Файл: Kindeev - Prognozirovaniye opasnikh faktorov pozhara 2016.pdf

36 

горении  штабелей  несколько  десятков  килограммов  с  1  м

2

  пожара  в 

минуту 

Лесные  пожары.  Вероятность  возникновения  и  распространения 

лесных  пожаров  существенно  возрастает  в  сухую  жаркую  погоду,  когда 

происходит  не  только  подсушивание,  но  и  предварительный  разогрев 

горючих  материалов.  Скорость  распространения  огня  днем  больше,  чем 

ночью.  В  ночное  время,  кроме  охлаждения  материала  за  счет  снижения 

температуры  окружающей  среды,  происходит  увеличение  равновесной 

влажности горючих материалов. 

На  распространение  лесных  пожаров  влияет  рельеф  местности.  Если 

пожар  распространяется  вверх  по  склону,  его  распространению 

способствует  предварительный  разогрев  лесных  горючих  материалов 

конвективными  потоками  нагретых  продуктов  горения.  Скорость 

распространения  пожара  в  этом  случае  больше,  чем  на  горизонтальном 

участке  леса.  При  распространении  пожара  вниз  по  склону  скорость 

уменьшается. 

В  зависимости  от  вида  горючих  материалов,  по  которым  происходит 

распространение пожара, различают низовые и верховые лесные пожары. 

При  низовом  пожаре  сгорает  и  выделяет  тепло  лесная  подстилка, 

состоящая из опавших листьев, хвои, сучьев и веток. 

При низовых пожарах сгорает также живой покров: мох, кустарник и 

трава.  Особенностями  этих  пожаров  являются  сравнительно  невысокая 

скорость распространения (до 5 км/час) и небольшая высота пламени (до 

2...2,5 м). 

При  низкой  влажности  горючих  материалов  подстилки  и  живого 

покрова,  а  также  при  их  большом  количестве  низовой  пожар  может 

видоизменяться  в  верховой,  когда  распространение  пламенного  горения 

37 

происходит  по  кронам  деревьев.  Этот  вид  пожаров  является  наиболее 

губительным для лесных массивов. 

При  благоприятных  погодных  и  рельефных  условиях  скорость 

распространения верховых пожаров может достигать 25 км/час. Быстрому 

развитию  лесных  верховых  пожаров  способствует  ветер,  достигающий 

6...12  м/с.  Другим  фактором,  способствующим  быстрому  увеличению 

площади  лесных  пожаров,  является  создание  мошной  конвекционной 

колонны  (высотой  до  5  км),  за  счет  которой  на  высоту  свыше  1  км 

поднимаются горящие угли. Выпадая на еще негорящие участки леса, они 

образуют  новые  очаги  пожаров,  которые  затем  сливаются  с  основной 

зоной горения. 

Торфяные  пожапы.  Торф  в  естественных  условиях  не  способен  к 

самостоятельному  горению  из-за  значительной  равновесной  влажности. 

Однако  при  длительном  сохранении  жаркой  засушливой  погоды 

создаются  условия  для  возникновения  торфяных  пожаров  даже  на 

неосушенных  полях.  Залежи  торфа,  подготовленные  к  разработке 

(осушенные), способны гореть даже весной. Особенно опасными  с точки 

зрения  возникновения  и  распространения  пожара  являются  караваны,  а 

также торфополя на предприятиях фрезерной добычи, где торфяная масса 

перерабатывается в мелкую крошку, а затем высушивается. 

На  скорость  распространения  пожара  большое  влияние  оказывает 

скорость  ветра.  Так,  при  скорости  ветра  10  м/с  и  более  горящая  крошка 

легко поднимается воздушными потоками и переносится на значительные 

расстояния  (до  50  м),  образуя  новые  очаги  пожара.  Скорость 

распространения пожара достигает 20...25 м/мин. Форма площади пожара 

на  торфополях  чаще  всего  бывает  угловой  с  расширением  ее  по 

направлению  ветра.  Переносимая  ветром  горящая  крошка  представляет 

опасность для людей. 

38 

Торфяная  масса  содержит  в  своем  составе  (в  порах)  достаточное 

количество  воздуха,  поэтому  способна  гореть  по  гетерогенному 

механизму (тлеть) даже без доступа воздуха, образуя подземные прогары, 

которые  при  тушении  пожаров  представляют  серьезную  опасность  для 

людей и техники. Скорость распространения подземного пожара невелика 

и, как правило, не превышает нескольких метров в сутки. 

Степные пожары и пожары хлебных массивов. Эти пожары являются 

наиболее опасными в периоды устойчивой засушливой погоды. Скорость 

распространения  пожара  достигает  700  м/мин.  Такая  высокая  скорость 

распространения  пламени  при  горении  растительного  покрова 

обусловливается характеристиками горючего материала. Трава и злаковые 

растения,  по  которым  распространяется  пожар  (листья,  веточки),  имеют 

очень  незначительные  размеры  сечения.  Стебли  высохших  растений 

представляют собой тонкостенные полые трубки и легко воспламеняются 

под  воздействием  фронта  пламенного  горения.  Наличие  ветра 

способствует  увеличению  скорости  распространения  пламени  вследствие 

наклона  факела  пламени  к  еще  негоряшим  материалам,  а  также  из-за 

переноса искр воздушными потоками. 

Другой  особенностью  таких  пожаров  является  сравнительно 

небольшая  ширина  фронта  пламенного  горения,  что  обусловлено  малым 

запасом  горючих  материалов  на  единице  площади  пожара  и  высокой 

скоростью  выгорания.  Иногда  при  таких  пожарах  образуются  так 

называемые  смерчи,  которые  способствуют  переходу  огня  через 

естественные  и  искусственные  препятствия  (реки,  дороги,  перепаханные 

полосы и тл.) шириной по 12 м. 

Степные  пожары,  пожары  лугов,  полей  и  хлебных  массивов  могут 

переходить  в  лесные,  торфяные  пожары  и  вызывать  пожары  населенных 

пунктов,  сельскохозяйственных  и  промышленных  предприятий,  к 

39 

которым  прилегают  территории, покрытые  соответствующими  горючими 

материалами. Не отличаются по механизму распространения и выгорания 

от  рассмотренных  видов  пожаров  пожары  буртов  хлопка,  стогов  сена  и 

соломы. 

В случаях загорания этих объектов пламя быстро распространяется по 

их  поверхности,  а  затем  происходит  процесс  относительно  медленного 

выгорания. Выгорание резко интенсифицируется при наличии ветра, когда 

скорость  подвода  воздуха  к  тлеющей  поверхности  горючего 

увеличивается.  В  этом  случае  возможен  перенос  горяших  частиц  и 

увеличение площади пожара. 

4. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ 

ВНУТРЕННИХ ПОЖАРОВ 

Понятие динамики пожаров 

Под  динамикой  пожара  понимается  изменение  основных  параметров 

пожара во времени и пространстве. Поэтому  необходимо изучить законы 

изменения  параметров  пожара  во  времени  и  пространстве.  О  характере 

пожара можно судить по совокупности большого числа его параметров: по 

площади  пожара,  по  температуре  пожара,  скорости  его  распространения, 

интенсивности  тепловыделения,  интенсивности  газообмена,  скорости 

выгорания  пожарной  нагрузки,  интенсивности  задымления  и  плотности 

дыма  и  т.д.  Обычно  при  исследовании  сложных  процессов  и  явлений 

выделяют  первичные,  определяющие  параметры,  и  вторичные,  т.е. 

производные  от  них.  При  исследовании  пожаров  это  сделать  почти 

невозможно. 

Во-первых,  потому  что  практически  невозможно  определить,  что  в 

этой  сложной  совокупности  процессов  и  явлений  следует  считать 

первичным,  а  что  вторичным,  производным  (тепловыделение  определяет 

40 

газообмен,  или,  наоборот,  тепловыделение  есть  функция  газообмена  в 

зоне горения и т.д.). 

Во-вторых,  потому  что  многие  параметры  пожара  становятся 

первичными  или  производными  в  зависимости  от  цели  исследования,  от 

позиции исследователя. 

В-третьих,  не  всегда  первичные,  наиболее  важные  по  своей 

физической сущности процессы, являются определяющими с точки зрения 

исследователя пожара. 

Так, например, с точки зрения физической сущности процесса горения 

на  пожаре  интенсивность  газообмена  является  одним  из  основных 

параметров.  Но  с  точки  зрения  динамики  пожара  его  можно  почти  не 

рассматривать. 

Можно 

рассматривать 

лишь 

его 

следствие 

- 

интенсификацию  процесса  горения,  рост  скорости  распространения 

пожара  и  скорости  выгорания  пожарной  нагрузки,  а  уже  как  следствие 

этого - скорость роста температуры пожара и т.д. 

Поэтому  в  качестве  основных  параметров,  изменяемых  во  времени, 

для  изучения  динамики  пожара  примем:  площадь  пожара,  температуру 

пожара и интенсивность задымления на пожаре. 

Эти  параметры  пожара  наиболее  доступны  измерению,  анализу, 

расчету.  Они  служат  исходными  параметрами  для  опредения  вида 

применяемой  техники  и  расчета  сил  и  средств,  проектирования 

автоматических систем пожаротушения и т.п. 

Проследим изменение параметров пожара во времени и в пространстве 

с  момента  загорания  до  выхода  их  на  стационарный  режим,  в  случае 

свободного развития пожара (без тушения). 

Рассмотрим  наиболее  общий  случай  развития  пожара  в  здании  с 

горением  равномерно  распределенных  по  поверхности  пола  твердых 

горючих  материалов,  внутри  помещения  обычного  типа  с  начальной