Диплом (Оптимизация системы связи и оперативного управления гарнизона пожарной охраны), страница 2

Температура воспламенения - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается способность воспламениться при поднесении внешнего источника воспламенения. Горение сопровождается выделением тепла, продуктов сгорания и свечением.

Для устойчивого горения необходимо, чтобы теплообразование при этом процессе было больше теплоотдачи в окружающую среду. Если в результате горения образуются газы, то горение сопровождается пламенем. Процесс воспламенения горючих газов и жидкостей без поднесения к ним открытого огня, а только под влиянием внешнего воздействия тепла называется самовоспламенением.

Температурные пределы воспламенения температуры, при которых насыщенные пары вещества образуют в данной окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения жидкостей.

Горючими называются вещества, способные самостоятельно гореть после изъятия источника загорания. По степени горючести вещества делятся на горючие сгораемые, трудно горючие трудно сгораемые и негорючие несгораемые. К горючим относятся такие вещества, которые при воспламенении посторонним источником продолжают гореть и после его удаления. К трудно горючим относятся такие вещества, которые не способны распространять пламя и горят лишь в месте воздействия источника зажигания. Негорючими являются вещества, не воспламеняющиеся даже при воздействии достаточно мощных источников зажигания импульсов. Горючие вещества могут быть в трех агрегатных состояниях жидком, твердом и газообразном. Большинство горючих веществ независимо от агрегатного состояния при нагревании образует газообразные продукты, которые при смешении с воздухом, содержащим определенное количество кислорода, образуют горючую среду. [9]

Горючая среда может образоваться при тонкодисперсном распылении твердых и жидких веществ. Из горючих газов и пыли образуются горючие смеси при любой температуре, в то время как твердые вещества и жидкости могут образовать горючие смеси только при определенных температурах. В производственных условиях может иметь место образование смесей горючих газов или паров в любых количественных соотношениях. Однако взрывоопасными эти смеси могут быть только тогда, когда концентрация горючего газа или пара находится между границами воспламеняемых концентраций. Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называющееся нижним концентрационным пределом воспламенения. Пыли горючих и некоторых не горючих веществ например алюминий, цинк могут в смеси с воздухом образовать горючие концентрации. Наибольшую опасность по взрыву представляет взвешенная в воздухе пыль.

Однако и осевшая на конструкциях пыль представляет опасность не только с точки зрения возникновения пожара, но и вторичного взрыва, вызываемого в результате взвихривания пыли при первичном взрыве. Минимальная концентрация пыли в воздухе, при которой происходит ее загорание, называется нижним пределом воспламенения пыли. Поскольку достижение очень больших концентраций пыли во взвешенном состоянии практически нереально, термин верхний предел воспламенения к пыли не применяется.

Развитие пожара – изменение его параметров во времени и в пространстве. В процессе развития пожара различают 3 стадии: начальную, основную (развитую) и конечную. Эти стадии характерны для всех пожаров как на открытом пространстве так и в ограждениях.

Начальной стадии соответствует период от момента возникновения горения до момента, когда большая часть горючих материалов и веществ будет охвачена огнем. В помещении на этой стадии происходит нарастание температуры, понижение плотности газов в нем, создается избыточное давление.

Горение поддерживаются кислородом воздуха, находящегося в помещении, концентрация которого постепенно снижается. Если помещение достаточно изолировано от окружающей среды, развитие процессов горения замедляется, или горение может прекратиться вообще. В большинстве случаев на начальной стадии горение в помещениях распространяется на значительную площадь, среднеобъемная температура в помещениях достигает 200-300 . Продолжительность начальной стадии зависит от конкретных условий и может продолжаться 5-40 мин., а то и несколько часов.

Основной стадией пожара в помещениях соответствует повышение среднеобъемной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80-90% массы горючих веществ и материалов. Этот период развития пожара называют установившимся. Расход удаляемых газов из помещения примерно равен притоку свежего воздуха и продуктов пиролиза.

На конечной стадии пожара завершается процесс горения и постепенно снижается температура.

Рассмотренные стадии характерны для свободного развития пожаров.

При развитии пожаров различают: угловую, круговую, прямоугольную, комбинированную формы площади пожара, они представлены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 Развитие пожаров

а) круговое; б) прямоугольное; в) угловое

Все пространство, в котором протекает пожар, и вокруг него принято делить на три зоны.

Зона горения – это часть пространства, в котором происходит процесс горения, как в гомогенном, так и в гетерогенном режимах. При пожарах газов и жидкостей зоной горения считается объем видимого пламени. Горение твердых горючих материалов (ТГМ) в силу ряда причин может быть бес- пламенным (гетерогенным). У некоторых ТГМ (табак, хлопок, войлок и др.) этот вид горения является преобладающим. В этих случаях зона горения совпадает с поверхностью горения. Для большинства же ТГМ на пожаре характерно наличие обоих видов горения. На внутренних пожарах при полном охвате пламенем помещения зоной горения считается весь его объем. До этого момента, т.е. на стадии распространения пожара, в зону горения включаются объем пламени и тлеющие участки материала.

Зона теплового воздействия – это часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой процессы теплообмена приводят к заметному изменению состояния материалов и конструкций, а также делают невозможным пребывание людей без средств тепловой защиты. Для людей граница зоны теплового воздействия определяется по двум параметрам: повышенной температуре минус 70 °С. На внутренних пожарах зона теплового воздействия ограничена строительными конструкциями. Факел пламени, вырывающийся из проемов, облучает фасад здания и конструкции, расположенные выше. Принято считать, что при развившемся пожаре пламя достигает середины выше рас- положенного этажа. Если горят два или больше этажей, расположенных один над другим, пламя вытягивается. Это объясняется тем, что газы, поступающие в факел из каждого этажа, не успевают сразу смешиваться с воздухом и горючая смесь образуется во время их движения в конвективной колонке. Граница зоны теплового воздействия, определяемая конвективными потоками в здании, зависит от вентиляции здания. Чем сильнее газы, выходящие из помещения с очагом пожара, разбавляются воздухом, тем ниже их температура и короче зона теплового воздействия. [4]

Зона задымления – часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений. Угроза жизни и здоровью людей создается при увеличении оптической плотности дыма до предельного значения, достижении предельно допустимой концентрации токсичных компонентов дыма. Зоны пожара представлены на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 Зоны пожара

а) зона горения; б) зона теплового воздействия; в) зона задымления;

Пожар в динамике своего развития условно подразделяется на три фазы, а именно:

I фаза – начальная стадия развития пожара,

II фаза – стадия объемного развития пожара,

III фаза – самозатухание.

Характеристики I фазы пожара (начальная стадия).

Начальная стадия включает в себя переход возгорания (начала пожара) в пожар и рост зоны горения, характеризуется преимущественно линейным распространением огня и выделением большого количества дыма, в связи с недостатком кислорода (при ограниченном поступлении воздуха в зону горения).

Температурный режим - увеличения средне объемной температуры в помещении 15 /мин температура в помещении достигает 200 -230 . Зная этот показатель роста температуры теоретически можно посчитать приблизительную температуру в помещении пожара поминутно.

При оценке дымовой обстановки в помещении пожара следует учитывать, что при горении твердых тлеющих материалов интенсивное выделение дыма происходит уже после третей минуты пожара и на седьмой минуте задымление достигает своего максимума.

Медики утверждают, что вход в помещение пожара без средств защиты органов дыхания опасен для жизни человека на четвертой минуте пожара.

Продолжительность начальной стадии пожара 2-30% от общей продолжительности пожара 3-20 минут. При горении жидкостей время начальной стадии меньше, чем при горении обычных твердых материалов. Время разрушения остекления 15-20 минут от начала пожара. Следует помнить, что для помещений, стандартные размеры которых 5 х 4 х 3 , чем больше его изоляция от наружного воздуха, тем дольше I фаза пожара. Первая фаза представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 Первая фаза пожара

Характеристики II фазы пожара (Стадия объемного развития пожара). Стадия объемного развития пожара – стабилизация пожара. Распространение пламени происходит по воздушным потокам. Начинается зачастую после разрушения остекления при температуре 230-250 . Темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении до 50 /мин. Температура в помещении достигает 600-900 . Продолжительность II фазы 20-40 минут. Вторая фаза представлена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 Вторая фаза пожара

Характеристика III фазы пожара.

Само затухание - наступает после выгорания горючих веществ и материалов в помещении примерно на 40 минуте. Третья фаза представлена на рисунке 1.5

Рисунок 1.5 Третья фаза пожара

Далее рассмотрим и проанализируем основные причины и объекты пожаров в Российской Федерации.

1.3 Анализ статистических данных о пожарах в РФ

По данным МЧС 2015 году в России произошло 145686 пожаров, в которых погибли 9377 человека и еще 10920 человек получили травмы. При этом отмечается, что около 4% (5828 случаев) от общего числа случившихся на территории РФ пожаров происходит в зданиях общественного назначения. Основные причины и объекты пожаров представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Основные причины и объекты пожара

Продолжение таблицы 1.1

Статистика пожаров проводимая органами Государственного пожарного надзора, свидетельствует о том, что пожары чаще возникают в домах, где проживают неблагополучные семьи, многодетные семьи и одинокие престарелые граждане. Также часто на пожарах погибают социально не адаптированные и одинокие граждане, а также граждане, ведущие асоциальный образ жизни, злоупотребляющие спиртными напитками.

К числу объективных причин, обуславливающих напряжённость обстановки с пожарами и гибелью людей в жилом секторе, следует отнести высокую степень изношенности жилого фонда, низкую обеспеченность жилых зданий средствами обнаружения и оповещения людей о пожаре, первичными средствами пожаротушения. Квартиры насыщены горючими предметами, синтетическими изделиями и бытовой техникой, что увеличивает возможность возникновения возгорания и делает даже самый незначительный пожар опасным для жизни и здоровья людей из-за выделения ядовитых газов при горении синтетических материалов.

Основными причинами возникновения пожаров за последние 5 лет являются: