Файл: Kindeev - Prognozirovaniye opasnikh faktorov pozhara 2016.pdf

46 

Всю продолжительность пожара можно разделить на три характерных 

периода 

по 

изменению 

температуры. 

Начальный 

период, 

соответствующий  периоду  роста  пожара,  характеризуется  сравнительно 

невысокой среднеобъемной температурой. 

Основной период, в течение которого сгорает 70...80% общей нагрузки 

горючих  материалов.  Окончание  основного  периода  соответствует 

моменту,  когда  среднеобъемная  температура  достигает  наибольшего 

значения  или  уменьшается  не  более,  чем  до  80%  от  максимального 

значения. 

Заключительный  период  характеризуется  убыванием  температуры 

вследствие  выгорания  пожарной  нагрузки.  Поскольку  скорость  роста  и 

абсолютное  значение  температуры  пожара  в  каждом  конкретном  случае 

имеют  свои  характерные  особенности,  введено  понятие  стандартной 

температурной  кривой,  обобщающей  наиболее  характерные  особенности 

изменения температуры внутренних пожаров.  

Существенное  влияние  на  температурный  режим  пожара  оказывает 

высота  помещения.  В  высоких  помещениях  скорость  роста  температуры 

выше, а максимальное значение температуры меньше, чем в помещениях 

малой  высоты.  Это  объясняется  тем,  что  во  втором  случае  коэффициент 

избытка  воздуха  выше,  чем  в  первом,  и  потери  тепла  из  зоны  горения 

больше. 

Внутренний  пожар  -  это  более  сложный  случай  процесса  горения  по 

сравнению с открытым пожаром, так как объем, где происходит горение, 

ограничен и не все тепло теряется безвозвратно.  

Тепло  на  пожаре  выделяется  непосредственно  в  зоне  горения  и 

распространяется 

из 

нее 

конвекцией, 

лучеиспусканием 

и 

теплопроводностью. 

Тепло, 

передаваемое 

теплопроводностью, 

сравнительно невелико и, как правило, в расчетах не учитывается. 

47 

Тепло, передаваемое из зоны горения конвекцией при горения жидких 

горючих  в  условиях  внутреннего  пожара,  составляет  55-60%,  а  при 

горении твердых горючих материалов, например, штабелей древесины, 60-

70%  от  общего  количества  тепла,  выделяющегося  на  пожаре.  Остальные 

30—40%  тепла  передаются  из  зоны  горения  излучением.  Соотношение 

этих величин зависит не только от вида горючего, но и от стадии развития 

пожара,  температуры  окружающих  предметов,  оптической  плотности 

среды, условий газообмена. Поскольку конвективные потоки направлены 

из зоны горения преимущественно вверх, то суммарные тепловые потоки 

по  различным  направлением  будут  неравноценны.  Знание  величины  и 

направления суммарных тепловых потоков позволит определить не только 

соответствующие  зоны  пожара,  но  и  доминирующее  направление  и 

интенсивность распространения пожара. 

Максимальная 

температура 

пожара,  которая 

обычно 

выше 

среднеобъемной,  бывает  в  зоне  горения.  По  мере  удаления  от  нее 

температура  газов  снижается  за  счет  разбавления  продуктов  горения 

воздухом  и  потерь  тепла  в  окружающее  пространство.  Наивысшая 

температура в зоне горения +900 °С, в самой удаленной точке +200 °С. 

Большое  влияние  на  распределение  температуры  оказывает 

интенсивность  газообмена  и  направленность  конвективных  газовых 

потоков. Например в помещениях с большой интенсивностью газообмена 

и 

высокотемпературным 

режимом, 

несмотря 

на 

интенсивное 

тепловыделение  и  высокую  температуру  в  верхней  части  помещения,  в 

нижней  его  части  возможно  пребывание  людей  благодаря  интенсивному 

притоку  холодного  воздуха  и  интенсивному  оттоку  горячих  продуктов 

горения.  Причем  неравномерность  параметров  газовой  среды  по 

вертикали  проявляется  тем  резче,  чем  больше  высота  помещения. 

48 

Очевидно,  что  и  средняя  температура  такого  пожара  может  быть 

сравнительно невелика. 

В 

помещениях 

с 

малой 

интенсивностью 

газообмена 

и 

низкотемпературным  режимом  горение  происходит  с  большим 

недостатком  воздуха.  Однако  температура  в  помещении  при  таком 

горении почти одинакова по объему и может быть очень высокой за счет 

слабого  оттока  продуктов  горения.  Эти  обстоятельства  необходимо 

учитывать  при  тушении  пожара  для  обеспечения  безопасной  и 

эффективной работы личного состава. 

Рассмотрим  развитие  пожара  с  момента  его  загорания.  Как  известно, 

над всяким источником тепла формируется тепловая струя. Воздух (газ), 

нагретый  в  зоне  горения  до  высокой  температуры,  уносится  вверх,  а 

взамен  его  к  очагу  пожара  подтекают  новые  порции  более  холодного 

воздуха. 

В  начальной  стадии  развития  пожара  горение  происходит  за  счет 

воздуха,  находящегося  в  объеме  помещения,  газообмен  с  окружающей 

(внешней)  атмосферой  отсутствует.  Нагретые  в  зоне  горения  до  высокой 

температуры  продукты  горения  поднимаются  вверх,  вовлекая  по  пути 

движении  примыкающие  к  ним  массы  холодного  воздуха.  В  результате 

обмена  энергией  тепловой  струи  (продуктов  горения)  с  холодным 

воздухом  ее  скорость  и  температура  по  мере  удаления  от  источника 

пожара  уменьшаются  и  охлажденный  воздух  (а  точнее,  смесь  воздуха  с 

продуктами  горения  )  вновь  возвращаются  к  очагу  горения.  На  ранней 

стадии,  когда  площадь  пожара  невелика,  тепловая  струя  затухает,  не 

достигнув верхнего перекрытия помещения. 

Зона  горения  является  мощным  побудителем  движения  воздушных 

масс  в  объеме  помещения.  При  увеличении  площади  пожара  мощность 

тепловой  струи  увеличивается,  горячие  газы  с  холодным  воздухом 

49 

частично  растекаются  под  перекрытием,  частично  удаляются  через 

проемы,  а  охлажденный  воздух  за  счет  потерь  теплоты опускается  вдоль 

стен  вниз,  попадает  в  зону  химических  реакций  и,  нагретый  вновь, 

поднимается  вверх.  В  помещении  здания  создается  непрерывная 

циркуляция  газовых  потоков,  температура  в  объеме  помещения 

постепенно  возрастает.  В  результате  перепада  температур  между 

окружающим  воздухом  и  горячим  газом  в  объеме  помещения  из-за 

разности  плотностей  между  горячим  газом  и  холодным  воздухом 

возникает газообмен. Кроме того, поскольку объем нагретых газов больше 

того же объема холодных, а давление в помещении остается постоянным, 

то  часть  газов  будет  вытесняться  за  счет  термического  расширения.  То 

есть  масса  газов  в  помещении  будет  постепенно  уменьшаться  по  мере 

роста  температуры.  Взамен  ушедшего  из  помещения  газа  поступает 

свежий воздух из окружающей атмосферы. Причиной газообмена является 

разность давлений столбов наружного и внутреннего воздуха. 

Основные  закономерности  газообмена  необходимо  знать  для 

правильного  использования  их  при  тушении  пожара.  На  практике 

известны случаи, когда при недостатке сил и средств для тушения пожара 

в  трюме  судна,  находящегося  в  рейсе,  прибегают  к  герметизации  отсека 

для снижения интенсивности тепловыделения. При этом охлаждают водой 

перегородки, соединяющие данный отсек с соседними. 

При пожарах выделяется дым. Плотность дыма на пожарах в основном 

зависит  от  вида  ТГМ  и  интенсивности  газообмена.  Увеличение 

концентрации дыма в зоне задымления происходит в результате разности 

количества  выделяемого  дыма  в  зоне  горения,  и  количества  дыма, 

удаляемого через проемы, где происходит пожар. 

Характерные схемы развития некоторых видов пожаров 

50 

Для  прогнозирования  обстановки  на  пожаре,  для  правильной 

организации  боевых  действий  по  ведению  спасательных  работ,  по 

локализации  и  тушению  пожара,  для  проектирования  автоматических 

систем  сигнализации  и  тушения  пожара  необходимо  знать  законы 

развития и изменения параметров пожара во времени и в пространстве. 

Рассмотрим  зависимость  интенсивности  развития  пожара  от  вида  и 

характера  пожарной  нагрузки,  состояния  горючих  материалов  и 

некоторых  их  специфических  особенностей.  Если  горючий  материал, 

составляющий  пожарную  нагрузку,  однороден  (например,  древесина, 

кипы бумаги или другие горючие материалы) и равномерно размещен по 

площади попа и если в помещении нет ориентированных газовых потоков, 

то процесс горения будет распространяться равномерно во все стороны и 

будет  иметь  форму,  близкую  к  круговой.  Чем  более  горючий  материал 

составляет  пожарную  нагрузку,  тем  интенсивнее  развитие  пожара.  Чем 

больше скорость линейного распространения пламени, тем выше скорость 

роста  площади  пожара;  чем  выше  теплота  сгорания  данного  материала, 

тем  больше  скорость  роста  интенсивности  тепловыделения  на  пожаре, 

выше скорость роста температуры пожара; чем мельче частицы материала 

(больше  дисперсность),  тем  больше  скорость  выгорания  его.  Чем  менее 

компактно  уложен  материал,  тем  больше  коэффициент  поверхности 

горения,  тем  больше  поверхность  нагревания  горючего  материала,  легче 

поступает воздух в зону горения и интенсивнее выходят летучие фракции 

из  горючего  материала  и  тем,  соответственно,  выше  скорость  линейного 

распространения пожара и т.д. 

Особенности динамики пожаров на транспорте 

Развитие  пожаров  на  судах.  Анализ  статистики  пожаров  на  судах 

показывает, что пожары в основном происходят в следующих помещениях 

и отсеках: