Лекция 4. Лекция Опасные факторы пожара, формирующиеся на этапе развития пожара после полного охвата помещения пламенем
 Скачать 428.92 Kb.
|
|
Лекция 4. Опасные факторы пожара, формирующиеся на этапе развития пожара после полного охвата помещения пламенем В развитии пожара в помещении обычно выделяют три стадии: начальная стадия - от возникновения локального неконтролируемою очага горения до полного охвата помещения пламенем; при этом средняя температура среды в помещении имеет невысокие значения, но внутри и вокруг зоны горения температура такова, что скорость тепловыделения выше скорости отвода тепла из зоны горения, что обуславливает само ускорение процесса горения; стадия полного развития пожара - горят все горючие вещества и материалы находящиеся в помещении; интенсивность тепловыделения от горящих объектов достигает максимума, что приводит и к быстрому нарастанию температуры среды помещения до максимальных значений; стадия затухания пожара - интенсивность процесса горения в помещении снижается из-за расходования находящейся в нем массы горючих материалов или воздействия средств тушения пожара (рис. 1). Рис.1. Расчётный температурный режим в помещении клинической больницы: 1- без учёта тушения. 2- с учётом тушения. Однако в любом случае, как показывает уравнение «стандартного пожара», температура в очаге пожара через 1,125 мин достигает значения 365°С. Поэтому очевидно, что возможное время эвакуации людей из помещений не может превосходить продолжительности начальной стадии пожара. В начальной стадии развития пожара опасными для человека факторами являются: пламя, высокая температура, интенсивность теплового излучения, токсичные продукты горения, дым, снижение содержания кислорода в воздухе, поскольку при достижении определенных уровней они поражают его организм, особенно при синергическом воздействии. Исследованиями отечественных и зарубежных ученых установлено, что максимальная температура, кратковременно переносимая человеком в сухой атмосфере, составляет 149 °С, во влажной атмосфере вторую степень ожога вызывало воздействие температуры 55 °С в течение 20с и 70 °С при воздействии в течение 1с; а плотность лучистых тепловых потоков 3500 вт/м вызывает практически мгновенно ожоги дыхательных путей и открытых участков кожи; концентрации токсичных веществ в воздухе приводят к летальному исходу: окиси углерода (СО) в 1,0% за 2-3 мин, двуокиси углерода (С0 2 ) в 5% за 5 мин., цианистого водорода (HCN) в 0,005% практически мгновенно; при концентрации хлористого водорода (HCL) 0,01- 0,015% останавливается дыхание; при снижении концентрации кислорода в воздухе с 23% до 16% ухудшаются двигательные функции организма, и мускульная координация нарушается до такой степени, что самостоятельное движение людей становится невозможным, а снижение концентрации кислорода до 9% приводит к смерти через 5 минут. Совместное действие некоторых факторов пожара усиливает их воздействие на организм человека (синергический эффект). Так токсичность окиси углерода увеличивается при наличии дыма, влажности среды, снижении концентрации кислорода и повышении температуры. Синергический эффект обнаруживается и при совместном действии двуокиси азота и понижении концентрации кислорода ири повышенной температуре, а также при совместном воздействии цианистого водорода и окиси углерода. Особое воздействие на людей оказывает дым. Дым представляет собой смесь несгоревших частиц углерода с размерами частиц от 0,05 до 5,0 мкм. На этих частицах конденсируются токсичные газы. Поэтому воздействие дыма на человека также имеет, по- видимому, синергический эффект. В действительности при пожаре выделяется значительно больше токсинов, воздействие которых достаточно хорошо изучено. Максимально допустимый уровень опасных (основных) факторов пожара , воздействие которого не приносит вреда человеку, нормирован. Вырываясь из помещения, опасные факторы пожара , прежде всего дым, стремительно распространяются но коммуникационным путям здания (рис. 2.). Рис. 2. Динамика задымления моллов (коридоров) на уровнях подземного про- странства торгового комплекса: нижнего 1,2; верхнего 3,4,5. Первые нормативные значения времени, в течение которого опасные факторы пожара не будут достигать критических уровней воздействия на людей на последовательных этапах их эвакуации (из помещения, с этажа, по лестничной клетке из здания в целом ) были предложены лишь в 1972 году . Их появление было стимулировано постановлением Совета Министров СССР, поставившим задачу «разработать новые нормы проектирования путей и времени эвакуации людей в случае пожара из жилых, общественных и промышленных зданий с целью повышения безопасности людей...». «С этой целью на ряде опытных пожаров, проведённых на моделях и на натурных объектах, измерялись температуры, концентрации продуктов горения, задымление помещений и другие обстоятельства, которые могут неблагоприятно повлиять на человека. В настоящее время успешно развиваются методы математического моделирования начальной стадии пожара (зонная, интегральная, полевая модели), используя мощный аппарат современной компьютерной техники. «Современные методы прогнозирования ОФП не только позволяют «заглядывать в будущее», но и дают возможность снова «увидеть» его, что уже когда-то где-то произошло. Основные уравнения, из которых состоит математическая модель пожара, вытекают из фундаментальных законов природы - первого закона термодинамики, закона сохранения массы и закона сохранения импульса». Не смотря на широкую известность этих классических законов, уравнения пожара в самом общем виде были впервые сформулированы лишь в 1966 году. Стадии горения Стадии пожара формируются в результате разгорающегося пламени. То есть все зависит от интенсивности его распространения. Понятно, что в самом начале и в конце, когда уже горючие материалы на исходе выгорания, интенсивность пламени падает. Но все по порядку. Итак, по стадиям (уровням) пожар разделяется на следующие группы: 1. Начальная стадия. Это когда горения только начинается, оно постепенно охватывает всю поверхность горючих материалов, которые специалисты в данном случае называют горючей нагрузкой. Можно ликвидировать огнетушителем. 2. Стадия развития пожара. Это период от момента полного охвата пламенем горючих материалов до стандартной скорости их выгорания. 3. Развитая стадия. Интенсивность максимальная. 4. Затухание. Происходит падение скорости выгорания горючих веществ до исходной температуры (в данном случае имеется в виду температура среднеобъемная, то есть средняя в разных местах). Начальная стадия пожара Есть еще два показателя, которыми апеллируют представители пожарной охраны. Это: Скорость развития возгорания. Здесь несколько параметров: распространение огня, рост горящих площадей, рост периметра, фронта. Время, которое означает развитие пожара свободного типа. Это временной период от начала загорания до прибытия на место средств пожаротушения. В основе любого пожара лежат его характеристики. Именно они помогают спрогнозировать степень возгорания, а также его развитие. А значит, появляется возможность правильно рассчитать ущерб от него и мероприятия для снижения последствий. Характеристики Здесь пять характеристик: фазы, параметры, зоны, опасные факторы и проявления опасных факторов. Говоря о фазах развития пожаров, надо понимать, что это параметры, которые зафиксированы в определенный временной промежуток. Это напоминает стадии горения, но здесь другие критерии. Сколько фаз пожара существует: 1. Начало с нарастанием интенсивности. 2. Быстрое нарастание. 3. Стабильное протекание. 4. Снижение активности до полного затухания. Затухающий пожар Вторая характеристика – параметры. Здесь достаточно большой список. Но есть основные параметры, которые берутся за основу отчетов и расчетов. площадь территории, охваченной огнем; временной отрезок времени, в течение которого продолжается горение материалов; температура внутри очага; с какой скоростью происходит распространение огня; с какой скоростью сгорают горючие материалы (в основе лежит огнестойкость); задымленность пространства: плотность и интенсивность; газообмен; горючая нагрузка; коэффициент поверхностного горения; и прочее. Третья характеристика – зоны. Условно разделение ведется на три зоны. Чтобы было понятно, о чем идет речь, посмотрите на фото ниже, где под номером один располагается зона горения, под вторым номером зона теплового воздействия, и под третьи зона задымленности. Четвертое – это горючее вещество. Зоны пожара Четвертая характеристика – опасные факторы. Необходимо понимать, что пожар – это зона с высокой температурой горения. И это основной опасный фактор, под действием которого разрушаются даже самые твердые материалы. Кроме него есть и другие факторы: сам огонь, который раскидывает на достаточно внушительные расстояния искры, становящиеся дополнительными очагами возгорания; тепловая нагрузка, поддерживающая огонь и температуру, плюс создающая огромный слой непроходимый для человека; токсичные продукты сгорания, надышавшись которыми человек просто умирает, задохнувшись, то же самое касается птиц и животных; концентрация кислорода минимальная; нулевая видимость. Поражающие факторы пожара И пятая характеристика – сопутствующие проявления опасных факторов. Следствия ужасают: разрушение всего, что создал человек, не выдерживают ни огромные бетонные строения, ни больших размеров техника и оборудование; токсичные и радиоактивные вещества, как последствия сгорания материалов и предметов, разлетающиеся на огромные расстояния; опасные последствия взрыва, если таковой случился; высокое напряжение на металлических конструкциях, если во время не удалось отключить напряжение; негативное воздействие огнетушащих веществ. Классификация Систематизация по группам, классам и признакам дает возможность детально изучить их и провести разработку тактики борьбы с возгоранием. Сегодня используют две разновидности классификации: искусственную и естественную. В первой учитываются внешние признаки, они же случайные. Во второй объективные внутренние связи, она и считается научной. Стадии развития пожара и их краткая характеристика Пожар имеет 3 стадии развития, которым предшествует возгорание, т.е. первые признаки появления огня. Первая стадия— начальная. Она характеризуется неустойчивостью, сравнительно низкой температурой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага горения. На этой стадии граждане могут и должны попытаться сам исправиться с огнем, имея необходимые знания, умения и простейшие средства тушения огня. Так, например, на уроке химии учительница быстро погасила начавшееся возгорание, накрыв пламя войлочным матом. Вторая стадия характеризуется значительным увеличением тепла, факела пламени и площади горения. Так, например, если при выжигании прошлогодней травы на даче огонь перекинулся на деревья и соседние постройки, то без мобилизации большого количества людей и водяных насосов согнем не справиться. Третья стадия характеризуется высокой температурой, большой площадью горения, деформацией и обрушением конструкций. Такие пожары могут быть локализованы и потушены только профессиональными подразделениями при наличии специальной техники. Опасные факторы пожара Опасные факторы пожара— факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и (или) к материальному ущербу; Опасные факторы пожара (из ФЗ № 123, ст. 9): 1. К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся: 1)пламя и искры; 2)тепловой поток; 3)повышенная температура окружающей среды; 4)повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; 5)пониженная концентрация кислорода; 6)снижение видимости в дыму. 2. К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся: 1)осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; 2)радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; 3)вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества; 4)опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; 5)воздействие огнетушащих веществ. |