пожары в ограждениях можно разделить виды
Виды пожаров
Виды пожаров – характеристики различных пожаров в зависимости от условий их возникновения и развития. В целях детального изучения пожаров и разработки тактики борьбы с ними все пожары классифицируются по группам, классам и видам. По условиям газо- и теплообмена с окружающей средой пожары разделены на 2 большие группы – на открытом пространстве и в ограждениях. Пожары на открытом пространстве условно могут быть разделены на 3 вида: распространяющиеся, нераспространяющиеся (локальные), массовые.
Распространяющиеся – пожары с увеличивающимися размерами (ширина фронта пожара, периметр пожара, радиус, протяжённость флангов пожара и т.д.). Пожары на открытом пространстве распространяются в различных направлениях и с разной скоростью в зависимости от условий теплообмена, величины противопожарных разрывов, размеров факелов пламени, критических тепловых потоков, вызывающих возгорание материалов, и др. факторов. Преобладающее направление распространения основного фронта пожара формируется в зависимости от распределения горючих материалов или объектов на площади, а также от параметров окружающей среды (направление и скорость ветра). Границы пожара формируются в процессе его развития и зависят от перечисленных выше факторов.
Нераспространяющиеся (локальные) – пожары, у которых размеры остаются неизменными. Локальный пожар представляет собой частный случай распространяющегося, когда возгорание окружающих пожар объектов от лучистой теплоты исключено. В этих условиях действуют метеорологические параметры. Так, напр., из достаточно мощного очага пожара огонь может распространяться в результате переброса искр и головней в сторону негорящих объектов по направлению ветра. Такой механизм характерен для крупных пожаров лесоскладов, в сельской местности, на открытых складах различных материалов, в районах городской застройки с узкими улицами. На крупных складах нефти и нефтепродуктов пожар одного или группы резервуаров относится к виду нераспространяющихся. Однако при определенных условиях пожары на нефтескладах перерастают в распространяющиеся. Распространение горения на соседние резервуары может происходить при выбросах горящих нефтепродуктов и деформациях металлических резервуаров.
Классификация пожаров по признаку распространения тесно связана со временем их развития. Массовый пожар может возникнуть на больших площадях складов твёрдых и жидких горючих материалов, в лесных массивах, сельских населенных пунктах и рабочих посёлках, застроенных зданиями с низкой сопротивляемостью воздействию пожара.
Закрытые пожары могут быть разделены на 3 группы: в помещениях с остеклёнными оконными проёмами (жилые и общественные здания); в помещениях в дверными проёмами без остекления (складские и производственные помещения, гаражи и т.д.); в замкнутых объёмах без оконных проёмов (подвалы промышленных зданий, камеры холодильников, некоторые материальные склады, трюмы, элеваторы, бесфонарные здания промышленных предприятий). В каждой группе пожарная нагрузка может быть сосредоточенной или рассредоточенной в различных высотой слоя и плотностью распределения материалов.
От ВВ, определяемого свойствами горючих веществ и материалов, зависит выбор способов и средств тушения пожара. Так, при горении металлов и металлосодержащих веществ наиболее приемлемыми средствами пожаротушения являются огнетушащие порошки, а при пожарах разливов ЛВЖ и ГЖ – основным средством тушения является пена.
Литература: Кимстач И.Ф., Девлишев П.П., Евтюшкин Н.М. Пожарная тактика. М, 1984;
Виды, категории и классификация пожаров
Пожар — это неконтролируемый процесс горения вне специального очага. Пожар является прямой угрозой для человеческих жизней и способен уничтожить огромное количество материальных ценностей. Основой пожара является физико-химический процесс горения, который возникает при определенных условиях, таких как присутствие горючего вещества, окислителя (воздух), а также источник зажигания. А причин возникновения пожара, их видов, классификаций и категорий может быть множество.
Все возгорания, в зависимости от того, как они возникают и развиваются, имеют обширную классификацию. Регламентирует это Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008 N 123-ФЗ. Разделение пожаров на виды крайне важно для разработки грамотной тактики их предотвращения и ликвидации. В этой статье мы расскажем о различных видах классификации пожаров, категориях его сложности, классах и номерах.
1. Общая характеристика пожаров: фазы, параметры, зоны, опасные факторы и проявления опасных факторов
1.1. Условия протекания, основные фазы развития пожара
Возгорание происходит при совокупности нескольких условий:
Стадии пожара формируются в результате разгорающегося пламени и зависят от интенсивности его распространения. Как правило, в самом начале и в конце пожара, когда уже горючие материалы на исходе выгорания, интенсивность пламени падает.
По стадиям (уровням) пожар разделяется на следующие группы:
Есть еще два показателя, которыми апеллируют представители пожарной охраны.
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.
1.2. Параметры и зоны развития пожара
Вторая характеристика – параметры развития пожара. Здесь достаточно большой список. Но есть основные параметры, которые берутся за основу отчетов и расчетов.
Третья характеристика – зоны. Условно разделение ведется на три зоны: зона горения, зона теплового воздействия, зона задымления.
Чтобы было понятно, о чем идет речь, посмотрите на рисунок ниже, где под номером один располагается зона горения, под вторым номером зона теплового воздействия, и под третьим зона задымленности. Четвертое – это горючее вещество.
1.3. Опасные факторы пожара
К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:
К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:
Сопутствующие проявления опасных факторов пожара характеризуют собой его разрушающие последствия.
2. Классификации и виды пожаров
2.1. Классификация пожаров по виду горючего вещества
По виду горючего материала пожары классифицируются и подразделяются на следующие классы:
1. Пожар класса «А» — горение твёрдых веществ разбивается на следующие подкатегории:
6. Пожар класса «F» — горение радиоактивных материалов и отходов.
2.2. Категории помещения по пожарной безопасности
В соответствии с этой классификацией и нормативами СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с Изменением N 1) помещения и здания также подразделяются на следующие пожарные категории:
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.
К ним относятся: Склады, на которых хранят ГСМ, бензин и подобные вещества; станции, на которых хранят или производят ЛВЖ; станции, на которых хранят или производят водород или ацетилен; стационарные аккумуляторные установки, использующие щелочь и кислоту.
Горючие волокна или пыли, ЛВЖ, температура вспышки которых более 28 градусов, другие горючие жидкости, которые могут образовать опасную смесь, взрывающуюся при воспламенении с давлением на выходе более 5 кПа.
К ним, как правило, относятся: цеха по изготовлению угольной пыли, древесной муки и подобных веществ; помещения, где осуществляется окраска с использованием ЛКМ (лакокрасочных материалов), температура вспышки которых более 28 градусов; станции, на которых хранят или производят дизельное топливо; мазутные электростанции и котельные.
Трудногорючие и горючие жидкости и твердые вещества, а также материалы (включая волокна и пыли), обычные вещества и материалы, которые при смешивании в естественных условиях только горят, при условии, что рассматриваемое помещение не относится к описанным выше категориям «А» или «Б».
Примеры: хранилища и склады угля или торфа; деревообрабатывающие мастерские, лесопильные и столярные цеха; автомастерские, гаражи и станции техобслуживания; заводы по производству битума, асфальта и битумосодержащих материалов; трансформаторные подстанции; склады и хранилища масляных ЛКМ.
Различные вещества, относящиеся к негорючим, а также находящиеся в раскаленном, горячем или расплавленном состоянии, необходимом по условиям применяемых технологических процессов. При этом обработка или производство конечного продукта связано со сжиганием или утилизацией твердых веществ или жидкостей, а также газов, используемых как топливо.
К ним относят: цеха горячего проката и штамповки различных металлов; производства кирпича, цемента и подобных материалов, использующие технологию обжига; литейные, сварочные, кузнечные и плавильные промышленные цеха; предприятия по ремонту и восстановлению двигателей и подобного оборудования.
Различные вещества и материалы, которые относятся к негорючим, и находятся в процессе переработки или хранения в холодном состоянии.
К ним относятся: цеха холодного проката металла; различные станции, использующие насосное оборудование (компрессорные, оросительные, воздуходувные); цеха пищевой промышленности, занимающиеся переработкой молока, мяса или рыбы.
2.3. Виды пожаров по сложности тушения или с точки зрения пожарной тактики
Это номер (ранг) пожара – условный признак сложности пожара, определяющий в расписании выезда необходимый состав сил и средств пожарного гарнизона, привлекаемых к тушению пожара.
Он может меняться с момента выявления и до момента локализации в зависимости от обстановки на пожаре, объекта горения, а также действий пожарно-спасательных служб. Каким образом происходит присвоение номера или ранга пожара?
Далее, когда пожарные прибывают на пожар, руководитель тушения пожара подтверждает номер пожара, либо его изменяет в зависимости от текущей обстановки. Изменение может быть как в сторону повышения номера пожара, так и в сторону уменьшения. Это зависит от сложности пожара, обстановки, а также сил и средств, которыми он располагает или ему дополнительно нужны.
По сложности тушения пожары подразделяются на следующие категории:
Расписание выезда пожарных подразделений гарнизона — это установленный в соответствии с законодательством и приказом МЧС России «Об утверждении порядка тушения пожара подразделениями пожарной охраны» от 31.03.2011 г. № 156 порядок привлечения сил и средств гарнизона к тушению пожаров в городе или крупном населенном пункте. План привлечения сил и средств на тушения пожаров — это расписание выезда, устанавливающее порядок привлечения сил и средств гарнизона (гарнизонов) к тушению пожаров на территории федерального округа, субъекта Федерации и муниципального района.
Расписание выезда разрабатывается согласно приложению N 3 к Положению о пожарно-спасательных гарнизонах (Приказ МЧС России от 25.10.2017 N 467 (ред. от 28.02.2020) Об утверждении Положения о пожарно-спасательных гарнизонах (Зарегистрировано в Минюсте России 09.02.2018 N 49998)).
Далее рассмотрим одно из описаний номеров (рангов) пожара в гарнизоне:
2.4. Виды пожаров по месту возникновения горения
Данный вид классификации предназначен для статистики и анализа происходящих пожаров. Место возникновения возгорания зависит лишь от присутствия необходимых условий указанных выше.
Существуют следующие разновидности основных мест возникновения возгорания:
Природные пожары происходят в разных экосистемах классифицируются по месту возникновения (степные, лесные, полевые, торфяные и т.д.). Причины этих возгораний могут быть как природные (удары молнии), так и связанные с деятельностью человека (неосторожности при обращении с огнем, поджоги и т.д.). Для природных пожаров характерная мгновенно изменяющаяся ситуация. Например, степные пожары быстро приобретают характер массового, для тушения которого привлекаются все близлежащие пожарные части, организуется штаб, может последовать и крупный сбор сил и средств, для анализа информации со всех площадей, где происходит открытое горение. Используются местные водные источники, прокладываются встречные полосы отжига, производится засыпка грунтом, на определенное время устанавливаются караулы.
Индустриальные или техногенные пожары – это пожары которые происходят на объектах, связанных с производством, добычей, хранением, обслуживанием людей и другими объектами предпринимательства. В России такие объекты находятся под надзором контролирующих органов (пожарная инспекция).
Последствиями техногенных катастроф могут стать сильное тепловое излучение, обрушения зданий, токсическое поражение органов дыхания, воздействие на здоровье лиц, имеющих системные заболевания. Профилактическими мерами в данных случаях могут служить специальные рекомендации по соблюдению режима труда, грамотной деятельности надзорно-профилактической службы, профессионально выработанная тактика тушения пожаров.
2.5. Виды пожаров по взаимодействию с окружающей обстановкой
В данной категории выделяют две обширные группы пожаров: возгорания, возникающие в ограждениях и открытой зоне.
Пожары на открытой местности делятся на 2 основные группы: возникающие в сооружениях с высотой потолка менее 6 м., в которых все окна находятся на одном уровне (под это описание подходят все средние учебные заведения, многоквартирные дома, лечебные здания, случающиеся в зданиях, высота потолков у которых составляет более 6 м) и сооружения с окнами, спроектированными на различных уровнях (заводские или ремонтные цеха, зрительные залы в дворцах культуры или театры).
В данной статье мы перечислили основные виды классификации пожаров. Тема эта очень глубокая и обширная, и, конечно, мы не затронули все детали, категории и подкатегории пожаров. Все эти классификации созданы для удобства описания пожаров и причин возгорания, для правильного принятия решений эффективного и быстрого тушения, а также для безопасности людей на пожаре. Также данные классификация пожаров помогает собирать статистику и проводить глубокий анализ происшествий, чтобы проводить эффективную профилактику возгорания на различных объектах и вырабатывать эффективную защиту от них.
На какие классы делятся пожары
От огненных катастроф не застрахован никто, однако стоит заранее знать о том, какими они бывают, какие средства пожаротушения необходимо использовать при том или ином возгорании. Специалисты уже давно классифицировали все виды пожаров. Зная различия, вы сможете оперативно сориентироваться при выборе веществ, требуемых для эффективного тушения огня.
Классификация пожаров: классы пожара и его разновидности
Что такое огонь, объяснять не приходится. Это распад того или иного вещества под влиянием окисления экзотермического типа. При таком процессе выделяется максимум тепловой энергии. Если такой распад наблюдается на строго ограниченном участке, можно говорить лишь о локальности. Это, как правило, может контролироваться, подлежит погашению в короткий период. Если же процесс горения контролировать уже не удается, а сам огонь начинает распространяться, наносить материальный ущерб, тем более, когда возникает угроза жизни людей, то здесь речь уже идет о полноценном пожаре.
Существует ГОСТ 27331-87, определяющий классификацию пожаров. Именно она на сегодняшний день считается основной для всех противопожарных документов, справочных пособий. Очень подробно об этом говорится в ст. 8 ФЗ № 123 от 22 июля 2008 года.
Согласно этой классификации, все воспламенения разделяются в зависимости от материалов, их свойств. Различается шесть классов пожара:
Явления класса А могут сопровождаться тлением, как, например, бумага, древесина, текстиль, или развиваться без него (пластик, каучуковые изделия).
Вещества, относящиеся к категории В, могут быть растворимыми (ацетон) либо нерастворимыми в воде (бензин, гудрон, метиловые составы).
Класс пожара D делится, в свою очередь, на металлы щелочные (литий, натрий), легкие (алюминий, олово, магний и т.д., а также их сплавы), органические соединения с содержанием металла.
К категории Е относятся диэлектрики в жидком, твердом состоянии.
Виды пожаров: подробная классификация и характеристика
ГОСТовская классификация рассматривает воспламенения лишь в зависимости от типа горящих материалов. Однако существуют другие разновидности огненных проявлений, распространения их.
Пожарная обстановка может разделяться по типу возникновения, размерам наносимого ущерба, степени развития. Огонь бывает распространяющимся или контролируемым, массовым или локальным. Кто касается места возникновения, то здесь пожары подразделяются на следующие классы:
Воспламенения внутренние возникают внутри помещений, делятся на скрытые, открытые. При этом от скрытого пламя легко может переходить к открытому. Что же касается наружных, то они зачастую легко становятся неконтролируемыми, массовыми.
Кроме того, виды пожаров различаются по месту, территории, охваченной огнем. Сюда относятся:
Проще всего поддаются ликвидации те возгорания, которые являются локальными – их довольно легко контролировать. Главное, не допустить, чтобы огонь перекинулся на другие здания. Что касается лесных и степных воспламенений, то их очаги необходимо тушить до начала массового распространения. Иначе ситуация становится практически неконтролируемой. Торфяные возгорания относят к опасным, поскольку заметить начало тления невозможно (все происходит под пластами грунта). Они исключительно плохо гасятся – тут приходится рассчитывать лишь на природное вмешательство (затяжной дождь, который может хорошо пропитать почву).
Классы пожаров и виды огнетушащих веществ
Исходя из класса и группы пожаров зависит способ его тушения. Наиболее часто применяют следующие варианты погашения огня:
К современным средствам ликвидации относятся:
Нужно учитывать, что некоторые из перечисленных средств огнетушения являются токсичными – это хладоны, двуокись углерода. Поэтому при их применении нужно соблюдать дополнительные меры безопасности, пользоваться противогазами.
Сегодня производители огнетушителей всегда указывают на их упаковках либо корпусах информацию, для каких классов возгорания данное средство предназначено.
Профилактика пожара и следственные действия
Чтобы предупредить катастрофу, требуется сохранять бдительность – это главное требование профилактики. При подавляющем большинстве случаев именно человек становится причиной возникновения пламени. Не случайно на крупных предприятиях всегда есть ставка инженера по противопожарной безопасности, который должен следовать инструкциям – отвечать за хранение горючих веществ, определять места для курения, объяснять правила поведения работников при возгорании.
К числу наиболее результативных средств пожаротушения относится обычный огнетушитель. В сельской местности, где есть доступ к открытым водоемам, многие считают, что достаточно будет воды. Однако применяться она может не всегда. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы огнетушители разных типов были всегда под рукой.
Классификация и причины пожаров подлежат исследованию. Поэтому специалисты всегда проводят следственные действия, начиная с осмотра территории. Они не только выясняют причины возгорания, но определяют его очаг, собирают вещественные доказательства, фиксируют обстановку. Впоследствии результаты таких действий помогут определить виновников возникновения пожара, наказать их.
Классы пожаров ABCEF
Классификация пожаров (группы пожаров, классы пожаров, виды пожаров, разновидности пожаров)
Пожары классифицируются по виду горючего материала и подразделяются на следующие классы:
1) пожары твердых горючих веществ и материалов (А);
2) пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и
материалов (В);
4)пожары металлов (D);
5) пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (Е);
6) пожары ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ (F).
По признаку изменения площади горения пожары можно разделить на распространяющиеся и нераспространяющиеся.
Классифицируют пожары по размерам и материальному ущербу, по продолжительности и другим признакам сходства или различия.
Кроме того, в классификации следует отдельно выделить подгруппу пожаров на открытых пространствах – массовый пожар, под которым понимают совокупность отдельных и сплошных пожаров в населенных пунктах, крупных складах горючих материалов и на промышленных предприятиях. Под отдельным пожаром подразумевается пожар, возникающий в отдельном здании или сооружении. Одновременно интенсивное горение преобладающего числа зданий и сооружений на данном участке застройки принято называть сплошным пожаром. При слабом ветре или при его отсутствии массовый пожар может перейти в огневой шторм. Огневой шторм – это особая форма пожара, характеризующаяся образованием единого гигантского турбулентного факела пламени с мощной конвективной колонкой восходящих потоков продуктов горения и нагретого воздуха и притоком свежего воздуха к границам огневого шторма со скоростью не менее 14–15 м/с.
Пожары в ограждениях можно разделить на два вида: пожары, регулируемые воздухообменом, и пожары, регулируемые пожарной нагрузкой.
Под пожарами, регулируемыми вентиляцией, понимают пожары, которые протекают при ограниченном содержании кислорода в газовой среде помещения и избытке горючих веществ и материалов. Содержание кислорода в помещении определяется условиями его вентиляции, т. е. площадью приточных отверстий или расходом воздуха, поступающего в помещение пожара с помощью механических систем вентиляции.
Под пожарами, регулируемыми пожарной нагрузкой, понимают пожары, которые протекают при избытке кислорода воздуха в помещении и развитие пожара зависит от пожарной нагрузки. Эти пожары по своим параметрам приближаются к пожарам на открытом пространстве.
По характеру воздействия на ограждения пожары подразделяются на локальные и объемные.
Локальные пожары характеризуются слабым тепловым воздействием на ограждения и развиваются при избытке воздуха, необходимого для горения, и зависят от вида горючих веществ и материалов, их состояния и расположения в помещении.
Объемные пожары характеризуются интенсивным тепловым воздействием на ограждения. Для объемного пожара, регулируемого вентиляцией, характерно наличие между факелом пламени и поверхностью ограждения газовой прослойки из дымовых газов, процесс горения происходит при избытке кислорода воздуха и приближается к условиям горения на открытом пространстве. Для объемного пожара, регулируемого пожарной нагрузкой, характерно отсутствие газовой (дымовой) прослойки между пламенем и ограждением.
Объемные пожары в ограждениях принято называть открытыми пожарами, а локальные пожары, пожары, протекающие при закрытых дверных и оконных проемах,– закрытыми.
Виды и классификация пожаров. Основы динамики пожара: пожар и его развитие, закономерности динамики пожаров и принципы их классификации
Пожар возникает при наличии функционально обусловленной или вследствие аварии, или нарушения правил пожарной безопасности горючей среды и при появлении в этой среде источника зажигания, способного зажечь эту среду.
К горючим средам относятся:
— мебель, одежда, книги и другие предметы быта, а также функциональное (технологическое) оборудование и предметы труда, выполненные из горючих материалов;
— горючие материалы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости и их пары, горючие дисперсные среды (пыли), горючие газы, применяемые или обращающиеся в функциональном (технологическом) процессе;
— строительные конструкции, их облицовка и отделка, а также элементы инженерного оборудования объектов (трубопроводы, воздуховоды, кабели и т.п.), выполненные из или с применением горючих материалов.
К основным источникам зажигания относятся:
— бытовые источники огня (спички, зажигалки, свечи, сигареты и др.);
— аварийный режим работы электротехнических изделий;
— технологические процессы, связанные с применением или образованием источников повышенных температур, открытого огня и пламени;
— разряды статического или атмосферного электричества.
Явления массо- и теплообмена называют общими явлениями, характерными для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения.
Общие явления могут привести к возникновению частных явлений. К ним относят: взрывы, деформацию и обрушение строительных конструкций, вскипание и выброс нефтепродуктов из резервуаров и т.д.
Возникновение и протекание частных явлений возможно лишь при создании на пожарах определенных благоприятных для этого условий. Так, деформация или обрушение строительных конструкций происходят чаще при большой продолжительности пожаров; вскипание и выброс нефтепродуктов при горении темных и обводненных нефтепродуктов или при наличии подтоварной воды и т.д.
Под опасным фактором пожара понимают фактор пожара, воздействие которого приводит к травмам, отравлению или гибели человека, а также к уничтожению (повреждению) материальных ценностей.
Опасными факторами пожара (ОФП), воздействующими на людей, являются: открытый огонь и искры; повышенная температура окружающей среды, предметов и т. п.; токсичные продукты горения, дым; пониженная концентрация кислорода; падающие части строительных конструкций, агрегатов, установок и т.п.
С целью детального изучения пожаров и разработки тактики борьбы с ними все пожары классифицируются по группам, классам и видам. Классификация их производится на основе распределения по признакам сходства и различия.
По условиям массо- и теплообмена с окружающей средой все пожары разделены на две большие группы – на открытом пространстве и в ограждениях.
В зависимости от вида горящих материалов и веществ пожары разделены на классы А, В, С, Д и подклассы А1, А2, В1, В2, Д1, Д2 и ДЗ.
К пожарам класса А относится горение твердых веществ. При этом, если горят тлеющие вещества (древесина, бумага, текстильные изделия и т. п.), то пожары относятся к подклассу А1, а неспособные тлеть (пластмассы и т.п) – к подклассу А2.
К классу В относятся пожары легковоспламеняющихся горючих жидкостей. Они будут относиться к подклассу В1, если жидкости нерастворимы в воде (бензин, дизтопливо, нефть и т.п.) и к классу В2 – растворимые в воде (спирты и т.п).
К пожарам класса С относится горение газов (водород, пропан и др.).
К пожарам класса Д относится горение металлов. Причем к подклассу Д1 относится горение легких металлов (алюминия, магния и их сплавов); Д2 – щелочных и других подобных металлов (натрия и калия); ДЗ– металлосодержащих соединений (металлоорганических, или гидридов).
По признаку изменения площади горения пожары разделяются на распространяющиеся и нераспространяющиеся.
Кроме того, в классификации следует отдельно выделить подгруппу пожаров на открытых пространствах – массовый пожар, под которым понимают совокупность отдельных и сплошных пожаров в населенных пунктах, крупных складах горючих материалов и на промышленных предприятиях. Под отдельным пожаром подразумевается пожар, возникающий в отдельном здании или сооружении. Одновременно интенсивное горение преобладающего числа зданий и сооружений на данном участке застройки называется сплошным пожаром. При слабом ветре или при его отсутствии массовый пожар может перейти в огневой шторм. Огневой шторм – это особая форма пожара, характеризующаяся образованием единого гигантского турбулентного факела пламени с мощной конвективной колонкой восходящих потоков продуктов горения и нагретого воздуха и притоком свежего воздуха к границам огневого шторма со скоростью не менее 14–15 м/с.
Пожары в ограждениях можно разделить на два вида: пожары, регулируемые воздухообменом, и пожары, регулируемые пожарной нагрузкой.
Под пожарами, регулируемыми воздухообменом, понимают пожары, которые протекают при ограниченном содержании кислорода в газовой среде помещения и избытке горючих веществ и материалов. Содержание кислорода в помещении определяется условиями его вентиляции, т. е. площадью приточных отверстий или расходом воздуха, поступающего в помещение пожара с помощью систем вентиляции.
Под пожарами, регулируемыми пожарной нагрузкой, понимают пожары, которые протекают при избытке кислорода воздуха в помещении и развитие пожара зависит от пожарной нагрузки. Эти пожары по своим параметрам приближаются к пожарам на открытом пространстве.
По характеру воздействия на ограждения пожары подразделяются на локальные и объемные.
Локальные пожары характеризуются слабым тепловым воздействием на ограждения и развиваются при избытке воздуха, необходимого для горения, и зависят от вида горючих веществ и материалов, их состояния и расположения в помещении.
Объемные пожары характеризуются интенсивным тепловым воздействием на ограждения. Для объемного пожара, регулируемого вентиляцией, характерно наличие между факелом пламени и поверхностью ограждения газовой прослойки из дымовых газов, процесс горения происходит при избытке кислорода воздуха и приближается к условиям горения на открытом пространстве. Для объемного пожара, регулируемого пожарной нагрузкой, характерно отсутствие газовой (дымовой) прослойки между пламенем и ограждением.
Объемные пожары в ограждениях принято называть открытыми пожарами, а локальные пожары, пожары, протекающие при закрытых дверных и оконных проемах,– закрытыми.
Приведенные классификации пожаров по различным признакам сходства и различия являются условными, поскольку пожары могут в ходе своего развития переходить из одного класса, вида, группы в другой. Однако для практики тушения пожаров рассмотренная классификация необходима, так как позволяет определить способы и приемы прекращения горения, вид огнетушащего вещества, организацию боевых действий подразделений при тушении пожара на данный момент развития пожара.
Также пожары классифицируют по площади и материальному ущербу, по продолжительности и другим признакам сходства или различия.
Каждый пожар представляет собой единственную в своем роде ситуацию, определяемую различными событиями и явлениями, носящими случайный характер, например изменение направления и скорости ветра во время пожара и т. п. Поэтому точно предсказать развитие пожара во всех деталях не представляется возможным. Однако пожары обладают общими закономерностями, что позволяет построить аналитическое описание общих явлении пожаров и их параметров.
Основные явления, сопровождающие пожар,– это процессы горения, массо- и теплообмена. Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара. Пожар рассматривается как открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией.
Рассмотрим процессы, протекающие на пожаре, и параметры, их характеризующие.
Процесс горения на пожаре горючих веществ и материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскаленных продуктов горения с пламени.
Основными условиями горения являются: наличие горючего вещества, поступление окислителя в зону химических реакций и непрерывное выделение тепла, необходимого для поддержания 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 большей мере нагревается поверхностный слой, происходят активация поверхности, деструкция и испарение вещества, материала вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых частиц горючего материала способствует интенсивности процесса его разложения. Концентрация паров, газообразных продуктов деструкции испарения (для жидкостей) достигает критических значений, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц вещества, материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению температуры поверхности и увеличению концентрации горючих продуктов термического разложения (испарения) над 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, происходят разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.
К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов, площадь пожара, площадь поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др.
Под пожарной нагрузкой понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в помещении или на открытом пространстве, отнесенное к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытом пространстве.
Пожарную нагрузку Р, кг/м2, определяют как сумму постоянной и временной пожарных нагрузок. В постоянную пожарную нагрузку включаются находящиеся в строительных конструкциях вещества и материалы, способные гореть. Во временную пожарную нагрузку включаются вещества и материалы, обращающиеся в производстве, в том числе технологическое и техническое оборудование, изоляция, мебель и другие материалы, способные гореть.
Массовая скорость выгорания зависит от агрегатного состояния горючего вещества или материала, начальной температуры и других условий. Массовая скорость выгорания горючих и легковоспламеняющихся жидкостей определяется интенсивностью их испарения. Массовая скорость выгорания твердых веществ зависит от вида горючего, его размеров, величины свободной поверхности и ориентации по отношению к месту горения; температуры пожара и интенсивности газообмена. Существенное влияние на массовую скорость выгорания оказывает концентрация кислорода (окислителя) в окружающей среде.
Линейная скорость распространения горения (пожара) представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени. Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.
Отношение площади поверхности горения к площади горения характеризуется коэффициентом поверхности КП горючей загрузки.
От КП во многом зависит изменение параметров пожаров. Так, при обеспеченном газообмене с повышением КП возрастают скорости выгорания и распространения горения, температура пожара и пр.
Это, в свою очередь, не может не отразиться на параметрах тушения и требуемых интенсивностях подачи огнетушащих средств, времени тушения, а также на общем количестве сил и средств, необходимых для ликвидации пожаров.
Под температурой пожара в ограждениях понимают среднеобъемную температуру газовой среды в помещении, под температурой пожара на открытых пространствах – температуру пламени. Температура пожаров в ограждениях, как правило, ниже, чем на открытых пространствах.
Одним из главных параметров, характеризующих процесс горения, является интенсивность выделения тепла при пожаре. Это величина, равная по значению теплу, выделяющемуся при пожаре за единицу времени. Она определяется массовой скоростью выгорания веществ и материалов и их теплового содержания. На интенсивность тепловыделения влияют содержание кислорода и температура среды, а содержание кислорода зависит от интенсивности поступления воздуха в помещение при пожарах в ограждениях и в зону пламенного горения при пожарах на открытых пространствах. При пожарах, регулируемых притоком воздуха, интенсивность выделения тепла пропорциональна расходу поступающего воздуха.
Если горение на пожаре не ограничивается притоком воздуха, интенсивность тепловыделения зависит от площади поверхности материала, охваченной горением. Площадь поверхности вещества или материала, охваченная горением, может оставаться в процессе пожара постоянной величиной (например, горение жидкости в резервуаре, обвалования и т. п.) или изменяется со временем (например, при распространении огня по мебели и другим горючим материалам).
При пожаре выделяются газообразные, жидкие и твердые вещества. Они называются продуктами горения, т. е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.
Дым – это дисперсная система из продуктов горения и воздуха, состоящая из газов, паров и раскаленных твердых частиц. Объем выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.
Концентрация дыма – это количество продуктов горения, содержащихся в единице объема помещения. Ее можно выразить количеством вещества, г/м3, г/л, или в объемных долях.
Экспериментальным путем установлена зависимость видимости от плотности дыма, например, если предметы при освещении их групповым фонарем с лампочкой в 21 Вт видны на расстоянии до 3 м (содержание твердых частичек углерода 1,5 г/м3)–дым оптически плотный; до 6 м (0,6–1,5 г/м3 твердых частичек углерода) – дым средней оптической плотности; до 12 м (0,1–0,6 г/м3 твердых частичек углерода) – дым оптически слабый.
Газовый обмен на пожаре – это движение газообразных масс, вызванное выделением тепла при горении. При нагревании газов их плотность уменьшается, и они вытесняются более плотными слоями холодного атмосферного воздуха и поднимаются вверх. У основания факела пламени создается разрежение, которое способствует притоку воздуха в зону горения, а над факелом пламени (за счет нагретых продуктов горения) – избыточное давление.
Процесс газообмена при пожаре в помещении на уровне средних по его объему термодинамических параметров ( давление, плотность, температура) базируется на законах естественного газообмена, возникающего вследствие разности плотностей (гравитационных давлений) наружной и внутренней (в помещении) газовых сред.
На процесс газообмена в помещении большое влияние оказывают высота помещения, геометрические размеры проемов, скорость и направление ветра.
Процессы газообмена на пожаре могут приводить к задымлению как помещений, так и зданий в целом. Правильная организация работ по управлению газовыми потоками на пожаре может способствовать предотвращению задымлений зданий и смежных помещений, имеющих общие проемы, что значительно облегчит работы по локализации и ликвидации пожара.
Одним из главных процессов, происходящих на пожаре, являются процессы теплообмена. Выделяющееся тепло при горении, во-первых, усложняет обстановку на пожаре, во-вторых, является одной из причин развития пожара. Кроме того, нагрев продуктов горения вызывает движение газовых потоков и все вытекающие из этого последствия (задымление помещений и территории, расположенных около зоны горения и др.).
Сколько тепла выделяется в зоне химической реакции горения, столько его и отводится от нее.
где Qг – расход тепла на подготовку горючих веществ к горению; Qср – отвод тепла от зоны горения в окружающее пространство.
Для поддержания и продолжения горения требуется незначительная часть тепла. Всего до 3 % выделяющегося тепла путем излучения передается горящим веществам и затрачивается на их разложение и испарение. Именно это количество тепла берут за основу при определении способов и приемов прекращения горения на пожарах и установлении нормативных параметров тушения.
Тепло, передаваемое во внешнюю среду, способствует распространению пожара, вызывает повышение температуры, деформацию конструкций и т. д.
Большая часть тепла на пожарах передается конвекцией. Так, при горении бензина в резервуаре этим способом передается 57–62 % тепла, а при горении штабелей леса 60–70 %.
При при слабом ветре большая часть тепла отдается верхним слоям атмосферы. При наличии сильного ветра обстановка усложняется, так как восходящий поток нагретых газов значительно отклоняется от вертикали.
При внутренних пожарах (т.е. пожарах в ограждениях) конвекцией будет передаваться еще большая часть тепла, чем при наружных. При пожарах внутри зданий продукты сгорания, двигаясь по коридорам, лестничным клеткам, шахтам лифтов, вентканалам и т. п., передают тепло встречающимся на их пути материалам, конструкциям и т. д., вызывая их загорание, деформацию, обрушение и пр. Необходимо помнить, чем выше скорость движения конвекционных потоков и чем выше температура нагрева продуктов сгорания, тем больше тепла передается в окружающую среду.
Теплопроводностью при внутренних пожарах тепло передается из горящего помещения в соседние через ограждающие строительные конструкции, металлические трубы, балки и т. п. При пожарах жидкостей в резервуарах тепло этим способом передается нижним слоям, создавая условия для вскипания и выброса темных нефтепродуктов.
Передача тепла излучением характерна для наружных пожаров. Причем, чем больше поверхность пламени, тем ниже степень его черноты, чем выше температура горения, тем больше передается тепла этим способом. Мощное излучение происходит при горении газонефтяных фонтанов, ЛВЖ и ГЖ в резервуарах, штабелей лесопиломатериалов и т. д. При этом на значительные расстояния передается от 30 до 40 % тепла.
Наиболее интенсивно тепло передается по нормали к факелу пламени, с увеличением угла отклонения от нее интенсивность передачи тепла уменьшается.
При пожарах в ограждениях действие излучения ограничивается строительными конструкциями горящих помещений и задымлением как тепловым экраном. В наиболее удаленных от зоны горения участках тепловое воздействие излучение существенного влияния на обстановку пожара не оказывает. Но чем ближе к зоне горения, тем более опасным становится его тепловое воздействие.
Практика показывает, что при температуре, равной 80–100 °С в сухом воздухе и при 50–60 °С во влажном, человек без специальной теплозащиты может находиться лишь считанные минуты. Более высокая температура или длительное пребывание в этой зоне приводит к ожогам, тепловым ударам, потере сознания и даже смертельным исходам.
Падающий тепловой поток зависит от расстояния между факелом пламени и объектом. С этим параметром связаны безопасные условия для облучаемого объекта.
Процесс теплообмена горячих газов, факела пламени и ограждающих конструкций при пожаре в помещении носит сложный характер и осуществляется одновременно тепловым излучением, конвекцией и теплопроводностью.
На внутренних пожарах направление передачи тепла излучением может не совпадать с передачей тепла конвекцией, поэтому в помещении могут быть участки поверхности ограждающих конструкций, где действует только излучение (как правило, пол и часть поверхности стен, примыкающая к нему), или только конвекция (потолок и часть поверхности стен, примыкающая к нему), или где оба вида тепловых потоков действуют совместно.
В зависимости от характеристик конструктивной и функциональной пожарной опасности распространение пожара происходит :
По проемам, стыкам и коммуникациям
По наружным стенам
В результате прогрева
В результате обрушений конструкций
По сгораемым конструкциям и пустотам в конструкциях
— по сгораемым веществам и материалам, находящимся в помещении, в виде линейного распространения горения;
— по технологическому оборудованию и конструкциям;
— по распространяющим горение строительным конструкциям;
— при переходе линейного распространения горения в пожар в объеме помещения при количестве пожарной нагрузки, превосходящем критическую величину;
— в результате взрыва;
— вследствие лучистого и конвективного тепломассообмена между источником горения и другим пространством.
— при переходе пламени и продуктов горения через дверные проемы, люки, оконные и технологические проемы между помещениями;
— по коммуникациям, шахтам;
— в результате достижения пределов огнестойкости ограждающими и несущими конструкциями;
— по распространяющим горение строительным конструкциям и содержащимся в них пустотам;
— по местам некачественной заделки стыков и трещинам;
— по проемам в наружных стенах и фасаду здания.
— в результате взрыва;
— в результате теплового излучения пламени горящего здания;
— в результате переброса на значительные расстояния искр и горящих конструктивных элементов.
Площадь и объем, на которые возможно распространение пожара, определяются видом пожара в помещении, скоростью линейного горения по сгораемым веществам, материалам и строительным конструкциям, временем перехода линейного горения в объемный пожар, характеристиками средств тушения.
Пространство, в котором развивается пожар, условно подразделяется на три зоны: горения, теплового воздействия и задымления.
Зоной горения называется часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факела пламени. Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспламенным (гетерогенным). При пламенном горении границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий светящийся слой пламени (зона реакции окисления), при беспламенном – раскаленная поверхность горящего вещества.
Примером беспламенного горения может служить горение кокса, древесного угля, тление, например, войлока, торфа, хлопка и т. д.
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 рассмотренными ранее способами: конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без тепловой защиты.
Под зоной задымления понимается часть пространства, примыкающего к зоне горения, в котором невозможно пребывание людей без защиты органов дыхания и в котором затрудняются боевые действия подразделений противопожарной службы из-за недостатка видимости.
Зона задымления может включать в себя всю зону теплового воздействия и значительно превышать ее.
Границами зоны задымления считаются места, где плотность дыма, видимость предметов, концентрация кислорода в дыме и токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств защиты органов дыхания.
Практически установить границы зон при пожаре не представляется возможным, так как происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении.
В процессе развития пожара различают три стадии: начальную, основную (развитую) и конечную. Эти стадии характерны для всех пожаров независимо от того, где произошел пожар: на открытом пространстве или в помещении.
Начальной стадии соответствует развитие пожара от источника зажигания; до момента, когда помещение будет полностью охвачено пламенем. На этой стадии происходит нарастание температуры в помещении и снижение плотности газов в нем. При этом количество удаляемых газов через проемы больше, чем количество поступающего воздуха вместе с перешедшими в газообразное состояние горючими материалами и веществами.
На начальной стадии пожара воздух и продукты горения в помещении увеличиваются в объеме, создается избыточное давление до нескольких десятков паскалей, в результате чего газовая смесь выходит из него через неплотности в стыках строительных конструкций, зазоры в притворах дверей, окон, воздуховоды и другие отверстия. Горение поддерживается кислородом воздуха, находящимся в помещении, концентрация которого постепенно снижается. Если помещение достаточно изолировано от окружающей среды, например не нарушено остекление оконных проемов или они вообще отсутствуют, плотно закрыты двери и перекрыты заслонки на воздуховодах, развитие процесса горения в нем может замедлиться или прекратиться вообще. В противном случае на начальной стадии пожара горение распространяется на значительную площадь помещения, прогреваются конструкции и материалы, среднеобъемная температура в помещении поднимается до 200–300 °С, в дыму возрастает содержание оксида и диоксида углерода, происходит интенсивное дымовыделение и снижается видимость.
В зависимости от объема помещения, степени его герметизации и распределения пожарной нагрузки начальная стадия пожара продолжается 5–40 мин (иногда и более – до нескольких часов). Однако опасные для человека условия возникают уже через 1-6 мин.
Эта стадия пожара, как правило, не оказывает существенного влияния на огнестойкость строительных конструкций, поскольку температуры пока еще сравнительно невелики.
В связи с тем что линейная скорость распространения пламени величина не постоянная и зависит от множества факторов, а также от стадии развития пожара, при практических расчетах геометрических параметров пожара в расчете сил и средств тушения в первые 10 минут развития в закрытых помещениях она принимается с коэффициентом 0,5. Уменьшение линейной скорости развития пожара в два раза отражает факт замедления процесса горения на первой стадии.
Основной стадии развития пожара в помещении соответствует повышение среднеобъемной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80–90 % объемной массы горючих веществ и материалов, температура и плотность газов в помещении изменяются во времени незначительно. Данный режим развития пожара называется установившимся, при этом расход удаляемых газов из помещения приблизительно равен притоку поступающего воздуха и продуктов пиролиза.
На конечной стадии пожара завершается процесс горения и постепенно снижается температура. Количество уходящих газов становится меньше, чем количество поступающего воздуха и продуктов горения.