4.6.1. Визначення виду, масштабу і характеру пожежі

Пожежа характеризується видом, масштабом або щіль-ністю, розвитком і швидкістю поширення, тепловою радіацією,тривалістю горіння, температурою повітря, зоною задимлення й ін.

Види пожеж: окремі, масові, суцільні, вогняний шторм, лісові,степові, торф'яні, тління, горіння в завалах.

Окремі пожежі виникають в окремих будинках, розосередже-них по району при невисокій густоті забудови (менше 15—20 %),можливе виведення потерпілих через район пожеж. Окреміпожежі можна ефективно гасити в перші 10—20 хв. після появивогню.

Суцільні пожежі охоплюють значну територію (понад 90 %)при густоті забудови понад 20—30 %, прохід через район пожежвиключений. Рятувальні й інші невідкладні роботи можна прово-дити через 4—10 годин. Головне завдання — локалізація районусуцільних пожеж.

Масові пожежі — сукупність усіх видів пожеж.

Суцільні пожежі можуть перетворитися на вогняний штормпри суцільній міській забудові, відсутності приземного вітру імалої вологості при одночасному їх виникненні в декількох мі-сцях. У цьому випадку утвориться потужний стовп полум'я, щоформується повітряними потоками зі швидкістю 50 км/год., якірухаються до центра палаючого району. Загасити вогнянийшторм не можна, увійти в район пожежі можна через 2 доби. Унових міських районах, забудованих будинками I і II ступенявогнестійкості, виникнення вогняних штормів практично ви-ключене.

Масштаб (розміри) пожеж визначається видом пожеж і зале-жить від конкретної обстановки (кліматичних умов, характерузабудови, протипожежних можливостей тощо). Кількісно масш-таби оцінюються щільністю пожеж

P = N±

Рп N '

де N„ — кількість палаючих будинків;

N — загальна кількість будинків у районі пожеж, a також до-вжиною фронту пожежі.

Розвиток і швидкість поширення пожеж визначається ступе-нем вогнестійкості будинку, відстанню між ними, щільністю за-будови, метеоумовами і порою року.

Розвиток пожеж незалежно від їх розмірів і місця виникненнявідбувається за однією загальною закономірністю і поділяєтьсяна три фази.

I фаза — поширення полум'я від початкового загоряння доохоплення великої частини горючих матеріалів. Ця фаза харак-теризується спочатку порівняно невеликою температурою ішвидкістю поширення вогню, тому пожежа може бути ліквідо-вана у перші 15—20 хв. за короткий час обмеженими засобами.Тривалість фази залежить від вогнестійкості будинків, вона ста-новить 2 год. (для будинків I і II ступеня), 1,5 год. (для будинківIII ступеня), 1 год. (для будинків IV ступеня).

фаза — стале горіння до моменту обвалення конструкцій,тривалістю від 1 до 4 год.

фаза — вигоряння матеріалів завалених конструкцій приневеликих швидкостях згоряння і теплової радіації, тривалістьвід 2 до 5 годин.

Максимальна швидкість горіння матеріалів настає до моментувигоряння 30 % початкової маси, що відповідає 20—25 % трива-лості пожежі.

Масові пожежі можуть бути такими, що не поширюються, ітакими, що поширюються. Ті, що не поширюються, виникаютьбез вітру чи при слабкому приземному вітрі до 5—8 м/с за умо-ви одночасного спалахування більшості будинків. Тоді пожежіне поширюються внаслідок припливу повітря до периметра по-жежі.

Пожежі, що поширюються, виникають, як правило, при на-явності приземного вітру зі швидкістю понад 5—7 м/с. У цьо-му випадку до небезпечних ділянок відносяться забудови ІІІ,IV, V ступеня вогнестійкості, щільністю понад 20 % і розрива-ми між будинками не більше 20—25 м. При великих розривахтеплова радіація полум'я не є вирішальним фактором поши-рення пожежі, поширення вогню в цих умовах залежить відшвидкості вітру, який «притискає» нагріті продукти горіння добудинків, які не горять. Вітер, переносячи іскри і головешки на200—500 м, створює нові осередки горіння. Про вплив відстаніміж будинками на імовірність поширення пожежі від будинкудо будинку можна судити за орієнтовними даними, наведени-ми у табл. 4.6.2.

Таблиця 4.6.2

ЗАЛЕЖНІСТЬ ІМОВІРНОСТІ ПОШИРЕННЯПОЖЕЖІ ВІД ВІДСТАНІ МІЖ БУДИНКАМИ

Відстань між будинками, м

0

5

10

15

20

30

40

50

70

90

Імовірність поширення, %

100

87

66

47

27

23

9

3

2

0

Поширення пожеж і перетворення їх у суцільні за інших рів-них умов визначається густотою забудови території об'єкта. За-лежність імовірності поширення пожежі від густоти забудовипредставлена на рис. 4.2.

Звичайно швидке поширення пожежі можливе при таких спів-відношеннях ступеня вогнестійкості будинків і споруд з густо-тою забудови: для будинків I і ІІ ступеня вогнестійкості при гус-тоті забудови понад 30 %, для будинків ІІІ ступеня при густотізабудови понад 20 %, для будинків IV—V ступеня при густотізабудови понад 10 %. При зазначених співвідношеннях швид-кість поширення вогню при швидкості вітру 3—5 м/с (11—12км/год) буде становити у забудові ІІ и III ступеня вогнестійкос-ті — 60—120 м/год, ІУ і V ступеня — 120—300 м/год.

Теплова радіація при пожежах характеризується імпульсом таінтенсивністю теплового випромінювання. Тепловий імпульс —кількість енергії, що припадає на одиницю площі за увесь час ви-промінювання. Інтенсивність — потужність, що припадає наодиницю площі.

Інтенсивність величиною 1,1—1,4 кВт/м2 викликає в людиниболючі відчуття у вигляді печіння, температура шкіри підвищу-ється до 42—46°С, перебування людини в зоні теплового потоку4 кВт/м2 (60 ккал/хв.м ) може призвести до опіків, теплових уда-рів, смерті. Інтенсивність загоряння деревини — 22 кВт/м2, наф-топродуктів — 27,9 кВт/м2, людей — 1,2 кВт/м2.

Тривалість горіння на об'єктах може бути визначена, якщо ві-домі питоме горюче завантаження і середня швидкість вигорянняцих матеріалів на одиниці площі пожежі в умовах, коли запов-нення віконних і дверних отворів зруйновані (табл. 4.6.3).

Ступінь вогнестійкостібудинків

Кількістьповерхів

Кількість горючих матеріалів, кг/м2(питоме горюче завантаження)

IV, У

1

300

IV, VІІІ

2

500

1

170

ІІІ

2

320

ІІІ

3

470

ІІІ

4

620

ІІІ

5

770

І, ІІ

Вище 5-го

На кожний поверх 50-70

Задача 1. Визначити середню тривалість пожеж у цеху пло-щею 500 м2 по виготовленню виробів з карболіту. Вага виробів50 т.

Розв 'язання:

Визначимо питоме горюче навантаження карболіту в цеху:

50 000 . 2Ч

Рпит    = 100(кг/м2).

Обчислимо середню тривалість пожежі з урахуванням ваго-вої швидкості вигоряння (кг/м2 хв), що становить для паперу —0,48, для карболіту — 2, для каучуку — 0,8, для полістиролу —0,45, для оргскла — 0,96, для гуми — 0,67, для текстоліту — 0,4,для бензину — 2,9, для ацетону — 2,83, для гасу — 2,9, для наф-ти — 2,2, для кіноплівки — 70, для толю — 0,24, для деревинисоснової — 0,9.

100 50 000

Тп =    =          = 50 (хв.).

п 2 500 х 2

У виробничих і особливо в складських приміщеннях може бу-ти кілька видів матеріалів, які згоряють. Загальна тривалість по-жежі буде дорівнювати частці від ділення сумарної маси всіх на-явних горючих матеріалів на добуток площі їх розміщення ісередньої швидкості згоряння матеріалів.

Задача 2. Визначити тривалість пожежі в центральному за-водському складі площею 600 м2, де зберігаються: полістирол —5 т, оргскло — 8 т, гума — 100 т, текстоліт — 80 т, разом —193 т.

Розв'язання:

Визначимо середню швидкість вигоряння:

27 + 57,6 + 40,2 + 24 ,2

W =     :           :           = 37,2(ккг/2 х год).

4

Визначимо тривалість пожежі:

G 193 000

Тп =    =          = 8,7 (год.).

п WS 37,2 х 600

Для задач 1 і 2 максимальна швидкість горіння настане, відпо-відно, через 10—12 хв. та 1 год. 50 хв. — 2 год. 25 хв.

Середні швидкості горіння деяких твердих горючих матеріа-лів наведені в табл. 4.6.4.

Таблиця 4.6.4

СЕРЕДНІ ШВИДКОСТІ ГОРІННЯ ДЕЯКИХТВЕРДИХ ГОРЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ

Найменування матеріалів

Вологістьматеріалів, %

Швидкість розповсю-дження полум'я, м/хв

Деревина пиляна на складах при

8—12

12

швидкості вітру Vв < 3,5 м/с

16—18

7

 

18—20

5

 

20—30

3

 

Понад 30

3

Резино-технічні вироби в штабелях

 

4

на відкритій площадці

 

 

Покриття цехів великої площі

8—12

5—10

Склади грубої деревини в штабелях

Понад 30

0,7—1,1

Для деревини пиляної зі збільшенням швидкості вітру до 7 м/сшвидкість розповсюдження полум'я збільшується в 1,5 раза, зізбільшенням швидкості вітру до 12 м/с — у 2 рази і зі збільшен-ням швидкості вітру до 20 м/с — в 6 раз.

Задача 3. Визначити час і швидкість поширення полум'я унапрямі вздовж складу пиломатеріалів довжиною 200 м. Швид-кість вітру 7 м/с, вологість деревини — 20 %.

Розв'язання:

200 „„ , чт = -тТ7 = 27 (хв.),5 х1,5

V = = 400 (м/год).

0,5

Температура повітря при пожежах може бути дуже високою.Повітряні маси, нагріті до 60—70°С, особливо в умовах підвище-ної вологості, можуть призвести до теплового удару, а при за-тримці з евакуацією — до смерті. Встановлено, що людина при80—100°С в сухому повітрі і при 50—60°С у вологому може пе-ребувати без засобів спеціального захисту нетривалий час.

Зона задимлення на пожежі різко ускладнює обстановку.Площі задимлення залежать в основному від розмірів пожеж іметеоумов. Як показав досвід, найбільші обсяг і щільність зонизадимлення великих пожеж бувають при швидкостях вітру до 10км/год. Вітер зі швидкістю менше 8 км/год майже не притискаєдим до землі, і він піднімається вгору.

Небезпечні для людей межі зон задимлення визначаються заодним з таких показників:

— за щільністю і температурою диму, які дозволяютьпрацювати на пожежі. Вдихання продуктів згоряння, нагрітих до60°С, навіть при невеликому вмісті окису вуглецю, як правило,призводить до летального результату. Характеристика щільностідиму за видимістю в ньому предметів подана в табл. 4.6.5.

Таблиця 4.6.5

ХАРАКТЕРИСТИКА ЩІЛЬНОСТІ ДИМУПРИ ПОЖЕЖІ

 

 

Видимість предметів,

Ступінь щільності диму

Вміст часток, г/м3

освітлених лампою в 21

 

 

св., м

Щільний

Понад 1,5

До 3

Середньої щільності

0,6—1,5

3—6

Слабкої щільності

0,1—0,6

6—12

Входити в дим з видимістю до 10 м небезпечно. Треба врахо-вувати:

найменші небезпечні концентрації — 0,5—0,2 % окису ву-глецю;

концентрацію кисню в димі, яка не повинна бути нижча16 % об'єму повітря (у звичайному стані 20,95 %).

При масових пожежах у зонах задимлення виникає небезпекаотруєння людей, що перебувають як в укриттях, так і на територіїоб'єктів при густоті дерев'яної забудови понад 20 %, кам'яної —понад 30 %.

Вихідні дані для прогнозування пожежної обстановки:

відомості про найбільш ймовірні стихійні лиха, аварії, ка-тастрофи;

дані про пожежонебезпеку та вибухонебезпечність об'єктаі його елементів, навколишнього середовища, особливо лісів і на-селених пунктів;

метеоумови і рельєф місцевості;

наявність різних перешкод, водойм тощо;

в умовах війни: дані про супротивника, його наміри і можли-вості щодо застосування ядерної зброї та запалювальних засобів.