов.

Концентрация дыма- это количество продуктов горения, содержащихся в единице объема газовой среды (; или в объемных долях), вызывающих ухудшение видимости и токсичность атмосферы в зоне пожара.

2.3 Газовый обмен на пожаре

Газовый обмен на пожаре - это движение газообразных масс, вызываемое выделением тепла при горении. Причиной газообмена при пожаре в помещении является разность давлений газовой среды внутри помещения и воздуха снаружи. При нагревании газов их плотность уменьшается, и они вытесняются более плотными слоями холодного атмосферного воздуха, поднимаясь вверх. У основания факела пламени создается разряжение (зона пониженного давления), которое способствует притоку воздуха к зоне горения, а над факелом пламени- избыточное давление. При этом, на определенной высоте внутри помещения, давление будет равно атмосферному. Плоскость, которая расположена на высоте, на которой давление равняется атмосферному, называется "плоскостью равных давлений" или "нейтральной зоной". Через часть проема или проемы, расположенные выше нейтральной зоны, происходит выход продуктов горения из здания. Через проемы ниже нейтральной зоны – поступает свежий воздух.

h_прд – высота плоскости равных давлений;

- избыточное давление газовой среды.

Рисунок 5. Схема газообмена в помещении

На процесс газообмена в помещении оказывают влияние высота проёма, площади проёмов, скорость и направление ветра.

Процессы газообмена на пожаре могут приводить к задымлению как отдельных помещений, так и здания в целом.

2.4 Процесс теплообмена

Одними из главных процессов, происходящих на пожаре, являются процессы теплообмена. Тепло, выделяющееся при горении, воздействует на людей, окружающие конструкции, во многом определяет обстановку на пожаре, а также является одним из факторов развития пожара. Кроме того, нагрев продуктов горения вызывает движение газовых потоков и вытекающие из этого последствия –задымление помещений и территорий, расположенных около зоны горения.

В общем случае тепло, выделяющееся на пожаре, идет на нагрев продуктов горения, часть тепла передается за счет конвекции от зоны горения воздуху, не участвующему в горении, а также излучением.

Рисунок 6. Выделение тепла в зоне горения

Тепло, передаваемое во внешнюю среду, способствует распространению пожара, вызывает повышение температуры, деформацию конструкций и т.д.

Большая часть тепла на пожарах передается конвекцией.

Конвекция способствует выравниванию температуры среды. Конвективные потоки газов при пожарах в зданиях способствуют быстрому распространению пожара, проникая через системы вентиляции, пустоты в строительных конструкциях и т.п.

На открытых пожарах большое влияние на его распространение имеет направление и скорость ветра, т.к. ветер отклоняет восходящий поток нагретых газов от вертикали.

При пожарах внутри зданий продукты горения, двигаясь по коридорам, лестничным клеткам, шахтам лифтов, вентканалам и т.п., передают тепло встречающимся на их пути материалам и конструкциям, вызывая их загорания, деформацию, обрушение и т.п. Необходимо помнить, чем выше скорость движения конвективных потоков и чем выше температура нагрева продуктов горения, тем больше тепла передаётся в окружающую среду.

Значительная часть тепла на пожаре передается излучением.

Перенос тепла излучением осуществляется посредством электромагнитных волн, в основном, за счет этого вида теплопереноса, происходит развитие пожара на открытом пространстве. Причем, чем больше поверхность пламени, тем ниже степень его черноты, чем выше температура горения, тем больше передается тепла этим способом.

При пожарах в ограждениях действие излучения ограничивается строительными конструкциями горящих помещений и задымлением, как тепловым экраном. На наиболее удаленных от зоны горения участках тепловое воздействие излучением существенного влияния на обстановку пожара не оказывает. Но чем ближе к зоне горения, тем более опасным становится его тепловое воздействие.

Подающий тепловой поток зависит от расстояния между факелом пламени и объектом. С этим параметром связаны безопасные условия для облучаемого объекта.

Зная расстояние между измеряемой и излучаемой поверхностью, при котором интенсивность облучения объекта или температура на его поверхности не превышает допустимых величин или допустимых значений для данного объекта, можно определить промежуток времени, по истечении которого необходимо обеспечить его (поверхности) защиту.

Процесс теплообмена нагретых газов, факела пламени и ограждающих конструкций при пожаре в помещении носит сложный характер и осуществляется одновременно тепловым излучением, конвекцией и теплопроводностью.

 

III. ЗОНЫ И СТАДИИ ПОЖАРА

 

3.1 Зоны пожара

Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.

Установить четкие границы зон пожара практически не представляется возможным, так как происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении.

	1- зона горения, 2- зона теплового воздействия, 3- зона задымления.
Рисунок 7. Зоныпожара

 

3.1.1 Зона горения

Зона горения представляет собой часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению (испарение, разложение) и их горение. Она включает в себя объем паров и газов, ограниченный границами видимого пламени и поверхностью горящих веществ, с которой пары и газы поступают в объем зоны. Иногда зона горения, кроме указанного, ограничивается также конструктивными элементами здания, стенками резервуара, аппарата и т. д.

 

3.1.2 Зона теплового воздействия

Зона теплового воздействия примыкает к границам зоны горения. В этой части пространства протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, окружающими ограждающими конструкциями и горючими материалами.

Передача теплоты в окружающую среду осуществляется конвекцией, излучением и теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, происходит их подготовка к горению, а также создаются условия, невозможные для пребывания людей без специальной тепловой защиты.

 

3.1.3 Зона задымления

Под зоной задымления понимается часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой концентрация продуктов горения создает угрозу для жизни и здоровья людей или затрудняет действия пожарных.

Границы задымления определяют показатели, представляющие опасность для жизни и здоровья людей: видимость, пониженная концентрация кислорода, предельно допустимая концентрация продуктов горения и пиролиза.

При пожарах в зданиях и сооружениях опасные факторы пожара являются основным препятствием для выполнения действий пожарными подразделениям и по тушению пожаров, создают опасность для жизни и здоровья людей, оказавшихся в зоне задымления. Особое влияние зона задымления оказывает на обстановку пожара в зданиях повышенной этажности и на объектах с массовым сосредоточением людей.

Зона задымления может включать в себя всю зону теплового воздействия и значительно превышать ее.

 

3.2 Стадии пожара

Для горения необходимы три компонента – горючий материал, окислитель (кислород) и источник зажигания.

 

В процессе развития пожара различают четыре стадии:

1. начальную,

2. стадию развивающегося пожара,

3. развитую стадию пожара,

4. затухания.

Рисунок 8. Стадии пожара

1 – температура пожара; 2 – скорость выгорания; 3 –температура поверхности строительной конструкции; 4 – температура прогрева защитного слоя.

I – начальная стадия; II– стадия развивающегося пожара; III– развитая стадия; IV–затухания.