Фазы развития пожара и их характеристика. Стадии развития пожара

Ответ: начальная стадия,

основная (развитая) стадия,

конечная стадия.

Эти стадии характерны для всех пожаров независимо от того, где произошел пожар: на открытом пространстве или в помещении.

I фаза (10 мин) - начальная стадия , включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин).

В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара. Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200°С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15°С в 1 мин). Приток воздуха в помещение сначала увеличивается, а затем медленно снижается. Поэтому очень важно в это время обеспечить изоляцию данного помещения от наружного воздуха не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение. В некоторых случаях, при достаточном обеспечении герметичности помещения, наступает самозатухание пожара, и вызвать пожарные подразделения при первых признаках пожара (дым, пламя). Если очаг пожара виден, необходимо по возможности принять меры к тушению пожара первичными средствами пожаротушения до прибытия пожарных подразделений.

Продолжительность I фазы составляет 2-30% от общей продолжительности пожара.

II фаза (30-40 мин) - стадия объемного развития пожара.

Бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300 о С, начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем помещения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара. Темп увеличения среднеобъемной температуры - до 50°С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900°С. Максимальная скорость выгорания - 10-12 мин.

Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продолжается 20-30 мин.

III фаза - затухающая стадия пожара.

Догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое время (иногда весьма продолжительное) пожар догорает и прекращается.

Развитие пожара - это изменение его параметров во времени и в пространстве от начала возникновения до полной ликвидации горения.

В развитии пожара различают три периода (промежутка): свободного развития t св , локализации t лок и ликвидации t лик пожа­ра

Свободное горение - развитие пожара происходит беспрепятствен­но от начала его возникновения до принятия начальных мер по ту­шению

Локализация- стадия (этап) тушения пожара, на которой отсутствует или ликвидирована угроза людям и (или) животным, прекращено распространение пожара и созданы условия для его ликвидации имеющимися силами и средствами.

Ликвидация- стадия (этап) тушения пожара, на которой прекращено горение и устранены условия для его самопроизвольного возникновения.

4. Психологическая подготовка спасателей к действиям в ЧС. Мобилизация
физических и психологических резервов организма.

Ответ: Экстремальными (от лат. extremum – крайний, предельный) называют ситуации , которые ставят перед человеком большие трудности, обязывают его к полному, крайнему, предельному напряжению сил и возможностей, чтобы справиться с ними и решить стоящую задачу.

Процессы развития пожара можно разделить на несколько характерных фаз.

В I фазе пожара при повышении среднеобъемной температуре до 200°С и более расход приточного воздуха увеличивается, а затем постепенно снижается. Одновременно понижается уровень нейтральной зоны (плоскости равных давлений), сокращается площадь приточной части проемов в ограждениях и, соответственно, увеличивается площадь вытяжной части. С такой же примерно скоростью снижается уровень объемной доли кислорода, поступающего в зону горения (до 8 %), и повышается объемная доля диоксида углерода в уходящих газах (до 13 %). Этот процесс объясняется тем, что при температуре 150-200°С бурно проходят экзотермические реакции разложения горючих материалов, растет скорость их выгорания под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре. Количество теплоты, выделяющейся на пожаре в единицу времени, зависит от низшей теплоты сгорания материалов, площади поверхности горения, массовой скорости выгорания материалов с единицы поверхности и полноты сгорания.

При пожаре в помещении нагрев горючих материалов и ограждающих конструкций происходит как конвективным, так и лучистым теплообменом. При открытых пожарах теплота в окружающую среду передается излучением.

Независимо от механизма передачи теплоты продолжительность I фазы пожара полностью зависит от скорости выгорания материалов и скорости распространения пламени. В зависимости от условий газообмена, состава и способа распределения пожарной нагрузки в помещении или на открытом пространстве, время развития пожара в I фазе колеблется от 2 до 30 % общей его продолжительности.

К концу I фазы пожара резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяется на большую часть горючих материалов и конструкций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличивается концентрации оксида и диоксида углерода.

Затем начинается второй этап развития пожара (II фаза пожара). Весь описанный выше процесс повторяется, но уже с большей интенсивностью. Быстрее растет объем зоны горения, еще интенсивнее конвективный тепловой, газовый и лучистый потоки, увеличивается площадь пожара, в том числе и за счет увеличения скорости распространения пожара, круче растет температура в помещении. Этот второй этап длится примерно 5-10 мин. Начинается III этап пожара - бурный процесс нарастания всех рассмотренных выше параметров. Среднеобъемная температура в помещении поднимается до 250 - 300°С. Начинается так называемая стадия объемного развития пожара, когда пламя заполняет практически весь объем помещения, а процесс распространения пламени происходит уже не по поверхности твердых горючих материалов, а дистанционно, через разрывы в пожарной нагрузке, под действием конвективных и лучистых потоков тепла воспламеняются отдельно отстоящие от зоны горения предметы и горючие материалы.

Начинается "объемная фаза" развития пожара и фаза объемного распространения пожара. При температуре газовой среды в помещении 300°С происходит разрушение остекления, догорание продуктов сгорания может при этом происходить и за пределами помещения (огонь вырывается из проемов наружу). Скачком изменяется интенсивность газообмена: она резко возрастает, интенсифицируется процесс оттока горячих продуктов горения и приток свежего воздуха в зону горения (IV этап пожара). При этом температура в помещении может кратковременно несколько снизиться. Но, в соответствии с изменением условий газообмена, резко возрастают такие параметры пожара, как полнота сгорания, скорость выгорания и скорость распространения процесса горения. Соответственно резко возрастает удельное и общее тепловыделение на пожаре. Температура, несколько снизившаяся в момент разрушения остекления из-за притока холодного воздуха, резко возрастает, достигая 500 - 600°С. Процесс развития пожара бурно интенсифицируется, увеличивается численное значение всех параметров пожара, рассмотренных выше. Площадь пожара, среднеобъемная температура в помещении (800 - 900°С), интенсивность выгорания пожарной нагрузки и степень задымления достигают максимальных величин.

Параметры пожара стабилизируются. Эта V фаза наступает обычно на 20 - 25 мин и длится в зависимости от величины и характера пожарной нагрузки еще 20 - 30 мин и более.

Затем (при условии свободного развития пожара) начинает постепенно наступать VI фаза пожара, характерная постепенным снижением его интенсивности, так как основная часть пожарной нагрузки уже выгорела.

Толщина обугленного слоя на поверхности горючего материала, составляющая 5 - 10 мм, препятствует дальнейшему проникновению тепла вглубь и выходу летучих фракций из горючего материала. Кроме того, наиболее летучие фракции под действием высокой температуры в помещении уже выделились. Интенсивность их поступления в зону горения снижается. Верхний слой угля начинает гореть беспламенным горением по механизму гетерогенного окисления, поглощая значительную часть кислорода воздуха, поступающего в зону горения. В помещении накопилось большое количество продуктов горения. Среднеобъемная концентрация кислорода в помещении снизилась до 16 - 17%, а концентрация продуктов горения, препятствующих интенсивному горению, возросла до предельного значения. Интенсивность лучистого переноса тепла к горючему материалу уменьшилась из-за снижения температуры в зоне горения и повышения оптической плотности среды. По причине большого задымления среда стала менее прозрачной даже для теплового излучения.

Интенсивность горения медленно снижается, что влечет за собой понижение всех остальных параметров пожара (вплоть до площади горения). Площадь пожара не сокращается, она может расти или стабилизироваться, а площадь горения сокращается. Наступает VII стадия пожара - догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое, иногда весьма продолжительное время, пожар догорает и прекращается. В настоящее время большинство объектов оборудуются автоматическими системами пожарной сигнализации и тушения пожара. Автоматические системы пожарной сигнализации должны сработать на I стадии развития пожара. Автоматические системы тушения пожара должны включаться на I или II фазе его развития. В этой фазе пожар еще не достиг максимальной интенсивности развития. Тушение пожара передвижными средствами начинается, как правило, через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15--20 мин после его возникновения (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5--10, а то и более, мин -- следование на пожар; 3--5 мин разведка и боевое развертывание). То есть, тактико-технические действия, как правило, начинаются на III-- IV фазе, а иногда и на V фазе развития пожара, когда его параметры достигли наибольшей интенсивности своего развития или максимального значения.

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 сами справиться 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 с огнем 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.

Предельно допустимое значение опасного фактора пожара (ПДЗ ОФП)

Значение опасного фактора, воздействие которого на человека в течение критической продолжительности пожара не приводит к травме, заболеванию или отклонению в состоянии здоровья в течение нормативно установленного времени, а воздействие на материальные ценности не приводит к потере устойчивости объекта при пожаре.

Температура среды…………..……70 С

Тепловое излучение………………500 Вт/см 2

Концентрация, % по объёму

СО…………………...…...0,1%

СО 2 ……………………... 6 %

О 2 ………………….…….. менее 17%

Задымление (потеря видимости) ….2,38 балла

ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА

Опасные факторы пожара:

Непосредственное действие огня на людей и предметы. Люди попадают под действие открытого огня сравнительно редко, чаще всего имеет значение его дистанционное воздействие.

Световое и тепловое воздействие на людей, предметы и объекты. Наиболь­шую опасность для людей представляет вдыхание перегретого воздуха, вызывающее ожоги верхних дыхательных путей, удушье и смерть. Так, при температуре 100 °С человек теряет сознание и гибнет через несколько минут.

Эффект воздействия высокой температуры на организм человека в значительной мере зависит от влажности воздуха: чем выше влажность, тем ниже критическая температура. Для начальной стадии пожара, которая характеризуется сравнительно высокой влажностью, критическая температура находится в пределах 60-70 °С.

Переносимость человеком лучистых потоков зависит от интенсивности облуче­ния. Чем выше интенсивность облучения, тем меньше время, в течение которого человек способен выдерживать воздействие лучистых потоков. В качестве критиче­ской может быть принята интенсивность, равная 3000 Вт/м 2 , при которой время до появления болевых ощущений составляет примерно 10-15 с, а время переносимо­сти - 30-40 с.

Пониженная концентрация кислорода в окружающем воздухе. В норме концентрация кислорода в воздухе 21%. При его кон­центрации менее 14 % нарушается работа мозга и координация движений, возникает реальная опасность для жизни, а при концентрации 10-11 % смерть наступает в течение нескольких минут.

Действие ядовитых веществ, которые применялись в технологическом про­цессе или образовались в процессе и в результате горения. Так, весьма опасен дым от горения полимерных и синтетических материалов, широко используемых в от­делке помещений, как офисных, так и квартирных; дым от горящего мебельного поролона, содержащий цианистые соединения. Особенную опасность представляет угарный газ.

Концентрации токсичных продуктов горения, представляющие опасность для жизни человека, характеризуются следующими значениями. Наиболее опасным яв­ляется продукт неполного горения - оксид углерода (СО), концентрация которого в размере 0,5 % вызывает смертельное отравление через 20 мин, а при концентрации 1,3 % смерть наступает в результате 2-3 вдохов. Углекислый газ (С0 2) является менее опасным, так как вызывает реальную опасность для жизни только при значительных концентрациях (8-10 %).

Отдельные пожары (при горении полимерных материалов) могут сопровождать­ся выделением в окружающую среду таких токсичных соединений, как цианистый водород, фосген, оксиды азота, сероводород, хлористый водород и др., незначитель­ная концентрация которых является смертельной для человека

Потеря видимости, задымление, затрудняющее ориентирование.

Сильное задымление помещений и путей эвакуации приводит к потере ориенти­ровки эвакуирующимися.

В повседневной жизни люди могут передвигаться в любых направлениях. При пожаре все устремляются к выходам, т.е. движение происходит в одном направле­нии.

В обычных условиях давление людей друг на друга в движущихся потоках прак­тически отсутствует. При пожаре в силу психологического фактора или воздействия неблагоприятных условий часть людей проявляет физические усилия для того, что­бы быстрее покинуть опасную зону.

Из-за этого плотность людских потоков на путях эвакуации значительно превы­шает плотность при движении в нормальных условиях и в некоторых случаях до­стигает предельных значений - 10-12 чел./м 2 .

Осколочные поля, создаваемые взрывами баллонов с газом, телевизоров, ле­тящими осколками стекол, обломками разрушенных сооружений и технологического оборудования. Падающие части строительных конструкций, агрегатов и установок могут придавить человека или привести к травмам различного характера и степени тяжести. Это в значительной мере воспрепятствует самостоятельному выходу чело­века из зоны бедствия.

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.

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.

Начальная стадия

Начальная стадия пожара включает период времени от момента возникновения горения до полного охвата пламенем поверхности горючей нагрузки. Продолжительность этой стадии зависит от вида и количества горючей нагрузки, мощности источника зажигания, объемно-планировочных характеристик помещения. Продолжительность начальной стадии пожара может изменяться в широких пределах, температура в этот период характеризуется сильной неоднородностью.

На этой стадии газовая среда в помещении увеличивается в объеме, создается избыточное давление, в результате чего газовая смесь выходит из помещения через не плотности в стыках строительных конструкций, зазоры в притворах дверей, окон, воздуховоды и другие отверстия.

Если на начальной стадии недостаточно воздуха для сгорания пожарной нагрузки, то интенсивность горения замедляется, а при достаточной изоляции от окружающей среды, развитие процесса горения в помещении может замедляться вплоть до полного прекращения горения. Пожар при этом будет зависеть от притока вентиляции и будет находиться в режиме ПРВ – «пожар, регулируемый вентиляцией».

Если притока воздуха достаточно для сгорания пожарной нагрузки, то горение распространяется на всю ее площадь, прогреваются конструкции и материалы, среднеобъемная температура в помещении поднимается до 200 0 ÷300 0 С. В газовой среде помещения возрастает содержание оксида и диоксида углерода, происходит интенсивное дымовыделение, снижается видимость.

Начальная стадия пожара, как правило, не оказывает существенного влияния на огнестойкость строительных конструкций, поскольку температуры пока еще сравнительно невелики.

Стадия развивающегося пожара

Стадия развивающегося пожара включает период времени от полного охвата пламенем поверхности пожарной нагрузки до достижения постоянной скорости выгорания материалов пожарной нагрузки. Характеризуется резким подъемом скорости тепловыделения и быстрым повышением температуры в помещении. В период развивающейся стадии пожара строительные конструкции подвергаются нарастающему интенсивному тепловому воздействию.

Развитая стадия пожара

Развитая стадия пожара характеризуется наибольшей интенсивностью пожара. Все параметры, обуславливающие развитие пожара (скорость выгорания, газообмен, температура, тепловые потоки, концентрация продуктов горения), принимают максимальные и, практически, постоянные значения. На этой стадии сгорает около 80-90% объемной массы горючих веществ и материалов.

Данная стадия развития пожара является квазистационарной, при этом расход удаленных газов из помещения приблизительно равен притоку поступающего воздуха и продуктов горения. На этой стадии вскрытие дополнительных проёмов (дверей, окон и т.п.) существенного влияния на интенсивность горения не оказывает.

Значительную опасность для действий пожарных подразделений, представляет пожар в режиме ПРВ (пожар, регулируемый вентиляцией). Как правило, он происходит на начальной стадии пожара. При этом в условиях, когда недостаточно воздуха для сгорания пожарной нагрузки, интенсивность горения снижается, но среднеобъемная температура в помещении достаточно велика для процесса пиролиза (термического разложения) горючих материалов. При этом продукты пиролиза накапливаются в объеме помещения, создавая взрывоопасную концентрацию. В случае быстрого поступлении кислорода (например, за счет вскрытия оконных или дверных проемов), может произойти объемная вспышка, при которой выделяется большое количество тепла. При этом возникает прямая угроза жизни и здоровью пожарным и распространения огня по всему объему помещения. Среднеобъёмная температура в помещении возрастает до 650÷850 0 С.

Стадия затухания

Стадия затухания начинается с момента снижения скорости выгорания пожарной нагрузки и заканчивается временем достижения исходного значения среднеобъемной температуры. Тепловыделение и средняя температура газовой среды в очаге пожара снижаются, однако в начале этой стадии остаются еще достаточно высокими и оказывают значительное тепловое воздействие на конструкции.

Рисунок 9. Развитие пожара в комнате

Рисунок 10. Стадияразвитого пожара

Рисунок 11. Схемаизменения температуры и режимов пожара во времени

IV. УПРАВЛЕНИЕ ГАЗООБМЕНОМ НА ПОЖАРЕ

Управление газовыми потоками при тушении пожара является важным оперативно-тактическим действием, выполняемым с целью создания условий, способствующих успешному тушению пожара и проведению спасательных работ.

Как бы неожиданно ни возникал пожар, дальнейшее его развитие будет идти по определенной схеме.

Описание и характеристика фаз пожара

Всего различают несколько фаз пожара:

1. Начало возгорания.
2. Интенсификация горения.
3. Объемное развитие пожара:

• в закрытом объеме;
• в открытом объеме.

1. Стабилизация.
2. Снижение интенсивности.
3. Догорание.

С началом возгорания среднеобъемная температура вырастает до 200 град., увеличивается, а затем медленно снижается расход приточного кислорода. Одновременно растет процент диоксида углерода (13% и больше).

Горючие материалы проходят бурный процесс разложения, выгорают под действием теплоты. Длительность 1 фазы пожара в среднем составляет 2-30% общей продолжительности процесса (или 1-10 минут), более точно данный показатель будет зависеть от таких параметров:

• скорость выгорания материалов;
• скорость распространения огня.

2 фаза, уже исходя из ее названия, характеризуется интенсификацией всех параметров, имевших место в самом начале возгорания:

• увеличивается объем зоны пожара;
• растут тепловые потоки;
• скорость распространения огня также увеличивается;
• температура в помещении поднимается до отметок в 250-300 град.

Длительность второй фазы - около 5-10 минут.

Далее процесс начинает не просто распространяться линейно по поверхности горючего материала, а захватывать объем помещения. Воспламеняются все имеющиеся в помещении горючие материалы и предметы, даже находящиеся на расстоянии от прямого пламени. Происходит это через воздушные просветы при содействии тепловых потоков.

В тот момент, когда в помещении нарушается целостность остекления (что происходит при температуре в 300 град. Цельсия), резко возрастает интенсивность газообмена и увеличивается приток кислорода. Как результат, наблюдается:

• небольшое снижение температуры в помещении;
• рост полноты сгорания;
• рост скорости выгорания;
• рост скорости распространения горения;
• рост удельного и общего тепловыделения.

После незначительного снижения, температура опять резко возрастает до значений 800-900 град., становятся максимальными интенсивность выгорания и задымленность помещения.

На 20-25 минуте со времени начала пожара наблюдается переход процесса в фазу стабилизации. Продолжительность этой стадии - около получаса.

В том случае, если пожар развивается свободно (т. е. отсутствуют попытки его тушения), за фазой стабилизации следует фаза снижения интенсивности. Количество продуктов горения в этой фазе максимально, концентрация кислорода, наоборот, минимальна (16-17%). В помещении постепенно спадает задымленность, уменьшается температура, растет оптическая плотность среды.

Пожар постепенно затухает, сила и площадь горения снижаются. Наблюдается медленное тление, а после - полное прекращение пожара.

Важные моменты

Следует помнить, что доступ на место пожара (даже после полной остановки огня) запрещен. Причин этого несколько - от угрозы обвала выгоревших конструкций до необходимости обследования места происшествия экспертами.

В случае прибытия службы пожарной охраны на место пожара (на любой стадии возгорания), сотрудники сначала производят разведовательные работы, устанавливая наличие и характер угрозы для людей; наличие людей в горящем здании; точное местонахождение очага возгорания; площадь пожара и т. д.

На основании установленной руководителем информации, у пожарников появляется возможность действовать более осознанно и эффективно.