Добавить в закладки сайт Добавить
в избранное

Привет, уважаемый читатель! Кажется ты используешь AdBlock!

Редакция сайта обращается к тебе с просьбой отключить блокировку рекламы на нашем сайте.

 

Портал fireman.club абсолютно бесплатен для тебя и существует,
развивается только за счет доходов от рекламы.

Мы никогда не размещали навязчивую рекламу и не просили Вас кликать по баннерам.

Вашей посильной помощью сайту может быть отключение блокировки рекламы для проекта.

Пожалуйста, добавьте нас в исключение! Спасибо Вам за поддержку!

Более подробная информация находится ТУТ

fireman.club

Сайт пожарных | Пожарная безопасность



Пожарная тактика. Теребнев В.В., Подгрушный А.В. Москва, 2007

08.03.201619:47

Внимание: Если ничего не отобразилось, обновите страницу!
Возможно формат файла не поддерживается.
Скачать файл вы сможете после регистрации на портале.

Просмотров 4831

 

В. В. Теребнев, А.В. Подгрушный

Пожарная тактика

Москва, 2007

Сведения об авторах.

Теребнев Владимир Васильевич – кандидат технических наук, доцент, профессор академии ГПС МЧС России.

Подгрушный Александр Васильевич – кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры пожарной тактики и службы академии ГПС МЧС России.

Теребнев В.В., Подгрушный А.В.

Пожарная тактика – М.:- 2007,- с

В настоящем издании рассмотрены: динамик

В. В. Теребнев, А.В. Подгрушный

Пожарная тактика

Москва, 2007

Сведения об авторах.

Теребнев Владимир Васильевич – кандидат технических наук, доцент, профессор академии ГПС МЧС России.

Подгрушный Александр Васильевич – кандидат технических наук, доцент, начальник кафедры пожарной тактики и службы академии ГПС МЧС России.

Теребнев В.В., Подгрушный А.В.

Пожарная тактика – М.:- 2007,- с

В настоящем издании рассмотрены: динамика развития пожаров в ограждениях и открытом пространстве, зоны на пожаре и основные процессы его сопровождающие, характерные схемы развития пожаров, тактико-технические действия пожарных подразделений на пожарах. Описана система управления силами и средствами на тушении пожаров.

Книга написана в соответствии с примерной учебной программой по дисциплине «пожарная тактика» для учебных заведений МЧС России пожарно-технического профиля и предназначена для курсантов и слушателей этих учебных заведений, а также может быть полезна практическим работникам пожарной охраны.

Теребнев В.В., Подгрушный А.В.

Содержание:

Введение.

1.Пожар и понятие о нем.

1.1Фазы пожара.

1.2. Зоны пожара.

1.3.Основные параметры пожара.

1.4.Классификация пожаров.

2.Динамика развития пожаров в ограждениях.

2.1.Взаимодействие пламени пожара с границами горящих помещений.

2.2Развитие пожара до полного охвата пламенем закрытого помещения.

2.3.Направление распространения пламени на пожаре.

2.4.Газообмен на внутреннем пожаре.

2.5.Характерные схемы развития пожаров.

3.Динамика развития пожаров на открытом пространстве.

3.1. Открытые пожары и их отличительные особенности.

3.2. Динамика развития пожаров на газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанах.

3.3. Динамика развития пожаров в резервуарах с горючими жидкостями.

3.4. Динамика развития пожаров на складах лесоматериалов.

3.5. Динамика развития лесных пожаров.

3.6. Динамика развития торфяных и степных пожаров.

4.Динамика развития пожаров на транспортных средствах.

4.1. динамика развития пожаров на судах.

4.2. Динамика развития пожаров на самолетах и вертолетах.

4.3. Динамика развития пожаров на железнодорожном транспорте.

4.4. Динамика развития пожаров в метрополитене.

4.5. Динамика развития пожаров на автотранспорте.

5. Динамика развития пожаров на объектах особой опасности для участников тушения.

5.1.Динамика развития пожаров на объектах с хранением взрывчатых веществ.

5.2. Динамика развития пожаров на энергетических объектах.

5.3. Динамика развития пожаров на объектах с наличием активных химически опасных веществ.

6. Процесс тушения пожара.

6.1. Тактико-технические действия на пожаре.

6.2. Решающее направление на пожаре.

6.3. Ограничение распространения пожара.

7. Прием сообщений. Обработка вызовов.

8. Выезд и следование на пожар.

9. Разведка пожара.

9.1. Общие положения.

9.2. Организация и способы ведения разведки.

9.3. Способы выявления обстановки на пожаре.

9.4. тактические возможности пожарных подразделений при использовании индивидуальных средств защиты.

9.5. Выводы по разведке на пожаре.

10. Приведение сил и средств в состояние готовности.

10.1. Общие положения.

10.2. Развертывание сил и средств в зданиях.

10.3. Развертывание сил и средств на объектах с электроустановками под напряжением.

10.4. Особенности развертывания сил и средств в условиях низких температур.

10.5. Особенности развертывания сил и средств в условиях высоких температур.

10.6. Развертывание сил и средств при неудовлетворительном водоснабжении и на безводных участках.

10.7.Насосно-руковные системы для подачи раствора пенообразующих веществ в воде.

10.8.Тактические возможности пожарных подразделений по развертыванию сил и средств.

10.9. Оптимальность насосно-руковных систем.

11. Организация спасательных работ на пожаре.

11.1. Средства и способы спасения людей на пожаре.

11.2. Тактика спасания людей на пожаре.

11.3. Технология спасательных работ в подземных сооружениях метрополитена.

11.4. Эвакуация людей из воздушного судна.

11.5. Методика расчета сил и средств для спасания людей в зданиях и сооружениях.

11.6. Спасание животных.

12.Огнетушащие вещества и средства их подачи.

12.1. Условия и способы прекращения горения.

12.2. Огнетушащие вещества охлаждения.

12.3. Огнетушащие вещества изоляции.

12.4. Огнетушащие вещества разбавления.

12.5. интенсивность подачи и удельный расход огнетушащих веществ.

12.6. Технические средства подачи огнетушащих веществ.

13. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения и защиту.

13.1. Общие основы подачи огнетушащих веществ.

13.2. Технология работы с пожарными стволами.

13.3. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения и защиту в культурно-зрелищных учреждениях.

13.4.Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения газонефтяных фонтанов.

13.5. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения на объектах с наличием электроустановок.

13.6. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения истекающих горючих жидкостей и газов из трубопроводов и аппаратов.

13.7. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения горючих жидкостей в резервуарах.

13.8. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения лесоматериалов.

13.9. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения на сельскохозяйственных объектах.

13.10. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения в складах взрывчатых веществ.

13.11. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения воздушных судов.

13.12. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения на морских и речных судах.

13.13. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения объектов подвижного железнодорожного состава.

13.14. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения на объектах метрополитена.

13.15. тактические возможности пожарных подразделений при подаче огнетушащих веществ.

13.16. Расчет сил и средств для тушения пожаров.

14. Выполнение специальных работ на пожаре.

14.1. Вскрытие и разборка конструкций.

14.2. Тактические возможности пожарных подразделений по вскрытию и разборке конструкций.

14.3. Эвакуация материальных ценностей.

14.4. Регулирование газообмена на пожаре.

14.5.Дымоудаление при пожарах в подземных сооружениях метрополитенов.

15. Сбор и возвращение в подразделение.

16. Управление силами и средствами на пожаре.

16.1. Органы управления силами и средствами на пожаре.

16.2. Роль и задачи РТП в управлении силами и средствами на пожаре.

16.4. Участки выполнения работ на пожаре.

16.5. Техническое обеспечение и условные обозначения органов управления на пожарах.

16.6. Функции органов управления силами и средствами на пожаре.

16.7. Сбор и обработка данных оперативной обстановки на пожаре.

16.8. Принятие решения на тушение пожара.

16.9. Доведение задач до подчиненных.

16.10. Организация взаимодействия подразделений и служб на пожаре.

16.11. Контроль подготовки к тактико-техническим действиям на пожаре.

16.12. Оперативно-служебная документация на пожаре.

16.13. Обеспечение готовности сил и средств управления.

16.14. Задачи и направления совершенствования управления силами и средствами на пожаре.

16.15. Автоматизация как направление дальнейшего управления силами и средствами на пожаре.

17. На пожаре необходимо: ( В качестве выводов)

18. Нормирование труда сотрудников органов управления силами и средствами на пожаре.

18.1. Методика нормирования сотрудников органов управления силами и средствами на пожаре.

18.2. Оценка затрат времени на управление силами и средствами на пожаре.

Литература

Приложения:

Формы документов заполняемых оперативным методом на пожаре;

Условные обозначения на пожарных касках;

Описание нарукавной …… для РТП, …, НУТП, НСТП, С.;

Допускаемые сокращения при ведении служебной документации;

Расход воздуха и удельный объем продуктов сгорания при горении некоторых веществ и материалов;

Линейная скорость распространения горения при пожарах на различных объектах;

Интенсивность подачи воды при тушении пожаров;

Параметры выгорания твердых горючих материалов;

Ориентировочная температура пожара при горении некоторых материалов;

Воздействие теплового излучения на человека;

Определение вида горящих материалов по дыму;

Концентрации смачивателей в воде;

Концентрация рабочих растворов пенообразователей при различной жесткости воды;

Расход воды из пожарных стволов;

Характеристика ГПС;

Микроэлементные нормативы СКОР;

Действия ( ) диспетчера (радио-телефониста) ( МУС,,,,,,) по обработке поступивших сообщений о пожаре.

Введение

Развитие науки и техники, производств, с применением новых синтетически-композитных материалов, усиленное развитие химической нефтяной и газовой отраслей, и сфер экономики, в технологических процессах которых используется большое количество пожаро- и взрывоопасных веществ, тенденция увеличения этажности и площадей общественных и жилых зданий требуют постоянного внимания к мерам предупреждения и тушения пожаров.

Из сказанного следует:

- число опасностей не снижается и роль специально выделенной службы - пожарной охраны в жизни общества и обеспечении безопасности жизнедеятельности человека велика;

- для снижения пожарной опасности любого объекта следует принимать максимум профилактических, конструктивно-технологических, организационных и других мер направленных на недопущение возникновения пожара;

- на случай, если пожар все-таки возникнет, необходимо предусматривать конструктивно-планировочные и технологические решения, снижающие интенсивность его развития, способствующие локализации зоны горения и задымления; уменьшающие ущерб и создающие безопасные и оптимальные условия для прибывающих сил экстренного реагирования с целью выполнения поставленных задач по тушению;

- необходимо предусматривать комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на активную локализацию и тушение пожара специальными технологическими приемами, автоматическими системами пожаротушения или путем привлечения сил и средств пожарной охраны в минимально короткое время.

На пожаре одновременно протекает много различных процессов и явлений, одни из которых более или менее просты и понятны, другие - чрезвычайно сложны. Одни из этих явлений постоянны или обязательны на каждом пожаре, т.е. присущи всем пожарам, другие - возникают только на некоторых. Однако для всех пожаров можно выделить характерные признаки и явления:

- горение происходит с выделением в зоне горения тепла и продуктов горения;

- на пожаре обязателен массообмен (точнее, газообмен), осуществляемый по механизму конвективных газовых потоков, обеспечивающих приток свежего воздуха (кислорода) в зону горения и отвод продуктов горения из нее (СО2 , Н20 и др.);

- на пожаре происходит передача тепла из зоны горения в окружающее пространство (в том числе горючим материалам), без которого невозможно непрерывное самопроизвольное продолжение процесса горения на пожаре, его развитие и распространение. Оно приводит к потере механической прочности несущих конструкций и их обрушению, взрыву емкостей, сосудов и резервуаров с горючими жидкостями и газами, к выходу из строя приборов и оборудования и т.д. Тепло пожара осложняет обстановку, затрудняет ведение тактико-технических действий по его локализации и тушению.

Эти три основных процесса неразрывно взаимосвязаны и взаимообусловлены. Другие явления встречаются лишь на некоторых видах пожаров. К ним относятся: выделение продуктов неполного сгорания и токсичных продуктов разложения горючих веществ; задымление; деформация или обрушение конструкций; разрыв стенок резервуаров со сжатыми газами; взрыв сосудов и резервуаров с горючими газами; повреждение коммуникационных систем (электросиловых, связи, водоснабжения и др.); выброс горючих жидкостей, горение на задвижках и т.п.

Эти "вторичные" явления чрезвычайно важны, особенно с точки зрения предупреждения пожаров, тактики тушения и организации боевой работы на пожаре. Они определяют обстановку на пожаре и ее особенности. Некоторые из них, такие как дымообразование, задымление, вскипание и выброс горючих жидкостей, температурные деформации и другие, кратко рассмотрены в данной книге.

Особую опасность с точки зрения динамики развития пожаров представляют взрывы. Взрывы, как правило, возникают внезапно, развиваются с большой скоростью и сопровождаются выделением огромной механической энергии. Они обладают большой разрушительной силой и нередко сопровождаются человеческими жертвами.

Взрыв есть не что иное, как выделение относительно большого количества энергии в конечном (ограниченном) объеме за сравнительно короткий промежуток времени. Под взрывом в данном случае подразумевается процесс интенсивного выделения тепловой энергии горючей смеси при сгорании ее в ограниченном объеме. В этом случае выделившееся тепло недостаточно быстро отводится в окружающее пространство. Оно идет в основном на нагревание и расширение продуктов горения, к резкому повышению Давления в замкнутом объеме. Когда давление превышает конструкционную прочность сосуда или резервуара, то приводит к его механическому разрушению.

Новые проблемы обеспечения пожарной безопасности возникли и в связи с новыми строительными и архитектурно-планировочными решениями современных объектов. Архитектурно-планировочные решения и индустриальные методы строительства привели к созданию огромных производственных помещений, высотное строительство достигло отметок 400м и более, глубоко заложенные станции метро достигли глубины 100 и более метров.

С одной, стороны, повысилась огнестойкость зданий. Усовершенствовались и стали более безопасными системы освещения, отопления, вентиляции и др. В городе, где преобладают здания I степени огнестойкости, пожар редко распространяется за пределы одного здания, секции или даже одной-двух квартир.

Но, с другой стороны, огромные производственные площади в десятки тысяч квадратных метров, высотные здания с лестничными клетками и лифтовыми шахтами, зрелищные залы, павильоны и административные здания на десятки тысяч человек - представляют повышенную пожарную опасность. Особенно остро встают вопросы незадымляемости эвакуационных путей, прогнозирования динамики пожара, направления и интенсивности его развития. С развитием химической промышленности и технологии производства синтетических полимерных материалов широкое применение для отделки зданий нашли новые конструкционные и декоративно-отделочные материалы. Они легки, технологичны, красивы, высокопрочны, долговечны и экономически более выгодны. Многие из них - это горючие материалы, обладающие токсичными свойствами и большой дымообразующей способностью. Воспламенение таких материалов способствует заполнению помещений продуктами горения и их распространению на эвакуационные пути и смежные помещения. Поэтому, в случае возникновения пожаров на таких объектах складывается особо сложная обстановка по динамике развития пожаров, по токсичности продуктов горения, по изысканию средств и методов эффективного прекращения горения.

Для решения этих проблем разрабатываются профилактические решения конструктивно-планировочного характера. Внедряются различного рода автоматические, стационарные и привозные системы тушения пожара. Особое внимание уделяется обеспечению безопасности людей на случай пожара или взрыва.

В последние годы значительно повысилась взрывная и пожарная опасность многих видов производств. Резко повысилась мощность энергосиловых установок. Возросли температура и давление в технологических установках и аппаратах; расход горючих газов, жидкостей, сыпучих и твердых горючих материалов. Все это привело к повышению пожарной опасности производств.

В настоящее время в резервуарных парках хранятся сотни тысяч тонн горючих и легковоспламеняемых жидкостей. На заводах полипропилена, полистирола, синтетических волокон обращаются сотни тонн горючих веществ, находящихся в особо пожароопасном состоянии. Многие новые виды синтетических материалов в процессе их производства на крупнотоннажных производствах находятся в состоянии повышенной пожарной опасности. Добыча, хранение и транспортировка горючих жидкостей и газов возросли до небывалых ранее масштабов. Появилось много новых высокопроизводительных, но пожаро - и взрывоопасных методов технологической обработки сыпучих горючих материалов, обрабатываемых в "кипящем слое", когда они находятся во взвешенном состоянии в интенсивных восходящих потоках горячего воздуха или смеси газов с воздухом. Возникли промышленные объекты, где площадь цеха под одной крышей измеряется десятками тысяч квадратных метров, объемы помещений - сотни тысяч кубометров, площадь покрытий, выполненных из горючих материалов,- сотни тысяч квадратных метров. Характер развития пожаров на этих объектах будет существенно отличаться от пожаров на обычных промышленных предприятиях. Современный промышленный объект требует новых, более эффективных приемов и способов тактико-технических действий на пожарах Приемы и способы ликвидации горения на современных пожароопасных объектах значительно усовершенствованы. Одной водой невозможно ликвидировать горение в резервуаре с ЛВЖ и ГЖ, емкостью в десятки тысяч кубометров или на газовом фонтане с большим дебитом газа; без новых порошковых огнетушащих веществ. Чрезвычайно сложно успешно потушить пожар, связанный с горением металлорганических соединений, гидридов бора и алюминия, или сложный пожар на аэродроме, при аварийной посадке самолета и др.

Для успешного тушения пожаров необходимо хорошо знать динамику развития пожаров, как в ограждениях, так и на открытом пространстве, на транспортных средствах, на объектах с особой опасностью для участников тушения пожара.

Исследуя условия развития и тушения пожаров, разрабатывая наиболее целесообразные способы и приемы тактико-технических действий подразделений, данное учебное издание, вместе с тем, не дает готовых решений для каждой конкретной обстановки, складывающейся на пожаре. Она содержит главные, наиболее важные и обобщенные положения и правила, следуя которым руководитель тушения пожара (РТП) принимает обоснованное управленческое решение, соответствующее конкретным условиям оперативно-тактической обстановки.

1. Пожар и понятие о нем

Практика показывает, что абсолютно пожаробезопасных объектов не существует. Пожар возможен под водой и под землей, на воде, на земле, в воздухе и даже в космическом корабле.

При таком подходе к вопросу все материальные элементы объекта, включая и элементы конструкций зданий, необходимо рассматривать не с точки зрения их функционального назначения, их материальной или духовной ценности, а как пожарную нагрузку данного объекта, т.е. как вещество и материалы, способные гореть в случае возникновения пожара.

Пожар – комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежит нестационарные (изменяющиеся во времени и пространстве) процессы горения, тепло - и массообмена. Пожаром считается неконтролируемое горение, приводящее к ущербу.

Для специалистов пожарной охраны можно дать развернутое определение: “Пожаром называется процесс горения, возникший непроизвольно (или по злому умыслу), который будет развиваться, и продолжаться до тех пор, пока либо не выгорят все горючие вещества и материалы, либо не возникнут условия, приводящие к самопотуханию (случай весьма редкий, но возможный), либо пока не будут приняты активные специальные меры по его локализации и тушению”.

Из этого определения можно сделать три вывода:

1. Горение есть главный и основной процесс на пожаре, так как без горения никакой пожар невозможен. С точки зрения пожарного специалиста горением называется сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровождаемый интенсивным выделением тепла, дыма и световым излучением, структурными изменениями, в основе которых лежат быстротекущие химические реакции окисления в атмосфере кислорода воздуха.

2. Особенностями горения на пожаре от других видов горения являются: склонность к самопроизвольному распространению огня до максимальных размеров, сравнительно невысокая степень полноты сгорания, интенсивное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления.

3. Поскольку процесс горения возникает непроизвольно или по злому умыслу, то никакие предварительные меры не могут полностью исключить вероятность его возникновения.

Для уменьшения степени опасности пожара и величины материального ущерба от него, необходимо применять весь накопленный арсенал конструктивных предварительных и профилактических средств и методов по его предотвращению, локализации и ограничению интенсивности развития, а в случае его возникновения принимать активные меры по его локализации и ликвидации.

1.1. Фазы пожара

Процессы развития пожара можно разделить на несколько характерных фаз.

В I фазе пожара при повышении среднеобъемной температуре до 200°С и более расход приточного воздуха увеличивается, а затем постепенно снижается. Одновременно понижается уровень нейтральной зоны (плоскости равных давлений), сокращается площадь приточной части проемов в ограждениях и, соответственно, увеличивается площадь вытяжной части. С такой же примерно скоростью снижается уровень объемной доли кислорода, поступающего в зону горения (до 8 %), и повышается объемная доля диоксида углерода в уходящих газах (до 13 %). Этот процесс объясняется тем, что при температуре 150-200°С бурно проходят экзотермические реакции разложения горючих материалов, растет скорость их выгорания под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре. Количество теплоты, выделяющейся на пожаре в единицу времени, зависит от низшей теплоты сгорания материалов, площади поверхности горения, массовой скорости выгорания материалов с единицы поверхности и полноты сгорания.

При пожаре в помещении нагрев горючих материалов и ограждающих конструкций происходит как конвективным, так и лучистым теплообменом. При открытых пожарах теплота в окружающую среду передается излучением.

Независимо от механизма передачи теплоты продолжительность I фазы пожара полностью зависит от скорости выгорания материалов и скорости распространения пламени. В зависимости от условий газообмена, состава и способа распределения пожарной нагрузки в помещении или на открытом пространстве, время развития пожара в I фазе колеблется от 2 до 30 % общей его продолжительности.

К концу I фазы пожара резко возрастает температура в зоне горения, пламя распространяется на большую часть горючих материалов и конструкций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличивается концентрации оксида и диоксида углерода.

Затем начинается второй этап развития пожара (II фаза пожара). Весь описанный выше процесс повторяется, но уже с большей интенсивностью. Быстрее растет объем зоны горения, еще интенсивнее конвективный тепловой, газовый и лучистый потоки, увеличивается площадь пожара, в том числе и за счет увеличения скорости распространения пожара, круче растет температура в помещении. Этот второй этап длится примерно 5-10 мин. Начинается III этап пожара - бурный процесс нарастания всех рассмотренных выше параметров. Среднеобъемная температура в помещении поднимается до 250 - 300°С. Начинается так называемая стадия объемного развития пожара, когда пламя заполняет практически весь объем помещения, а процесс распространения пламени происходит уже не по поверхности твердых горючих материалов, а дистанционно, через разрывы в пожарной нагрузке, под действием конвективных и лучистых потоков тепла воспламеняются отдельно отстоящие от зоны горения предметы и горючие материалы.

Начинается "объемная фаза" развития пожара и фаза объемного распространения пожара. При температуре газовой среды в помещении 300°С происходит разрушение остекления, догорание продуктов сгорания может при этом происходить и за пределами помещения (огонь вырывается из проемов наружу). Скачком изменяется интенсивность газообмена: она резко возрастает, интенсифицируется процесс оттока горячих продуктов горения и приток свежего воздуха в зону горения (IV этап пожара). При этом температура в помещении может кратковременно несколько снизиться. Но, в соответствии с изменением условий газообмена, резко возрастают такие параметры пожара, как полнота сгорания, скорость выгорания и скорость распространения процесса горения. Соответственно резко возрастает удельное и общее тепловыделение на пожаре. Температура, несколько снизившаяся в момент разрушения остекления из-за притока холодного воздуха, резко возрастает, достигая 500 - 600°С. Процесс развития пожара бурно интенсифицируется, увеличивается численное значение всех параметров пожара, рассмотренных выше. Площадь пожара, среднеобъемная температура в помещении (800 - 900°С), интенсивность выгорания пожарной нагрузки и степень задымления достигают максимальных величин.

Параметры пожара стабилизируются. Эта V фаза наступает обычно на 20 - 25 мин и длится в зависимости от величины и характера пожарной нагрузки еще 20 - 30 мин и более.

Затем (при условии свободного развития пожара) начинает постепенно наступать VI фаза пожара, характерная постепенным снижением его интенсивности, так как основная часть пожарной нагрузки уже выгорела.

Толщина обугленного слоя на поверхности горючего материала, составляющая 5 - 10 мм, препятствует дальнейшему проникновению тепла вглубь и выходу летучих фракций из горючего материала. Кроме того, наиболее летучие фракции под действием высокой температуры в помещении уже выделились. Интенсивность их поступления в зону горения снижается. Верхний слой угля начинает гореть беспламенным горением по механизму гетерогенного окисления, поглощая значительную часть кислорода воздуха, поступающего в зону горения. В помещении накопилось большое количество продуктов горения. Среднеобъемная концентрация кислорода в помещении снизилась до 16 - 17%, а концентрация продуктов горения, препятствующих интенсивному горению, возросла до предельного значения. Интенсивность лучистого переноса тепла к горючему материалу уменьшилась из-за снижения температуры в зоне горения и повышения оптической плотности среды. По причине большого задымления среда стала менее прозрачной даже для теплового излучения.

Интенсивность горения медленно снижается, что влечет за собой понижение всех остальных параметров пожара (вплоть до площади горения). Площадь пожара не сокращается, она может расти или стабилизироваться, а площадь горения сокращается. Наступает VII стадия пожара - догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое, иногда весьма продолжительное время, пожар догорает и прекращается. В настоящее время большинство объектов оборудуются автоматическими системами пожарной сигнализации и тушения пожара. Автоматические системы пожарной сигнализации должны сработать на I стадии развития пожара. Автоматические системы тушения пожара должны включаться на I или II фазе его развития. В этой фазе пожар еще не достиг максимальной интенсивности развития. Тушение пожара передвижными средствами начинается, как правило, через 10-15 мин после извещения о пожаре, т.е. через 15—20 мин после его возникновения (3-5 мин до срабатывания системы сигнализации о пожаре; 5—10, а то и более, мин — следование на пожар; 3—5 мин разведка и боевое развертывание). То есть, тактико-технические действия, как правило, начинаются на III— IV фазе, а иногда и на V фазе развития пожара, когда его параметры достигли наибольшей интенсивности своего развития или максимального значения.

1.2. Зоны пожара

Пожар развивается на определенной площади или в объеме и может быть условно разделен на три зоны, не имеющих, однако, четких границ: горения, теплового воздействия и задымления.

Зона горения. Зоной горения называется часть пространства, в котором происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Она включает в себя объем паров и газов, ограниченный

Зоны горения



Рис. 1. 1. Зоны горения на пожарах:

а - при горении жидкости в резервуаре; б - при горении внутри зданий;

в - при горении угля.

собственно зоной горения и поверхностью горящих веществ, с которой пары и газы поступают в объем зоны горения. При беспламенном горении и тлении, например, хлопка, кокса, войлока, торфа и других твердых горючих веществ и материалов, зона горения совпадает с поверхностью горения. Иногда зона горения ограничивается конструктивными элементами — стенами здания, стенками резервуаров, аппаратов и т.д. Характерные случаи пожаров и зоны горения на них показаны на рис.1.1. Зона горения является теплогенератором на пожаре, так как именно здесь выделяется все тепло и развивается самая высокая температура. Однако процесс тепловыделения происходит не во всей зоне, а во фронте горения, и здесь же развиваются максимальные температуры. Внутри факела пламени температура значительно ниже, а у поверхности горючего материала еще ниже. Она близка к температуре разложения для твердых горючих веществ и материалов и к температуре кипения жидкости для ЛВЖ и ГЖ. Схемы распределения температур в факеле пламени при горении газообразных, жидких и твердых веществ показаны на рис.1.2.

Зона теплового воздействия. Зоной теплового воздействия называется часть пространства, примыкающая к зоне горения, в котором тепловое воздействие приводит к заметному изменению материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в нем людей без специальной тепловой защиты (теплозащитных костюмов, отражательных экранов, водяных завес и т.п.).

Если в зоне теплового воздействия находятся горючие вещества или материалы, то под действием тепловых потоков происходит их подготовка к горению, создаются условия для их воспламенения и дальнейшего распространения огня. С распространением зоны горения, границы зоны теплового воздействия расширяются, и этот процесс повторяется непрерывно.





Рис. 1. 2. Распределение температур в пламени при горении:

а - газообразных веществ; б - жидкостей; в - твердых материалов.

Тепло из фронта горения распространяется в окружающее пространство, как конвекцией, так и излучением. Конвективные потоки горячих газов направлены преимущественно вверх, а количество тепла, переносимое ими в единицу времени, пропорционально градиенту температур между газом-теплоносителем и тепловоспринимающей средой, и коэффициенту теплообмена, и определяется законом Ньютона:

Qк = aк (Tг-T0) F (1.1.)

Где: aк – коэффициент теплообмена, Вт/(м.2К); Тг – температура в зоне горения, К; Т0 – температура окружающей среды, К; F - площадь теплообмена, м2.

Тепло, излучаемое пламенем, распространяется по всем направлениям полусферического пространства. Интенсивность излучения пламени зависит от его температуры и излучательной способности и определяется законом Стефана-Больцмана:

Q= σ0∙ ε ∙Tг ∙ (1.2.)

Где: σ0 – коэффициент излучения черного тела, Вт/(м2∙К4); ε – степень черноты тела; Тг - температура в зоне горения, К; F – площадь излучения, м2.

Зона теплового воздействия на внутренних пожарах будет меньше по размерам, чем на открытых, так как стены здания играют роль экранов, а площадь проемов, через которые возможно излучение, невелика. Кроме того, дым, который выделяется на внутренних пожарах, резко снижает интенсивность излучения, поскольку является хорошей поглощающей средой. Направления передачи тепла в зоне теплового воздействия на открытых и внутренних пожарах также различны.

На открытых пожарах верхняя часть зоны теплового воздействия энергетически более мощная, поскольку конвективные токи и излучение совпадают по направлению. На внутренних пожарах направление передачи тепла излучением может не совпадать с передачей тепла конвекцией, поэтому зона теплового воздействия может состоять из участков, где действует только излучение или только конвекция или где оба вида тепловых потоков действуют совместно.

При ликвидации горения на пожарах необходимо знать границы зоны теплового воздействия. Ближней границей зоны теплового воздействия является зона горения, а дальняя определяется по двум показателям: или по термодинамической температуре в данной точке пространства или по интенсивности лучистого теплового потока. По температуре граница зоны теплового воздействия принимается в той части пространства, где температура среды превышает 60-70°С. При данной температуре невозможно длительное пребывание людей и выполнение ими активных ИИико-технических действий.

За дальнюю границу зоны теплового воздействия по интенсивности лучистого теплового потока принимают такое удаление от зоны горения, где лучистое тепло, воздействуя на незащищенные части тела человека (лицо, руки) вызывают болевое ощущение не мгновенно, а через промежуток времени, соизмеримый с оперативным временем, т.е. временем, необходимым для активного воздействия пожарного, вооруженного средствами тушения, на основные параметры пожара. Численную величину этого времени следует определять экспериментально на характерных реальных пожарах. Для внутренних пожаров в зданиях при средней интенсивности их развития, при современном вооружении участника тушения пожара (например, стволом тонкораспыленной воды, с раствором смачивателя или загустителя) это время условно можно принять равным 15сек. Тогда, по экспериментальным данным, за дальнюю границу зоны теплового воздействия можно условно принять интенсивность лучистого потока примерно 3500 Вт/ м2.

В табл.1.1. приведены значения интенсивности излучения пламени при горении штабелей древесины на различном расстояИИ от них.

Таблица 1.1.

Высота

штабелей, м. ширина 14 мМакси-

мальная высота пламени, м.

Максималь-ная температу-

ра пламени, ˚С Интенсивность излучения пламени, Вт/м.2, на расстоянии

10м 15 м20 м25 м6 8 1300 13980 11890 8500 4540

9,5 12 1300 13980 12580 9070 4890

Из табл.1.1. видно, что расстояние для присутствия людей, не защищенных специальными средствами от лучистой энергии пожара, составляет 27—30 м. При тех же размерах штабеля, но с другим коэффициентом поверхности горения, это расстояние может существенно измениться, тогда высота пламени увеличится или уменьшится за счет изменения площади горения, а, следовательно, и выхода летучих веществ из древесины. Безопасное расстояние при пожарах штабелей древесины может быть определено по эмпирической формуле:

Lбез =l,6H (1.3.)

Где: Н - общая высота штабеля и пламени, м.

На рис.1.3 и 1.4. приведены графики, показывающие изменение интенсивности излучения пламени на различных расстояниях от него.





Рис. 1. 3 Рис. 1. 4.

Рис. 1. 3. Зависимость интенсивности излучения пламени от расстояния при горении штабелей древесины различной высоты: 1- h = 5 м; 2 - h =6м; 3-h =8м;4-h = 10 м; 5 - h = 12 мРис.1.4. Зависимость интенсивности излучения пламени от расстояния до резервуара с горящей жидкостью, где D - …. резервуара. Зная допустимые или предельные значения интенсивности излучения, можно найти расстояния, обеспечивающие безопасную работу пожарной техники и личного состава подразделений.

Зона задымления. Зоной задымления называется часть пространства, примыкающая к зоне горения и заполненная дымовыми газами в концентрациях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих действия пожарных подразделений.

Зона задымления может частично включать в себя зону горения и всю или часть зоны теплового воздействия. Как правило, зона задымления — самая большая часть пространства на пожаре. Это объясняется тем, что дым представляет собой аэрозоль (смесь воздуха с газообразными продуктами полного и неполного горения и мелкодисперсной твердой и жидкой фазой), поэтому он легко вовлекается в движение даже слабыми конвективными потоками, а при наличии мощных конвективных потоков, которые наблюдаются на пожарах, дым разносится на значительные расстояния.

Дым определяется как совокупность газообразных продуктов горения органических материалов, в которых рассеяны небольшие твердые и жидкие частицы. Это определение шире, чем большинство распространенных определений дыма.

Сочетание сильной задымленности и токсичности представляет наибольшую угрозу тем, кто находится в здании, охваченном пожаром. Статистические данные позволяют сделать вывод о том, что более 50% всех смертельных исходов при пожарах можно отнести за счет того, что люди находились в среде, заполненной дымом и токсичными газами.

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 3м (содержание твердых частичек углерода 1,5г/м3 )-дым оптически плотный; до 6м (0,6-1,5г/ м3 твердых частичек углерода ) - дым средней плотности; до 12м (0,1-0,6г/ м3 твердых частичек углерода) - дым оптически слабый. За небольшими исключениями, дым образуется на всех пожарах. Дым уменьшает видимость, тем самым он может задержать эвакуацию людей, находящихся в помещении, что может привести к воздействию на них продуктов сгорания, причем в течение недопустимо длительного периода времени. При этих обстоятельствах люди могут быть поражены вредными составляющими дыма, даже находясь в местах, удаленных от очага пожара. Влияние пониженного содержания кислорода и вдыхаемых, горячих газов становится весьма значительными лишь поблизости от пожара.

Традиционно дым, состоящий из микрочастиц, рассматривается отдельно от газообразных продуктов сгорания, хотя ясно, что методически поступать таким образом неправомерно.

Дым, состоящий из мелкодисперсных частиц, образуется в результате неполного сгорания. Он образуется как при беспламенном, так и при пламенном горении, хотя характер частиц и формы их образования весьма различны. Дым при тлении аналогичен тому, который получается, когда любой углеродсодержащий материал нагревается до температур, вызывающих химическое разложение и эволюцию летучих продуктов горения. Фракции с большим молекулярным весом конденсируются по мере их перемешивания с холодным воздухом, что приводит к образованию тумана, состоящего из мельчайших капель смолы и высококипящих жидкостей. Эти капли стремятся в условиях спокойной среды слипаться, образуя мелкие частицы со средним диаметром, порядка одного микрона, и осаждаются на поверхностях, образуя маслянистый остаток.

По своему характеру дым при пламенном сгорании материалов отличается от дыма при тлении. Он состоит почти целиком из твердых частиц. В то время, как небольшая часть этих частиц может быть образована при выходе из твердого материала в условиях воздействия на этот материал мощного теплового потока, большая часть частиц образуется в газовой фазе в результате неполного сгорания и высокотемпературных реакций пиролиза при низких концентрациях кислорода. Следует заметить, что дым, состоящий из твердых частиц, может также образоваться, если исходным горючим материалом является газ или жидкость.

В условиях полного сгорания горючее превращается в устойчивые газообразные вещества, но это достигается при пламенном диффузионном горении нечасто, если вообще когда-либо имеет место. При типичном пожаре перемешивание происходит за счет турбулентных восходящих потоков, в которых наблюдаются значительные перепады концентраций. В областях с низкой концентрацией кислорода некоторая часть летучих продуктов может участвовать в ряде реакций пиролиза. В результате этих реакций образуются ряд высокомолекулярных соединений, таких, как полициклические ароматические углеводородные соединения и полиацетилены, которые являются очагом сажи внутри пламени. Именно присутствие в пламени сажи придает диффузионному пламени его желтоватое свечение. Эти мельчайшие частицы (10-100 нм в диаметре) могут подвергаться окислению внутри пламени, но при недостаточно высоких температурах и концентрации кислорода они стремятся увеличиться и спекаться, образуя, таким образом, более крупные частицы, которые покидают области высокой температуры пламени в виде дыма.

Важнейшую роль в этом процессе играет химический состав горючего, послужившего основой дымообразования. Небольшое число чистых горючих веществ горит несветящимся пламенем и не образует дым. Другие горючие вещества, при идентичных условиях, образуют значительные выходы частиц дыма в зависимости от их химического состава.

Горючие вещества насыщенные кислородом такие, как этиловый спирт и ацетон, образуют при сгорании меньше дыма, чем углеводородные соединения, из которых они образуются. Таким образом, в условиях свободного горения насыщенные кислородом горючие вещества, такие, как древесина и полиметилметакрилат, образуют существенно меньше дыма, чем углеводородные полимеры, такие, как полиэтилен и полистирол. Из пары последних полимеров полистирол производит при горении намного больше дыма, так как летучие вещества, возникающие при распаде этого полимерного соединения, состоят в основном из стирола и его олигомеров, которые по природе являются ароматическими соединениями.

Особое значение зона задымления и изменение ее параметров во времени имеет на внутренних пожарах, при пожарах в зданиях и помещениях.

На открытых пожарах дым, как правило, поднимается выше зоны действия людей и редко оказывает большое влияние на выполнение тактико-технических действий. Положение зоны задымления, зависит в основном от размеров площади пожара и метеорологических условий.

Силы, обеспечивающие движение дыма внутри здания, создаются за счет следующих факторов: а) выталкивающей силы, возникающей из-за разностей внутренней и внешней температур окружающей среды; б) выталкивающей силы, обусловленной самим пожаром; в) влияния внешнего ветра и движения воздуха; г) системой регулирования воздуха внутри помещения.

Рассмотрим эти факторы:

а. Перепад давления, обусловленный естественными выталкивающими силами. Наряду с естественными выталкивающими силами, которые создаются самим пожаром, в высоких зданиях необходимо считаться с эффектом «дымовой трубы».

Пока температура дыма будет выше температуры окружающего воздуха, дым будет подниматься. Энергия, необходимая для движения восходящих потоков, создается пожаром. Эти потоки и будут доминирующими в движении дыма вблизи от пожара.

В высоких зданиях, содержащих вертикальные пространства (лестничные клетки, шахты лифтов и т.д.), перепады внутренней и наружной температур вызовут перепады давления, обусловленные выталкивающей силой, что известно как эффект «дымовой трубы». Если температура внутри здания распределена равномерно и будет выше температуры внешней (температуры окружающей среды), тогда возникнет естественный подсос воздуха самыми нижними слоями и выталкивание самых верхних слоев.



Рис. 1. 5. Иллюстрация эффекта «дымовой трубы»,

сопровождаемого циркуляционными потоками

(т0-внешняя температура, Тi- внутренняя температура)

а - Т0 <. Тi; б Т0-> Тi



В реальных зданиях, конечно, имеется множество небольших щелей утечки воздуха в конструкциях окон и дверей, даже когда они закрыты. Эти небольшие щели образуют как бы распределенные по зданию проемы. Над нейтральной плоскостью воздух (или дым) будет стремиться выйти наружу из воображаемой шахты, в то время как ниже этой плоскости образуется втекающий поток, который в свою очередь создает восходящее движение внутри шахты (рис.1.5.а). Но, если внешняя температура выше температуры внутри здания, как будет в случае оснащенных кондиционерами зданиях в странах с жарким климатом, тогда возникнет противоположная ситуация (рис.1.5.б). Воздух будет стремиться на дно таких шахт и в случае возникновения пожара, исходное направление дыма может оказаться противоположным по сравнению с тем, что предлагалось.

Значение эффекта «дымовой трубы» состоит в том, что благодаря его влиянию может возникнуть весьма мощное движение относительно холодного дыма вокруг здания повышенной этажности, причем этим движением задымленный воздух забрасывается в такие области, в которых появление дыма и не предполагалось (рис.1.6.). Пожар в нижней части здания повышенной этажности может вызвать весьма быструю задымленность в верхних этажах здания.

б. Давление, непосредственно формируемое пожаром. Пожар в помещении приводит к повышению температур, что в свою очередь создает выталкивающие силы, приводящие к вытеснению раскаленных газов, образующихся при пожаре, через верхнюю часть всякого вентиляционного проема или через другие подходящие пути утечки газовоздушной смеси.

Перепад давлений в данном случае относительно незначительный, но он может усилить утечку дыма в другие части здания при прочих благоприятных для развития пожара условиях.

в. Перепады давления, обусловленные ветром. Естественный ветер может вызвать перераспределение давления вокруг оболочки здания, которое будет в состоянии повлиять на движение дыма в здании. Распределение внешнего давления зависит от многочисленных факторов, включая скорость и направление ветра, высоту и геометрию здания.



Рис. 1. 6. Влияние эффекта «дымовой трубы» на движение дыма в здании повышенной этажности (Т; > Т0) - Ниже нейтральной плоскости существует тенденция вовлечения задымленного воздуха в центральный ствол, в то время как выше этой плоскости образуется вытекающий поток (сравни рис.1.5.а)

Вклад этих факторов может оказаться вполне достаточным, чтобы резко ослабить действие прочих сил (как естественных, так и искусственных), которые оказывают влияние на движение дыма. Вообще говоря, обдув здания ветром приведет к высоким значениям давления на наветренной стороне и может вызвать движение воздуха внутри здания в направлении подветренной стороны, где давление ниже.

На распределение давления на поверхности здания сильное влияние оказывают непосредственное примыкание соседних зданий и геометрия самого здания. Общераспространенным случаем является изолированное одноэтажное сооружение, например торговый центр, связанный с многоэтажной башней — административным корпусом. Картина распределения ветра вокруг здания такой особой геометрии может быть исключительно сложной и распределение давления на поверхности крыши торгового центра будет резко меняться при изменении скорости и направления ветра. Таким образом, в то время как есть возможность защитить одноэтажную часть торгового центра от задымления во время пожара, целиком полагаясь на естественную вентиляцию через дымовые люки в крыше, размещение и выбор типа конструкции люков должны быть основаны на распределении давления, которое следует ожидать на крыше торгового центра. Если при некоторых скоростях и направлениях ветра существует вероятность возникновения относительно высокого давления поблизости от дымового люка, то в таком случае применение естественной вентиляции не будет являться надежным методом удаления дыма из торгового центра.

г. Перепады давления, вызванные системами приточно-вытяжной вентиляции. Многие современные здания оснащены системами приточно-вытяжной вентиляции для обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ). При неработающих вентиляторах система воздушных каналов может действовать как система каналов, через которые будет удаляться дым под влиянием сил, рассмотренных выше, включая, в частности, силы, обусловленные эффектом «дымовой трубы» в многоэтажных зданиях. Но, с другой стороны, указанное выше обстоятельство может способствовать распространению дыма по всему зданию, причем этот эффект может проявиться еще сильнее, если система будет функционировать, когда вспыхнет пожар. Можно избежать такой ситуации путем автоматического отключения системы при срабатывании дымовых пожарных извещателей, в случае, если возникнет пожар в той части здания, которая оснащена системой ОВКВ. Возможно и альтернативное решение проблемы за счет другого уровня совершенства системы. Речь идет о том, что систему ОВКВ можно спроектировать таким образом, чтобы она регулировала отвод дыма из зданий, в то же время обеспечивала защиту других помещений и мест, где возможно появление людей, за счет дистанционного управления отсечными клапанами. При таком подходе требуется, чтобы имелось устройство, обеспечивающее обратный приток воздуха внутри системы, и существовала бы продуманная система надзора и эксплуатации.

Во время ранних этапов закрытого пожара, когда горение носит местный характер, продукты сгорания будут постепенно разбавляться по мере их подъема в восходящем факеле до того, как он будет деформирован потолком. Раскаленный дым будет затем растекаться в горизонтальном направлении в виде припотолочной струи до тех пор, пока дым не найдет какую-либо щель или отверстие, через которое он мог бы продолжать свое движение вверх или, что более вероятней, до тех пор, пока он не встретится с вертикальной преградой, такой как стена, которая будет препятствовать дальнейшему движению и вызовет разворот слоя дыма и его утолщение, ограниченное потолком и стенами помещения. Скорость нарастания толщины слоя дыма частично будет зависеть от скорости горения, но, главным образом, от объема воздуха, который поступает в факел пожара.

Обычно при вынужденной эвакуации все двери по направлению движения людей остаются открытыми. В результате продукты сгорания и дым беспрепятственно поступают в лестничную клетку, шахты лифтов, лифтовые холлы, вестибюли и другие помещения.

При наличии самозакрывающихся дверей с доводчиками и плотными притворами, выход дыма из коридора, в пределах которого возник пожар, может быть значительно ограничен. Однако и в этом случае, при больших потоках эвакуируемых, двери остаются длительное время открытыми именно в то время, когда продукты сгорания и дым наиболее интенсивно заполняют коридоры, эвакуационные пути и выходы.

Задымления лестничных клеток, шахт лифтов и вестибюлей можно предотвратить введением в действие системы противодымной защиты, обеспечивающей незадымляемость путей эвакуации. Даже при открытых проемах, площадь равных давлений (нейтральная зона) перемещается в сторону этих проемов, и верхние этажи интенсивно задымляются.

Менее опасная обстановка создается при свободном развитии пожара в замкнутом объеме, при закрытых оконных и дверных проемах до вскрытия остекления и перехода в открытую форму. Тем не менее, при возникновении пожара в нижней зоне здания, задымляются все этажи лестничной клетки, а при длительном развитии пожара дым начинает проникать в межквартирные коридоры и квартиры.

Здание считается незадымляемым, если во всех помещениях, за исключением очага пожара, во время пожара значения его опасных факторов не достигают предельно допустимых, а в межквартирном коридоре этажа, на котором возник пожар, имеется зона, через которую можно эвакуировать людей без специальных средств защиты. Противодымная защита обеспечивает:

-подпор воздуха в защищаемом от дыма и токсичных продуктов сгорания объеме (лестничной клетке, шахте лифта);

-удаление дыма из коридора этажа, на котором возник пожар;

-приток воздуха из защищаемого объема с избыточным давлением в нижнюю зону коридора этажа, на котором возник пожар.

Незадымляемость горизонтальных путей эвакуации (нижней части коридора) достигается расслоением нагретых продуктов сгорания, которые поднимаются вверх, и поступающего холодного воздуха, занимающего пространство над плоскостью пола высотой слоя около 1,2 м.

Процесс развития пожара при работающей системе противодымной защиты состоит из двух периодов. В I периоде в результате работы системы дымоудаления пожар в горящем помещении развивается так же, как и в замкнутом объеме, а во II периоде после того, как давление в зоне горения становится положительным, он протекает по законам открытых пожаров, но вследствие удаления продуктов сгорания отличается от них.

Система дымоудаления (вытяжка из коридора и подпор в лестничную клетку) при закрытой двери в тамбур-шлюз обеспечивают незадымляемость лестничной клетки. При открывании двери из тамбур-шлюза в коридор, дыма в тамбур-шлюз и лестничную клетку попадает немного, даже при открытом остеклении. До вскрытия остекления происходит опрокидывание тяги в системе естественной вентиляции из-за разрежения, создаваемого системой дымоудаления из коридора, что является положительным фактором, т.к. исключается задымление верхних этажей до вскрытия оконного остекления.

1. 3. Основные параметры пожара

К основным параметрам развития пожара относят: продолжительность пожара, площадь пожара, температуру пожара, скорость распространения пожара, скорость выгорания горючих веществ и материалов, интенсивность газообмена, интенсивность или плотность задымления,

Продолжительность пожара - τп [мин]. Продолжительностью пожара называется время с момента его возникновения до полного прекращения горения.

Площадь пожара - Sп [м.2]. Площадью пожара называется площадь проекции зоны горения на горизонтальную или вертикальную плоскость. На рис.1.7. показаны характерные случаи определения площади пожара. На внутренних пожарах в многоэтажных зданиях общая площадь пожара находится как сумма площадей пожара всех этажей. В большинстве случаев пользуются проекцией зоны горения на горизонтальную плоскость, сравнительно редко на вертикальную, например, при пожаре на газовом фонтане, при пожаре в высокостелажном складе(?), при горении одиночной конструкции небольшой толщины, расположенной вертикально, например, перегородки, декорации и т.п. Площадь пожара является одним из основных параметров пожара, особенно важным при оценке его размеров, при выборе способа ликвидации горения, при определении особенностей тактики его тушения и расчете количества сил и средств, необходимых для его локализации и ликвидации.



Рис. 1. 7.Площадь пожара:

а – при горении жидкости в резервуаре; б – при горении штабеля пиломатериалов; в – при горении газонефтяного фонтана.

Температура пожара - Tп [К]; tп [°С ]. Под температурой внутреннего пожара понимают среднеобъемную температуру газовой среды в помещении, а под температурой открытого пожара - температуру пламени. Температура внутренних пожаров, как правило, ниже, чем открытых.

Выделяющееся при горении тепло является основной причиной развития пожара и возникновения многих сопровождающих его явлений. Это тепло вызывает нагрев окружающих зону горения горючих и негорючих материалов. При этом горючие материалы подготавливаются к горению и затем воспламеняются, а негорючие разлагаются, плавятся, строительные конструкции деформируются и теряют прочность. Тепловыделение на пожаре сопровождается также движением газовых потоков и задымлением определенного объема пространства около зоны горения. Возникновение и скорость протекания тепловых процессов зависит от интенсивности тепловыделения в зоне горения, т.е. от теплоты пожара. Количественной характеристикой изменения тепловыделения на пожаре в зависимости от различных условий горения служит температурный режим. Под температурным режимом пожара понимают изменение температуры во времени.

Определение температуры пожара как экспериментально, так и расчетом чрезвычайно сложно. Для инженерных расчетов, при решении ряда практических задач температуру пожара определяют из уравнения теплового баланса

Для открытых пожаров установлено, что доля тепла, передаваемого из зоны горения излучением и конвекцией, составляет 40-50% от Qп. Оставшаяся доля тепла (60-70% от Qп.) идет на нагрев продуктов горения. Таким образом, 60-70% от теоретической температуры горения данного горючего материала дадут приближенное значение температуры пламени. Температура открытых пожаров зависит от теплотворной способности горючих материалов, скорости их выгорания и метеорологических условий. В среднем максимальная температура открытого пожара для горючих газов составляет 1200-1350°С, для жидкостей 1100-1300°С и для твердых горючих материалов органического происхождения 1100-1250°С.

При внутреннем пожаре на температуру влияет больше факторов: вид горючего материала, величина пожарной нагрузки и ее расположение, площадь горения, размеры здания (площадь пола, высота помещений и т.д.) и интенсивность газообмена (размеры и расположение проемов).

Кривая изменения температуры внутреннего пожара во времени показана на рис.1.9. 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 значения и особенности, введено понятие стандартной температурной кривой (рис.18.), обобщающей наиболее характерные особенности изменения температуры внутренних пожаров.





Рис. 1. 8. Рис. 1. 9.

Рис.1. 8. Изменение температуры внутреннего пожара во времени 1-кривая конкретного пожара; 2-стандартная температурная кривая.

Рис.1.9. Изменение температуры внутреннего пожара в зависимости от вида горючего материала и величины пожарной нагрузки (Fпр / Fпола-0,16):1-резина,100кг/м2; 2-древесина, 100кг/м2; 3-каучук, 50кг/м2; 4-резина, 50кг/м2; 5-древесина, 50кг/м2; 6-фенопласты, 50кг/м2; 7-бумага, 50кг/м2. Стандартная температурная кривая описывается уравнением:

=345 lg (8τ + 1) или =500 τ 0.15

На рис.1.9. показана зависимость температуры пожара от вида горючего материала и величины пожарной нагрузки при определенных условиях газообмена. Из графика видно, что с увеличением пожарной нагрузки время достижения максимальной температуры возрастает.

Температура пожара является функцией его остальных параметров и, в частности, интенсивности газообмена. Интенсивность газообмена внутреннего пожара определяется, с одной стороны, конструктивными особенностями здания: высотой проема, (Hпр) или площадью оконных проемов (Fпр.) и их расположением, площадью пола помещения, размерами самого пожара, в частности его площадью (Sп.).

Соотношение между ними и площадью (Sп./ Fпола; Fпр/ Sп; Fпр/ Fпола) определяют скорость роста и абсолютное значение массовой скорости выгорания, полноту горения и, следовательно, температуру пожара. Массовая скорость выгорания горючих материалов в условиях внутреннего пожара повышается с увеличением интенсивности газообмена, а затем некоторое время остается постоянной. Однако зависимость абсолютного значения температуры от интенсивности газообмена имеет другой вид. Это обусловлено следующими обстоятельствами. Воздух, поступающий при газообмене в помещение, разделяется как бы на две части, Одна часть воздуха активно поддерживает и интенсифицирует процесс горения, другая часть вовлекается в движение внутренними конвективными токами и в зону горения не поступает. Последняя будет разбавлять продукты горения в объеме помещения и тем самым снижать их температуру. Количество воздуха, не участвующего в процессе горения, учитывается коэффициентом избытка воздуха для объема, данного помещения.

На рис.1.10. приведена зависимость температуры пожара от параметров проема, определяющих газообмен: Fпр.. Из графика видно, что приток воздуха в помещение, где происходит пожар, увеличивает его температуру при неизменной площади пола и величине пожарной нагрузки. При условиях газообмена, близких к открытым пожарам, когда массовая скорость выгорания не зависит от размеров проемов, температура пожара достигает максимума и почти такая же, как при открытом пожаре.

Влияние соотношений F1/ Sп. и Sп./ Fпола на температуру пожара показано на рис.1.11. Из графика видно, что увеличение соотношения F1/ Sп. ведет к увеличению скорости роста температуры и ее максимума, а уменьшение этого отношения резко увеличивает продолжительность пожара.



Рис. 1. 10. Рис. 1. 11.

Рис.1.10. Влияние газообмена на температуру внутреннего пожара.

Рис.1.11. Изменение температуры внутреннего пожара в зависимости от F1/Sп. и Sп./Fпола: 1- F1/Sп=1/5;2- F1/Sп=1/7;3,4,5-F1/Sп=1/10;6 – стандартная температурная кривая.

Существенное влияние на температурный режим пожара оказывает высота помещения. На рис.1.12. приведен график изменения температуры пожара в помещениях различной высоты, из которого следует, что 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.

Из приведенных данных следует, что по интенсивности газообмена, определяющего скорость роста и максимальное значение температуры пожаров, все помещения можно разделить на две группы. Помещения, у



которых соотношение относятся к помещениям с низкотемпературным режимом пожаров, т.е. для этой группы помещений развитие процесса горения, а, следовательно, и интенсивности тепловыделения, сдерживают поступление воздуха и в объем самого помещения, и в зону горения.



Рис. 1. 12.

Зависимость температуры внутреннего пожара от высоты помещения:

1-Hп=3,2 м; 2-Hп=6,4м;

Помещения, у которых отношение относятся к помещениям с высокотемпературным режимом пожаров, т.е. в этих помещениях процесс горения развивается так же, как в условиях открытого пожара или близких к ним. Изменение температуры пожаров во времени, характерное для помещения с низкотемпературным режимом, соответствует кривой 4 (рис.1.11.), а с высокотемпературным режимом - кривой 6, которая является стандартной температурной кривой. Из рис.1.12. следует, что различие температур пожара в помещениях с низкотемпературным и высокотемпературным режимами в среднем составляет 200-250 °С, При этом необходимо иметь в виду, что такая же картина может сохраниться, когда горючие материалы с высокой теплотворной способностью горят в помещениях с низкотемпературным режимом, а горючие материалы с низкой теплотворной способностью горят в помещениях с высокотемпературным режимом.

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. Без учета начального теплосодержания горючих материалов и воздуха, на данный момент времени, он может быть представлен следующим уравнением:

Qп. = Q`п.г. + Q``п.г. + Qкон. + Qг.м + Qизл.,

где Qп. – тепло, выделяющееся на пожаре, кДж; Q`п.г – тепло, содержащееся в продуктах горения, удаляющихся из помещения, где произошел пожар, кДж; Q``п.г – тепло, содержащееся в продуктах горения, находящихся в помещении, кДж; Qкон - тепло, поступающее к строительным конструкциям и оборудованию конвекцией и излучением, кДж; Qг.м - тепло, поступающее к горючим материалам конвекцией и излучением, кДж; Qизл. - тепло, излучаемое из зоны горения за пределы помещения, где произошел пожар, через проемы и обрушения, кДж.

Все величины, входящие в это уравнение, переменны во времени. Они зависят от вида горючего материала, его количества, площади пожара и многих других параметров. Например, Q``п.г + Qг.м + Qкон + Qизл изменяется в пределах 10-80% всего выделяющегося тепла и зависит от условий газообмена и продолжительности горения. Как показывает практика, Qизл составляет 3-4% Qп; Qкон - 6-8% Qп; Qг.м - 1,5-3% Qп, т.е. примерно 85-90% всего выделяющегося тепла на внутреннем пожаре идет на нагрев продуктов горения.

Величины Q`п.г и Qизл не приводят к повышению температуры в зоне пожара, так как в обоих случаях тепло уходит за пределы помещения.

Qг.м -тепло, идущее на нагрев горючего материала как горящего, так и подготавливаемого к горению, оно способствует интенсификации и распространению пожара. Количественно эта величина в общем балансе тепла мала (не превышает 3% от Qп), но качественно этот тепловой поток - один из самых опасных. Так, сведение Qг.м к нулю практически приводит к ликвидации горения.

Qкон - также очень опасный тепловой поток, так как повышение температуры несущих элементов конструкции приводит к резкому снижению их механической прочности, потере устойчивости и обрушению.

Q``п.г - это тепло, которое, выделившись в зоне горения, распределяется по всему помещению и определяет температуру пожара.

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.

Тепло, передаваемое из зоны горения конвекцией при горении жидких горючих веществ, 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 направлениям будут неравноценны. Значение величины и направления суммарных тепловых потоков позволит определить не только соответствующие зоны пожара, но и доминирующие направления, и интенсивность распространения пожара. Распределение температуры неравномерно по объему и нестационарно во времени.

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.

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. 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.

Очевидно, что при наличии расчетных методов, учитывающих неравномерность распределения температуры в объеме помещения, задача определения безопасных условий тактико-технических действий существенно облегчалась бы.

Линейная скорость распространения горения – Vл [м/мин], [м/сек]. Под этим параметром понимают дальность распространения фронта пламени по поверхности горючего материала в единицу времени. Линейная скорость распространения горения определяет площадь пожара. Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от способности к воспламенению и начальной температуры, от интенсивности газообмена на пожаре и направленности конвективных газовых потоков, от степени измельченности горючих материалов, их пространственного расположения и других факторов.

Линейная скорость распространения горения непостоянна во времени, поэтому в практических расчетах пользуются средними значениями Vл, которые являются величинами весьма приближенными.

Наибольшей Vл обладают газы, поскольку в смеси с воздухом они уже подготовлены к горению и для его продолжения, если горение возникло, затрачивается тепло на нагрев смеси только до температуры воспламенения.

Линейная скорость распространения горения для жидкостей в основном зависит от их начальной температуры. Особенно резкое возрастание Vл наблюдается при нагреве горючих жидкостей до температуры вспышки, так как наибольшее значение линейной скорости для горючих жидкостей наблюдается при температуре воспламенения и равно скорости распространения горения по паровоздушным смесям.

Наименьшей линейной скоростью распространения горения обладают твердые горючие материалы, для подготовки к горению которых требуется больше тепла, чем для жидкостей и газов. Линейная скорость распространения горения твердых горючих материалов зависит почти от всех перечисленных факторов, но особенно от их пространственного расположения. Например, распространение пламени по вертикальным и горизонтальным поверхностям может отличаться в большую сторону в 5-6 раз, а распространение пламени по вертикальной поверхности снизу вверх и сверху вниз приблизительно в 10 раз. Линейная скорость распространения горения по горизонтальной поверхности наиболее часто используется в расчетах.

ПОЖАРНАЯ НАГРУЗКА

Основным фактором, определяющим параметры пожара, является вид и величина пожарной нагрузки. Под пожарной нагрузкой объекта понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, приходящихся на 1 м2 площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытой площадке:

Pг.н. = (1.7.)

Где Pг.н. - пожарная нагрузка; Р - масса горючих и трудногорючих материалов, кг; F - площадь пола помещения или открытой местности, м2.

В пожарную нагрузку помещений, зданий и сооружений входят не только оборудование, мебель, продукция, сырье и т.д., но и конструктивные элементы зданий, изготовленные из горючих или трудногорючих материалов, т.е. стены, пол, потолок, оконные переплеты, двери, стеллажи, перекрытия, перегородки и т.д. Пожарная нагрузка в помещениях делится на постоянную (горючие и трудногорючие материалы строительных конструкций, технологическое оборудование и т.п.) и временную (сырье, готовая продукция, мебель и т.п.). Пожарная нагрузка помещения определяется как сумма постоянной и временной нагрузок.

В зданиях пожарная нагрузка для каждого этажа определяется отдельно. Масса горючих элементов чердачного перекрытия и покрытия включается в пожарную нагрузку чердака. Величина пожарной нагрузки для некоторых помещений принимается следующей:

- для жилых, административных и промышленных зданий величина пожарной нагрузки не превышает 50 кг/м2 (если основные элементы зданий негорючие);

- средняя величина пожарной нагрузки в жилом секторе составляет для однокомнатных квартир 27 кг/м2, для двухкомнатных - 30 кг-/м2, для трехкомнатных - 40 кг/м2;

- в зданиях III степени огнестойкости пожарная нагрузка составляет не менее 100 кг/м2;

- в производственных помещениях, связанных с производством и обработкой горючих веществ и материалов, пожарная нагрузка составляет от 250 до 500 кг/м2; ,

- в складских помещениях, сушилках и т.п. пожарная нагрузка достигает 1000-1500 кг/м2;

- в помещениях, в которых расположены линии современных технологических процессов и в высокостеллажных складах она составляет 2000-3000 кг/м2.

Для твердых горючих материалов важное значение имеет структура пожарной нагрузки (т.е. ее дисперсность) и характер ее пространственного размещения (плотно уложенными рядами, отдельными штабелями или пачками, сплошное расположение или с разрывом, горизонтальное, наклонное, вертикальное и т.д.). Например, одни и те же картонные коробки с обувью или рулоны (тюки) ткани, уложенные горизонтально на полу склада подвального типа и на стеллажах складов высотой 8-16 м и более дадут принципиально различную картину динамики пожара. Во втором случае пожар будет развиваться и распространяться в 5-10 раз быстрее, чем в первом. Другой пример: листовая бумага и обои, как правило, выгорают полностью, по всей поверхности на ранних стадиях пожара. В то же время рулоны бумаги почти не горят. Горение рулонов возможно только после продолжительного прогрева их до температуры, значительно превышающей температуру начала пиролиза бумаги. Из примеров видно, как интенсивность горения зависит от относительной площади свободной поверхности горючего материала.

Степень достаточной "открытости" для горения зависит от размеров самой поверхности горючего материала, интенсивности газообмена и др. Для спичек зазор в 3 мм достаточен, чтобы каждая спичка горела со всех сторон, а для деревянной плиты размером 2000 х 2000 мм зазор в 10-15 мм недостаточен для свободного горения. На практике свободной считают поверхность, отстоящую от другой близлежащей поверхности на расстоянии 20—50 мм. Для учета свободной поверхности пожарной нагрузки введен коэффициент поверхности горения Кп. Коэффициентом поверхности горения называют отношение площади поверхности горения Fп.г к площади пожара Sп :

Кп. =

При горении жидкостей в резервуарах Кп. равен единице. При горении твердых материалов Кп. больше единицы. По этой причине для одного и того же вида твердого горючего материала, например, древесины, почти все параметры пожара будут различными в зависимости от Кп. (горение бревен, досок, стружки).

Для большинства видов пожарной нагрузки величина Кп. не превышает 2-3, редко достигая 4-5. Коэффициент поверхности горения определяет фактическую величину площади горения, массовую скорость выгорания, интенсивность тепловыделения на пожаре, теплонапряженность зоны горения, температуру пожара, скорость его распространения и другие параметры пожара.

Скорость выгорания горючих веществ и материалов.

Под скоростью выгорания понимают потерю массы материала (вещества) в единицу времени при горении. Процесс термического разложения сопровождается уменьшением массы вещества и материалов, которая в расчете на единицу времени и единицу площади горения квалифицируется как массовая скорость выгорания, кг/(м2∙с).

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.

Интенсивность газообмена - Iг кг/(м.2с). Интенсивностью газообмена называется количество воздуха, притекающее в единицу времени к единице площади пожара. Различают требуемую интенсивность газообмена – Iтрг, фактическую - Iфг. Требуемая интенсивность газообмена показывает, какое количество воздуха должно притекать в единицу времени к единице площади пожара для обеспечения полного сгорания материала. Поскольку полное горение в условиях пожара практически никогда не достигается, то IтрГ характеризует удельный расход воздуха, при котором возможна максимальная полнота сгорания горючего материала. Фактическая интенсивности газообмена характеризует фактический приток воздуха на пожаре, а, следовательно, полноту сгорания, плотность задымления, интенсивность развития и распространения пожара и другие параметры. Интенсивность газообмена относится к внутренним пожарам, где ограждающие конструкции ограничивают приток воздуха в объем помещения (а следовательно, и в зону горения), но проемы в ограждающих конструкциях позволяют определить количество воздуха, поступающего в объем помещения. На открытых пожарах воздух поступает из окружающего пространства непосредственно в зону горения и расход его остается неизвестным.

Интенсивность или плотность задымления – Iz. Эти параметры пожара характеризуются ухудшением видимости и степенью токсичности атмосферы в зоне задымления. Ухудшение видимости при задымлении определяется плотностью, которая оценивается по толщине слоя дыма, через который не виден свет эталонной лампы, или по количеству твердых частиц, содержащихся в единице объема, и измеряется в г/м.3

Данные о плотности дыма, образующегося при горении веществ, содержащих углерод, приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2.

Наименование

дыма Плотность дыма,

г./м3 Видимость предметов, освещаемых лампой в 21 свечу, м

Дым плотный Более 1,5 До 3

Дым средней плотности От 0,6 до 1,5 От 3 до 6

Дым слабой плотности От 0,1 до 0,6 От 6 до 12

Теплота пожара - Qп [кДж/с]. Теплота пожара характеризует, какое количество тепла выделяется в зоне горения в единицу времени.

Qп = β (1. 9.)

Где: β- коэффициент химического недожога; - приведенная массовая скорость выгорания, кг/(м.2 с); - площадь пожара, м2; - теплота сгорания, кДж/кг.

Приведенная теплота пожара Q`п [кДж/(м2с)] показывает, какое количество тепла выделяется в единицу времени с единицы площади пожара и определяется по формуле:

Q`п = β (1.10.)

Коэффициент химического недожога для веществ и материалов выбирается в зависимости от количества воздуха ,необходимого для полного сгорания единицы массы горючего:

при v0в β

>10нм3/кг 0,8-0,9

~5 нм3/кг 0.9-0.95

<5 нм3/кг 0.95-0.99



1.4. Классификация пожаров

Под классификацией пожаров с точки зрения пожарной тактики понимается объединение сходных, однородных и разделение разнородных признаков, присущих параметрам пожаров, содержанию и особенностям тактико-технических действий по их локализации и ликвидации.

Рассматриваемая ниже классификация пожаров носит условный характер и сделана с точки зрения пожарной тактики для исследования и изучения способов и приемов тактико-технических действий на пожарах.

По условиям газообмена и теплообмена с окружающей средой все пожары разделяются на две группы: на открытом пространстве и в ограждениях.

Пожары на открытом пространстве условно могут быть разделены на три вида: распространяющиеся, нераспространяющиеся (локальные), массовые.

Распространяющимися называются пожары с увеличивающимися размерами (ширина фронта, периметр, радиус, протяженность флангов пожара и т.д.). Пожары на открытом пространстве распространяются в различных направлениях и с разной скоростью в зависимости от условий теплообмена, величины разрывов, размеров факела пламени, критических тепловых потоков, вызывающих возгорание материалов, направления и скорости ветра и других факторов.

Преобладающее направление распространения фронта пожара формируется в зависимости от распределения горючих материалов или объектов на площади, а также от направления и скорости ветра, т. е. от параметров окружающей среды. Границы пожара формируются в процессе его развитии и зависят от перечисленных выше факторов.

Нераспространяющимися (локальными) называются 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, например, из достаточно мощного очага горения огонь может распространяться в результате переброса искр и головней в сторону негорящих объект по направлению ветра. Такой механизм характерен для крупных пожаров лесоскладов, в сельской местности, на открытых складах различных материалов, в районах старой 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 па нефтескладах перерастают в распространяющиеся. Распространение огня 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 твердых и жидких горючих материалов, в лесных массивах, сельских населенных пунктах и рабочих поселках, застроенных зданиями IV и V степени огнестойкости.

Массовый пожар - это совокупность сплошных и отдельных пожаров в зданиях или на открытых крупных складах различных горючих материалов. Под отдельным пожаром подразумевают пожар, возникший в каком-либо отдельном объекте. Под сплошным пожаром подразумевается одновременное интенсивное горение преобладающего числа объектов на данном участке. Сплошной пожар может быть распространяющимся и нераспространяющимся. Преобладающее направление, по которому огонь распространяется с наибольшей скоростью, называется фронтом сплошного пожара. При усилении ветра от умеренного до очень сильного (18 -20 м/с) скорость распространения фронта сплошного пожара увеличивается в два-три раза. Нераспространяющийся сплошной пожар возникает в результате образования общей зоны газификации горючих материалов и конструкций горящих зданий и сооружений. В безветренную погоду или при слабом ветре отдельные пожары сливаются в единый гигантский турбулентный факел пламени с мощной конвективной колонкой. Огневой шторм - особая форма нераспространяющегося сплошного пожара. Характерные его признаки: восходящий поток продуктов сгорания и нагретого воздуха; приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 14 м/с по направлению к границам огневого шторма.

Пожары в ограждениях различают двух видов: открытые и закрытые. Каждый вид подразделяется на группы в зависимости от помещений и горючих материалов.

Открытые пожары развиваются при полностью или частично открытых проемах (ограниченная вентиляция). Они характеризуются высокой скоростью распространения горения с преобладающим направлением в сторону открытых, хотя бы и незначительно, проемов и переброса через них факела пламени. Вследствие этого создается угроза перехода огня в верхние этажи и на соседние здания (сооружения). При открытых пожарах скорость выгорания материалов зависит от их физико-химических свойств, распределения в объеме помещения и условий газообмена.

Открытые пожары обычно подразделяют на две группы. К первой группе относятся пожары в помещениях высотой до 6 м, в которых оконные проемы расположены па одном уровне и газообмен происходит в пределах высоты этих проемов через общий эквивалентный проем (жилые помещения, школы, больницы, административные и им подобные помещения). Ко второй группе относятся пожары в помещениях высотой более 6 м, в которых проемы в ограждениях располагаются на разных уровнях, а расстояния между центрами приточных и вытяжных проемов могут быть весьма значительными. В таких помещениях и частях здания наблюдаются большие перепады давления по высоте и, следовательно, высокие скорости движения газовых потоков, а также скорость выгорания пожарной нагрузки. К таким помещениям относятся машинные и технологические залы промышленных зданий, зрительные и сценические комплексы театров и т. д.

Закрытые пожары протекают при полностью закрытых проемах, когда газообмен осуществляется только вследствие инфильтрации воздуха и удаляющихся из зоны горения газов через неплотности в ограждениях, притворах дверей, оконных рам, при действующих системах естественной вытяжной вентиляции без организованного притока воздуха, а также в отсутствии систем вытяжной вентиляции. Экспериментально установлено, что при закрытых пожарах (в помещениях) скорость выгорания наиболее распространенных горючих материалов не зависит от их физико-химических свойств, распределения в объеме помещения и полностью лимитируется расходом воздуха, поступающего через щели и неплотности. Исключение составляют особо опасные горючие кислородсодержащие материалы (целлулоид, кинопленка на горючей основе, хлопок, порох и др.), а также некоторые синтетические полимерные материалы, содержащие легколетучие компоненты. Скорость выгорания таких веществ и материалов очень высока и может протекать либо без доступа кислорода, либо при ограниченном доступе. Закрытые пожары могут быть разделены на три группы: в помещениях с остекленными оконными проемами (помещениях жилых и общественных зданий); в помещениях с дверными проемами без остекления (склады, производственные помещения, гаражи и т. д.); в замкнутых объемах без оконных проемов (подвалах промышленных зданий, камерах холодильников, некоторых материальных складах, трюмах, элеваторах, бесфонарных зданиях промышленных предприятий).

В каждой группе пожарная нагрузка может быть сосредоточенной или рассредоточенной с различной высотой слоя и плотностью распределения материалов.

Другим общим признаком пожаров является вид горючих веществ и материалов, которые подразделяются на несколько классов (ГОСТ 27 331)

А - горение твердых веществ:

А1 - горение твердых веществ, сопровождаемое тлением (древесины, бумаги, угля, текстильных изделий);

А2 - горение твердых веществ, не сопровождаемых тлением (пластмассы);

В -горение жидких веществ;

В1 - горение жидких веществ, нерастворимых в воде (бензин, эфир), а также сжигаемых твердых веществ (парафин);

В2 - горение жидких веществ, растворимых в воде (спирты, метанол);

С - горение газообразных веществ (бытовой газ, водород);

Д - горение металлов;

Д1 - горение легких металлов, за исключением щелочных (алюминия, магния, и их сплавов);

Д2 - горение щелочных и других подобных металлов (калий, натрий);

Д3 - горение металлосодержащих соединений металлоорганических соединений, гидридов металлов).

2. Динамика развития пожаров в ограждениях

2.1. Взаимодействие пламени пожара с границами горящих помещений

Для неограниченного пламени пожара отсутствуют физические преграды, ограничивающие вертикальное движение или мешающие захвату воздушных масс на границе пламени (т. е. система является симметричной). Если источник пожара находится в окрестности стены или в углу, то ограничения свободного доступа воздуха будут иметь существенные последствия. У факела, формируемого восходящими потоками, падение температуры по высоте будет происходить значительно медленнее, так как скорость перемешивания с холодным воздухом окружающей среды будет значительно меньше, чем в случае неограниченного пожара. В случае пожара около невозгораемой стены распространение пламени будет происходить в аналогичных условиях: пламя стремится распространиться на достаточно большую площадь, позволяющую захват воздуха, обеспечивающего сгорание паров. По-видимому, влияние этого явления на видимую высоту пламени не получило достаточной теоретической оценки. Однако воздействие этого явления на температуры, которые достигаются на потолке помещения, были довольно детально рассмотрены. Следует отметить, что если приток воздуха в диффузионное пламя не будет симметричным, то в таком случае пламя будет отклоняться к ограничивающей его распространение стене (стенам), что обусловлено однонаправленным воздушным потоком, устремленным в пламя (рис.2.1.).



Рис. 2. 1.Направление пламени в окрестности вертикальной преграды, образованном пересечением двух стен.

Благодаря этому происходит ускорение процесса распространения восходящего пламени на наклонные и вертикальные возгораемые поверхности, а также переброс пламени с горящих предметов на вертикальные поверхности.

Если распространение пламени пожара вверх ограничено потолком, то в таком случае горячие газы будут отклоняться, образуя горизонтальные припотолочные струи (Рис.2.2.). Характер этого процесса может служить объяснением механизма срабатывания пожарных извещателей, укрепленных на потолке, к которым пристеночными струями доставляются продукты сгорания.

Установлено, что в любой точке на расстоянии (по радиусу) от оси пламени пожара температура по вертикали распределялась таким образом, что максимум приходился на близкую окрестность потолка при Y > 0,01 Н ( рис .2.2.).Ниже этого уровня температура быстро падает до температуры окружающей среды при Y>0,125 Н. Эти цифры справедливы лишь при горизонтальном перемещении газов и при условиях, если статический слой горячих газов не накапливается под потолком.



Рис. 2. 2. Пламя пожара и его взаимодействие с потолком

1-припотолочный слой; 2-пламя пожара; 3-штабель горючего.

Эти условия в первом приближении соблюдаются, если пожар возник на расстоянии 3 Н от ближайшей вертикальной преграды. Однако, если ограничения распространению пламени происходят у самой стены или в углу, то для соблюдения этого условия протяженность свободного потолка по горизонтали от точки столкновения факела с потолком должна быть гораздо большей.



Расстояние по радиусу от оси факела, м.

Рис. 2. 3. Температура газа в окрестности потолка для крупномасштабного пожара(Qп = 20МВт) при различных высотах потолка (см. рис.2.2).

Заметьте, что эти формулы вряд ли можно применить к пятиметровым потолкам из-за соударения пламени с потолком [8] 1-высота потолка, м.

Если пожар развивается у стены или в углу, то в этом случае температура будет более высокой. Это объясняется ограничением потока горючих газов под потолком (рис.2.3).

При достаточно низких потолках (или при достаточно мощном пожаре), когда происходит непосредственное соударение пламени с потолком, имеет место не только отклонение пламени в горизонтальном направлении (образование припотолочной струи), но и значительное расширение пламени из-за резкого уменьшения скорости захвата воздуха. По существу это обусловлено достигнутой, относительно устойчивости, конфигурацией, т.е. благодаря восходящему потоку горячих газов через холодный воздух.



Рис. 2. 4. Отклонение пламени под моделью потолка коридора (продольное сечение), где показано расположение воображаемого источника (а). Значениям Т1 и Т2 обозначены места сечений, по которым на рис.2.5. представлено распределение температур по вертикали; поперечное сечение А-А (б). Изображение дано не в масштабе.

Перепад плотности противодействует процессу перемешивания, и, следовательно, это задерживает сгорание паров горючего. Распространение пламени под потолком может, оказаться важным этапом нарастания пожара в замкнутых помещениях.

Возникновение и поведение пламени в большой мере зависит от высоты потолка над пламенем(h на рис.2.4.) и от скорости истечения газов: таким образом, чем больше происходит захват воздуха в вертикальной части пламени, тем ограниченней развивалась горизонтальная часть пламени, и тем ближе к потолку происходило горение. В иных условиях, а именно, при большой подаче горючего или при низком потолке (малая h) было установлено, что горящий богатый горючим слой распространялся к концу коробчатого канала, причем область, охваченная пламенем, приходилась на нижнюю границу. Разница между двумя этими альтернативными режимами горения четко видна на рис.2.5., где показаны распределения температур по высоте под потолком на расстоянии 2 и 5,2 м от закрытого конца канала (см. рис.2.4.).



Рис.2. 5. Распределение температур по вертикали под потолком коридора горизонтально распространяющихся пламен бедной (обозначенной темными и светлыми треугольниками) и богатой горючей смеси (обозначенной темными и светлыми квадратами).

1-относится к сечению, удаленному на расстоянии 2 м от вертикального пламени пожара, Т1 (рис.2.4.);

2-относится к сечению, удаленному на расстоянии 5,2 м от оси вертикального пламени пожара, Т2 (рис.2.4.)

Поведение пламени под невоспламеняющимися потоками, можно связать с некоторой “срезанной высотой” hс показанной на рис.2.6.



Рис. 2. 6. Отклонение пламени под потолком, что иллюстрирует понятие "срезанной высоты”.

Точкой А обозначено расположение вершины пламени при отсутствии потолка, точкой В указана точка предельного отклонения пламени под потолком.

2.2. Развитие пожара до полного охвата пламенем закрытого помещения

Понятие пожара в закрытом помещении используется для описания пожара, который ограничен комнатой или аналогичным закрытым помещением внутри здания. Безусловно, важную роль в развитии рассматриваемого явления играют общие размеры помещения. Характер пожара в вытянутых помещениях или в весьма значительных пространствах (>1000 м³) будет зависеть в большей мере от геометрии ограждения.

В начальный период, следующий за зажиганием, характер пожара будет аналогичен характеру пожара в условиях открытого пространства. При наличии возможности нарастания огня, что может быть обусловлено либо распространением пламени над вспыхнувшим предметом, либо распространением пламени на соседние объекты, пожар достигнет этапа, на котором на развитие пожара начнет влиять ограничение, накладываемое конечностью пространства помещения. При достаточной вентиляции помещения, позволяющей обеспечивать дальнейшее разрастание масштаба пожара, его дальнейший характер может быть описан с помощью схемы зависимости средней температуры внутри помещения от времени (рис.2.7.). (Полезнее и более реальным оказался бы график зависимости полной скорости горения от времени, хотя форма его была бы подобной форме графика, представленного на рис. 2.7.).



Рис. 2. 7. Развитие пожара в помещении, выраженное в виде зависимости средней температуры газа от времени. Пунктирной линией обозначено уменьшение горючего материала перед достижением полного охвата помещения пламенем 1 - период нарастания;

2 - полный охват помещения пламенем; 3 - полностью развитый пожар; 4- период затухания пожара

Чисто схематически рис. 2.7. показывает, что пожар в помещении можно представить тремя этапами.

Этап нарастания или начальный этап пожара до полного охвата помещения пламенем; на этом этапе средняя температура незначительна, и пламя существует в окрестности очага.

Этап полностью развитого пожара или пожара, полностью охватившего помещение; на этом этапе горят все горючие предметы в помещении, пламя заполняет весь объем.

Этап затухания, на этом этапе пожара средняя температура снижается до уровня, который составляет 80 % пикового значения.

Несмотря на низкую среднюю температуру на первом этапе пожара, внутри и вокруг зоны горения местные температуры достигают значительного уровня. В течение периода нарастания, пожар увеличивает свои размеры, сначала достигая, а затем, проходя момент, при котором значительную роль начинает играть взаимодействие с границами помещения. Переход к полностью развитому пожару (этап 2) назван этапом полного охвата помещения пламенем, при этом пламя быстро распространяется от области местного горения на все горючие поверхности внутри помещения (объема). В обычных условиях переход этот непродолжителен по сравнению с длительностью основных этапов пожара, но он часто рассматривается как поворотное событие, подобное тому явлению, каким является зажигание.

На этапе полностью развитого пожара интенсивность тепловыделения достигает максимума и угроза соседним помещениям и объектам наибольшая. Пламя может вырываться через окна, двери и технологические проемы, что приводит к распространению пожара на остальную часть здания. Это распространение может носить внутренний (через открытые дверные проемы), либо внешний характер (через окна). Кроме очевидной угрозы жизни оставшимся в здании людям на данном этапе может произойти разрушение конструкций, что в свою очередь может привести либо к частичному, либо полному обрушению здания. В период охлаждения (этап 3) интенсивность горения уменьшается по мере того, как в составе горючих веществ все меньше и меньше будет оставаться летучих продуктов. Это приведет к тому, что пламя прекратится, образовав после себя массу тлеющих в золе углей, которые будут продолжать гореть в течение некоторого времени, в результате чего будут поддерживаться высокие местные температуры.

Понимание характера этапа пожара до полного охвата пламенем помещения имеет прямое отношение к обеспечению безопасности людей, находящихся в здании. Если пожаром полностью охвачено одно помещение, то создается непосредственная угроза для тех людей, которые находятся в остальной части здания. Значение различных событий последовательно происходящих во время пожара, можно представить в форме неравенства:

(2.1.)

Где: - время, прошедшее с момента воспламенения до момента, когда пожар был обнаружен; - длительность задержки, т.е. время от момента, когда пожар был замечен, до момента начала эвакуации людей; — время, необходимое для перехода в безопасное место; - время (от момента воспламенения), за которое пожар принимает такие размеры, которые делают условия пребывания человека в рассматриваемом месте неприемлемыми.

Время до момента автоматического обнаружения пожара () можно уменьшить, причем в некоторых случаях весьма значительно, тогда успех эвакуации зависит от нарастания параметров опасных факторов пожара, т.е. от .

Таким образом, время полного охвата помещения пламенем является важным фактором определения пожароопасности данного помещения. Чем больше это время, тем больше шансов для своевременного обнаружения пожара и принятия мер по его ликвидации (как вручную, так и с помощью автоматических средств), а также для эвакуации людей в безопасное место.

После того, как локальное воспламенение перешло в устойчивое горение, дальнейший процесс может пойти по одному из трех направлений.

Загоревшийся предмет сгорит полностью, и пожар прекратится, не распространившись на другие изделия из горючего материала, это имеет место, в частности, при условии, если первый загоревшийся предмет находится в изолированном положении.

При недостаточной вентиляции пожар может автоматически прекратиться, или горение будет происходить с такой малой скоростью, которая диктуется поступлением кислорода.

При достаточном количестве горючего материала и притоке свежего воздуха, пожар может полностью охватить пламенем помещение (объем) комнаты, когда горят все поверхности горючих материалов.

Для большинства горючих веществ и материалов приблизительно 30 % выделяемого пламенем тепла приходится на излучение в окружающую среду, а остальная часть тепла рассеивается за счет конвекции в восходящей струе газа или дыма. Если объект горит в помещении, это тепло не полностью теряется средой, окружающей горючий материал, так как поток дыма и газов отклоняется и скапливается под потолком, который в результате этого нагревается. Если размер площади пожара возрастает настолько, что высота пламени превысит высоту помещения, произойдет расширение пламени до припотолочной струи, что приведет к резкому увеличению теплоотвода к потолку. Это в свою очередь вызовет все возрастающий обратный лучистый тепловой поток от потолка к горючему, так как температура потолка увеличивается. Но слой раскаленного дыма и газов, образовавшихся на раннем этапе пожара, будет накапливаться под потолком и излучать тепло на расположенные внизу объекты со все возрастающей интенсивностью, так как концентрация дыма, толщина слоя и температура будут увеличиваться. В результате этого скорость горения начнет увеличиваться, нарастающая интенсивность лучистого теплового потока, исходящего от припотолочного слоя, будет способствовать распространению пламени за пределы первоначального загоревшегося объекта; рядом расположенные предметы в свою очередь расширят область горения. Максимальная интенсивность горения в ограждениях в три раза превышает значение этой величины при пожаре на открытом месте. При этом время достижения максимума в три раза меньше срока достижения минимума интенсивности при горении на открытом месте. Например, интенсивность горения при пожаре спирта в малом ограниченном пространстве может достигать восьмикратного увеличения по сравнению со значением аналогичной величины для пожара на открытом пространстве.

Принимая во внимание, что ряд признаков определяют начало полностью развитого пожара, понятие полного охвата помещения пламенем можно сформулировать следующим образом:

- переход от локального пожара, к пожару по всему помещению, когда горят все горючие поверхности (пожар, регулируемый пожарной нагрузкой);

- переход от пожара, который регулируется расходом горючего к пожару, который регулируется интенсивностью вентиляции помещения (пожар, регулируемый его вентиляцией);

- внезапное проникание пламени через незагоревшиеся газы и пары, скопившиеся под потолком.

Следует подчеркнуть, что явление полного охвата помещения пламенем надо рассматривать как переход от одного состояния к другому, а не как точное обозначенное изолированное событие.

Во время начального этапа пожара, предшествующего полному охвату помещения пламенем, пожар развивается от места его зарождения, причем процесс горения первоначально проходит так, как это имеет место на открытом месте, но постепенно на ход этого процесса все больше и больше начинает влиять обратный тепловой поток, исходящий из верхних областей помещения. Увеличение интенсивности лучистого теплового потока, действующего на нижние области помещения, в конце концов вызывают быстрое распространение пламени по всем воспламеняющимся поверхностям, и как только это случится, принято считать, что наступил полный охват помещения (ограждения) пламенем.

Длительность начального этапа пожара до полного охвата помещения пламенем обуславливает обеспечение безопасности людей, поэтому существенное внимание должно уделяться параметрам горючих веществ и материалов и условиям вентиляции, которые влияют на скорость нарастания опасных факторов пожара.

Вот некоторые из них:

1. Влияние формы помещения на значение величины незначительно.

- время, находимое для того, чтобы пламя охватило верхнюю поверхность горючей нагрузки в ограждении.

2. несколько зависит от размера вентиляционного проема и непрерывности (в геометрическом смысле) очагов пожара.

3. В большей степени зависит от положения и площади сечения источника зажигания, высоты очага пожара и свойств материала облицовки стен и потолка.

Рассмотрим факторы, имеющие влияние первого порядка на процессы, протекающие на пожаре:

а. Источник зажигания. Время охвата помещения пламенем уменьшается при центральном расположении источника зажигания, так как площадь, охваченная пожаром, на начальном его этапе в этом случае нарастает быстрее. Подобно этому, большая площадь сечения источника зажигания сокращает время , так как в момент зарождения пожара в процессе горения вовлечена и большая площадь очага пожара.

б. Высота очага горючего материала. При высоком расположении очага пожара, пламена достигают потолка быстрее, тем самым, способствуя распространению пожара на раннем этапе по возгораемым поверхностям.

в. Средняя плотность горючего материала. По штабелям с большим шагом расположения брусьев в рядах, пожар распространяется быстрее, так как диаметр пожара увеличивается с большей скоростью и полный охват помещения пламенем наступает гораздо раньше. Применительно к реальному пожару это соответствует распространению пламени между соседними предметами с низкой теплоемкостью.

г. Материал облицовки стен и потолка. Хотя возгораемый облицовочный материал уменьшает время, необходимое для полного охвата помещения пламенем, но это не самая важная переменная. При полномасштабном пожаре в помещении при центральном расположении источника зажигания горючая облицовка стен не охватывается пламенем до тех пор, пока пламя пожара не коснется потолка.

Важно знать факторы взаимного влияния. Самым важным из таких факторов является взаимное влияние положения источника зажигания и характера облицовочного материала. Время полного охвата помещения пламенем резко уменьшается, если облицовочный материал является возгораемым и охватывается огнем в результате непосредственного зажигания от источника воспламенения, расположенного в углу. Аналогично этому имеет место взаимодействие, хотя менее ярко выраженное, между двумя другими переменными: между высотой очага и его средней плотностью.

Дополнительный фактор, который может влиять на время перехода к полному охвату помещения пламенем, является тепловая инерция пола, потолка и стен помещения. Время, необходимое для полного охвата помещения пламенем зависит от плотности материала облицовки стен, как это видно по данным, приведенным в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

Материал поверхности стен Плотность, кг/м³ T охв, мин

Кирпич 1600 23,5

Легкий бетон А 1360 23

Легкий бетон Б 800 17

Асбестовое покрытие 320 8,0²

Волокнистая теплоизоляционная плита ~ 300 6,75

Если предмет, загоревшийся первым, будет не в состоянии выделить (и некоторое время поддерживать) необходимое тепло для обеспечения перехода к полному охвату помещения пламенем, то для доведения пожара до полного охвата помещения пламенем потребуется вовлечение в процесс других очагов пожара. Только таким путем может быть увеличена скорость горения. Процесс возгорание рядом находящегося предмета будет зависеть от расстояния до уже загоревшегося предмета. Он может располагаться достаточно близко и иметь подходящую для непосредственного воздействия пламени конфигурацию, но если это невозможно, то пожар может перекинуться на соседний предмет только за счет теплоизлучения.

Лучистый тепловой поток, рожденный огнем, охватившим обычное обитое кресло, может вызвать возгорание хлопчатобумажной ткани на расстоянии 0,15 м, в то время как горящий гардероб может вызвать возгорание такой же ткани на расстоянии 1,2 м. Огонь не перебросится от изолированного обитого кресла к соседнему, если они будут удалены друг от друга на расстояние более 30 см.

Лучистый тепловой поток, действующий на определенном расстоянии, зависит от интенсивности горения. Быстро горящие предметы могут обеспечить значительные лучистые тепловые потоки на расстоянии до 1 м от передней кромки пламени.



Рис. 2. 8. Нарастание пожара от момента окончания начального периода зарождения пожара () для двух коэффициентов нарастания пожара: 0,1 и 0,01 .

Однако нарастание пожара от первоначально возгоревшего предмета может произойти путем непосредственного распространения огня на соседние предметы. Скорость нарастания пожара частично увеличится, если пожар перекинется на вертикальные поверхности помещения или если существует конфигурация, которая способствует сохранению тепла в окрестности горящих поверхностей, например при перекрестном тепловом излучении. Примерами такой ситуации могут быть возгорание под кроватью, или в углу, или между двумя близко расположенными предметами мебели, такими, как кровать или гардероб. Важную роль могут играть и другие факторы: термопластики могут плавиться и течь, создавая пожары жидких продуктов, которые могут распространиться на другие возгораемые предметы. При определенных условиях загоревшиеся потолочные плиты, изготовленные из расширяющегося полистирола, могут расплавиться и потечь, образуя дождь из горящих капель расплавленного полимерного материала, падающих на поверхности, расположенные ниже. Эти явления вполне понятны, но количественную оценку дать им трудно.

Несмотря на эти неопределенности, было установлено, что скорости развития многих пожаров от первоначального периода зарождения пожара аппроксимируются законом параболы:

(2.2.)

где- коэффициент нарастания пожара, кВт/с2; - длительность первоначального периода зарождения пожара, с.

Схематическое представление об этом можно получить по рис. 2.8. Коэффициент лежит в диапазоне от для очень медленно развивающихся пожаров, до 1 кВт/с2 для очень быстро развивающихся пожаров. Длительность начального периода зарождения будет зависеть от характера источника зажигания и его расположения.

После наступления полного охвата помещения пламенем внешние поверхности всех горючих предметов в помещении, где возник пожар, будут охвачены огнем, интенсивность тепловыделения будет нарастать, достигая максимума, что приведет к высоким температурам (см. рис. 2.8), которые могут достигать 1100°С. Высокие температуры будут поддерживаться до тех пор, пока интенсивность образования воспламеняемых летучих продуктов не начнет уменьшаться в результате истощения горючих веществ. Именно в этот период полностью развитого пожара может произойти обрушение элементов здания, обусловленное значительными термическими напряжениями. Обрушение элементов конструкций может вызвать местное или общее разрушение конструкции здания. Термин «разрушение» относится также к ограждениям помещения, и их разрушение означает возможность переброса пожара в соседние пространства путем проникновения в них пламени или мощных тепловых потоков. По этой причине обоснована концепция разделения здания на пожарные отсеки. Цель такого разделения- удержание пожара в пределах, позволяющих ликвидировать его прибывающими пожарными подразделениями. При таком подходе здание делится на пожарные отсеки, разделенные обычными стенами или противопожарными перегородками, обладающими соответствующей огнестойкостью.

2. 3. Направление распространения пламени

на пожаре

Наибольшая скорость распространения пламени достигается, если пламя распространяется вверх, по направлению ветра (вентиляционного потока), по горючей нагрузке с наибольшим коэффициентом поверхности горения.

Таблица 2.2.

Скорость распространения пламени по полоскам фильтровальной бумаги

Ориентация, град Скорость распространения пламени, мм/с

0 (горизонтально) 3,6

+ 22,5 6,3

+45 11,2

+75 29,2

+90 (вертикально вверх) 46-74 (неустойчивый режим)

С другой стороны, при распространении пламени вниз по колоде перфокарт, скорость распространения пламени менее чувствительна к изменению ориентации поверхности. По мере изменения угла ориентации θ от -30 до 90° (вертикально вниз) скорость распространения пламени оставалась приблизительно постоянной (~1,3 мм/с). Но при изменении θ от -30 до 0°, скорость возросла в 3 раза (рис.2.9). Увеличение скорости распространения при изменении θ от -90 до +90° (вертикально вверх) приводит к пятикратному увеличению скорости распространения пламени для тонких слоев горючих материалов данного типа. Аналогичное поведение установлено для толстых слоев горючих веществ.

Причина такого поведения кроется в изменении характера физического взаимодействия между пламенем и зажженным материалом при изменении ориентации (рис. 2.10). Пламя стремится распространиться на ближнюю вертикальную поверхность, так как захват воздушных масс ограничен одним направлением.



Угол наклона поверхности Ө, град.

Рис. 2. 9. График зависимости скорости распространения пламени по колоде перфокарт от угла наклона θ (θ = -90° соответствует распространению пламени вертикально вниз).



Рис. 2. 10.

Следовательно, при вертикальном горении установившееся пламя будет удлиняться, и заполнять пограничный слой на поверхности. При распространении пламени вниз по наклонной поверхности (θ < 0°) указанное выше обстоятельство не повлияет на скорость распространения пламени. При θ > 18°, это обстоятельство существенно сказывается на скорости распространения пламени. По мере того, как пламя и раскаленные продукты сгорания путем конвективного и лучистого теплообмена будут подвергать предварительному нагреву свежее горючее, вклад указанного выше обстоятельства будет возрастать при увеличении ориентации в направлении вертикального распространения пламени вверх (θ = +90°). Таким образом, в то время как при распространении пламени вертикально вниз (-90°) достигается почти мгновенно медленная скорость распространения пламени, при распространении пламени вертикально вверх (+90°) скорость распространения быстро нарастает до квазистационарных значений. Это наблюдалось для вертикальных пластин и для свободно подведенных полос ткани. Вслед за зажиганием нижнего края наступал короткий период времени ламинарного режима горения, который быстро переходил в турбулентный режим по мере увеличения размера пламени. Было установлено, что для полос материи длиной 1,5 м (при максимальной ширине 0,6 м), скорость распространения пламени зависит от длины зоны пиролиза, т.е. зоны, из которой в окружающую среду поступают летучие продукты.

2. 4. Газообмен на внутреннем пожаре

Большое влияние на тепловой режим пожара, на интенсивность его развития, на скорость и направление распространения пожара и задымление внутреннего объема помещения оказывает газообмен - конвективные газовые потоки, образующиеся над зоной горения. Рассмотрим развитие пожара (рис. 2.11.) с момента его возникновения.



Рис. 2. 11. Схема газовых потоков в помещении при пожаре:

а - начальная стадия; б - развившийся пожар

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 помещений, газообмен с окружающей (внешней) атмосферой отсутствует. Нагретые в зоне горения до высокой температуры продукты горения поднимаются вверх, вовлекая по пути движения 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 помещении (см. рис. 2.11.)

Зона горения является мощным побудителем движения воздушных масс в объеме помещения. При увеличении площади пожара мощность тепловой струи увеличивается, горячие газы с холодным воздухом 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 создается непрерывная циркуляция газовых потоков, температура в объеме помещения постепенно возрастает. В результате перепада температур между окружающим воздухом и горячими газами 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, которая равна:

(2.3.)

где Δр- гравитационное давление (напор).

Основные закономерности газообмена на пожаре рассмотрим на примере помещения, показанного на рис.2.12. Поскольку пожар является нестационарным физико-химическим процессом, сделаем следующие основные допущения:

Температура газов в помещении выше, чем температура окружающего воздуха, и с течением времени температура в помещении не изменяется.

Ветровые нагрузки на здание отсутствуют.

Площади проемов 1 и 2 с течением времени не изменяются.

Масса втекающих в объем помещения газов равна массе удаляемых газов.



Рис. 2. 12. Схема распределения статического давления

в помещении при пожаре.

Так как при пожаре температура в помещении значительно выше, чем температура окружающего воздуха, то . Под влиянием гравитационного давления начнется газообмен между окружающим воздухом и объемом помещения. Через нижний проем 1 в помещение будет входить более плотный окружающий воздух и выталкивать через проем 2 горячий газ- смесь продуктов горения с воздухом. Направление движения газовых потоков указывает на то обстоятельство, что давление в нижней зоне помещения меньше, а в верхней - больше давления окружающей среды. Если объем помещения мысленно рассечь по высоте множеством горизонтальных плоскостей, то найдется такая плоскость, в которой избыточное давление будет равно нулю. Эта плоскость называется плоскостью равных давлений или нейтральной зоной (НЗ). Положение нейтральной зоны можно менять путем изменения соотношения между площадями нижних и верхних проемов. Этим приемом часто пользуются на пожаре - нейтральную зону «поднимают» вверх с целью снижения задымленности и уменьшения температуры в нижней рабочей зоне при тушении пожаров.

Когда газообмен осуществляется через один дверной или оконный проем или через несколько проемов, расположенных на одном уровне, то в этом случае через верхнюю часть проема удаляются продукты горения, а нижняя часть работает на приток свежего воздуха.

В условиях внутреннего пожара приток воздуха в зону горения и отток продуктов горения из помещения определяется геометрическими параметрами здания, такими, как высота помещения, соотношение площадей отверстий, соединяющих внутренний объем с окружающей атмосферой, их взаимным расположением и т.д.

Газообмен при пожарах в зданиях характеризуется коэффициентом избытка воздуха.

Под коэффициентом избытка воздуха на внутреннем пожаре понимают отношение фактического массового расхода воздуха, поступающего к зоне горения, к теоретически необходимому, секундному массовому расходу воздуха на процесс горения.

На рис.2.13. приведен график изменения коэффициента избытка воздуха а в объеме помещения по времени пожара.

Характер изменения коэффициента избытка воздуха объясняется тем, что газообмен осуществляется только внутри помещения под действием циркуляции тепловой струи (газообмен с окружающей средой отсутствует), который приводит к уменьшению содержания кислорода в объеме помещения. По мере развития пожара температура повышается и под действием гравитационного напора осуществляется газообмен внутреннего объема помещения с окружающей средой. В некоторый момент времени (при постоянной площади приточных и вытяжных отверстий) процесс горения выходит на стационарный режим (участок ΙΙ рис.2.13.). Поскольку приведенная массовая скорость выгорания () зависит от количества воздуха, поступающего в зону горения, то на установившемся режиме горения площадь пожара, достигнув определенной величины, должна изменяться незначительно. Поэтому при определенном соотношении площади приточного отверстия к площади пожара будет вполне определенная приведенная массовая скорость выгорания, зависящая от физико-химических свойств пожарной нагрузки и коэффициента поверхности горения Кп .

Существенное влияние проемов на газообмен и развитие пожара происходит тогда, когда площадь пожара в 10 раз и более превышает приточную площадь проема, при =0,1 процесс горения резко замедляется.

2819400102870000



момент вскрытия остекления

Рис. 2. 13. Характер изменения коэффициента избытка воздуха на внутреннем пожаре

Рис. 2. 14. Влияние газообмена на температурный режим пожара

На рис.2.14. показано влияние газообмена на процесс горения внутри помещения. Испытаниями установлено, что на ранней стадии пожара, при значительном удалении очага горения от окон помещения, процесс горения поддерживается кислородом, содержащимся в воздухе помещения. При этом температура в помещении сначала повышается, а затем постепенно снижается. Это объясняется тем, что по мере расходования кислорода скорость выгорания уменьшается, уменьшается и тепловыделение. В дальнейшем процесс горения поддерживается за счет воздуха, поступающего через неплотности. После того как стекла в окнах разрушились, горение резко интенсифицируется и приводит к пожару во всем объеме помещения, а температура повышается до 1000 ºС.

Интенсивность газообмена определяет: скорость выгорания пожарной нагрузки, полноту ее сгорания, интенсивность тепловыделения и теплообмена в зоне горения, скорость и направление распространения пожара, интенсивность дымообразовання и скорость задымления помещения, и др.

На рис 2.15. показано распределение газовых потоков в объеме помещения в зависимости от взаимного расположения приточных и вытяжных отверстий и очага пожара. Чем дальше расположен очаг пожара от приточного отверстия, тем дальше «пронизывает» помещение приточная струя. Часть тепловой конвективной струи, смешиваясь с приточным воздухом, уходит из помещения через фонарь, а остальная масса газа (смесь продуктов горения с воздухом) опускается вниз, смешивается с приточным воздухом и поступает в зону горения. Циркуляция газов в объеме помещения и положения застойных (мертвых) зон зависят от места расположения очага пожара и конструктивно-планировочных особенностей здания. Аэродинамику газовых потоков внутри помещения необходимо учитывать при разработке автоматических систем пожаротушения, а также при ведении тактико-технических действий по ликвидации пожара.

Классификация помещений по интенсивности газообмена в зависимости от конструктивно-планировочных особенностей приведена в табл. 2.3.

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.



Рис. 2. 15. Характер движения газовых потоков в объеме помещения в зависимости от взаимного расположения приточных и вытяжных отверстий и источника горения.

Таблица 2.3.

Группа помеще-ния Наименование помещения Высота помещения Интенсив-

ность газообмена, кг/м²с

I Подвалы, трюмы судов, камеры холодильников, горизонтальные туннели и т.п. До 6 <

До 1,5

II Зрительные залы кинотеатров, здания без естественного освещения, вертикальные шахты, башни и др. Свыше 6 <

До 3

III Жилые, общественные, вспомогательные и производственные помещения До 6 <

До 3,5

IV Выставочные павильоны, зрительные залы и сцены театров, цирки, вокзалы, ангары т.п. Свыше 6 <

До 6

2. 5. Характерные схемы развития пожаров

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) и равномерно размещен по площади пола, и если в помещении нет ориентированных газовых потоков, то процесс горения будет распространяться равномерно во все стороны, будет иметь форму, близкую к круговой. 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 КП, 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.

Но поскольку неизвестно истинное значение зависимости скорости распространения пожара во времени, то в расчетные формулы для определения площади пожара в начальной стадии его развития и после введения первых стволов на ликвидацию горения вводят поправочный коэффициент скорости распространения пожара: а<1.

Условно а принят равным 0,5. Также условно принято, что этот коэффициент в формулу вводится для расчета площади пожара в первые 10 минут развития пожара и после введения первых стволов, независимо от того, насколько и соответствует и (фактические и требуемые интенсивности подачи и расходы огнетушащих веществ).

Эти взаимосвязи просматриваются при принятых ранее условиях: однородной пожарной нагрузке; равномерном ее расположении в горизонтальной плоскости; отсутствии ярко выраженных других факторов, влияющих на скорость и направление развития пожара (при равномерном и однородном поле температур, отсутствии внешних принудительных газовых потоков и др.).

Если пожарная нагрузка неоднородна, то распространение и развитие пожара существенно изменится. В характере процесса горения появится доминирующее направление распространения . Этот фактор и будет определять направление и скорость распространения процесса горения, а стало быть, величину и форму площади пожара, и все остальные параметры динамики его развития.

То же самое произойдет в случае, если однородная пожарная нагрузка размещена неравномерно. Особенно если часть ее расположена горизонтально (т.е. размещена в плоскости пола или на некотором уровне от пола), а значительная часть ее размещена вертикально (обшивка стен горючими материалами, картины, занавеси, стеллажное хранение горючих материалов, и др.). При прочих равных условиях доминирующим направлением распространения процесса горения станет вертикальное. Причем может быть в 2-3 раза больше, чем .

Рассмотрим некоторые простейшие схемы распространения и развития пожара, когда пожарная нагрузка неоднородна или размещена неравномерно:

- Пожарная нагрузка неоднородна. Таких вариантов множество. Одного и того же вида пожарная нагрузка неравномерно размещена (рис. 2.16.). При разнородной пожарной нагрузке (рис. 2.17.) пожар будет распространяться быстрее и интенсивнее по более легкогорючим материалам. Если пожарная нагрузка размещена неравномерно и различается по структуре (рис. 2.18.), в реальных условиях процесс горения будет распространяться неравномерно и по направлению, и по скорости.

- Пространственное размещение однородной и неоднородной пожарной нагрузки. При пространственном (наиболее реальном) размещении однородной пожарной нагрузки преимущество распространения пожара будет определяться направлением действия сил конвекции. Примером может служить распространение пожара в высотных зданиях и высокостеллажных складах (рис. 2.19.).

Известно, что, когда вектор распространения горения совпадает с вектором конвективных потоков, скорость распространения горения увеличивается в 2-3 раза и более. И наоборот, если направление вектора распространения горения не совпадает с вектором конвективных потоков, скорость распространения горения начинает убывать и в пределе может стать равной нулю.





Рис. 2. 16. Схема распространения пожара при неравномерном размещении пожарной нагрузки



Рис. 2. 17. Схема распространения пожара при разнородной пожарной нагрузке.

Еще больше усложнится и задача прогнозирования обстановки на пожаре, если в зоне горения находятся неоднородные горючие вещества и материалы. Например, если в книгохранилище по полу выстлана ворсистая ковровая дорожка из синтетического материала, то пламя распространяется по ней, как по «пороховой дорожке», как по специальному пламяпроводу (рис. 2.20.). Тогда, по законам действия конвективных газовых и тепловых потоков, пламя по стеллажу пойдет вверх, а по легкогорючей и легковоспламенимой ковровой дорожке распространяется до противоположной стены книгохранилища. Если стеллажи по торцам отделаны декоративным легковоспламенимым и быстрогорящим пластиком, лаком, масляной краской и другими горючими покрытиями, то по ним пламя будет распространяться еще быстрее.



Рис. 2. 18. Схема распространения пожара, когда пожарная нагрузка размещена неравномерно и различается по структуре



Рис. 2. 19. Схема распространения пожара в высокостеллажных складах.

Распространение пожара по этим видам горючих материалов вверх и в направлении их размещения будет еще интенсивнее, а задача правильного расчета и прогнозирования направлений и скорости развития пожара еще сложнее. И тем не менее, уметь хотя бы приблизительно оценивать направление и интенсивность развития пожара в реальных условиях крайне необходимо. Необходимо это и инженерам-конструкторам и проектировщикам, разрабатывающим автоматические системы сигнализации о пожаре и системы автоматического пожаротушения, а также оперативным работникам пожарной охраны.

При возникновении пожара в складе у основания стеллажей уже через 3 мин скорость его распространения достигает 10 м/мин. Увеличение высоты стеллажей с 2,5 м до 5 м повышает интенсивность тепловыделения в 9-10 раз, а поскольку в этих условиях она пропорциональна интенсивности выгорания пожарной нагрузки, значит, и скорость выгорания возрастает более чем в 10 раз. Локальная температура под крышей уже через 3-5 мин достигает 870 °С (а прочность металлических конструкций резко снижается при 350-400 °С, и при 450°С происходит потеря устойчивости).



Рис. 2. 20. Схема распространения пожара при наличии отделочных и декоративных материалов.

Динамика распространения и развития пожара во многом зависит от интенсивности газообмена. Искусственные и естественные газовые потоки, существующие в зданиях и помещениях, а особенно естественные конвективные потоки, возникающие при пожарах, существенно влияют не только локально на процессы горения в зоне уже распространяющегося факела пламени, но и определяют весь ход развития и распространения пожара в целом.

Увеличение скорости распространения горения с ростом скорости попутных газовых потоков, приводящее к двух-, трехкратному увеличению линейной скорости распространения пожара и скорости распространения процессов горения вверх по направлению конвективных газовых потоков, приводит к резкой интенсификации пожаров на таких объектах, как: театры, высотные здания, туннели, шахты, ангары, выставочные павильоны, высокостеллажные склады, и т.п. Эти воздушные потоки, резко интенсифицируя динамику пожаров, создавая неожиданные, иногда трудно поддающиеся учету и прогнозированию, направления интенсивного распространения пожара, сильно осложняют обстановку на пожаре. При этом, опасность распространения пожара по вентиляционным каналам и лифтовым шахтам, по лестничным клеткам и коммуникациям, по покрытиям больших площадей и другим конструктивным элементам зданий возрастает.

Нередко на направление и интенсивность распространения пожара решающее влияние оказывают даже такие непредвиденные обстоятельства, как изменения агрегатного состояния горючих материалов. К ним относится растекание расплавленных горящих масс горючих веществ, которые при нормальных условиях являются твердыми материалами, например, проникновение и развитие пожара внутрь здания при горении покрытий больших площадей. Расплавленные смолы, битум, пенополистирол или пенополиуретан горят и стекают через неплотности в покрытии, что является причиной пожара внутри зданий и помещений (рис. 2.21.).

Знание всех этих особенностей необходимо для правильной оценки обстановки на пожаре. И в первую очередь, это необходимо знать РТП, в задачи и обязанности которого входит, проводя разведку пожара, достаточно точно прогнозировать обстановку на пожаре, определить решающее направление и характер тактико-технических действий, количество и положение отдельных участков тактико-технических действий и их задачу, необходимость вызова дополнительных сил и средств и т.д.

- Распространение пожара за пределы одного помещения. Как известно, реальные пожары сравнительно редко ограничиваются зоной их первоначального возникновения. Если не будут приняты специальные активные меры по их локализации и тушению, то через некоторое время, после разрушения остекления, прогорания дверей, изолирующих перегородок, перекрытий или по другим каналами коммуникациям, пожар перебрасывается за пределы одного помещения и начинает интенсивно распространяться дальше.



Рис. 2. 21. Схема перехода пожара извне внутрь помещения.

Раньше всего пламя пожара выходит за пределы помещения, где оно первоначально возникло, через оконные проемы, если дверь помещения была при этом плотно закрыта. Это происходит потому, что остекление окон, как правило, разрушается при среднеобъемной температуре пожара 250-300ºС (т.е. через 10-15 мин после начала пожара); а, при недостатке воздуха в зоне горения, который обычно имеет место при внутренних пожарах, эти горючие газы сгорают за пределами помещения, в оконных проемах и над ними. Языки пламени из окна с разрушившимся остеклением вместе с горячими продуктами горения устремляются вверх и достигают оконных переплетов верхних этажей, которые могут воспламениться (рис. 2.22.)

При очень интенсивном горении пожар может переброситься на расположенное вблизи здание по механизму передачи лучистой энергии или от искр и головней (рис. 2.23.).

Еще более естественным и опасным путем распространения пожара за пределы помещения, где он первоначально возник, являются дверные проемы, если дверь в момент возникновения пожара не была закрыта или если она самопроизвольно открылась под действием избыточного давления газовой среды в горящем помещении. Даже если дверь плотно закрыта, это одно из слабых мест в отношении опасности распространения пожара за пределы горящего помещения, так как огнестойкость дверей, как правило, сравнительно мала и составляет 10-15 мин, а иногда и 4-5 мин. Огнестойкость двери зависит от конструкции материала, из которого она изготовлена, от режима горения в помещении, а также от характера размещения пожарной нагрузки и относительного расположения первоначального очага пожара.



Рис. 2. 22. Схема перехода Рис. 2. 23. Схема распростра -

пожара с нижних этажей нения пожара при интенсивном

на верхние. излучении.

Если очаг пожара расположен далеко от двери, то до начала ее загорания она будет испытывать в течение некоторого времени более или менее интенсивное тепловое воздействие процесса горения внутри помещении. Поэтому она будет разогрета и подготовлена к горению. Кроме того, когда пламя достигнет двери и начнется процесс ее горения, он будет протекать под интенсивным воздействием лучистого теплового потока от зоны горения, расположенной внутри помещения. Поэтому огнестойкость двери, как огнепреграждающей конструкции, с момента ее воспламенения, будет минимальна, она прогорит быстро, и пламя пожара (а также продукты полного и неполного горения) начнет распространяться на смежные помещения. Но с момента начала пожара это произойдет не сразу, а через более или менее продолжительный промежуток времени (складывающийся из времени, за которое пламя пожара достигнет двери и времени, за которое прогорит сама дверь). Если же очаг пожара находится в непосредственной близости от двери, например, при загорании бумаги и мусора в урне, стоящей под дверью, она загорится практически сразу, как только ее поверхность прогреется до температуры начала пиролиза древесины (250°С). А окрашенная краской или оклеенная горючими синтетическими декоративно-отделочными материалами дверь загорится еще раньше. При этом огнестойкость двери будет даже выше, чем в предыдущем случае. Но пожар выйдет за пределы горящего помещения еще быстрее, чем в первом случае.

Другой путь распространения пожара за пределы помещения- это переход горения через вертикальные и горизонтальные ограждающие конструкции (рис.2.24.). По вертикальным ограждающим конструкциям пожар может интенсивно распространяться с обогреваемой стороны в пределах того же помещения, если эти конструкции покрыты горючими, а тем более легковоспламеняемыми декоративно-отделочными синтетическими материалами. Если же ограждающие конструкции обладают низкой огнестойкостью и способны прогореть или частично разрушиться под воздействием пламени или высоких температур на обогреваемой пожарной нагрузке. Такими конструкциями являются переборки в судовых каютах, лабораторные боксы, перегородки, смонтированные из металлических сборных или сварных элементов, и т.д.





Рис. 2. 24. Схема распространения пожара за пределы помещения через ограждающие конструкции.

Через горизонтальные ограждающие конструкции пожар может распространиться через перекрытия на этажи здания, расположенные выше горящего помещения. Пожар лишь в редких случаях переходит через перекрытие на этажи, расположенные ниже горящего помещения. Чаще всего он распространяется в верхние этажи.

Наиболее опасными путями распространения пожара на верхние этажи здания являются различные пустоты в строительные конструкциях, вентиляционные и кабельные каналы и т.п. Продукты неполного сгорания, интенсивно выделяющиеся в горящем помещении, по законам естественной конвекции устремляются по таким каналам вверх. Скопление их с последующим внезапным воспламенением может вызвать даже взрыв с разрушением элементов конструкции здания и выбросом пламени.

При этом не исключено, что несгоревшие летучие продукты при их перемешивании с воздухом могут энергично сгорать, быть может, в местах, весьма отдаленных от места, где возник пожар, например, в том месте, где коридор переходит в лестничную клетку.

На стадии развившегося пожара в зданиях, после окончания фазы распространения, факел выбрасывается из оконных проемов. Наиболее устойчивый по времени факел в момент максимальной интенсивности пожара в среднем достигает половины высоты расположенного выше этажа. Поэтому за расчетную высоту факела при пожаре на одном этаже следует брать высоту фасада от подоконника горящего этажа до середины следующего этажа.

Площадь поверхности факела зависит от числа и размеров оконных проемов на каждом этаже, из которых выбрасывается пламя. Обычно пожар развивается в пределах одной секции жилого дома или противопожарного отсека промышленного (складского) здания. При коридорной системе пожар может развиться в пределах всего этажа, а затем охватить все здание.

С усилением скорости ветра в наветренной стороне оконных проемов горящего помещения, при наличии открытых проемов на подветренной стороне здания, пожар становится еще более интенсивным в результате увеличения разности давлений снаружи и внутри здания. Увеличивается скорость движения газовых потоков внутри здания как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Поэтому вскрытие оконных проемов для удаления дыма и нагретых газов допускается только в пределах горящего этажа с подветренной стороны здания при одновременной подаче мощных стволов в очаг пожара и на защиту выше расположенных этажей, а также путей эвакуации.

3. Динамика развития пожаров на открытом пространстве

3.1. Открытые пожары и их отличительные

особенности

К открытым пожарам относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов; пожары складов древесины, хлопка, караванов торфа и других горючих веществ и материалов; пожары горючих жидкостей в резервуарах, сжиженных газов в газгольдерах; пожары на технологических установках, таких, как ректификационные колонны, сорбционные башни, этажерки и технологические установки на объектах нефтяной, химической, нефтехимической, газовой промышленности. К открытым пожарам относятся также лесные и степные пожары, пожары на торфополях, открытых складах каменного угля, сланца и других горючих материалов. В открытые пожары могут перейти и обычные внутренние пожары в зданиях и сооружениях V степени огнестойкости.

Особенностью всех этих пожаров являются условия тепло- и газообмена. На этих пожарах не происходит «накопления» тепла в газовом пространстве зоны горения. Горение происходит в более естественных условиях, не ограниченных строительными конструкциями. Теплообмен осуществляется практически с неограниченным окружающим пространством. Поэтому за температуру таких пожаров, как правило, принимают температуру пламени, так как она несколько выше температуры внутренних пожаров, где за температуру пожара принимают среднюю температуру газовой среды в помещении.

Газообмен на открытых пожарах также отличается от газообмена на внутренних пожарах. На открытых пожарах он не ограничен конструктивными элементами зданий и сооружений и, следовательно, более интенсивен. Поэтому он в большей степени зависит от естественных внешних газовых потоков: интенсивности и направления ветра. Интенсивность и направление ветра оказывают большое влияние на процесс горения на открытых пожарах и на зоны пожара.

Зона горения определяется, главным образом, распределением горючих веществ в пространстве, и формирующими ее конвективными газовыми потоками. Зона теплового воздействия определяется преимущественно лучистым тепловым потоком, так как конвективные тепловые потоки уходят вверх в неограниченное пространство и почти не влияют на зону теплового воздействия на поверхности земли; поэтому они чаще всего не препятствуют ведению тактико-технических действий на пожаре. Мощные восходящие конвективные газовые потоки у основания очага горения создают разрежение. Например, у основания газового фонтана горящего резервуара эти потоки создают столь интенсивный обдув свежим воздухом, что намного снижают тепловое воздействие.

Соответственно изменяется и характер зоны задымления. За исключением горения торфа на больших площадях и леса в безветренную влажную (сырую) погоду, зона задымления, как правило, не создает затруднений по борьбе с открытыми пожарами, как на внутренних пожарах. Эти особенности открытых пожаров в значительной степени определяют и специфику методов борьбы с ними, особенности применяемых приемов и способов и характер тактико-технических действий подразделений пожарной охраны.

При открытом пожаре скорость его распространения (возгорание смежных с горящим зданием объектов) зависит от условий теплообмена излучением т. е. площади, теплофизических свойств излучающей и облучаемой поверхностей, а также их взаимного расположения в пространстве.

В процессе развития открытого пожара лучистый тепловой поток от факела пламени падает на окружающие строения или горючие материалы.

Необходимое и достаточное условие возгорания какой-либо поверхности горючего материала выражается соотношением (- падающий поток на поверхность облучаемого материала, Вт/м2; - критический тепловой поток, вызывающий возгорание поверхности данного вида горючего материала, Вт/м2). Согласно законам лучистого теплообмена, возгорание может произойти, если коэффициент облученности и расстояние между излучающей и тепловоспринимающей поверхностями будут такими, при которых падающий тепловой поток станет не менее критического. Излучение факела ослабляется атмосферой в зависимости от степени ее прозрачности (тумана, дождя, дымки и т. п.) и скорости ветра.

При открытом пожаре огонь может распространиться на окружающие строения под действием теплового излучении пламени.

Высота пламени при открытых пожарах изменяется пропорционально скорости выгорания материалов и характерному линейному размеру (диаметру, протяженности или ширине) площади пожара. При пожарах прямоугольной формы характерный линейный размер ранен корню квадратному из площади пожара, а при круговой или близкой к ней форме - диаметру окружности. С увеличением этих параметров высота пламени и площадь излучающей его поверхности растут. С увеличением площади основания пламени над ее центральной частью, где происходит тепловая газификация топлива при недостатке кислорода, высота пламени будет максимальной.

На практике пользуются формулой для определения геометрических размеров факела пламени пожара:

Lф = 16,4 (Vм* dф)2/3 где:

средняя величина длины факела пожара, м

массовая скорость выгорания материала, кг/м²с

характерный линейный размер основания факела пламени пожара, м.

3. 2. Динамика развития пожаров на газовых, газонефтяных и нефтяных фонтанах

Пожары фонтанов условно разделяют на три группы: газовые, газонефтяные и нефтяные. Газовыми считаются фонтаны с содержанием горючего газа не менее 95% по массе, газонефтяными - газа более 50% и нефти менее 50% по массе, а нефтяными - фонтаны с дебитом нефти более 50% по массе. Кроме того, газовые и газонефтяные фонтаны условно подразделяются по мощности (дебиту) на слабые - с дебитом газа до 2млн.м3/сутки, средние - от 2 до 5 млн.м3/сутки и мощные - свыше 5 млн.м3/сутки.

При авариях на скважинах истечение газа из фонтанной арматуры происходит при высоких перепадах давления, значительно превышающих критические, т.е. на срезе трубы устанавливается скорость истечения, равная скорости звука. Для метана скорость звука равна приблизительно 400 м/с.

Горение газового фонтана является диффузионным. В окружающую атмосферу вытекает свежий газ, а горение происходит в результате взаимной диффузии газа и кислорода воздуха.

Горение газовых фонтанов устойчивое, которое может длиться неделями и даже месяцами и не зависит от метеорологических условий- ветра, дождя и т.п. Для ликвидации такого пожара необходимо огромное количество сил и средств.

Поскольку в реальных условиях истечение газа из фонтанной арматуры происходит в основном со скоростями в несколько десятков и даже сотен метров в секунду (при Rе (число Рейнольдса) > 2300), то характер изменения поля скоростей и концентраций газа вдоль струи и в поперечных сечениях (отстоящих на различных расстояниях от места истечения) будут определяться основными закономерностями турбулентной газовой струи [4,10,35].

Рассматривая факелы газонефтяных фонтанов, можно пользоваться (с некоторыми поправками) основными закономерностями турбулентных газовых струй, так как при соотношении массы жидкой фазы (нефти) к массе газа около единицы отношение объемов газа и нефти будет около тысячи. По мере удаления от среза трубы (за счет массообмена струи с окружающим воздухом) это соотношение будет увеличиваться в десятки раз. Скорость движения капелек нефти в струе будет приблизительно равна скорости движения газовой фазы. Поэтому такую двухфазную струю можно рассматривать как свободную затопленную турбулентную струю.

Одним из важных параметров газового факела является его длина (высота). Под высотой факела горения понимается наблюдаемая визуально или «фотографическая» длина факела, а не «химическая».

Проведенными исследованиями установлена экспериментальная зависимость между высотой факела пламени и дебитом газовой скважины. Для практических расчетов с точностью + 5% может быть использована формула:

(3. 1.)

где - дебит фонтана млн. м3/сутки

Зная дебит фонтана, можно предположить, что высота факела фонтана составит:

.

Исследованиями установлено, что с увеличением расхода газа высота факела пламени растет медленно, причем на нее не оказывает существенного влияния диаметр насадка. Так, при расходе газа 2,2 млн.м³/сутки высота факела для устья фонтана диаметром 150 и 250 мм, составляет 33 м.

Высота пламени у газонефтяных фонтанов несколько больше, чем у газовых. Нефтяные фонтаны с большим дебитом нефти и незначительным содержанием газа имеют небольшую высоту факела пламени, примерно 20-З0 м. Пламя газового фонтана имеет светло-желтую окраску. При пожарах газонефтяных фонтанов вся нефть, как правило, сгорает в факеле пожара, пламя имеет оранжевый цвет, иногда горение сопровождается клубами черного дыма. При пожарах нефтяных фонтанов только незначительная часть нефти успевает испариться и сгореть в воздухе, а большая ее часть выпадает на землю, разливается вокруг устья скважины и продолжает гореть. Нефтяной фонтан горит темным оранжевым пламенем с большим выделением черного дыма.

Одним из факторов, препятствующих ликвидации пожаров газовых фонтанов, является высокая интенсивность теплового излучения факела пламени. Поэтому при тушении газового фонтана большие расходы воды необходимо предусматривать на орошение поверхности земли вокруг скважины в радиусе 10-15 м для снижения температуры в этой зоне, а также на защиту от теплового излучения личного состава и техники, принимающих участие в ликвидации пожара.

Интенсивность излучения компактного вертикального факела газового фонтана в безветренную погоду может быть рассчитана по формуле

(3. 3.)

где f- коэффициент излучения факела пламени, учитывающий долю тепла, рассеивающегося излучением в окружающее пространство; - количество тепла, выделяемого факелом пламени; R— расстояние от центра пламени до рассматриваемой точки на поверхности земли.

Значение f принимается: для метана - 0,2, пропана - 0,33, других углеводородов - 0,4.

Теплота пожара определяется по формуле:

(3. 4)

Где - низшая теплота сгорания газа, Дж/м3; - расход (дебит) газового фонтана, м3/ч; β- коэффициент неполноты сгорания.

Зная величину интенсивности теплового излучения, которую выдерживает личный состав , можно рассчитать предельное расстояние (рис. 3.1.) от центра факела пламени по формуле:

(3. 5)

На рис. 3.2. показана зависимость интенсивности теплового излучения от времени теплового воздействия при максимальных болевых ощущениях. Из графика видно, что с увеличением тепловых нагрузок время резко сокращается. При интенсивности излучения (3-4)· Дж/(м²·ч) время реакции человека (~5 с) оказывается больше, чем время достижения болевых ощущений, что может привести к сильным ожогам людей, находящихся вблизи устья фонтана при неожиданной его вспышке. При расчетах принимают, что тепловое излучение с интенсивностью в 5,6· Дж/(м²·ч) является безопасным и личный состав может выдерживать такие тепловые нагрузки без специальной защиты в течение неограниченного времени.

Безопасное расстояние (рис. 3.1.), на котором могут работать участники тушения пожара, рассчитывается по формуле:

(3. 6.)



Рис. 3. 1. Принципиальная схема расчета безопасного расстояния до горящего факела газового фонтана.



Рис. 3. 2. Зависимость интенсивности теплоизлучения от времени воздействия при максимальных болевых ощущениях

При сильном ветре пламя факела газового фонтана отклоняется от вертикального положения (рис. 3.3.), поэтому проекция зоны теплового воздействия будет иметь форму эллипса. В этом случае безопасное расстояние от устья скважины в противоположном направлении ветра увеличивается и может быть рассчитано по формуле:

(3.7.)



Рис. 3. 3. Принципиальная схема расчета безопасного расстояния для наклонного факела пламени

Для двух горелок различных диаметров при одинаковой скорости смеси в них, считая нормальную скорость константой, тепловые напряжения объема факела обратно пропорциональны радиусу горелки:

(3. 8.)



Это объясняется тем, что горение смеси происходит по поверхности факела. С уменьшением радиуса горелки увеличивается поверхность пламени, приходящаяся на единицу объема факела, что приводит к увеличению теплового напряжения. Такой вид горения наблюдается и на реальных пожарах при горении распыленных газовых фонтанов (рис. 3.4.), например, когда на устье скважины находится буровое оборудование или скважина оборудована фонтанной арматурой (елкой). Фронт пламени имеет развитую поверхность горения, что уменьшает инертный объем факела и увеличивает тепловое напряжение факела горения. При этом факел пламени имеет незначительную длину (высоту) и большой поперечный размер (ширину, диаметр). При встрече струи с фонтанной арматурой за плохо обтекаемыми телами образуется разрежение, вызывающее циркуляцию мощного потока высоконагретых продуктов горения. Факел горения принимает вид полого расходящегося конуса, в котором зажигание осуществляется как изнутри, так и по наружной поверхности. Тушение мощных распыленных фонтанов значительно труднее, чем компактных. Из-за сильно развитой поверхности горения, горение является более устойчивым. На практике распыленный фонтан, как правило, приводят к компактному и только затем приступают к его тушению. Кроме того, встречаются комбинированные фонтаны с компактным факелом сверху (или наклоненном под углом к горизонту) и распыленными у устья (на арматуре), а также групповые (кустовые) фонтаны с одновременным горением двух и более скважин.



Рис. 3. 4. Виды факелов пламени распыленных газовых фонтанов

а – вертикальный; б - горизонтальный

3.3. Динамика развития пожаров в резервуарах с горячими жидкостями

Горение жидкости в резервуаре представляет собой горение паровоздушной смеси, образующейся над зеркалом горючей жидкости.

Поток пара к зоне горения поступает непрерывно благодаря процессу испарения, который, в свою очередь, определяется интенсивностью лучистого теплового потока из зоны горения к зеркалу горючей жидкости. Кислород, необходимый для горения, поступает в зону горения из окружающей среды вместе с воздухом, интенсивно притекающим в зону горения под действием сил конвективной молярной диффузии. Поэтому пламя горючих жидкостей в резервуарах является диффузионным, когда процесс перемешивания горючего и окислителя происходит непосредственно перед зоной протекания химических реакций. Молярная диффузия в значительной степени определяет интенсивность горения, полноту сгорания, скорость выгорания, скорость распространения горения, температуру пламени и другие параметры пожара.

Известно, что характер, форма и размеры пламени при прочих равных условиях определяются видом горючей жидкости, ее температурой и размерами сосуда. Для небольших сосудов характерны ламинарные режимы горения. С увеличением объемов сосудов режим горения переходит в турбулентный. Горение жидкостей в технических резервуарах в большинстве случаев бывает турбулентным.

Высота пламени горящего резервуара прямо пропорциональна его диаметру. Для турбулентных пламен резервуаров диаметром от 2 до 23 м относительная высота пламени может быть принята равной:

- для бензина ;

- для дизельного топлива ;

- для этилового спирта .

На высоту факела пламени резервуара большое влияние оказывает скорость ветра. Ветер дополнительно интенсифицирует процесс горения за счет лучшего притока кислорода в зону горения.

При скорости ветра >1 м/с относительное увеличение высоты пламени и отклонение его от вертикальной оси горючих жидкостей различно. При скорости ветра около 4 м/с и более отклонение факела пламени от вертикальной оси составляет 60-70°, т.е. пламя практически горизонтально, и массовая скорость выгорания горючей жидкости возрастает на 45-50%.

При тушении горящих жидкостей в резервуарах, необходимо знать температуру факела пламени и его лучистый тепловой поток. На температуру большое влияние оказывают турбулентные пульсации и метеорологические условия, поэтому она непрерывно изменяется. В табл. 3.1. приведены средние температуры и лучистые тепловые потоки факела пламени горящей жидкости в резервуаре с нефтепродуктами и этилового спирта при различных его диаметрах. Из табл. 3.1. видно, что с увеличением диаметра резервуара средняя температура факела пламени уменьшается, а лучистый тепловой поток возрастает.

Таблица 3.1.

Горючие жидкости Диаметр резер-

вуара, м q, Вт/м²

Бензин А-66 22,8

18,6 1097

1102 83000

82000

Дизельное топливо 22,8

2,7 1022

1260 63000

14600

Этиловый спирт 2,7

8,5 -

- 30100

59000

Лучистый тепловой поток факела пламени при горении жидкостей в резервуарах в основном определяется излучением сажистых частиц и промежуточных продуктов разложения, которые присутствуют в пламени. Как известно, при горении жидкостей со свободной поверхности в большинстве случаев образуется светящееся пламя. Светимость пламени возникает в результате процесса разложения (пиролиза) паров горючих жидкостей при их движении с поверхности зеркала к фронту горения. В результате этого возникают новые фазы – твердого сажистого углерода, жидких и твердых промежуточных углеводородных соединений.

Зона теплового воздействия при пожаре в резервуаре определяется в большинстве случаев лучистым тепловым потоком.

Экспериментально установлено, что по мере снижения уровня жидкости в резервуаре скорость ее выгорания уменьшается. Изменение уровня жидкости с течением времени описывается эмпирическим уравнением:

Н=Кτn, (3.9.)

где: Н - уровень ГЖ в резервуаре, м; К - коэффициент пропорциональности; τ- время, с; n - показатель степени, колеблющийся от 0,55 до 0,75.

Экспериментально установлено, что при горении жидкостей распределение температур по толщине может быть двух типов. В одном случае передача тепла с поверхности жидкости в глубину осуществляется теплопроводностью, что приводит к прогреву жидкости на небольшую глубину (2-5 см). Температура в прогретом слое быстро понижается с увеличением расстояния от поверхности жидкости (рис.3.5). Величина прогретого слоя остается постоянной и не изменяется по мере выгорания жидкости.

При горении жидкостей в резервуарах большого диаметра характер прогрева существенно отличается от первого. При горении возникает прогретый слой, толщина которого растет во времени, а температура в этом слое почти одинакова с температурой на поверхности жидкости. Такой слой называют гомотермическим.

Распределение первого типа характерно для горения керосина, трансформаторного и солярового масел, дизельного топлива и других жидкостей с высокой температурой кипения. При их горении температура стенки резервуара чаще всего не превышает температуры кипения, поэтому не возникает интенсивных конвективных токов, а следовательно, и быстрого прогрева жидкостей вглубь.

Если при горении любых жидкостей охлаждать стенки резервуара, то гомотермического слоя не возникает, так как прогрев вглубь осуществляется в основном теплопроводностью. Прямым следствием образования гомотермического слоя при горении некоторых видов горючих жидкостей является выброс их из резервуара. Он обусловлен вскипанием перегретых слоев воды, расположенных под гомотермическим слоем горючей жидкости. Выброс происходит в тот момент, когда толща прогретого слоя достигает уровня воды. Это явление приводит к резкому увеличению площади пожара, интенсификации его распространения и развития. Кроме того, это явление представляет большую опасность для личного состава.

Кроме явления выброса, при определенных условиях может наблюдаться вскипание нефтепродуктов. К вскипанию способны все нефтепродукты, имеющие в своем составе воду и прогревающиеся при горении выше 100°С. В процессе прогрева нефтепродукта влага, находящаяся в верхних слоях, частично опускается в нижележащие и постепенно на границе прогретых и холодных слоев накапливается слой с повышенным содержанием влаги. Когда температура обводненного слоя повышается до 100°С и выше, начинается парообразование. Пузырьки водяного пара, двигаясь вверх, вспенивают нефтепродукт, объем его увеличивается, и если высота свободного борта невелика, то горящий вспененный нефтепродукт переливается через борт резервуара.

Открыто горящий резервуар с сорванной крышей оказывает сильное воздействие на окружающее пространство и в большинстве случаев является решающим фактором развития и распространения пожара. Из экспериментальных данных известно, что формирование пламени над поверхностью ГЖ в резервуаре завершается за 2 минуты. Температура пламени, в зависимости от вида горючей жидкости, колеблется в пределах 1000- 1500 ºС. Следовательно, процесс развития пожара в резервуаре можно рассматривать как стационарный процесс.

В первые минуты горения на поверхности жидкости устанавливается температура, близкая к температуре кипения данной жидкости или равная средней температуре кипения многофракционной жидкости. Температуру горения нефти существенно снижают примеси легких фракций и воды, и лишь по мере выгорания легких фракций температура горящей нефти возрастает до средней температуры кипения. Аналогичным свойством обладает обводненный мазут.

В резервуаре с диаметром d> 2 м – нефть и нефтепродукты выгорают с практически постоянной линейной скоростью: 0,3 м/ч – бензин; 0,15 м/ч нефть (с увеличением скорости ветра до 8-10 м/с линейная скорость выгорания возрастает на 30-50%).

В резервуаре с понтоном и плавающей крышей (при сохранении их плавучести) начальное горение происходит в разгерметизированном кольцевом зазоре.

При горении в зазоре у высокой свободной стенки подвод воздуха оказывается односторонним, вследствие чего высота факела возрастает в 2 раза. Однако, вследствие незначительной оптической толщины пламени, его излучательная способность падает.

Сокращением размеров пламени в резервуаре с плавающей крышей и понтоном, а также частично подорванной стационарной крышей, обусловлены некоторые положительные эффекты в начальной стадии пожара:

- низкая скорость выгорания;

- отсутствие опасного прогрева жидкости;

- отсутствие теплового воздействия на соседние резервуары.

На пожаре в вертикальном ….. резервуаре (РВС) немаловажное значение имеет его огнестойкость. При рассмотрении этого вопроса, прежде всего необходимо условно разделить резервуар на две части - нижнюю и верхнюю, граница между которыми определяется уровнем жидкости в процессе пожара. Нижняя часть, заполненная жидкостью, подобно водонаполненной конструкции, обладает высокой степенью огнестойкости.

Огнестойкость не смачиваемой верхней части зависит от условий горения и является низкой, что создает определенные трудности в ликвидации пожара.

При высоком уровне жидкости возможно сохранение огнестойкости стенки в условиях пожара. Наблюдаемая на практике деформация верхних поясов горящих РВС может быть вызвана отрицательными последствиями поздно начатого охлаждения водяными струями.

Огнестойкость несмачиваемой части резервуара значительно падает с понижением уровня жидкости. Если к моменту прибытия пожарных подразделений стенка не разрушилась, то требуется эффективное и немедленное охлаждение, т.к. в результате задержки этого мероприятия возможна деформация стенки, особенно при низком уровне жидкости в РВС, видимые деформации наступают уже через 5- 15 мин.

В таких случаях снижение температуры стенки даже при достаточном количестве сил и средств становится затруднительным, т.к. деформированные стенки оказываются недоступными для эффективного охлаждения, в результате чего нарушается нормальное растекание и огнетушащий эффект подаваемой на тушение пены.

Огневые опыты в резервуаре с плавающей крышей (РВС-ПК) – 5000 м³ показали, что при свободном горении жидкости в кольцевом пространстве свыше 15 мин пожар распространяется за пределы расчетной площади, а при длительном горении происходит затопление крыши, после чего РВС превращается в обычный, с горением жидкости на всей площади зеркала жидкости.

При горении жидкостей в резервуарах возникает поверхностный нагретый слой, температура которого равна температуре на поверхности горящей жидкости. Ввиду постоянства температуры жидкости в нагретом слое, его называют гомотермическим. Толщина этого слоя растет со временем, достигая некоторого предельного значения или охватывая всю массу горящей жидкости. Формирование нагретого слоя – одна из причин и одно из необходимых условий возникновения вскипания и выброса горящей жидкости, особо опасных явлений, сопутствующих пожарам нефти и некоторых нефтепродуктов в подземных и наземных резервуарах, что приводит к резкому увеличению масштабов и тяжести последствий пожаров, а иногда и к человеческим жертвам. Скорость прогрева нефти 0,25-0,4 м/час, мазута- 0,3 м/час. Сырая необезвоженная нефть примерно через час с начала пожара может вскипать с переливом через борт резервуара, если величина свободного борта менее 1,5 м.

Ориентировочно время выброса можно рассчитать по формуле:



высота вертикальной стенки резервуара, м

высота слоя подтоварной воды, м

высота свободного борта резервуара, м

скорость понижения уровня ГЖ вследствие откачки, при ее отсутствии ;

Vпрог – скорость прогрева ГЖ…., м/час;

Vл – линейная скорость выгорания ГЖ, м/час;

Для выталкивания горящей жидкости из резервуара достаточно вскипания слоя данной воды 5-10 мм.

Развитие пожара в обваловании.

При достаточно большом количестве пролитой жидкости в обваловании, характеристика факела пламени не отличается от характеристики пламени в резервуаре, а за расчетную форму пламени рекомендуется принимать прямоугольник с высотой 10 м, и длиной, равной стороне обвалования. Требования о защите от аварийного растекания нефти и нефтепродуктов путем обвалования резервуаров является одним из нормативных требований пожарной безопасности к резервуарам и резервуарным паркам. Однако такая защита, рассчитываемая на статическое удержание разлитой жидкости, недостаточна. Она не способна удержать динамическое растекание большой массы жидкости при мгновенном разрушении резервуара, а в результате неудовлетворительной работы канализации, часто приводит к отрицательным последствиям при тушении затяжных пожаров в резервуарных парках. Из полученных экспериментальных данных установлено, что время выгорания жидкости превышает предел огнестойкости металлических конструкций, это приводит к разгермегизации фланцевых соединений на узлах коренных задвижек, после чего в очаг пожара будут поступать новые порции нефтепродуктов. Горение в обваловании не позволяет откачивать жидкость из горящего резервуара, затрудняет охлаждение резервуаров и тушение горящей жидкости.

При выходе нефтепродукта в обваловывание, интенсивность обогрева горящего резервуара возрастает вдвое, возникает и явная угроза соседним резервуарам от теплового воздействия пожара в коре горящего РВС.

При чрезмерно высоком нагреве может быть потеряна механическая прочность несущих конструкций резервуаров и произойти зажигание горючей паровоздушной смеси в свободном пространстве соседних резервуаров. В результате обогрева, соседний резервуар может довольно быстро перейти из пожаробезопасного состояния в опасное, и наоборот, может произойти распространение горения на соседние резервуары и объекты. Механизм теплопередачи на соседний резервуар зависит от характера первичного очага пожара.

В безветренную погоду теплопередача на соседние резервуары происходит излучением. От наклоненного ветром пламени или продуктов горения возможна теплопередача одновременно излучением и конвекцией, главным образом к крыше и верхним поясам стенки резервуара.

К нижним поясам стенки происходит теплопередача при горении жидкости в обваловании.

При горении жидкости в частично заполненном резервуаре, если организованно охлаждение борта резервуара, интенсивность излучения от пламени падает при среднем уровне взлива на 20%, а при минимальном - на 50%. Однако, на горящем РВС с неохлаждаемыми стенками, снижение интенсивности излучения от открытого пламени почти полностью компенсируется излучением от раскаленных стенок резервуара. Максимальная плотность падающего теплового потока приходится на верхнюю часть стенки резервуара, т.е. именно здесь возможен быстрый нагрев корпуса до опасной температуры. Соотношение суммарных тепловых потоков на стенку и крышу , зависит от соотношения H/d.



Таким образом, при увеличении объема резервуара, сумма тепловых потоков на крышу становиться соизмеримой с потоками на стенку (для РВС- 5000) и даже превышает их для РВС>20000.

В резервуарах больших объемов из всех листовых конструкций крыша имеет минимальную толщину и во многих случаях она и будет служить источником зажигания. Поэтому в расчетах прогрева содержимого резервуара необходимо учитывать тепловые потоки, как на стенку, так и на крышу резервуара.

При тушении пожаров в резервуарных парках принимается, что расположенные на расстоянии < 2d резервуары от горящего находятся в пожароугрожаемом состоянии.

Состояние обогреваемого пожаром резервуара зависит от двух факторов: от состояния паровоздушной смеси внутри резервуара и от температуры нагрева элементов резервуара. При соответствующих соотношениях взрыв наиболее возможен для резервуаров с керосином, дизтопливом, концентрации которых при обычных условиях хранения, как правило, не достигают области воспламенения, но при пожаре в соседнем резервуаре могут входить в нее.

Аналогичными свойствами обладает резервуар, содержащий нефть с низкой упругостью паров, и резервуар с понтоном, в котором хранятся легковоспламеняющиеся жидкости, а также железобетонные резервуары с мазутом.

Переброс огня на дыхательную арматуру соседнего резервуара наиболее вероятен для резервуара с бензином, газовое пространство которого содержит богатую паровоздушную смесь.

В результате теплового воздействия возможны и другие опасные состояния в обогреваемом пожаров резервуаре (деформация и разрушение корпуса, вскипание жидкости у нагретой стенки). Их возникновения наиболее вероятны при накрывании или касании не горящего резервуара пламенем факела соседнего резервуара, при попадании на резервуар разлетающейся горящей жидкости и при горении жидкости в обваловании у стенки резервуара. Возможна различная защита от прогрева, однако в настоящее время имеется только один более или менее приемлемый способ защиты не горящего резервуара от прогрева - орошение водой, для этого нормируется интенсивность подачи 0,3 л/(с*м) на половину периметра, обращенного к горящему резервуару. Орошение осуществляется различными приборами подачи от подвижных сил, количество которых определяется расчетным путем. Защита резервуаров водяным орошением, сначала горящего, а затем соседних, рассматривается как первое действие пожарных подразделений.

Характеристика пожаров в резервуарах с горением выходящих паров в проемах

Известны многочисленные случаи пожаров, при которых на дыхательных устройствах возникало длительное горение выходящей из резервуара паровоздушной смеси, что нередко приводило к деформации и разрушению дыхательных устройств, но, как правило, не проникало в газовое пространство резервуара. Аналогичные наружное очаги горения возникают на открытых люках и в местах негерметичности стационарной кровли. В этих условиях горение переходило на зеркало жидкости только после потери механической прочности и разрушения несущих и ограждающих конструкций резервуара.

В качестве выводов:

РВС-СК (резервуар со стационарной крышей) – с бензином опасен зимой, с техническим керосином и реактивным топливом опасен летом, с дизельным топливом безопасен в любое время года.

Резервуар с понтоном пожароопаснее резервуара без понтона.

Подогрев РВС с керосином, реактивным и дизельным топливом переводит его во взрывоопасное состояние.

3. 4. Динамика развития пожаров на складах лесоматериалов

Как и все открытые пожары, пожары на складах лесоматериалов характерны отсутствием ограничений газообмена и своеобразием параметров зон пожара. Особенностью этих пожаров, отличающей их от газонефтяных фонтанов и резервуаров с ЛВЖ, ГЖ является большая скорость их распространения, особенно при наличии ветра, а также распространение пожара на значительные расстояния вследствие разлета искр и головней, переносимых мощными конвективными потоками, возникающими в результате образования аэродинамического вихря в зоне горения.

Характерной особенностью пожаров на складах лесоматериалов является большой объем зоны горения, что обусловлено значительным объемом продуктов термического разложения, выделяющихся с сильно развитой поверхности горючего материала. Сгорая, эти вещества образуют большое количество нагретых продуктов горения, поднимающихся вверх. Вследствие этого формируются мощные потоки нагретых продуктов горения и свежего воздуха, приводящие к созданию локальной аэродинамической обстановки, практически не зависящей от метеорологических условий. Аэродинамические потоки увлекают за собой горящие доски и другие предметы, способные привести к возникновению новых очагов пожаров, как правило, на большом расстоянии от основной зоны горения (до нескольких сотен метров).

Анализ имевших место пожаров и результаты экспериментальных исследований показывают, что средняя линейная скорость распространения фронта пламени на складах лесоматериалов изменяется в широких пределах от 0,1 до 4 м/мин, а в некоторых случаях достигает 10 м/мин и более. Скорость распространения огня зависит, во-первых, от размеров материалов и изделий, а во-вторых, от их влажности. Как известно, ассортимент лесоматериалов, хранящихся на складах, достаточно широк: от щепы и древесных отходов, имеющих минимальные, размеры 1 мм, до круглого леса с наименьшим размером бревен 10 см и более.

Горение распространяется по горючему материалу тогда, когда температура материала достигает температуры воспламенения, т.е. той температуры, при которой состав и количество выделяющихся продуктов разложения обеспечивают образование горючей смеси их с воздухом. Т.о. время распространения пламени на данный участок поверхности, а, следовательно, и скорость распространения пламени, определяются временем прогрева поверхностного слоя материала до температуры воспламенения.

Таким образом, уменьшение линейных размеров пожарной нагрузки приводит к интенсификации теплового воздействия на подготавливаемые к горению участки материала, а следовательно, и к увеличению скорости распространения пламени.

Высота факела пламени при горении штабелей пиломатериалов равна 2-3 высотам штабеля. При скорости ветра больше 4 м/с факел пламени наклоняется и свободно перекрывает разрывы в 25 м и более (до 40 м). Высота факела пламени при горении круглого леса равна в среднем двум высотам штабеля.

Чем больше, например, толщина досок, тем больше тепла теряется теплопроводностью на прогрев материала. Так как пламя распространяется преимущественно по поверхности материала, то увеличение линейных размеров элементов пожарной нагрузки приводит к возрастанию времени прогрева поверхностного слоя до температуры воспламенения, а следовательно, к снижению скорости распространения пламенного горения.

В реальных условиях скорость распространения пламени по штабелям из досок толщиной 25 мм в 2-2,5 раза выше, чем по штабелям из досок толщиной 50 мм.

Большое влияние на скорость распространения пламени оказывает влажность древесины. Во-первых, повышается теплоемкость влажного материала, следовательно, увеличиваются затраты тепла на его нагрев; во-вторых, требуются дополнительные затраты тепла на испарение влаги; в-третьих, увеличивается теплопроводность материала, что вызывает дополнительные потери тепла на прогрев материала, и т.п.

Зависимость безразмерной скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов от их влажности показана на рис. 3.7. Из графика видно, что увеличение влажности материала с 11 до 28% приводит к снижению скорости распространения пламени в 4 раза.



Рис. 3. 7. Зависимость скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов от их влажности.

Рис 3. 8. Зависимость скорости распространения пламени по штабелям пиломатериалов от скорости ветра.

Большое влияние на распространение пламени на складах лесоматериалов оказывает направление и скорость ветра. Скорость распространения пламени по направлению ветра определяется по эмпирической формуле



где: - скорость распространения пламени по штабелям при отсутствии ветра, м/с; - скорость ветра, м/с.

Из графика (рис.3.8.) видно, что при увеличении скорости ветра до 20 м/с происходит возрастание скорости распространения пламени почти в 2 раза, причем интенсивность нарастания скорости распространения пламени снижается с увеличением скорости ветра.

Пожары на складах лесоматериалов, особенно пиломатериалов, характеризуются высокими скоростями выгорания. Это связано, прежде всего, с тем, что штабели, в которых хранятся пиломатериалы, обладают сильно развитой поверхностью горения. Поэтому приведенная массовая скорость выгорания (с единицы площади пожара) может составлять при горении штабелей несколько десятков килограммов с 1 м² пожара в минуту.

3. 5. Динамика развития лесных пожаров



Пожароопасный сезон в лесу (часть календарного года), в течение которого возможно возникновение лесных пожаров, начинается с момента схода снегового покрова и заканчивается при наступлении дождливой осенней погоды или образования снегового покрова. Средняя продолжительность пожароопасного сезона по России 180 дней и может достигать в отдельных районах 220 дней.

Лесные горючие материалы неодинаково реагируют на изменения погодных условий, по-разному воспламеняются и горят с различной интенсивностью в различные периоды пожароопасного сезона.

Наиболее пожароопасным является осенний период от момента схода снегового покрова до появления обильной травяной растительности (апрель- май). Этот период характерен малой относительной влажностью воздуха, обилием солнечных дней. Высохший травяной покров, хвоя, листва и др. загораются от слабого источника огня. В этот период наблюдается наибольшее количество лесных пожаров (пожарный максимум).

В летний период влажность воздуха и напочвенного покрова повышается. Кроме того, обильная травяная растительность и листва на кустарниках и деревьях служат хорошим препятствием на пути распространения огня. Условия для возникновения лесных пожаров ухудшаются. В этот период наблюдаются, как правило, наименьшее количество пожаров (пожарный минимум).

В конце вегетационного периода условия вновь способствуют возникновению загораний, так как происходит отмирание и высыхание травянистой растительности, опадение листвы и т.д. Количество пожаров увеличивается.

Чередование пожарных минимумов и максимумов зависит от особенностей развития растений и местных климатических и лесорастительных условий и в каждом отдельном районе может быть несколько иным. Кроме того, в практике следует учитывать, что погодные условия в течение года имеют отклонения от средних климатических данных, причем эти отклонения бывают и довольно значительными.

Возможность возникновения пожаров зависит от влажности напочвенного покрова. В связи с этим пожарная опасность любого участка не остается постоянной. Во время пожароопасного сезона могут быть периоды отсутствия пожарной опасности. Эти периоды возникают вследствие выпадения осадков или вследствие разрастания трав в конце весны. Распространение пожара замедляется или вовсе останавливается при встрече с горючими материалами повышенной влажности.

На возникновение лесных пожаров оказывают влияние погодные условия. Чаще всего пожары возникают в сухую жаркую погоду. При высоких температурах воздуха усиливается испарение и вследствие этого влажность горючего материала снижается быстрее. Следовательно, вероятность возникновения пожаров увеличивается. При уменьшении влажности воздуха происходит аналогичное явление – испарение влаги из горючих материалов растет.

При продолжительном периоде жаркой сухой погоды в большем числе различных типов леса наступает пожарная опасность. Кроме того, участки пожарно-зрелой территории растут, сливаются друг с другом и захватывают все большую часть лесной площади. При особенно длительной засухе становятся способными гореть даже болота. Практически на все территории возможны пожары. Они могут охватить все насаждения и перейти в стихийное бедствие.

Лесные пожары, распространившиеся на значительных площадях, для тушения которых сил и средств лесхозов и оперативных отделений баз авиационной охраны лесов недостаточно, считаются крупными. В районах авиационной охраны лесов от пожаров к таким пожарам относят пожары площадью 200 га, в районах наземной охраны лесов - площадью более 25 га. Крупные пожары в большинстве случаев развиваются в длительные засушливые периоды. В лесах России, например, в 1998 году зарегистрированно 23,54 тыс. пожаров, которыми пройдено 2,45 млн. га лесной площади. В категории крупных оказалось 1445 пожаров, пораженная ими площадь составила 2,25 млн. га или 42,2% общей площади всех пожаров.

Лесной пожар в процессе своего развития может переходить из одного вида в другой или проявляться в комбинации двух и даже трех видов.

По количеству регистрируемых случаев низовые пожары составляют 98% и охватывают 81,4% площади, пройденной огнем в лесу, верховые – 1,5% и охватывают 18,6% площади, почвенные - 0,5%, их площадь 0,02%.

Важнейшими характеристиками пожаров, имеющих большое значение для практики борьбы с ними, являются скорость распространения кромки пожара, высота пламени, глубина прогорания почвы, интенсивность горения, величина выгоревших участков.

По скорости распространения огня и характеру горения низовые и верховые пожары подразделяются на беглые и устойчивые.

Беглый низовой пожар - низовой пожар, при котором наблюдается быстрое распространение пламенного горения и часто происходит только поверхностное обгорание напочвенного покрова. Пожар развивается в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня 180-300 м/ч и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Участки с повышенной влажностью остаются не тронутые огнем и площадь, пройденная огнем, имеет пятнистый характер.

Устойчивый низовой пожар – низовой пожар, при котором происходит пламенное и беспламенное горение (тление) подстилки, отпада, валежа, подлеска. Обгорают корни и кора деревьев, насаждение получает серьезное повреждение. Развивается в середине лета. Скорость распространения огня от нескольких метров до 180 м/ч.

Беглый верховой пожар – верховой пожар, распространяющийся по пологу леса со скоростью значительно опережающей горение нижних ярусов лесной растительности. При беглом верховом пожаре сгорают хвоя и мелкие ветки. Более крупные ветки и кора на стволах обугливаются. Скорость беглого верхового пожара 4000-5000 м/ч.

Устойчивый верховой пожар – верховой пожар, охватывающий все компоненты лесного биогеоценоза. При устойчивом верховом пожаре происходит сгорание подстилки, подлеска, подроста, полное сгорание хвои, крупных веток, нередко и стволов деревьев. Скорость устойчивого верхового пожара 300-1500 м/ч.

При почвенном пожаре сгорают корни и деревья вываливаются. Скорость распространения огня от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки.

По высоте пламени на фронтальной кромке низовые пожары подразделяют на слабые, средней силы и сильные:

слабые – высота пламени до 0,5м;

средние - 0,6-1,5м;

сильные - более 1,5м.

По интенсивности (мощности тепловыделения с 1 пог. м. кромки пожара) лесные пожары подразделяют на слабой, средней и высокой интенсивности (табл. 3.2.).

Скорость распространения кромки пожара и интенсивность горения не постоянны в течение суток. Во второй половине дня (с12 до 16ч) наиболее благоприятные условия возникновения и распространения пожаров, менее благоприятные ночью и ранним утром (с3 до 7ч.), когда понижается температура и повышается влажность воздуха, выпадает роса и влажность горючих материалов увеличивается. В связи с этим, в ночное время интенсивность и скорость распространения горения снижается. Верховые пожары ночью, например, в большинстве случаев полностью или частично переходят в низовые.

На интенсивность пожара существенное влияние оказывает рельеф местности. Так, при переходе с горизонтальной поверхности на крутой склон скорость распространения кромки пожара может возрастать в 5-10 и более раз. На южных склонах, где влажность горючих материалов ниже, пожары возникают чаще и распространяются быстрее. Северные склоны менее пожароопасны.

Возможность горения в лесу зависит от влажности горючих материалов. В связи с этим пожарная опасность любого участка не остается постоянной. Могут быть периоды отсутствия пожарной опасности. Эти периоды возникают вследствие выпадения осадков или вследствие разрастания трав в конце весны. При продолжительном периоде жаркой сухой погоды участки пожарно-зрелой территории растут, сливаются друг с другом и захватывают все большую часть лесной площади. При длительной засухе становятся способными гореть даже болота. Практически на всей территории леса возможны пожары.

Кроме того, расширяется круг источников тепла, могущих вызвать загорание лесного горючего материала. Пожар, охвативший значительную площадь, чаще всего носит смешанный характер. Он сочетает в себе элементы различных видов и форм пожаров, так как лесная обстановка обладает большим разнообразием, а характер горючих материалов, количество и способность их к горению различны на каждом участке леса. Пожар обходит участки, где в данных условиях горючий материал неспособен гореть, поэтому часть территории может быть вообще не повреждена огнем. Кромка пожара, распространяясь с разной скоростью, в зависимости от наличия и состояния горючих материалов, становится сложной, разбивается на отдельные участки, которые можно принять за отдельные самостоятельные пожары. В дальнейшем отдельно действующие участки кромки пожара могут сливаться и опять распадаться. В таких условиях затруднительно выделить основные элементы пожара – фронт, фланг, тыл. Ориентироваться в обстановке становится сложно.

Кроме того, площадь пожара оказывает влияние на характер пожара. Так, при площади 15-25 га и более и количестве горючего материала 10-30 т/га и более формируется развитая конвекционная колонка, поднимающая горящие материалы на значительную высоту. При наличии ветра они перебрасываются на большие расстояния, что приводи к появлению многочисленных очагов загорания перед фронтом основного пожара и быстрому охвату огнем больших площадей.

Таблица 3.2.

Основные диагностические признаки для определения вида лесного пожара и его интенсивности

Вид и интенсивность пожара Классы пожарной опасности погоды Основные виды горючих материалов, особенности пожара

Низовой беглый I - II Возникают на участках с травяным (весной, осенью) и лишайниковым (весь сезон) покровом, а также в лиственных насаждениях (весной и осенью), где опад сформирован из опавшей листвы деревьев и кустарников. В основном сгорает усохшая трава, опад листвы или кустистые лишайники. Высота нагара на стволах до 1м., скорость распространения – до 1м/мин., высота пламени – до 0,5 м. Интенсивность горения (мощность тепловыделения с 1 пог. М кромки пожара) до 100 кВт/м.

слабая средняя III Высота нагара на стволах 1-2 м, скорость распространения – 1-3 м/мин, высота пламени 0,5-1,5м. Интенсивность горения 101-750кВт/м.

высокая IV Высота нагара на стволах – более 2м, скорость распространения – свыше 3м/мин, высота пламени более 1,5м, интенсивность горения более 750кВт/м.

Низовой устойчивый (подстилочный) II слабая средняя III Дополнительно сгорает среднеразложившийся слой подстилки (А0”), а вокруг комлевой части стволов и валежа она прогорает до минеральной части почвы

высокая IV - V Подстилка сгорает сплошь до минеральных горизонтов почвы. На маломощных скелетных горизонтах почвы наблюдается вывал деревьев.

Торфяной (подземный) III Сфагнум сгорает на глубину до 7 см, между корневыми лапами торф прогорает до 30 см.; остаются отдельные участки сфагнума и багульника.

слабая средняя IV Кроме сфагнума сгорает очес и торф на глубину до 25 см. У большинства стволов вокруг комлевой части торф сгорает до минеральных слоев почвы, некоторые корневые лапы перегорают. Отдельные деревья вываливаются. Древостой сильно повреждается. Пожар имеет многоочаговый характер.

высокая IV - V Торфяной слой сгорает сплошь до минеральной части почвы. Наблюдается массовый вывал деревьев. Древостой погибает полностью.

Верховой III Возникают в хвойных насаждениях со слабой сомкнутостью полога, или в состав которых входят лиственница, и лиственные породы с долей участия до3-4 единиц. Пожаром повреждаются участки с групповым расположением хвойных пород. Огонь по кронам распространяется снизу вверх и в основном за счет поддержки низового пожара

слабая средняя IV Верховой огонь по кронам древостоя распространяется также и горизонтально, часто опережая кромку низового пожара. Большая часть (60%) древостоя повреждается верховым пожаром.

высокая IV - V Полог древостоя сгорает сплошь или остается несгоревшим только пятнами в отдельных местах.

Примечание: Дополнительным признаком интенсивности пожара может служить также величина невыгоревших участков в % от общей площади пожарища. Для пожаров всех видов она составляет при слабой интенсивности – более 15%, при средней от 6 до 15 и при высокой – менее 6%.

Кроме того, расширяется круг источников тепла, могущих вызвать загорание лесного горючего материала. Пожар, охвативший значительную площадь, чаще всего носит смешанный характер. Он сочетает в себе элементы различных видов и форм пожаров, так как лесная обстановка обладает большим разнообразием, а характер горючих материалов, количество и способность их к горению различны на каждом участке леса. Пожар обходит участки, где в данных условиях горючий материал неспособен гореть, поэтому часть территории может быть вообще не повреждена огнем. Кромка пожара, распространяясь с разной скоростью, в зависимости от наличия и состояния горючих материалов, становится сложной, разбивается на отдельные участки, которые можно принять за отдельные самостоятельные пожары. В дальнейшем отдельно действующие участки кромки пожара могут сливаться и опять распадаться. В таких условиях затруднительно выделить основные элементы пожара – фронт, фланг, тыл. Ориентироваться в обстановке становится сложно.

Кроме того, площадь пожара оказывает влияние на характер пожара. Так, при площади 15-25 га и более и количестве горючего материала 10-30 т/га и более формируется развитая конвекционная колонка, поднимающая горящие материалы на значительную высоту. При наличии ветра они перебрасываются на большие расстояния, что приводи к появлению многочисленных очагов загорания перед фронтом основного пожара и быстрому охвату огнем больших площадей.

3. 6. Динамика развития торфяных и степных пожаров

Торфяные пожары. 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 весной и зимой. 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 торфяная крошка легко поднимается воздушными потоками, образуя новые очаги пожара. Скорость распространения пожара достигает 20-25 м/мин. Форма площади пожара на торфополях чаше всего бывает угловой с расширением ее по направлению ветра. Переносимая ветром горящая крошка представляет опасность для людей.

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 300 м/мин. Такая высокая скорость распространения пламени при горении растительного покрова обусловливается характеристиками горючего материала. Трава и злаковые растения, по которым распространяется пожар (листья, стебли, ветки), 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 не горящим 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 т.д.) шириной до 12м.

Степные пожары, пожары лугов, полей и хлебных массивов могут переходить в лесные, торфяные пожары и вызывать пожары населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов, к 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 горящих частиц и увеличение площади пожара.

4. Динамика развития пожаров на транспортных средствах

4. 1. Динамика развития пожаров на судах

Анализ статистики пожаров на судах показывает, что 70% из общего числа пожаров возникает при нахождении судна в порту или на ремонте и 30% - в плавании.

На характер развития внутреннего пожара судна существенное влияние оказывают конструктивно-планировочные решения помещений.

Большая часть судов построена из сталей и сплавов. В корпусе судна и надстройке имеется разветвленная сеть жилых и служебных помещений, связанных между собой коридорами, трапами или шахтами трапов. Количество выходов на верхнюю открытую палубу ограничено. Пожарная нагрузка достигает 60-70 кг/м². Между отделкой бортов, подволоки, пола и металлической основой судна образуются воздушные зазоры. По ним прокладываются различные коммуникации: трубопроводы, электрокабели, воздуховоды систем вентиляции, которые способствуют развитию пожара и перебросу огня из одного помещения в другое. Высота жилых и служебных помещений примерно постоянна для всех судов и составляет 2,4-2,7 м.

Динамика развития пожаров в жилых и служебных помещениях судна, как правило, аналогична изложенному в разделе 2.

В условиях развитого пожара коридоры, дымопроницаемые шахты, отдельные траповые марши, лифты, воздуховоды становятся своеобразной «дымовой трубой». По ним пожар может распространиться в рубки постов управления судном и серьезно осложнить обстановку по ликвидации пожара.

Специфика развития пожаров на судах накладывает определенные трудности на проведение спасательных операций, так как эвакуация людей и имущества идет снизу вверх, в зону распространения дыма и высоконагретых продуктов горения.

В машинно-котельных отделениях (МКО) всех судов используют жидкое топливо с температурой вспышки выше 61°С. Пожары в МКО происходят вследствие утечек топлива из расходных цистерн, трубопроводов топливной системы и др. Воспламенение пролитого топлива происходит в результате его контакта с нагретыми до высокой температуры поверхностями (выхлопные патрубки, коллекторы двигателей, стенки котлов) и под действием открытого пламени. Особенно интенсивно происходит развитие пожара в МКО при разрушении топливных и масляных трубок, находящихся под высоким давлением. Мелкодиспергированное топливо образует мощный факел пламени с высокоразвитой поверхностью горения, что приводит к резкому повышению температуры в объеме машинного отделения.

Развитию пожара в МКО способствует большая по сравнению с другими судовыми помещениями кратность воздухообмена. Поэтому при ликвидации такого пожара в первую очередь необходимо отключить разрушенную топливную магистраль, вентиляцию, принять меры к предупреждению взрыва топливных цистерн и сосудов высокого давления.

Пожары в МКО характеризуются высоким температурным режимом, запущенный пожар в результате прогрева переборок и подволоки, способствует распространению пожара на смежные отсеки, в надстройку, трюмы и т.п. Гораздо реже пожары распространяются из смежных отсеков в МКО.

Пожары на танкерах сравнительно редки, но большинство их приводит к сильным повреждениям или гибели судна. Они, как правило, сопровождаются взрывами топливно-воздушной смеси в танках, которые вызывают деформацию корпуса судна. Возникновение взрыва и пожара зависит от загазованности помещений и наличия в них источников зажигания. Образование взрывоопасных концентраций в танках происходит под действием повышения температуры, а также колебаний нефти при движении судна.

Взрывы и пожары на танкерах можно предотвратить за счет конструктивных мер, исключающих возможность образования горючих паровоздушных смесей, а также применяя системы контроля газовой среды и предупреждения об образовании взрывоопасных концентраций.

Наиболее опасными являются пожары в танках, близко расположенных к надстройкам и командным рубкам. Пожар из танка может распространиться под действием ветра в эти помещения через открытые двери или иллюминаторы, что осложняет обстановку управления судном, а следовательно, и процесс ликвидации пожара.

Особую опасность представляют пожары тяжелых нефтепродуктов, склонных к вскипанию и выбросу. Разлив и горение нефтепродуктов вокруг судна резко осложняют обстановку, приводят к увеличению площади пожара на судне, затрудняют эвакуацию людей.

Причинами пожаров в сухогрузных трюмах являются:

- тепловое, химическое или биологическое самовозгорание грузов;

- небрежное обращение с огнем;

- нарушение правил пожарной безопасности при работе с открытым огнем.

Пожар в трюме, как правило, протекает в режиме тления с сильным задымлением. Это объясняется плотностью укладки пожарной нагрузки в объеме трюма и ограниченным газообменом. Температура развившегося пожара достигает высоких значений, что затрудняет его ликвидацию. Большая плотность укладки и сильная задымленность осложняют доступ к очагу горения.

Даже при локальном горении пожар в большинстве случаев приводит к порче всего груза.

4. 2. Динамика развития пожаров на самолетах и вертолетах

Анализ статистики аварий и катастроф пассажирских самолетов и вертолетов показывает, что значительная часть их приходиться на долю пожаров. Причем большинство аварий и катастроф, как правило, сопровождается взрывами, что приводит к гибели людей и летательного аппарата.

Тенденция развития современной авиации направлена на увеличение скорости и дальности беспересадочного полета и увеличения пассажировместимости. Уже сейчас на авиалиниях мира эксплуатируются самолеты, перевозящие 350 – 400 пассажиров; имеются проекты авиалайнеров на 1000 пассажиров. Аварии и катастрофы на таких авиалайнерах представляют угрозу для жизни большого количества людей, поэтому повышению безопасности полетов и выживаемости пассажиров при авариях и катастрофах на самолетах гражданской авиации придается первостепенное значение.

Причинами пожара на самолете могут быть:

- течь топлива при разрушении трубопроводов высокого давления, течь в гидросистеме или маслосистеме самолета;

- разрушение двигателя, обрыв лопаток турбин, прогар камеры сгорания и т.п.;

- разрушение трубопроводов системы обогрева и кондиционирования;

- взрыв топливных баков в результате удара молнии в самолет;

- различные механические воздействия – удар конструкции самолетов и вертолетов при столкновении с преградами, при грубой посадке, при посадке с убранными шасси, боевое поражение и т.п.

Все пассажирские самолеты оснащены эффективными бортовыми автоматическими средствами тушения пожара, которые предназначены для ликвидации пожара во внутренних отсеках самолета, возникшего в полете и вызванного отказами в работе основных систем самолета.

Пожароопасными отсеками на самолетах и вертолетах являются:

- отсеки топливных баков;

- отсеки силовых установок;

- багажный и технический отсеки;

- шасси;

- отсек редуктора несущего винта – у вертолета.

Наибольшую пожарную опасность представляют отсеки топливных баков, запас топлива в которых, на современных самолетах достигает 50 – 100 т.

В качестве топлива применяется керосин( топливо самолетное ТС-1), с температурой вспышки около 30С. Особенно опасными являются пожары, вызванные разрушением топливных баков при взлете и посадке.

Топливо разбрызгивается на значительное расстояние, площадь пожара достигает нескольких сотен квадратных метров (400 – 500 м и более) в течение 1 – 2 минут.

Огнестойкость конструкции самолетов и вертолетов очень маленькая. За 2 – 3 минуты огонь может привести к необратимым изменениям в конструкции самолета и к его разрушению. Поэтому при ликвидации пожара в первую очередь необходимо принять меры к спасанию людей, защите фюзеляжа самолета и крыльевых топливных баков. Пожары могут сопровождаться взрывами топливных баков.

Обстановка особенно осложняется, если пожар на самолете происходит при работающих двигателях. В этом случае необходимо принять меры к их выключению путем подачи огнетушащих составов во входное устройство двигателей или путем механического прекращения подачи топлива к ним. Наземные пожары в отсеках силовых установок менее опасны, чем пожары пролитого топлива, так как горючие жидкости в них находятся в меньших количествах, горение происходит при ограниченном газообмене, конструктивные материалы более огнестойки по сравнению с другими отсеками. Прекращение горения достигается перекрытием дроссельного и пожарных кранов двигателя и подачей огнетушащих веществ в подкапотное пространство. Наименее опасным для конструкции самолета является пожар внутри двигателя, вызванный неплотным прикрытием дроссельного крана, так как внутренние полости двигателей выполнены из жаропрочных сплавов.

Пожары в багажных и технических отсеках развиваются менее интенсивно, чем в других. Они сопровождаются задымлением отсеков и проникновением дыма и продуктов пиролиза в пассажирский салон и кабину пилотов, так как они имеют общую систему вентиляции. При тушении таких пожаров необходимо принять экстренные меры к эвакуации людей. Интенсификации развития пожаров в технических отсеках могут способствовать взрывы сосудов высокого давления (гидроаккумуляторов, кислородных баллонов и т.п.), разрушения аккумуляторов, взрывы пиропатронов.

Пожары шасси, вызванные перегревом тормозных колодок при резком торможении самолета, являются наименее опасными, так как мала вероятность переброса пламени на фюзеляж самолета. Для их ликвидации требуется наименьшее количество огнетушащих средств.



4. 3. Динамика развития пожаров на железнодорожном транспорте

Причины пожаров на железнодорожном транспорте примерно аналогичны причинам пожаров на судах. Процесс горения в купе железнодорожного вагона сопровождается сильным задымлением, которое по системе вентиляции проникает в смежные помещения. Скорость роста температуры в купе будет определяться мощностью источника зажигания, его расположением относительно пожарной нагрузки, пожарной нагрузкой, ее физико – химическими свойствами и газообменом. Большое влияние на характер развития пожара будет оказывать газообмен; например пожар в купе при открытом окне, открытой двери в коридор и открытых одном – двух окнах в коридоре будет существенно отличаться от пожара в купе при закрытых окнах и дверях.

Наибольшую опасность для людей представляют пассажирские вагоны. Скорость распространения пламени в пассажирских вагонах по коридору – 5, по купе – 2,5 м/мин. В течение 15 – 20 минут огнем полностью охватывается весь вагон. Температура в вагоне повышается до 850С, а температура пламени достигает более 1000С. Необходимое время эвакуации пассажиров с учетом воздействия опасных факторов пожара составляет 1,5 – 2 минуты до блокирования основных выходов. Плотность теплового потока на расстоянии 9 – 10 метров достигает 10 кВт/м, что приводит к загоранию подвижного состава и воспламенению твердых горючих материалов в полувагонах и на платформах, расположенных на соседних путях.

При горении в грузовом подвижном составе время распространения огня по всему грузовому вагону составляет не более 20 минут. Через 30 – 40 минут пол в вагоне прогорает и на железнодорожные пути выпадает несгоревший груз, высокотемпературная зола и т.п. Скорость распространения огня вдоль подвижного состава в среднем составляет 1,4, по подвижному составу на соседних путях 0,4 м/ мин. Скорость роста площади пожара в первые 10 минут свободного горения подвижного состава достигает 3,1 и 4м/мин, а в последующие 10 – 50 минут 7 и 8 м/мин.

Воздействие открытого пламени и высокой температуры на железнодорожные цистерны с ЛВЖ и ГЖ приводит к вспышке промасленного слоя на их поверхности. Наличие неплотностей и неисправностей запорной арматуры на цистернах с ЛВЖ и сжиженными углеводородными газами приводит к вспышке паров жидкостей над горловинами цистерн, а также газов над избыточными клапанами.

Взрыв железнодорожных цистерн с нефтепродуктами происходит, как правило, через 16 – 24 минуты после начала воздействия на них открытого факела пламени. Высота факела пламени при взрыве ЛВЖ и ГЖ в цистернах достигает 50 метров. Взрыв одной железнодорожной цистерны способствует увеличению площади пожара до 1500 м, в зависимости от состояния балласта железнодорожных путей и рельефа местности. Наиболее быстрое распространение огня происходит при розливе ЛВЖ и ГЖ из железнодорожных цистерн в результате аварий, столкновений или крушений поездов. При этом цистерны повреждаются или опрокидываются, вследствие чего площадь пожара может достигать 10 – 35 тыс. м. По разлитому нефтепродукту огонь распространяется не только на ближайшие поезда, но и на соседние складские, производственные здания, а в некоторых случаях на постройки городской зоны. При попадании разлитого продукта в ливневую канализацию или сточные канавы огонь может распространиться на объекты, расположенные на расстоянии до 1 километра от места происшествия. При пожаре на одной из железнодорожных станций на момент обнаружения пожара площадь составляла 20 м разлитого бензина у одной из цистерн.

Из-за того, что пожарные подразделения были расположены на расстоянии 32 и 60 километров от станции к моменту их прибытия через 50 минут, площадь пожара разлитого бензина в результате взрыва составляла 2500 м. В огне оказалось четыре железнодорожные цистерны и шесть железнодорожных путей.

Через 15 минут с момента прибытия основных сил (1 час от начала пожара) произошло еще два взрыва, и площадь пожара увеличилась до 5000 м. По истечении 3 – 4 часов произошло еще два взрыва, в результате чего площадь пожара увеличилась до 10000 м, пожар продолжался 18 часов.

Горение железнодорожных цистерн со сжиженными углеводородными газами может сопровождаться взрывами с выбросом факела на высоту до 120 – 150 метров и последующим пламенным горением высотой до 50 метров. Осколки взорвавшихся цистерн и емкостей разбрасываются на расстояние до 150 метров, а в отдельных случаях до 450 метров. Иногда взрыв срывает цистерну с железнодорожной платформы и отбрасывает ее на расстояние до 80 метров. Все это приводит к возникновению новых очагов пожаров, повторному воспламенению разлитых горючих жидкостей.

При пожарах также возможно повреждение цистерн и емкостей с ядовитыми газами и жидкостями, что приводит к загазованности территории и затруднению тактико-технических действий по ликвидации пожаров, а также вызывает необходимость эвакуации населения из районов, прилегающих к месту происшествия.

На электрифицированных участках дорог от воздействия открытого пламени в течение 8 – 10 минут происходит обрыв электроконтактных проводов.

Время ликвидации крупных пожаров на железнодорожных станциях в основном составляет от 3 до 5 часов, но может достигать и 15 – 20 часов. Для ликвидации указанных пожаров требуется от 15 до 30 оперативных отделений численностью до 150 – 200 человек. Кроме того, привлекаются рабочие, военнослужащие и работники милиции общей численностью до 400 человек. Используются пожарные поезда, спецтехника, поливомоечные машины и бульдозеры. Расходы воды составляют 60 –400 л/с.

Следует учесть, что оперативность привлеченных пожарных поездов к тушению пожаров низка из-за специфики работы железнодорожного транспорта. Вследствие этого к месту пожара за время до 40 минут прибывает в основном каждый второй пожарный поезд и в течение 1 – 2 часов – каждый четвертый. В среднем время следования пожарных поездов к месту пожара составляет 55 минут, а расстояние, на которое они привлекаются, - 50 километров.



4. 4. Динамика развития пожаров в метрополитене

Большинство пожаров и загораний в метрополитене происходит в подвижном составе (50,5 %), причем в большинстве случаев (48,4%) состав удается вывести на станцию, но случается так, что это невозможно (2,1%). Большое количество загораний происходит в перегонных тоннелях между станциями (23,7%) в основном из-за горения или тления кабелей изоляции.

Причиной возникновения большинства пожаров и загораний служит электрооборудование (46,8%). Велико и число загораний, произошедших от механического оборудования (42,5%), в которое входит искрение тормозных колодок подвижного состава; перекосы механизмов двигателей, моторкомпрессоров, карданных передач; заклинивание тормозных колодок и другие. Вследствие этих причин загорается краска оборудования, смазочные материалы, горючая изоляция электрооборудования и происходят короткие замыкания электропроводки.

По часам суток количество пожаров и загораний распределилось так, что большинство падает на часы «пик» с 9 часов до 10 часов (9,5%) и с 17 часов до 18 часов (10%), что создает еще большую опасность для пассажиров.

В основном (91,4%) загораний ликвидируется работниками метрополитена без участия пожарных подразделений.

Следует учитывать, что в очаге пожара развивается высокая температура, продукты горения распространяются на значительные расстояния. Тоннель аккумулирует тепло и превращается при пожаре в «раскаленную печь». Это затрудняет доступ к очагу пожара, вынуждает прибегать к частой смене ствольщиков. Горение распространяется преимущественно в направлении вентиляционной струи или естественной тяги. Продвижение подразделений возможно практически только в этом направлении, а поперечные размеры тоннеля, ограниченные остановленным поездом, не позволяют ввести в очаг достаточное количество огнетушащих веществ, и локализовать пожар удается не всегда.

Дополнительные сложности при тушении и повышенную опасность для пожарных создает обрушение и деформация конструкций тоннеля под действием высокой температуры, возможность образования вторичных очагов пожара, как в подземных сооружениях, так и на поверхности, отсутствие оперативной связи.

Во всех случаях, когда состав метро не потерял способности движения, он должен быть выведен на ближайшую станцию.

Причиной задержки могут быть действия пассажиров, которые в случае обнаружения пожара или его признаков приведут в действие экстренный аварийный тормоз (стоп-кран). В связи с этим в Московском метрополитене система экстренного торможения заменена на прямую связь «Пассажир – машинист». Наиболее сложными являются пожары в подвижном составе при его остановке в тоннеле глубокого заложения.

Средние временные показатели сосредоточения первых пожарных подразделений составляют 7 – 10 минут.

Скорость введения стволов (от которой зависит время боевого развертывания) колеблется от 6,5 м/ мин для станции и 8 м/ мин для тоннеля глубокого заложения. В зависимости от обстановки на пожаре, время боевого развертывания может в несколько раз превышать время сосредоточения дополнительных сил и средств (1 час). При пожарах в перегонных тоннелях метрополитена силы и средства вводятся при воздействии опасных факторов пожара: высокая температура; плотное задымление и высокая концентрация токсичных продуктов сгорания. Кроме этого введение сил и средств ограничено поперечным сечением тоннеля и стоящим в нем составом, большим количеством преград в самом составе, что не позволяет ввести требуемое количество сил и средств на тушение пожаров и эффективно использовать водяные струи для тушения из-за сложности маневрирования стволами.

Скорость спасания со станции метрополитена составляла 233 – 333 чел/ мин, в зависимости от количества выходов со станции, а также наличия и расположения переходов на станциях. Скорость эвакуации пассажиров из перегонных тоннелей с расстояния порядка 500 – 600 метров составляла 50 чел/мин.

Время ликвидации пожара подвижного состава на станции не превышает одного часа, при ликвидации пожара в перегонном тоннеле продолжительность достигает от 3 часов до нескольких суток.

Пожары в подземных сооружениях характеризуются:

- высокой температурой (при пожаре в подвижном составе, находящимся в тоннеле, в очаге горения до 1000С, на расстоянии 25 метров от очага пожара около 450С);

- быстрым распространением огня по отделке вагона (от 0,7 до 8,2 м/мин), эскалаторного тоннеля, а также по коммуникациям тоннеля (шпалы, короб контактного рельса и кабельное хозяйство с очень развитой поверхностью);

- большой пожарной нагрузкой в пересчете на древесину (Р=50 – 53 кг/м для вагонов подвижного состава; Р=10 – 50 кг/м в служебно – бытовых помещениях; Р=20 – 100 кг/м в эскалаторном комплексе; до 20 кг/м в тоннельных и притоннельных сооружениях (при отсутствии подвижного состава); до 60 кг/м в помещениях электроподстанций);

- быстрым распространением дыма, как по составу, так и по перегону вплоть до станции, эскалаторного тоннеля и вестибюля станции (скорость распространения дыма от 0,5 до 3 м/с);

- большим количеством пассажиров, находящихся в составе

( порядка 1500 – 2000 человек);

- высокой токсичностью продуктов горения (в большом количестве при горении вагона подвижного состава выделяются такие вещества, как хлорорганические соединения, хлористый водород, цианистый водород, пары изоцианатов, аммиак, метиламин, окись и двуокись углерода, а также фосген, который образуется при температурах свыше 900С);

- возможностью сохранения остаточного напряжения после снятия напряжения с контактного рельса (напряжение в аккумуляторной батарее – 65 В, на контактном рельсе – 825 В).

Перегонный тоннель метрополитена нельзя считать путем эвакуации, так как ширина банкетки, предназначенной для прохода обслуживающего персонала составляет всего 0,45 метра, шпалы, путевые рельсы, контактный рельс и кабели, проложенные вдоль тоннеля на уровне корпуса человека, также препятствуют нормальному проведению процесса эвакуации.

С другой стороны это единственный путь для вывода пассажиров при горении подвижного состава в перегонном тоннеле.

4. 5. Динамика развития пожаров на автотранспорте

Автомобильный транспорт представляет собой совокупность средств сообщения, путей сообщения и сооружений. Пути сообщения – это автомобильные дороги. Сооружения – это автотранспортные предприятия, гаражи, станции (АЗС). Средства сообщения – это подвижной состав.

Подвижной состав автомобильного транспорта разделяется на грузовой, пассажирский и специальный.

К грузовому подвижному составу относятся грузовые автомобили, автомобили-тягачи, прицепы и полуприцепы для перевозки грузов различных видов. Грузовые автомобили классифицируют по назначению, проходимости, приспособленности к климатическим условиям, характеру использования.

По назначению грузовые автомобили разделяют на автомобили общего назначения и специализированные. Автомобили общего назначения имеют кузова в виде платформы с бортами и применяются для перевозки всех видов грузов, кроме жидкости (без тары). Специализированные автомобили оборудованы кузовами, приспособленными для перевозки грузов определенного вида. Это самосвалы, автомобили-цистерны для цемента, молока, нефтепродуктов и т.п.

К специальному подвижному составу относятся автомастерские, автокраны, пожарные, милицейские, санитарные и др.

К пассажирскому подвижному составу относятся автобусы, легковые автомобили, пассажирские прицепы и полуприцепы. Автомобили, вмещающие не более восьми человек, включая водителя, называются легковыми, а вмещающие более восьми человек – автобусами. Легковые автомобили классифицируются по рабочему объему двигателя и не снаряженной массы, автобусы – по пассажировместимости, длине и другим признакам.

Классификация пожаров на АТС, автомобильных предприятиях и путях сообщения позволяет систематизировать их и анализировать типичные пожары, уточнять классификационные признаки автомобильного транспорта по типу подвижного состава, эксплуатации и техническому обслуживанию АТС, а также определить способы и приемы тактико-технических действий при возникновении на них пожаров.

Пожары на транспорте в разных странах составляют от 3 до 22% от общего числа. В США, Англии, Франции, России и других странах они занимают 2-е место после пожаров в жилом секторе. Ежегодно в России происходит до 100 пожаров автоцистерн. По своим последствиям пожары и взрывы автоцистерн с нефтепродуктами относятся к катастрофическим. Высокая пожарная опасность автомобилей вызвана рядом причин, в частности эксплуатацией автомобилей, не соответствующих нормам пожарной безопасности и нерешенностью вопросов оборудования автомобилей противопожарными средствами защиты заводами-изготовителями; объединением в конструкциях автомобилей элементов систем, экстремальные режимы эксплуатации которых, могут вызвать загорание.

Нерешенность проблем квалифицированного обслуживания автомобилей, принадлежащих частным лицам, не исключает вероятности наступления пожара автомобилей от некачественного обслуживания или ремонта, от неумения владельцев пользоваться пожароопасными установками и инструментами.

В конструкциях автомобиля используется широкий набор пожароопасных веществ и материалов. Это резинотехнические изделия, такни, древесина, изоляция электрооборудования, лакокрасочные покрытия, стекла, пластмасса, сплавы алюминия и магния и другие материалы.

Общая масса пластмасс и резинотехнических изделий, включая шины, составляет 10% от общей массы автомобиля, а их число на автомобиле достигает соответственно по 500-600 штук.

Пожары автомобилей возникают от внутренних и внешних источников зажигания. К внутренним источникам зажигания относятся: искры как результат неисправности электрической системы, или фрикционные искры вследствие ДТП; поверхности выпускной, тормозной систем и сцепления, нагретые выше температуры воспламенения паров легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ГЖ) и горючих материалов, открытый огонь.

К внешним источникам зажигания автомобиля относятся: высокоинтенсивные потоки излучения, вызванные пожарами строений в местах хранения АТС или пожарами рядом расположенных АТС; открытый огонь при сварочных работах и др. Вероятность загорания автомобилей от внешнего источника составляет 0,12-0,16.

При загорании в моторном отсеке или салоне автобуса пожар распространяется по всем направлениям. Из моторного отсека пламя проникает в салон через перегородку, вентиляционные или технологические отверстия. Загорается лакокрасочное покрытие, резиновые коврики, тепло-шумоизолирующие панели, обивка сидений и материал, уплотнения дверей и остекления. В начальной стадии пожара в салоне разрушается остекление, туда поступает кислород воздуха, что приводит к значительному тепловыделению. Тепловые потоки и пламя воздействуют на рядом расположенные автомобили вызывают их загорание, как на закрытой, так и на открытой стоянках. Под воздействием тепловых потоков вначале загораются лакокрасочное покрытие и уплотнения остекления. Горение уплотнений остекления усиливает тепловое воздействие на остекление, и оно разрушается. Затем начинается разрушение горючих материалов салона с последующим развитием пожара на все АТС. При этом расплавляется дюралевая обшивка автобуса. Шины и топливные баки горят и разрушаются в основном при пожарах в помещениях.

Динамика пожаров легковых автомобилей определяется местом его возникновения: моторный или багажный отсеки, салон, топливная система и т.д. При загорании в моторном отсеке легкового автомобиля, находящегося на стоянке, пламя распространяется до салона за 480-600сек. Полностью салон загорается еще через 60-180сек. Далее автомобиль горит. Затем нарушается герметичность топливной системы и горит вытекающее топливо. При загорании в салоне с открытыми окнами от модельного источника зажигания, расположенного на заднем сидении, остекление разрушилось через 345 сек. Видимое загорание салона, моторного и багажного отсеков закончилось через 1800 сек. Через 2760 сек. наблюдалось беспламенное горение сидений, шин и материалов.

Высота пламени и дыма при пожаре, например, в салоне легкового автомобиля достигает 6-8м, а плотность потока теплового излучения на расстоянии 4-5 м и высоте 1,5 м составляет 3-5 кВТ/м2. При ветре вероятно загорание других автомобилей на расстоянии до 4м.

В СЩА были испытаны на пожарную опасность легковые автомобили при их загорании вследствие ДТП. Не переносимые для человека температурные условия возникают через 40-80 сек после загорания автомобиля. Очевидно, что такому быстрому развитию пожара не в состоянии помешать ни ручные средства пожаротушения, ни автоматические, поэтому необходимо повышать пожарную безопасность за счет пассивных средств защиты.

На автомобилях выделяют пожары: при эксплуатации, вследствие ДТП, в том числе на соревнованиях; на стоянках, при ремонте, при испытании новых автомобилей. Выделяют также пожары, вызванные поджогами автомобилей.

Пожары автомобилей при эксплуатации. Наиболее частыми причинами пожаров автомобилей являются неисправности топливной и электрической систем. Реже возникают пожары вследствие нарушения герметичности элементов гидравлического оборудования и выпускной системы двигателей.

Опасность пожаров при эксплуатации АТС велика для пассажиров и объектов окружающей среды. Если пожар возникает в моторном отсеке, то продукты горения могут попасть в салон и привести к отравлению прежде, чем водитель остановит автомобиль, и пассажиры покинут его. В некоторых случаях при загорании элементов трансмиссии, ходовой части и тормозной системы дым и пламя встречным потоком воздуха отводятся от автомобиля и остаются невидимыми для водителя. При повреждении пламенем элементов тормозной системы могут возникнуть отказы в ее работе и работе АТС в целом, что явится причиной ДТП.

Особенно опасны пожары АТС в тоннелях, где при выделении дыма снижается видимость и затрудняется эвакуация. При пожаре большегрузных автомобилей в тоннеле увеличиваются температура окружающей среды и ее токсичность. При пожарах АТС с опасными грузами температура в тоннеле может повыситься за 15 мин. до 1200С, что затрудняет ликвидацию пожара.

Пожары автомобилей вследствие ДТП. Их число незначительно по отношению к общему числу пожаров АТС. Однако они представляют наибольшую опасность для людей и окружающей среды, особенно при перевозке опасных грузов. Повреждение узлов и систем автомобиля при ДТП способствует развитию пожара, а заклинивание дверей и травмирование людей препятствует возможности тушения пожара ручными средствами и быстрой эвакуации пострадавших.

Если пожар начался в связи с утечкой топлива из поврежденного топливопровода, то скорость распространения пламени увеличивается в 2-2,5 раза, в зависимости от места истечения топлива, по сравнению со скоростью распространения пламени без нарушения герметичности топливной системы.

Особенно опасны пожары вследствие ДТП на автогонках. Гоночные автомобили наиболее опасны в пожарном отношении по сравнению с автомобилями обычных конструкций. Причины большой пожарной опасности – высоконагретые поверхности выпускной и тормозной систем, наличие развитой топливной системы и применение в тормозной системе магниевых сплавов, которые трудно тушить при их загорании. В случае пожара при аварии гоночного автомобиля без автоматической установки пожаротушения и средств индивидуальной защиты (теплозащитного костюма) вероятность гибели водителя в течение первых 30 сек. после аварии близка к 100%, поэтому актуально оборудование этих автомобилей автоматическими установками пожаротушения.

Быстротечность пожаров автомобилей вследствие ДТП потребовала разработки специальной технологии аварийно-спасательных работ и требований к пожарным автомобилям первой помощи для борьбы с пожарами на АТС. Такие автомобили используют на скоростных автострадах ряда стран. Пожарно-техническое вооружение пожарных автомобилей первой помощи состоит из безыскровых аппаратов и других средств, специально разработанных для этого типа автомобилей. Безыскровые аппараты обеспечивают разрезание конструкций автомобиля, необходимое для быстрого извлечения людей из автомобиля, который находится под угрозой воспламенения. Для оказания помощи пострадавшим на автомобильных дорогах вследствие пожара выезды пожарных автомобилей первой помощи согласуются с выездом автомобилей скорой медицинской помощи. В оборудование пожарных автомобилей первой помощи входят также аппараты искусственного дыхания и первой неотложной помощи.

Пожары автомобилей на стоянках. Причинами пожаров в гаражах являются: неосторожное обращение с огнем; нарушение правил пожарной безопасности при пуске двигателя, эксплуатации теплогенераторов и электрооборудования; дефекты вызывающие перегрев выпускной системы и искры. Причиной загорания автотранспортных средств в гаражах является также пожар рядом стоящего автобуса или грузового автомобиля. Вероятность распространения пожара от легкового автомобиля при отсутствии большой пожарной нагрузки в гараже незначительна.

На открытой стоянке также вероятно распространение пожара от горящего автобуса или грузового автомобиля на рядом расположенные транспортные средства. Но в общем вероятность загорания автотранспортных средств на открытой стоянке ниже, чем на закрытой, так как здесь не скапливаются топливо, другие материалы и отсутствуют некоторые причины, вызывающие пожары в гаражах.

Пожары при ремонте автомобилей. Они возникают из-за неосторожного обращения с огнем, нарушения правил пожарной безопасности в технологических процессах. Много пожаров возникает в результате несоблюдения правил техники безопасности при сварочных работах на временных и постоянных местах стоянки, а именно: при неисправной аппаратуре; в радиусе до 5 метров от мест, не очищенных от горючих материалов; при наличии свежеокрашенных конструкций, неочищенных емкостей (цистерны, баки); при использовании одежды со следами горючих жидкостей.

Некоторые пожары возникают из-за незнания ремонтными рабочими конструктивных особенностей автомобилей. Так, пожар легкового автомобиля, в подвеске которого имеются резинометаллические прокладки, может возникнуть, если кабель сварочного трансформатора соединить с металлическими элементами корпуса автомобиля через заземляющий медный изолированный провод. При этом сварочный ток превысит допустимый, изоляция заземляющего проводника перегреется и загорится. Пожар распространится на весь автомобиль.

Пожарная безопасность при испытаниях новых автомобилей. Испытания проводят, чтобы оценить эффективность ручных и автоматических установок пожаротушения (АУП), показатели пожарной безопасности материалов, конструкции и автомобиля в целом, показатели пожарной опасности автомобиля как внешнего источника зажигания.

По месту возникновения пожары в новом легковом автомобиле распределяются, %:

Моторный отсек, в том числе корпус двигателя с теплоизоляцией; элементы электрооборудования и топливной системы 4,3

Кабина или салон 20,0

Кузов и багажный отсек 7,8

Элементы ходовой части 3,0

Выпускная система 5,6

Другие места 20,3



Причины пожаров большегрузных автомобилей cследующие %:

Утечка ГЖ из гидросистем 22

То же, из двигателя 22

То же, из охлаждающей системы 12

То же, из топливной системы 8

Неисправности электрооборудования 16

Механические поломки деталей 15

Перегрузка шин или недостаточное давление в них, повреждения тормозной системы 5

Основными причинами загорания большегрузных автомобилей являются попадание гидрожидкостей, масел и топлива на высоконагретые поверхности двигателя и турбокомпрессора из-за нарушения герметичности арматуры гидросистем, маслотопливопроводов двигателя и взрывы в цилиндрах подвески при попадании кислорода.

Ряд пожаров автомобилей возникает из-за расплавления пластмассовых деталей (топливного бака, топливо – и маслопроводов) под воздействием газов из разрушенного выпускного турбопровода.

5. Динамика развития пожаров на объектах особой опасности для участников тушения пожаров

5.1. Динамика развития пожаров на объектах с хранением взрывчатых веществ (ВВ)

Одними из наиболее сложных, быстроразвивающихся пожаров, к сожалению малоизученных, являются пожары на объектах хранения взрывчатых веществ (ВВ), порохов, боеприпасов и вооружения. Пожары на таких объектах сопровождаются взрывами с разлетом осколков и боеприпасов на расстояния, превышающие несколько километров. Опасны разлетающиеся боеприпасы, особенно реактивные. Так, например, разлет реактивных противотанковых гранат способствует возникновению очагов пожаров в радиусе 600 – 800 метров, а разлет реактивных снарядов создает очаги в радиусе 10 – 12 километров, приводя к взрывам рядом стоящих штабелей боеприпасов.

Опасности при пожарах представляют и неразорвавшиеся боеприпасы. Разлетающиеся противотанковые гранаты могут пробить без взрыва бревна диаметром 300 – 400 мм, а снаряды – бетонную стену только за счет своей высокой кинетической энергии.

Каждый пожар, сопровождающийся взрывами, был сопряжен с гибелью людей, боевой и специальной техники и приводил практически к полному уничтожению объекта хранения боеприпасов.

Столь трагические в ряде случаев последствия пожаров большинство специалистов объясняют несвоевременностью обнаружения пожаров на технической территории, чрезвычайно быстрым развитием горения по деревянной таре штабелей и укупорке боеприпасов, трудностями доставки огнетушащих веществ непосредственно к очагу пожара и тем более в зону горения. При развитии пожара даже на аккуратно сложенном штабеле огонь, как правило, немедленно уходит внутрь штабеля по решетчатым подкладкам, вертикальным и горизонтальным пустотам.

Деревянная укупорка хоть и является хорошим теплоизолятором для хранимых в них боеприпасов, но, как следует из результатов многочисленных экспериментов, прогорает на 6-й, 12-й минуте. После этого начинается интенсивный нагрев находящихся в ней боеприпасов, что приводит к их взрыву или, если речь идет о реактивных снарядах, к срабатыванию маршевой двигательной установки. Такие пожары, как правило, переходят в крупномасштабные, катастрофические, с трудно прогнозируемой обстановкой. Тушить такие пожары трудно, отсутствуют эффективные автоматические средства тушения.

Анализ параметров развития и тушения произошедших пожаров на складах боеприпасов показал, что возможны следующие варианты возникновения и развития пожаров.

Варианты мест возникновения пожаров:

- внизу около подставки (поддона);

- в середине штабеля;

- с боков штабеля;

- сверху штабеля.

Возможные пути развития пожаров:

- снизу вверх, а затем по бокам по другим штабелям;

- с середины вверх, а затем по бокам и далее на другие штабеля;

- с боков штабеля вверх, а затем на другие штабеля;

- сверху штабеля, по верху на другие штабеля.

Основными факторами, влияющими на развитие пожара внутри хранилища, являются:

- вид и влажность укупорки под боеприпасы;

- свойства, определяющие пожарную опасность покрытия укупорок;

- коэффициент поверхности горения;

- высота укладки (штабеля);

- вид газообмена (воздухообмена);

- конструктивное исполнение здания хранилища.

Факторы, оказывающие влияние на тушение пожара внутри хранилища:

- линейная скорость развития пожара;

- массовая скорость выгорания горючей нагрузки;

- проёмность помещения;

- газообмен внутри горящего помещения;

-тактико-техническая характеристика средств, подающих огнетушащие вещества;

- эффективность огнетушащих веществ;

- количество подаваемых огнетушащих веществ (расходы, интенсивность);

- способы подачи огнетушащих веществ;

- скорость сосредоточения отделений на основных пожарных автомобилях подачи огнетушащих веществ;

- скорость введения сил и средств на боевые позиции;

- боеготовность и боеспособность пожарных подразделений;

-тактико-техническая характеристика пожарной техники, прибывающей на пожар;

- численность и оснащенность боевых расчетов на пожарных автомобилях;

- наличие необходимого количества огнетушащих веществ;

- наличие необходимого количества средств подачи огнетушащих веществ;

- наличие сопутствующих пожару опасных факторов (взрывы, сильное задымление помещений с высокой концентрацией токсичных веществ);

- изменение обстановки на пожаре в ходе его развития и другое.

Все выше перечисленные факторы, в той или иной степени, оказывают воздействие на ход локализации и ликвидации пожара.

При ведении тактико-технических действий по ликвидации пожаров, на складах боеприпасов на личный состав и пожарную технику могут воздействовать опасные факторы, специфичные для этого вида пожаров. К ним относятся: теплоизлучение факела пламени пожара, ударные волны взрывов взрывчатых веществ, поражающее воздействие разлетающихся осколков, задымление, действие высокой температуры, форсы пламени горящих порохов, ракетных двигателей и т.п.

Пожары на складах боеприпасов характеризуются значительным выделением тепловой энергии, причем примерно 30 – 40% выделяющейся энергии переходит в лучистый тепловой поток, рассеивающийся в окружающем пространстве. Лучистый тепловой поток пламени пожара осложняет тактико-технические действия, а также способствует распространению пламени пожара по горючим материалам.

При пожаре на складах боеприпасов велика вероятность поражения личного состава взрывной волной. Прямое или первичное поражающее действие взрывной волны связано с изменением давления в окружающей среде в результате прихода воздушной взрывной волны. Важную роль в поражении человека взрывной волной играют такие факторы, как остаточное давление в падающей и отраженных волнах, динамическое повышение, скорость повышения давления до пикового значения после прибытия взрывной волны, удельный импульс взрывной волны. Органы тела, различающиеся наибольшей разницей в плотностях соседних тканей, обладают наиболее высокой чувствительностью к первичному поражающему действию взрывной волны. Ткани легких, наполненные воздухом, страдают от действия взрывной волны больше, чем какой - либо другой жизненно важный орган. Повреждение легких является прямой или косвенной причиной многих патофизиологических эффектов, наблюдаемых при поражении человека взрывной волной. К другим неприятным последствиям относятся разрыв барабанной перепонки, повреждение среднего уха, повреждение гортани, трахеи, брюшной полости, нервных окончаний спинного мозга и других различных органов тела.

Действие взрывной волны сопровождается побочными эффектами, которые можно разделить на три группы: вторичные, третичные и смешанные. К вторичным эффектам относится удар осколками, которые образуются при взрыве боеприпасов, либо представляют собой (приспособления, элементы конструкций хранилища и т.п.), находящиеся вблизи места взрыва и ускоряющиеся под действием взрывной волны.

Характеристики, которые определяют степень, причиняемых человеку травм, обусловлены прониканием осколков в тело. К третичным эффектам относятся перенос тела как целого воздушной волной и последующий тормозящий удар. В этом случае под действием давления, и аэродинамического напора взрывной волны тело человека поднимается в воздух и пролетает некоторое расстояние. Повреждения могут возникать либо на стадии ускорения, либо во время тормозящего удара. Степень повреждения, обусловленная тормозящим ударом, намного более значительна и определяется изменением скорости при ударе, а также временем и расстоянием, на котором происходит торможение, типом ударяющейся поверхности и площадью соударения.

При подобных ускорениях или тормозящих ударах голова человека является наиболее уязвимой частью тела относительно механических повреждений. При тормозящем ударе помимо повреждения головы возможны также травмы жизненно важных внутренних органов и переломы костей.

Смешанные эффекты наблюдаются при поражении человека одновременно несколькими факторами (теплоизлучением, ударной волной и т.д.).

В таблицах 5.1., 5.2. приведены категории травм при тормозящем ударе человеческого тела в зависимости от скорости встречи с преградой.

Таблица 5.1.

Поражение головы при тормозящем ударе

Категория травм черепа Относительная скорость удара, м/с

Практически безопасно 3,05

Нижняя граница или порог допустимого повреждения 3,96

50% - ная вероятность летального исхода 5,49

Почти 100% - ная вероятность летального исхода 7,01

Таблица 5.2.

Критерии поражения при ударе какой – либо частью тела

Критерии поражения при ударе какой – либо частью тела Относительная скорость удара, м/с

Практически безопасно 3,05

Порог детального исхода 6,4

50% - ная летальность 16,46

Летальность, близкая к 100% 42,06

При тушении пожаров на складах боеприпасов личный состав пожарных подразделений, работающий на боевых позициях, может быть поражен разлетающимися осколками.

Эти опасные специфические факторы должны учитываться при боевом развертывании, установке пожарных автомобилей на водоисточники, направлении прокладки рукавных линий и позиций ствольщиков и выборе типа пожарных стволов на ликвидацию горения. Пожарные автомобили по возможности должны устанавливаться в укрытиях в виде естественных рвов и т.п., позиции ствольщиков защищаться металлическими экранами. Пожарные рукава защищаются экранами, а для контроля их целостности выделяется личный состав пожарных подразделений.

Действие теплового потока проявляется путем воздействия значения, критическая величина которого на человека составляет 4,2 кВт/м и путем непосредственного воздействия горячих газов, которые не должны повышать температуру кожи человека свыше 44 С.

Горячие продукты сгорания, имеющие температуру несколько сот градусов и заполняющие помещения, также представляют опасность для людей. Во – первых, при увеличении температуры в помещении свыше 80 С исключается возможность работы в нем длительное время без специального оборудования, при достижении температуры 150 С возникает угроза воспламенения или взрыва взрывчатых материалов. Для нагрева воздуха в помещении до 150 С достаточно чтобы сгорел 1 килограмм взрывчатого материала на каждые 10 м помещения, для нагрева до 80 С – на каждые 20 м .

Большую опасность представляют выделяющиеся при взрыве или горении взрывчатых материалов токсичные газы (в основном окислы азота). Например, при горении 1 килограмма взрывчатого материала выделяется 3-5 граммов окисла азота (нитросоединения) или 400 граммов хлористого водорода, которые способны сделать непригодным для дыхания воздух в помещении среднего размера, то есть при реальных пожарах в помещениях, где загрузка взрывчатыми материалами составляет десятки и сотни килограммов, тактико-технические действия внутри помещений, а также с подветренной стороны зданий должны проводиться только в средствах защиты органов дыхания.

Размеры опасных зон по воздействию опасных факторов взрыва представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3.

Размеры опасных зон по воздействию опасных факторов

на человека

Опасный фактор Масса взрывчатого материала (в расчете на ТНТ), кг

0,01 0,1 1 5 10 100 500 1000 10000

Воздушная

ударная волна

L= 14C, м 3 6 14 24 30 15 111 140 302

Разлет осколков

L=16C, м 3 7 16 27 34 74 127 160 344

Поражение

осколками

L=5,85С,м 1 3 6 10 13 27 46 59 128

Термические

ожоги продуктами

взрыва

L=3,77С,м 1 2 4 6 8 17 28 38 75

Приведенные данные по опасным факторам получены при условии протекания процессов взрывчатого превращения материалов на открытом пространстве. В закрытых помещениях их значения могут уменьшаться, в зависимости от наличия и влияния различных защитных мер: прочных и огнестойких свойств строительных конструкций, защищающих от форса пламени и излучения; наличия вышибных поверхностей, газоотводных двориков, экранов, меняющих направление и уменьшающих действие ударной волны, наличия технологической и конструкционной защиты у технологического оборудования, средств пожарной защиты: систем АПТ, пожарозащищённых стеллажей, экранов, покрывал, укупорок, снижающих массу одновременно горящих взрывчатых материалов.

Анализируя данные, представленные в таблице 5.3. для взрыва, можно выбрать один фактор, опасная зона которого превышает остальные – разлет осколков. При пожаре таким фактором может быть количество образовавшихся горячих газов (в закрытых помещениях) или форс пламени (для готовых изделий). Воздействие этих факторов, даже кратковременное (взрыв, вспышка, форс пламени), приведет к тому, что люди оказавшиеся внутри этой зоны погибнут или получат серьезные травмы.

При пожарах в зданиях, помещениях и сооружениях с наличием взрывчатых материалов можно выделить две зоны.

Аварийная зона - это та часть производственного здания, где наблюдается пожар. Фактически к этой зоне относятся все помещения, в которых произошло загорание и группа смежных с ними помещений, на которые пожар может распространиться за короткое время, сравнимое с временем прибытия и развертывания подразделений пожарной охраны.

В этой зоне опасные факторы пожара действуют в течение всего пожара. Они определяются временем выгорания открытых взрывчатых материалов или взрыва материалов в закрытых аппаратах и изделиях.

Опасная зона - пространство вокруг аварийной зоны, в которой действуют или внезапно могут с высокой вероятностью проявляться опасные факторы, связанные с горением или взрывом в аварийной зоне.

При пожаре такими факторами являются действия горячих газов и форса пламени (при наличии в зоне канальных изделий).

При взрыве такими факторами являются действия ударной волны, ударного импульса и разлет осколков.

Опасная зона существует с момента возникновения угрозы взрыва, с момента начала пожара и исчезает после взрыва или выгорания всего взрывчатого материала в аварийной зоне.

Несмотря на то, что время действия опасных факторов значительно менее времени существования опасной зоны, неопределенность воздействия и распространения этих факторов скачком, сразу по всей площади опасной зоны, полностью исключают нахождение в ней людей.

Время возникновения опасной зоны отличается от нуля только в тех случаях, когда в помещении находятся горючие материалы и одновременно имеющиеся взрывчатые материалы в закрытом виде. В этом случае взрывчатые материалы могут воспламениться только от прогара укупорки или прогрева стенок.

Время исчезновения опасной зоны определяется выгоранием взрывчатых материалов или их взрывом во всех аппаратах или изделиях в аварийной зоне.

В случае если в аварийном помещении находятся изделия, способные при загорании самостоятельно перемещаться (канальные изделия, трубчатые пороховые заряды, ракеты и снаряды), то опасная зона определяется размерами, на которые изделие перемещается с горением взрывчатого материала.

Дальнейший полет изделий по инерции (который может достигать нескольких километров) не является препятствием для работы подразделений пожарной охраны, но должен обязательно учитываться в плане пожаротушения как источник возникновения вторичных пожаров, особенно в производственных зданиях и в населенных пунктах.

В случае если в аварийном помещении находятся контейнеры с минами, имеющие вышибные заряды для их разброса, и, особенно, если при срабатывании вышибного заряда мины взводятся в боевое положение и включается самоликвидатор, тогда размер опасной зоны определяется областью разброса мин и дальностью разлета осколков при срабатывании наиболее удаленных изделий.

Планирование тактико-технических действий пожарной охраны должно производиться с учетом времени образования, существования и исчезновения опасной зоны.

Таким образом, динамика развития пожаров на объектах с наличием взрывчатых материалов, в том числе взрывчатых веществ, ракетных твердых топлив, пиротехнических составов, характеризуется: взрывами, сопровождающимися ударной волной, высокотемпературным выбросом газов (пламени), выделением ядовитых газов и влекущие за собой разрушение зданий или отдельных их частей, загромождение дорог и подъездов к горящему объекту и водоисточникам, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов; поражение обслуживающего персонала и работающих на пожаре осколками, обломками конструкций и ударной волной, а также ожоги и отравления токсичными продуктами горения и взрыва.

5. 2. Динамика развития пожаров на энергетических объектах

Анализ пожаров, имевших место на энергетических объектах, показал, что наибольшее число пожаров имеет свободное развитие из – за несвоевременного отключения электроустановок, а также из – за расположения в непосредственной близости от этих установок другого оборудования под напряжением. Снятие напряжения с электроустановок является сложным организационным процессом и требует определенного времени, что приводит к увеличению материального ущерба и осложнению обстановки на пожаре.

Наличие большого количества электрооборудования высокого напряжения существенно затрудняет действия пожарных подразделений при ликвидации пожаров на энергообъектах.

Согласно статистическим данным около 70% пожаров возникают в машинных залах, кабельном хозяйстве, трансформаторных и распределительных устройствах. Причины возникновения и процесс развития пожаров на АЭС и ТЭЦ по существу идентичны. Однако, характерной особенностью при этом является то, что пожар на АЭС, если он быстро не локализован и не ликвидирован, может иметь чрезвычайно катастрофические последствия, связанные с нарушением технологического режима работы ядерного реактора.

Пожары в машинных залах

Динамика развития пожаров в машинных залах обусловлена их быстрым развитием из-за наличия большого количества материалов и горючих газов (турбинного масла, оболочек и изоляции электрических кабелей, сгораемого утеплителя и изоляции кровли, водорода и т.п.), а также опасными факторами, затрудняющими работу пожарных. К этим факторам относятся:

- тепловое излучение от факела пламени, затрудняющее приближение пожарных к очагу горения для эффективного ведения тактико-технических действий;

- интенсивное задымление помещений токсичными продуктами горения, которые могут заполнять верхнюю часть залов отметок обслуживания турбогенераторов за 5-10 мин.;

- нагрев элементов металлических ферм до критической температуры с последующим обрушением строительных конструкций и образованием скрытых очагов горения;

- возможное образование взрывоопасных смесей или двуокиси углерода с воздухом;

- наличие электроустановок под напряжением;

- возможное загрязнение помещений и технологического оборудования радиоактивными веществами.

Перечисленные факторы должны учитываться при определении безопасных маршрутов следования пожарных, боевых позиций, времени работы в помещении и т.п.

При возникновении пожаров в машинных залах электростанции, процесс развития их в значительной степени зависит от характера возникновения горения (взрыв, воспламенение паров масла т водорода, загорание кабелей и др.) Наиболее часто возникают пожары и загорания на турбогенераторах. Причинами являются:

- нарушение уплотнений на подшипниках генераторов и выброс водорода;

- подтекание масла на турбогенераторах и его попадание на горячие паропроводы;

- разрушение подшипников;

- обрыв предохранительного клапана маслопроводов системы регулирования;

- обрыв лопаток на турбине.

Основную пожарную нагрузку машинных залов составляют турбинные масла систем смазки, электроизоляции обмоток генераторов, проводов, кабелей и др. Интенсивное развитие получает пожар при взрыве турбин, паров масла и водорода в масляных емкостях при нарушении уплотнений маслопроводов и разлива масла. В таких ситуациях, как правило, возникают сложные очаги горения у агрегатов, где возможен выход водорода из систем охлаждения генераторов, повреждение силовых и контрольных кабелей управления. При нарушении герметичности масляных систем оперативно- тактическая обстановка осложняется растеканием масла и проникновением его через неплотности и технологические проемы на нижерасположенные отметки, а также на масляные емкости и маслопроводы других блоков. Максимальная скорость роста площади пожара при растекании горящего турбинного масла достигает 25 м2/мин и зависит от степени и места повреждения системы. При этом происходит быстрое нарастание среднеобъемной температуры, выделяется большое количество высокотоксичных продуктов сгорания и образуются мощные конвективные тепловые потоки. Эти потоки быстро нагревают элементы металлических ферм до критической температуры, в результате чего происходит обрушение строительных конструкций. Падающие фермы и плиты покрытия нарушают герметичность масляных коммуникаций. Масло, попадая на технологическое оборудование машинного зала на разных отметках, приводит к образованию новых очагов горения.

Пожары в кабельном хозяйстве.

В общем ряду на энергетических объектах, пожары в кабельном хозяйстве занимают особое место. Эти пожары, как правило, приводят к остановке либо отдельных узлов и агрегатов, либо всего объекта. В случае, когда пожар затрагивает систему управления и безопасности реакторной установки АЭС, может иметь место нарушение герметичности и выброс радиоактивных веществ в атмосферу. Чаще всего причиной возникновения пожаров являются короткие замыкания, перегрузки, повреждения изоляции, большие переходные сопротивления в контактах и пр. Развитию пожаров в кабельных туннелях способствует ряд факторов:

- наличие большой пожарной нагрузки в виде горючей изоляции;

- прогрев электрокабелей по всей длине, в результате прохождения тока;

- сложное конструктивное исполнение кабельных сооружений (разветвленная сеть кабельных тоннелей, этажей, наличие вертикальных кабельных шахт).

Характерной особенностью пожаров в кабельных сооружениях является быстрое их развитие. Скорость распространения горения в горизонтальных кабельных туннелях при прокладке кабелей по металлическим кронштейнам и снятом напряжении составляет 0,1-0,3 м/мин, - а в кабельных полуэтажах 0,2-0,4 м/мин. При наличии напряжения на кабелях, скорость распространения горения может достигать 1,2 м/мин. Пожары в кабельных помещениях отличаются сравнительно высокой скоростью нарастания среднеобъемной температуры, порядка 30-40С/мин, которая зависит от объема и величины пожарной нагрузки. Развитие пожаров в кабельных туннелях сопровождается интенсивным выделением высокотоксичных продуктов сгорания, которые быстро заполняют весь объем кабельного помещения и создают дополнительный прогрев изоляции кабелей, что приводит к резкому увеличению линейной скорости распространения пламени. Кроме того, необходимо учитывать, что продукты горения при небольших скоростях воздушного потока (до 0,6 м/мин) способны распространяться против этого потока.

Из кабельных помещений, через различные неплотности, в особенности в местах прохождения кабелей через стены и перекрытия, горение может быстро распространяться в машинный зал, в распределительные устройства, помещения релейной защиты и на щиты управления, тем самым привести к потере контроля над работой реактора на АЭС. Особенностью развития пожаров в вертикальных кабельных туннелях является то, что использование в кабельных потоках контрольных кабелей с полиэтиленовой горючей изоляцией (типа РК 50х9х12) приводит к распространению горения не только снизу вверх, но и сверху вниз. При чем скорость распространения сверху вниз в два раза выше, чем снизу вверх. Это объясняется способностью полиэтилена стекать вниз горящими потоками и продолжать растекаться по поверхности.

Пожары на силовых трансформаторах и распределительных устройствах

Динамика развития пожаров на силовых трансформаторах зависит от причины возникновения. В большинстве случаев причиной возникновения горения являются внутренние повреждения, возникшие в результате короткого замыкания, сгорания и износа изоляции, а также ухудшения качества трансформаторного масла. При межвитковых пробоях (короткое замыкание) в обмотке и при своевременном срабатывании защиты повреждение ограничивается местным выгоранием обмотки.

При большей мощности короткого замыкания (особенно между фазами) происходит бурное выделение газов. Если при этом не срабатывает предохранительная мембрана на выхлопной трубе, то могут быть срезаны болтовые соединения корпуса и произойдет вытекание масла наружу. Необходимо, чтобы чистота гравия обеспечила прохождение масла полное и не допускала его растекание через бортовые ограждения. В противном случае, возможен разлив горящего масла на большую площадь, что создает угрозу соседнему оборудованию. При этом угрозу создают не только воздействие пламени и продукты сгорания, но и осаждение твердых частиц на изоляторах, а это в свою очередь понижает их диэлектрические свойства и может привести к «перекрытию» изоляторов на ближайшем оборудовании.

Наиболее часто происходит «перекрытие» высоковольтных вводов трансформатора и нарушение их плотности. Под действием разности уровней масло вытекает через неплотности до выравнивания уровней. Разброс горящего масла при повреждении вводов происходит на расстояние до трех метров. Поскольку объем горящего тела относительно невелик, то горение самого трансформатора происходит редко. Более сложная обстановка создается при нарушении уплотнений трансформатора. В этом случае масло будет вытекать из трансформатора и подпитывать очаг пожара до тех пор, пока не освободится расширительный бак трансформатора до уровня разрыва.

Пожары в распределительных устройствах (открытых и закрытых) возникают в основном из-за нарушений правил технической эксплуатации и при авариях в маслонаполнительных аппаратах. Наиболее пожароопасными аппаратами распредустройства являются: масляные выключатели, трансформаторы, реакторы.

Так, «перекрытие» (короткое замыкание) баков отдельных фаз масляного выключателя может сопровождаться повреждением корпуса и воспламенением масла. Наиболее сложная в оперативно-тактическом отношении обстановка складывается при пожаре, когда помещение распределительного устройства располагается внутри здания электростанции, т.е. при закрытых распределительных устройствах характерна высокая скоростьи большая плотность задымления помещения продуктами сгорания. При этом часто оказываются задымленными соседние помещения.

Пожары в отделении ядерного реактора АЭС

Наиболее вероятной причиной возникновения пожаров в отделении ядерного реактора (первый контур) является утечка и последующее воспламенение жидкого натрия. Аналогичную опасность представляет утечка нагретого натрия из трубопроводов и оборудования второго контура и парогенераторов третьего контура. Натрий обладает чрезвычайно пожароопасными свойствами и тушение его сопряжено со значительными трудностями. Минимальное содержание кислорода, необходимое для горения натрия составляет 5% от его объема. Температура самовоспламенения в воздухе 330-360С, в кислороде – 119С. При сгорании в избытке кислорода натрий обращается в перекись (NaO2), которая с легковоспламеняющимися веществами (порошками алюминия, серой, углем и др.) иногда реагирует со взрывом. Твердая углекислота при соприкосновении с натрием, нагретым до 350С, взрывается. Реакция с водой начинается при -98С с выделением водорода. Взаимодействие натрия с водой, растворами кислот и органическими соединениями часто образуют взрывоопасные смеси.

Возникновение пожаров в отделении ядерного реактора может иметь место в результате:

- прекращения подачи охлаждения к сердечнику реактора;

- случайных реакций между некоторыми компонентами и натрием в помещении приготовления жидкого натрия;

- короткого замыкания в электронагревателях натрия, что может привести к прогарам трубопроводов или оборудования и возможной утечке и воспламенению нагретого натрия;

- перегрузки или короткого замыкания в электрооборудовании насосов, задвижек, связанных с перекачкой нагретого натрия.

Горение натрия протекает, как правило, в две стадии. На первой стадии натрий вытекает из поврежденного участка в виде струй или брызг. При соприкосновении с кислородом, при температурах, превышающих точку воспламенения, натрий начинает гореть, стекая вниз.

Вторая стадия развития пожаров представляет собой горение разлившегося натрия после его стекания в самую нижнюю точку системы. В результате утечки большого количества натрия образуется зеркало, площадь поверхности и глубина которого зависит от конфигурации сливного поддона и формы поверхности пола.

Продукты сгорания натрия оказывают вредное воздействие на человека, вызывают химические и тепловые ожоги кожи, удушье при вдыхании большого количества дыма.

5. 3. Динамика развития пожаров на объектах с наличием активных химически опасных веществ (АХОВ)

Личный состав, участвующий в проведении работ в очагах химического заражения должен быть всесторонне подготовлен для этих действий. Личный состав обеспечивается СИЗОД и средствами защиты кожи, исходя из характера заражения.

Характерной особенностью для складов удобрений и ядохимикатов является то, что в одном и том же помещении могут находиться пожаровзрывоопасные, отравляющие и другие вещества, для тушения которых необходимо применять различные огнетушащие вещества.

Особенность развития пожаров на складах во многом зависит от физико-химических свойств удобрений и ядохимикатов, находящихся в зоне горения и зоне повышенной температуры. Как правило, ядохимикаты обладают повышенной дымообразующей способностью, которая примерно в 5 раз превышает дымообразующую способность древесины. Это обуславливает быстрое задымление помещений складов, потерю видимости, а высокая токсичность продуктов разложения и горения ядохимикатов и удобрений крайне затрудняет тактико-технические действия подразделений по тушению пожаров.

Особенностью развития пожаров на складах аммиачной, натриевой и калиевой селитр является то, что при высоких температурах селитры разлагаются с выделением кислорода, а следовательно, и горение будет значительно интенсивнее распространяться по помещению склада.

Горение в складах распространяется по горючей упаковке, по ядохимикатам и удобрениям, а также стеллажам и другим конструкциям с линейной скоростью 0,9-1,7 м/мин. От воздействия температуры стеклянные, полиэтиленовые и металлические емкости с ядохимикатами и жидкими удобрениями теряют прочность, разрушаются, а их содержимое разливается по территории склада или полу помещения. От воздействия высокой температуры могут происходить взрывы емкостей с жидкими ядохимикатами, что приводит к разбрызгиванию горящей массы и быстрому распространению огня по площади склада. В практике на складах ядохимикатов наблюдались взрывы стеклянной тары через 10-15 мин после возникновения пожара, в металлических канистрах – через 20-30 мин, а в металлических бочках – через 40-50 мин. Взрывающиеся канистры и бочки разлетались по складу и за его пределы. При пожарах в закрытых складах могут происходить и мощные взрывы ядохимикатов и удобрений. Так, при пожаре на складе, где одновременно хранились карбофос, хлорофос, формалин, нитрофен, трифолин, прометрин, энтобактерин и другие ядохимикаты, через 3ч 15 мин после возникновения пожара произошел мощный взрыв, который разрушил покрытие и стены, горящие ядохимикаты (около 70 т) растеклись в сторону соседних зданий.

При взрывах канистр и металлических бочек на открытых площадках складов их части разлетались на расстояние 40-200 м от зоны пожара. Некоторые ядохимикаты при горении плавятся и растекаются не только в помещениях складов, но и за их пределы. Так, при пожаре в отсеке склада, где хранилась сера, произошло ее растекание за пределы здания на расстояние 20-30 м.

Распространение ядохимикатов и удобрений и продуктов их разложения по направлению ветра может вызвать опасность для населенных пунктов и животноводческих комплексов, расположенных с подветренной стороны.

Некоторые из ядохимикатов являются активными химически опасными веществами (АХОВ), на пожарах от воздействия высокой температуры разлагаются и выделяют аммиак, бром, окислы азота, сернистый газ, фосген, хлор, пары азотной, соляной и серной кислот и другие вредные пары и газы, вдыхание которых приводит к отравлению людей и животных.

Во избежание быстрого развития пожаров и предотвращения взрывов нельзя допускать совместного хранения аммиачной селитры, нитрата натрия, нитрата калия и калиевой селитры; совместное хранение аммиачной селитры с любыми легковоспламеняющимися веществами.

На стенах складов (отсеков) с ядохимикатами, тушение которых водой запрещается, должны быть соответствующие надписи. Соответствующие указатели должны быть там, где хранятся АХОВ.

На складах ядохимикатов должны быть запасы средств для обеззараживания (дегазации) ядов и обработки площадей, где они растекались, а также запасы спецодежды и средств индивидуальной защиты органов дыхания.

Таким образом, динамика развития пожаров на объектах с наличием АХОВ характеризуется:

- высокой температурой, плотным задымлением и сильным тепловым излучением;

- деформацией и обрушением строительных конструкций, аппаратов и трубопроводов;

- выходом ядовитых паров и газов, продуктов термического разложения материалов;

- горением веществ и материалов, для которых требуются специальные огнетушащие вещества и материалы;

- трудностью или невозможностью борьбы с опасными фактами пожара;

- отсутствием или удаленностью источников противопожарного водоснабжения;

- растеканием отравленной воды и расплава АХОВ;

- выделением при горении в складах гербицидов, ядохимикатов и удобрений токсичных веществ, паров и газов, способных образовывать взрывоопасную концентрацию и зоны, опасные для жизни людей и животных;

- самовозгоранием продукта.

6. Процесс тушения пожара

С точки зрения пожарной тактики, тушение пожара – это комплекс управленческих решений и тактико-технических действий направленных на обеспечение безопасности людей, животных, спасение материальных ценностей и ликвидацию горения.

Процесс тушения пожара условно принято делить на два периода: первый – до наступления момента локализации, второй – после этого момента, т.е. когда пожар остановлен, ограничен в каких-то пределах.

Пожар считается локализованным, когда распространение огня прекращено, отсутствует угроза жизни людям, животным, угроза взрыва и созданы условия для ликвидации пожар имеющимися силами и средствами.

6.1. Тактико-технические действия на пожаре

Для тушения пожаров ведутся различные тактико-технические действия, которые проводятся в условиях сложной обстановки, днем и ночью, при высоких и низких температурах, в задымленной и отравленной среде, на высотах и в подвалах, в условиях взрывов, обрушений, землетрясений и других видов стихийных бедствий.

Тактико-технические действия классифицируются по характеру и назначению.

По характеру тактико-технические действия подразделений классифицируются на общие и частные.

Под общими тактико-техническими действиями понимаются такие, которые осуществляются при тушении всех пожаров.

Под частными тактико-техническими действиями понимаются такие, которые осуществляются при тушении конкретных видов пожаров. Они определяются частными, специфическими элементами обстановки на пожарах. Например, наличие угрозы для жизни людей на пожаре, необходимость вскрытия и разборки конструкций и т.п.

По назначению тактико-технические действия подразделяются на подготовительные, основные и обеспечивающие.

Под подготовительными тактико-техническими действиями понимаются такие, в результате которых создаются условия для выполнения основных тактико-технических действий.

Под основными тактико-техническими действиями понимаются такие, в результате которых достигается выполнение основной задачи личного состава пожарной охраны на пожарах.

Под обеспечивающими тактико-техническими действиями понимаются такие, в результате которых создаются достаточные условия для выполнения основных тактико-технических действий.

Принципиальная схема классификации тактико-технических действий на примере одного подразделения приведена на рис 6.1. Из рис 6.1. видно, что подача огнетушащих веществ является не только основным, но и общим видом тактико-ехнических действий подразделений. В то же время обеспечение безопасности людей и животных (спасение, эвакуация или защита их различными средствами), хотя и относится к основному виду тактико-технических действий подразделений, но является частным, так как выполняется не на всех пожарах.

Отличительной особенностью общих тактико-технических действий подразделения является то, что они выполняются в строгой последовательности, а поэтому относятся к последовательным процессам.

Частные тактико-технические действия подразделения выполняются, как правило, параллельно с некоторыми общими, такими, как боевое развертывание и подача огнетушащих веществ.



Рис. 6. 1. Классификация тактико-технических действий подразделений пожарной охраны

Тактико-технические действия подразделений всегда ограничены в пространстве и во времени. Они осуществляются на сравнительно небольшой территории и более или менее скоротечно.

Продолжительность тактико-технических действий подразделений определяется временем, необходимым для выполнения боевой задачи на пожаре, и зависит от условий боевой обстановки, количества, боеготовности и боеспособности подразделений. Они начинаются с момента выезда подразделений на пожар и заканчиваются моментом восстановления их боеготовности (постановка в боевой расчет) после выполнения после выполнения поставленных задач на пожаре. Этот промежуток времени колеблется в пределах от нескольких минут до нескольких часов, иногда может исчисляться и сутками, что во многом зависит от содержания и особенностей деятельности подразделений при выполнении задач на пожарах и ЧС.

Содержание и особенности тактико-технических действий подразделений определяются оперативно-тактической обстановкой на пожаре и в целом носят общий характер. Тем не менее, в зависимости от количества подразделений, прибывших на пожар, их тактико-технические действия характеризуются несколько отличающимися количественными показателями. Практически, а особенно в начальной стадии тушения пожара, большинство и даже все виды тактико-технических действий могут выполняться одновременно, в комплексе. Например, еще в пути следования первого подразделения, по информации, поступающей по радиосвязи с ЦУС (ЕААС) (пункте пожарной связи, пункте связи части) и по документам предварительного зонирования действий на пожарах начинается сбор сведений о пожаре, т.е. проводится разведка пожара (ее называют «разведкой в пути следования»). С прибытием подразделения на место РТП-1 по внешним признакам пожара может принять решение на проведение развертывания сил и средств для применения, такую разведку называют разведкой «по внешним признакам» пожара. По результатам этой разведки начинается развертывание сил и средств, проводится пожарная разведка, и уже в процессе ее проведения принимаются меры к спасанию людей и тушению пожара, вызываются дополнительные силы и т.д.

Личный состав пожарной охраны практически вступает в бой с момента звучания сигнала тревоги при выезде и следовании на пожар, т.к. идет борьба за выигрыш времени (следование на большой скорости с сигналом «тревога» и т.д.); в пути готовится закрепленное техническое вооружение, выясняется обстановка. Разведку пожара уместно сравнить с военной «разведкой боем», так как практически всегда уже в самом начале ее вводятся в действие силы и средства пожарных подразделений.

Опыт показывает, что при прочих равных условиях, успеха в первую очередь добиваются подразделения, которые на пожарах работают более активно и решительно, правильными и своевременными действиями предотвращают неблагоприятное развитие обстановки.

Значение фактора времени при организации борьбы с огнем в современных промышленных и гражданских зданиях, насыщенных различными горючими синтетическими материалами, очень велико.

Активность тактико-технических действий должна находить конкретное выражение в своевременном использовании выгодных условий обстановки пожара и своих возможностей («остановить» огонь, пока он не перебросился на соседние строения, не распространился на другие помещения), в проявлении инициативы каждым пожарным и командиром (инициативные решения и действия на пожаре должны соответствовать общему замыслу РТП, начальника боевого участка).

Активно и успешно вести тактико-технические действия могут подразделения, хорошо обученные, знающие конструктивные особенности зданий и сооружений, противопожарное водоснабжение на участке пожара, оснащенные средствами связи и противодымной защиты. Важная составная часть борьбы за повышение активности тактико-технических действий – обучение личного состава четкому выполнению боевого развертывания быстрому выходу ствольщиков на позиции непосредственного выполнения задач, использование для достижения этажей и быстрейшего вводы стволов в очаг пожара ручных и автомобильных лестниц, подъемников, сочетание работы ствольщиков со своевременным вскрытием и разборкой конструкций.

Не меньшее значение имеет правильная организация работы тыла на пожаре, введение в действие на полную мощность автомобилей, установленных на водоисточниках.

Требование высокой активности тактико-технических действий отнюдь не равнозначно поспешности. Нельзя оправдывать пренебрежение требований правил охраны труда и техники безопасности, постановку задач, не соответствующих реальной обстановке. Начавшиеся тактико-технические действия на пожаре следует вести активно и непрерывно до полной его ликвидации. Требование непрерывности тактико-технических действий обусловлено механизмом горения в условиях пожара и прекращением горения. После прекращения подачи средств тушения или снижения интенсивности подачи огнетушащих веществ ниже минимальной, неликвидированный очаг горения вновь разгорается, и пожар может обрести прежнюю силу.

В ряде случаев изменение обстановки может вызвать необходимость частичной или полной перегруппировки сил и средств, участвующих в тушении пожара. Для этого устанавливают очередность перехода на новые позиции, вводят в действие резерв, чтобы приостановка или прекращение работы на какой-либо позиции ил участке не вызвали резкого обострения положения на этих участках.

Для тушения развившихся пожаров на современных промышленных и гражданских объектах применяют разнообразную пожарную технику и огнетушащие вещества. Часто приходится использовать технические средства, имеющиеся в городских службах жизнеобеспечения и на объектах экономики и транспорта в организациях.

На пожаре все участвующие в его тушении силы и средства действуют одновременно, решая общую задачу. Для наиболее полного и правильного применения сил и средств требуется согласованность усилий и действий. Взаимодействие привлеченных сил на пожар заключается в согласованных действиях всех подразделений и согласованном использовании всей имеющейся техники и средств тушения, а также во взаимной помощи подразделений для успешного выполнения поставленных задач на пожаре.

Взаимодействие должно быть непрерывным от начала до конца тушения. Во всех случаях нарушения взаимодействия руководители работающих подразделений должны стремиться к установлению связи со старшим начальником и подразделениями, работающими на соседних участках и позициях, для согласования взаимных действий по выполнению поставленных задач.

Для правильной организации взаимодействия различных подразделений необходимо отлично знать их тактико-технические возможности (тактические возможности пожарных машин и подразделений), приемы и способы применения техники и средств тушения в зависимости от обстановки на пожаре.

Убежденность, сознание своего служебного долга и понимание личной ответственности за выполнение возложенных на пожарную охрану задач, высокое профессиональное мастерство помогают пожарным выдерживать серьезные физические и моральные нагрузки при тушении пожаров, совершать смелые и самоотверженные действия. Вместе с тем, особенность тактико-технических действий пожарных подразделений состоит в том, что они связаны с опасностью для жизни. Спасая людей и материальное достояние, пожарные рискуют жизнью, непредсказуемость обстановки подстерегает работающих на пожаре. Поэтому обеспечение безопасности всех участвующих в тушении пожара приобретает особое значении в деятельности руководителей подразделений, всего личного состава, является их важной обязанностью.

При тушении пожаров необходимо всячески пресекать случаи пренебрежения требованиями нормативных документов по тушению и правилами охраны труда, неоправданные риски. Вместе с тем, следует помнить, что опасность на пожаре может возникнуть или усугубиться в результате бездействия прибывшего на пожар подразделения или его неактивных действий. Поэтому правила охраны труда предоставляют право руководителю тушения пожара допускать для личного состава пожарных частей отступления от установленных требований в особых случаях, когда при их выполнении невозможно оказать помощь людям, предотвратить угрозу взрыва, обрушения с тяжелыми последствиями или распространения пожар, принимающего характер стихийного бедствия.

6. 2. Решающее направление на пожаре

Принцип первоочередного и концентрированного использования сил и средств пожарных подразделений на решающем направлении идентичен широко используемому в военном деле принципу массирования, заключающемуся в том, что для достижения успеха нельзя распылять силы и средства равномерно по всему фронту, а следует сосредоточить основные усилия на важнейшем направлении или участке в нужное время. На второстепенных направлениях и участках можно ограничиться минимальными силами, идя при этом на рассчитанный риск.

На пожаре решающим считается направление тактико-технических действий, на котором создается опасность людям, угроза взрыва, наиболее интенсивного распространения огня, и где работа подразделений в данный момент может обеспечить успех тушения пожара. После сосредоточения основных сил и средств на решающем направлении в действие вводятся силы и средств, обеспечивающие тушение пожара и на других направлениях. Правильное определение решающего направления на пожаре – это своевременное сосредоточение и введение необходимого количества и ассортимента сил и средств на этом направлении, что позволяет выполнить основную задачу на пожаре – локализацию и ликвидацию пожар в сроки и размерах определяемых тактическими возможностями привлеченных к огнетушению сил и средств пожарной охраны.

Спасти, остановить, ликвидировать – такова общая формула тактико-технических действий, вытекающая из основной задачи подразделений на пожаре.

Основная цель первоочередного и концентрированного введения сил и средств на решающем направлении – сосредоточить на нем необходимое количество и ассортимент сил для успешного проведения спасательных работ (выполнение цели – «спасти»), а также средств тушения и огнетушащих веществ для обеспечения их подачи с нормативной интенсивностью (выполнение цели «остановить» и частично цели «ликвидировать»).

Принципы выбора решающего направления тактико-технических действий:

1. Если огонь и опасные факторы пожара (ОФП) угрожают людям и спасти их невозможно без введения в действие средств пожаротушения, то основные силы и средства подразделений пожарной охраны сосредотачивают для обеспечения спасательных работ.

2. Если возникает угроза взрыва на пожаре, то силы и средства вводят в местах, где действия подразделений обеспечат предотвращение взрыва.

3. Если горит одна часть объекта и огонь распространяется на другие его части, то силы и средства концентрируют на участке, где распространение пожара может привести к наибольшему ущербу.

4. Если огнем охвачено полностью стоящее отдельно здание или сооружение, то при отсутствии угрозы распространения огня на соседние объекты основные силы и средства вводят в местах наиболее интенсивного горения.

5. Если создается угроза близко расположенному, более ценному зданию или объекту, основные силы сосредотачивают и вводят на тушение пожара со стороны негорящего здания (сооружения).

Кроме перечисленных принципиальных положений для определения решающего направления начальствующий состав должен хорошо знать закономерности путей и способов возможного распространения пожаров в различных зданиях и сооружениях, обладать мастерством и опытом.

Решающее направление тактико-технических действий следует рассматривать в динамике, во взаимодействии с обстановкой и ее изменением, так как оно соответствует лишь определенному периоду работы на пожаре. Поэтому очень важно при изменении обстановки на пожаре своевременно корректировать расстановку сил и средств, вводить дополнительные ил резервные силы, осуществлять перегруппировку сил на тех участках, где может создаться повышенная угроза, новые опасности и участок может стать решающим.

6. 3. Ограничение распространения пожара

Ограничение распространения пожара достигается путем создания разрывов в горючей нагрузке, подачей огнетушащих веществ, постановкой заграждений, пуском обжига и другими способами.

Прекращение распространения горения (рис 6.2.) путем создания из огнетушащих веществ защитной зоны наиболее эффективно при тушении пожаров внутри коммуникаций значительной протяженности: в кабельных туннелях, каналах, траншеях, в системах подземных коммуникаций, в галереях и т.д. В создании защитных зон перед фронтом горения используют пены, пар, воду. Поскольку пена разрушается, вода стекает, а пар конденсируется, то подача их в защитный объем (зону) должна быть непрерывной течении всего необходимого времени защиты. Распыленная вода для создания защитного объема используется в виде завесы, которая прекращает распространение горения, предотвращает прорыв через них нагретых газов и пламени, эффективно ограничивает распространение дыма и снижает его температуру.



Рис. 6. 2. Основные приемы ограничения распространения горения на пожаре.

Ограничение распространения горения заграждениями являются менее распространенными, чем приемы с использованием огнетушащих веществ. Бонные заграждения – цепочка шарнирно-содиненных между собой пустотелых металлических цилиндров – устанавливаются на пути растекающейся по поверхности воды горючей (горящей) жидкости. Для защиты надводной части бонов от пламени они снабжены распылителями, вода в которые подается от береговых или пожарных насосов. Бонные заграждения располагают у нефтеналивных причалов. Они эффективны при волнении моря до двух-трех баллов, при большем волнении горючая жидкость может переливаться через заграждения.

Приемы ограничения распространения горения земляным валом, несгораемой стенкой или твердым экраном применяются при пожарах горючих жидкостей, а также таких веществ, как каучуки, смолы, парафин, гудрон, некоторые пластмассы. Твердые экраны используют для защиты узлов задвижек, арматуры и т.д. Земляные валы и стенки применяют при пожарах нефтяных фонтанов, нефтепродуктов в резервуарах, на нефтеперерабатывающих установках, при разрывах нефтепроводов и т.д.

Ограничение распространения горения изменением направления газообмена используется, главным образом, при тушении пожаров в ограждениях и осуществляется путем изменения взаимного расположения приточных и вытяжных отверстий, путем вскрытия ограждающих конструкций, установкой брезентовых перемычек, дымососов, включением вытяжной вентиляции или сочетанием этих средств, а также герметизацией горящих помещений.

Ограничением распространения горения путем создания разрывов заключается в том, что горючие вещества и материалы удаляют от зоны горения и создаются разрывы в пожарной нагрузке. Если горючие вещества находятся в трубопроводах и аппаратах, то их негорючими газами или парами вытесняют в аварийные емкости. Разрывы делают при угрозе взрыва, при тушении открытых пожаров больших площадей, когда огнетушащих веществ недостаточно для прекращения горения, а также при замедлении сосредоточения средств, когда на месте имеется все необходимое для создания разрыва.

На пожарах в зданиях и сооружениях разрывы делают при горении покрытий из горючих материалов, термоизоляции в холодильниках, пустотных перекрытий, а также легких разборных конструкций. Однако, необходимо учитывать, что создание разрывов путем разборки больших объемов горючего материала является трудоемким длительным процессом, поэтому для их осуществления необходимо использование механизированного инструмента и привлечение транспортной, погрузочно-разгрузочной, землеройной и прочей техники.

Расстановка сил и средств при тушении распространяющихся пожаров может быть по всему фронту распространения горения, с последующим передвижением по флангам вперед к линии фронта с последующей ликвидацией огня на флангах и с тыла.

Расстановка сил и средств по всему фронту распространения горения может быть различной в зависимости от имеющихся сил и средств пожаротушения, группы пожаров, формы площади пожара и направления распространения горения.

На (рис 6.3.) показана расстановка сил и средств в зависимости от формы площади распространяющегося пожара в ограждениях и различном направлении распространения в горизонтальной плоскости. При распространении горения в вертикальном направлении дополнительно расстанавливаются силы и средства выше и ниже зоны горения.



Рис. 6. 3. Направление введения сил и средств на пожарах в ограждениях.

Приемы расстановки сил и средств по флангам и в тылу относятся к тушению распространяющихся пожаров на открытом пространстве и , главным образом, к лесным и степным пожарам.(рис 6.4.)



Рис. 6. 4. Направление введения сил и средств на открытом пожаре (леса, торфа и т.п.):

а) – по фронту пожара; б) - с флангов и тыла;

в) – по периметру пожара.

Расстановка сил и средств при тушении нераспространяющихся пожаров может быть по всему периметру пожара, где возможна расстановка сил и средств; по местам наиболее интенсивного горения; по местам, где создается угроза взрыва.

Необходимость вскрытия и разборки конструкций определяется обстановкой на пожаре. Эти тактико-технические действия обеспечивают работы по спасанию людей; эвакуации имущества и животных; по обнаружению скрытых очагов горения; наиболее успешное применение огнетушащих веществ; создание разрывов на путях распространения горения; удаление дыма, газов и снижение температуры; изменяют направление скорости распространения горения; устраняют угрозу обрушения конструкций, обеспечивают защиту имущества и т.д.

Конструкции вскрывают и разбирают в пределах, необходимых для полного проведения намеченных работ на пожаре. Место и объем этих работ определяют руководитель тушения пожар или начальник боевого участка.

В зависимости от места горения и условий развития пожара для обнаружения скрытых очагов горения, удаления дыма и применения огнетушащих веществ, конструкции вскрывают после того, как у места вскрытия будут сосредоточены силы и средства тушения, готовые к действию, и в достаточном количестве.

В вертикальных конструкциях (например, перегородки и вентиляционные каналы) вскрытия производят выше места горения, чтобы преградить распространения огня в вертикальном направлении. Полы, перекрытия и покрытия из горючих материалов вскрывают на границах горения, чтобы с помощью применяемых средств тушения ликвидировать угрозу распространения огня по горизонтали. Места вскрытий пустотных конструкций должны быть указаны на аксонометрических схемах пустотных конструкций здания, вложенных в планы тушения пожаров.

Тушение пожаров в чердачных помещениях сопровождается, как правило, вскрытием и разборкой крыши. Для удаления дыма, снижения температуры и скорости распространения огня, крышу вскрывают у конька с подветренной стороны (при горении чердачного перекрытия – над очагом пожара, при горении крышевых конструкций – вблизи очага пожара). Площадь вскрываемых отверстий зависит от положения нейтральной зоны и плотности задымления чердака, должна быть больше площади слуховых проемов не менее чем в два раза. Через слуховые проемы будет поступать воздух, и их можно будет использовать для проникания на чердак.

7. Прием сообщений.

Обработка вызовов

Обработка вызовов осуществляется в установленном порядке дежурным диспетчером (радиотелефонистом) подразделения пожарной охраны (далее – дежурный диспетчер) и включает в себя:

- прием от заявителя и фиксирование информации о пожаре;

При приеме информации от заявителя дежурный диспетчер должен по возможности полно установить:

адрес (место) пожара ил иные сведения о месте пожара;

наличие и характер опасности жизни и здоровью людей;

особенности объекта, на котором возник пожар;

фамилию, имя, отчество заявителя;

иные сведения ( в том числе, номер телефона заявителя) о пожаре, могущие повлиять на успешное выполнение основной задачи.

- оценку полученной информации и принятие решения о направлении к месту вызова сил и средств, предусмотренных расписанием выезда (планом привлечения сил и средств);

- подачу сигнала «ТРЕВОГА»;

- подготовку и вручение (передачу) должностному лицу, возглавляющему дежурный караул ли дежурную смену (далее – начальник караула), путевки о выезде на пожар, а также оперативных планов (карточек) пожаротушения (при их наличии);

- обеспечение должностных лиц имеющейся информацией об объекте пожара (вызова).

Подача сигнала «ТРЕВОГА» осуществляется сразу после установления адреса или иных сведений о месте пожара и принятия решения о высылке подразделений к месту вызова.

Обработка вызова должна быть завершена за возможно короткое время и не задерживать выезд и следование к месту пожар.

При необходимости и наличии технической возможности дополнительная информация о пожаре может быть передана диспетчером начальнику караула по радиосвязи во время его следования к месту пожара.

В последующем все действия диспетчера направлены на обработку поступающей с места пожара информации от РТП, начальника штаба пожаротушения на пожаре, граждан, руководителя подразделений ЕМС России.

Примерная схема действий диспетчера (ЦУС) ЦППС-ПСЧ по обработке поступивших сообщений о пожаре дана в приложении 17.

8. Выезд и следование на пожар

Основная задача пожарного подразделения при выезде и следовании на пожар – прибытие к месту вызова в минимально короткий срок, чтобы ликвидировать пожар в начальной стадии его развития или оказать помощь в локализации и ликвидации пожара (если подразделение вызывается дополнительно). Для этого необходимо точно принять адрес пожар, быстро собрать подразделение по тревоге и следовать по самому короткому маршруту с предельно возможной безопасной скоростью.

По установленному сигналу тревоги личный состав быстро собирается в гараже и подготавливается к выезду. Старший начальник получает путевку (путевки), оперативную карточку (оперативный план) пожаротушения, проверяет готовность отделений к выезду и первым выезжает на автоцистерне. За ним следует второе отделение, а далее также отделения специальных служб (если они требуются) в последовательности, установленной в пожарной части.

Путь следования всех пожарных автомобилей должен быть один. Целесообразно, чтобы на пожар прибыли одновременно все автомобили. Выезд одного и того же подразделения по разным маршрутам допускается только в тех случаях, когда есть специальное распоряжение начальника караула или заранее определен порядок выезда на отдельные объекты.

В пути старший начальник подразделения при необходимости изучает оперативную документацию (оперативный план или карточку пожаротушения, справочник водоисточников, планшет района выезда части, на территории которой возник пожар) и поддерживает постоянную радиосвязь с центральным пунктом пожарной связи (пунктом связи части - ПСЧ), при наличии технической возможности прослушивает информацию, поступающую с места пожара.

Подразделение пожарной части обязано прибыть к месту вызова, даже если в пути получены сведения о ликвидации пожара или его отсутствии (кроме случаев, когда о возвращении есть распоряжение диспетчера связи гарнизона или старшего начальника).

Если по пути обнаружен другой пожар, возглавляющий подразделение начальник обязан выделить часть сил на его тушение и немедленно сообщить об этом на центральный пункт пожарной связи (ЦППС - ЕААС, ПСЧ).

При вынужденной остановке в пути головного пожарного автомобиля, сзади идущие автомобили останавливаются и двигаются дальше только по указанию старшего начальника подразделения. Он пополняет боевые расчеты отделений (СИЗОД, радиостанции, средства освещения также перекладываются на этот пожарный автомобиль), сам пересаживается на другой автомобиль и продолжает следование к месту вызова. При вынужденной остановке одного из автомобилей колонны(кроме головного) остальные автомобили, не останавливаясь, продолжают движение к месту вызова. Командир отделения остановившегося автомобиля принимает меры по доставке личного состава, пожарно-технического вооружения, СИЗОД и оборудования к месту пожара.

При вынужденной остановке пожарного автомобиля из-за аварии, неисправности, разрушения дороги старший начальник принимает меры в зависимости от обстановки и сообщает на пульт пожарной связи (ЕААС, ЦППС, ПСЧ).

Если пожарные подразделения следуют по железной дороге или водным путем, необходимо обеспечить сохранность автомобилей при погрузке и выгрузке, надежно закрепить их на платформах и палубах.

Способы погрузки пожарных автомобилей определяет администрация железной дороги или водного транспорта.

Для охраны в пути с каждым автомобилем должен следовать водитель и при необходимости выставляться постовой. Личный состав размещается в одном месте. Зимой из системы охлаждения двигателей и цистерн сливают воду. Все вопросы доставки определяются в соглашениях, инструкциях, разработанных и утвержденных в установленном порядке.

В общем виде продолжительность выезда и следования на пожар любого подразделения может определяться по формуле:

,

где - протяженность маршрута следования;

- средняя скорость движения (следования) пожарного автомобиля по маршруту следования, км/ч.

Величина колеблется от 25 до 45 км/ч и характерна для городов, районов. Она может прогнозироваться на основе математико-статистического анализа скоростных характеристик движения автомобильного транспорта в городах или рассчитываться по формуле:

,

где - максимальная скорость движения по данной улице;

- постоянные коэффициенты, соответственно учитывающие состояние дорог и тепловой режим двигателя пожарных автомобилей.

В зависимости от состояния дорог в городах = 0,36-0,4. Величина = 0,8 для летних условий и = 0,9 – для зимних условий эксплуатации пожарной автомобильной техники.

Определение оптимальных маршрутов следования для сосредоточения значительного количества сил и средств на тот или иной объект осуществляется при разработке и корректировке планов тушения пожаров, расписаний выездов на пожары, проведении пожарно-тактических учений.

Величина ущерба во многом зависит от степени непрерывности процесса сосредоточения и введения сил и средств.

Следовательно, одним из путей снижения материального ущерба от пожаров является установление повышенных номеров пожара при первом извещении о пожаре на особо важные и опасные в пожарном отношении объекты, критически важные объекты, особо ценные объекты культурного наследия, объекты с массовым сосредоточением людей, с тем, чтобы при возникновении пожаров на них можно было осуществлять непрерывный процесс сосредоточения и введения сил и средств. В настоящее время такая система номеров пожара устанавливается на многие объекты городов. Однако, она, при позднем обнаружении пожара и сообщений о нем, не может существенно снижать ущерб от пожар за время сосредоточения и введения сил и средств.

Положение ухудшается еще и тем, что с увеличением интенсивности движения городского транспорта уменьшается скорость движения пожарных автомобилей.

Период сосредоточения сил и средств можно получить за счет уменьшения времени извещения о пожаре. Это может быть достигнуто путем внедрения на объектах установок мониторинга территорий, автоматического обнаружения пожаров. За счет этого к прибытию подразделений на пожар все параметры его развития будут иметь наименьшие значения, а поэтому меньше будет требоваться сил и средств на тушение и как следствие – меньше будет продолжительность сосредоточения и введения сил и средств и ущерб от пожара в целом.

В итоге анализа общих закономерностей сосредоточения сил и средств можно сделать вывод о том, что это сложный процесс, который включает в себя совокупность тактико-технических действий нескольких подразделений по выезду, и следованию на пожар. Во многом этот процесс носит случайный характер (скорость движения пожарного автомобиля на пожар, окружающая среда - случайные характеристики). Поэтому процесс сосредоточения и приведения сил и средств в готовность применения необходимо рассматривать и как разновидность случайного процесса. Без такого подхода уровень управления разбросом параметров этого процесса, а отсюда и обеспечением качества его протекания чрезвычайно низкий.

Независимо от наличия случайностей в процессе сосредоточения сил и средств, он базируется на определенных закономерностях, вскрытие и изучение которых одна из важнейших задач тактики тушения пожара, так как эти закономерности в основном и определяют эффективность тактико-технических действий подразделений в целом.

Пути снижения времени сосредоточения сил и средств:

- Обеспечение объектов экономики и жизнедеятельности автоматическими установками извещения;

- Устройство автоматических систем для приема информации и высылки сил;

- Дальнейшее совершенствование пожарных автомобилей, их скоростных качеств;

- Совершенствование пожарно-технических вооружений;

-Разработка научно-обоснованных нормативных документов по размещению пожарных депо и осуществлению действий по тушению и проведению АСР, внедрение их в практику пожарной охраны;

- Организация дозорной службы пожарной охраны на объектах и в организациях, подготовка персонал и пропагандистская работа.

9. Разведка пожара

9.1. Общие положения

0пыт тушения пожаров показывает, что успешно выполнить своп задачи пожарные подразделения могут лишь в том случае, если они располагают достоверными, полными и своевременно полученными данными об обстановке на пожаре. Такие данные добываются в ходе разведки пожара.

Разведка пожара — один из важнейших видов тактико-технических действий пожарных подразделений. Цель разведки — получить такие данные, на основе которых РТП может определить степень угрозы людям, правильно оценить обстановку на пожаре и принять соответствующие решения.

Основные задачи разведки пожара:

- установить местонахождение людей, определить существующую им угрозу, а также пути и способы спасания или защиты;

- определить место и размер пожара, объекты горения, а также пути и скорости распространения огня; эти данные необходимы для выбора решающего направления действий подразделений, а также для определения количества сил и средств на выполнение всех работ на пожаре;

- выяснить опасность взрывов, отравлении, обрушений и других подобных обстоятельств, которые усложняют тактико-технические действия подразделений по тушению; например, наличие в зоне огня легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электроустановок и электросетей под напряжением и др.;

- определить возможные пути и направления введения сил и средств; позиции ствольщиков, места установки пожарной автотехники, запасы ОТВ на объектах пожаров, разветвлений и т.д.;

- выяснить необходимость и места вскрытия и разборки конструкций для ликвидации горения, борьбы с дымом, ограничения распространения пожара на каком-либо рубеже;

- определить необходимость эвакуации материальных ценностей, способы защиты их от огня, воды и дыма, пути и способы эвакуации (при опасности их уничтожения или порчи).

В ходе разведки, в зависимости от обстановки, могут возникать и другие задачи.

При обнаружении пострадавших надо немедленно оказать им помощь. Необходимо обратить внимание на стационарные установки пожаротушения, а также на первичные средства пожаротушения и ввести их в действие для ограничения пожара, защиты путей спасания людей, эвакуации материальных ценностей.

Не всегда на пожарах приходится решать все перечисленные задачи. Например, не на каждом пожаре нужна эвакуация материальных ценностей или разборка конструкций. Но решать несколько задач приходится на любом пожаре. Всегда, например, необходимо определить место и параметры пожара.

Все задачи разведки пожара обычно решаются параллельно. Например, наряду с изучением места пожара, определяют его площадь, пути введения сил и средств, необходимость эвакуации материальных ценностей. Однако иногда их можно решать и последовательно, одну за другой. Например, на объектах с массовым сосредоточением людей, прежде всего, устанавливают степень угрозы им, а затем решают другие задачи. Если обстановка на пожаре требует применения средств связи, освещения, в водозащиты и других специальных средств, то для выяснения условий предстоящей работы с ним проводится разведка лицами специальных служб или внештатных гарнизонов, начальниками участков на пожаре и РТП. Так командир отделения связи и освещения организует разведку путей прокладки линий и мест установки аппаратуры, определяет потребность в технических средствах связи.

Для выяснения предстоящих условий работы со средствами освещения определяют требуемое число и мощность прожекторов, места их размещения, пути прокладки кабельных линий. Кроме того, разведка выясняет, можно ли включить прожекторы и электроинструмент в электрическую сеть вблизи места пожара.

Для успешной организации и проведения работ по водозащите разведка определяет помещения, оборудование и материалы, которым создается угроза от подаваемой воды на тушение и защиту; место откуда может поступить вода; конструкцию перекрытий и стен; места возможного и удобного спуска воды, способы защиты от воды, а также необходимые средства защиты. Успех разведки зависит от ее своевременности, непрерывности, активности, достоверности и целеустремленности.

Своевременность — получение необходимых данных об обстановке как можно быстрее, чтобы командиры подразделении имели возможность предвидеть характер развития пожара, своевременно (пока он не достиг больших размеров) принять решение и эффективно применить средства для его локализации и ликвидации. Самые ценные сведения окажутся бесполезными, если командир-исполнитель получит их поздно.

Время в разведке имеет решающее значение, так как обстановка на пожаре изменяется чрезвычайно быстро и данные, полученные лишь несколько минут назад, могут оказаться устаревшими и уже не соответствующими обстановке, сложившейся к моменту принятия решения.

Рассмотрим, например, возможность изменения обстановки при пожаре в одноэтажном складском здании за время разведки.

Сообщение о пожаре в часть поступило через 5 мин с момента его возникновения. На сбор сведений об обстановке на пожаре с начала проведения ее в пути следования может быть затрачено 5 - 10 мин (в зависимости от сложности объекта, оперативности разведчика и других факторов). Проследим за изменением обстановки на каждый промежуток времени при распространении пожара в одном и двух направлениях с линейной скоростью 1 м/мин. В первом случае (одностороннее распространение) огонь за 10 - 15 мин распространится на 10 - 15 м (рис. 9.1.,а), а во втором (двустороннее распространение) — в 2 раза больше (рис. 9.1. б). Даже при незначительной ширине объекта, равной 10 м, площадь пожара в первом случае будет 100 - 150 м2, а во втором — 200 - 300 м2. Если объект имеет значительные размеры и пожар распространяется во все стороны примерно с одинаковой скоростью (круговое распространение), то площадь пожара достигнет 314. - 706 м2 (рис.9.1. в).



Рис. 9. 1. Изменение обстановки на пожаре в зависимости от способа его распространения (стрелками показано направление распространения пожара): а – прямоугольное; б – прямоугольное двустороннее; в - круговое.

Приведенный пример показывает, что если разведку провести оперативно, своевременно принять правильное решение, то пожар можно ликвидировать в ранней стадии.

Непрерывность заключается в том, что разведка должна проводиться с момента выезда подразделения на пожар и на протяжении всего процесса тушения пожара до полной его ликвидации. Это значит, что РТП еще в пути следования устанавливает некоторые данные об объекте пожара по оперативной документации, по поступающим сведениям от диспетчера пожарной связи др.. По прибытии на пожар он проводит разведку вначале на одном участке, затем перемещается на другой, третий и так далее, потом снова возвращается на первый участок, и все повторяется вновь. Это необходимо потому, что за время проведения разведки на одном участке на другом может измениться обстановка, (огонь может распространиться скрытыми путями или на каком-то участке создается угроза обрушения конструкций и др.) и потребовать внесения корректив в раннее принятое решение. Разведка действительно окажется непрерывной, если ее кроме РТП будет вести на своем участке каждый участник тушения пожара. Но РТП возглавляет разведку на наиболее сложном и важном направлении на пожаре.

Активность — это широкое использование смекалки личного состава и его находчивости. Активность разведки — проявление инициативы, решительные и смелые действия лиц, ее проводящих. Опыт тушения пожаров показывает, что успеха в разведке добивается тот, кто действует решительно. При активной разведке можно добиться успеха не только в сборе данных об обстановке, но и в ограничении распространения пожара, вводя в действие первичные или стационарные средства тушения, осуществляя оригинальные нестандартные действия. Благодаря активности нередко удается оказывать своевременную помощь людям, находящимся в опасности, и добиться других успехов в тушении.

Достоверность — подлинные, не вызывающие сомнений данные, так как лишь на основании полных и достоверных данных, полученных разведкой из различных источников, может быть принято правильное решение, приводящее к успеху в тушении пожара. Неполноценные и недостоверные данные могут привести к неправильным выводам и повлечь за собой непоправимые последствия.

Принимать решение на основании догадки или одних предположений недопустимо.

Достоверность разведывательных данных достигается тщательным изучением, сопоставлением и перепроверкой их, непрерывным проведением разведки.

Целеустремленность — направленность к определенной цели, усилия разведки должны сосредоточиваться на выявлении данных, от которых зависит успех деятельности подразделений на пожаре. Целеустремленность разведки достигается правильным определением задач, их постановкой перед лицами, проводящими разведку, выбором нужного направления движения, своевременным вооружением звеньев и групп разведки, распределением направлений следования при проведении разведки несколькими группами, а также сбором всех полученных сведений в одном центре — оперативном штабе, а при отсутствии оперативного штаба — у РТП.

Целеустремленность разведки во многом зависит от способности своевременно реагировать на изменения обстановки и быстро переходить (направлять другие группы) на те участки, сведения о которых в данный момент представляют для РТП наибольший интерес. Особенно важна целеустремленность в ходе разведки при отыскании людей.

9. 2. Организация и способы ведения разведки

Хорошо поставленная разведка позволяет своевременно оказать помощь людям, ввести силы и средства в нужном направлении, малыми силами потушить пожар. Разведку поэтому организуют с момента выезда подразделения на пожар и ведут непрерывно до его ликвидации. Опытный РТП организует еще и разведку после пожара – на предмет наличия непотушенных мест, наличия высокотемпературных частиц и деталей.

Состав разведки определяется в зависимости от числа прибывших на пожар подразделений, особенностей горящего объекта и складывающейся обстановки. Если на пожар прибыло одно отделение, то в состав разведки входят РТП и связной, а по прибытии двух отделений – РТП, командир первого отделения и связной. Группа разведки в средствах защиты органов дыхания (СИЗОД) должна состоять не менее чем из трех человек.

Состав разведки увеличивают, если в ходе ее предполагается провести спасательные работы, а также, если малочисленный ее состав может задержать принятие решения по введению сил и средств для спасания людей и ликвидации горения.

Разведку возглавляют РТП, лица по его поручению и каждый командир на своем участке. При необходимости на пожаре создают несколько разведывательных групп:

- для ускорения разведки;

- если есть сведения о людях, оставшихся в горящих или задымленных помещениях;

- когда задымлено несколько этажей, секций и имеется несколько самостоятельных входов в здание;

- если отсутствуют внешние признаки пожара, и никто не встретил прибывшее пожарное подразделение;

- при пожарах в зданиях бесфонарных, повышенной этажности с массовым пребыванием людей, когда пожар принял большие размеры, имеется несколько очагов горений, этажи задымлены, и необходимо осмотреть большое число помещений на разных этажах.

Разведывательной группой руководит командир отделения или старший начальник. Она должна состоять не менее, чем из двух человек (за исключением разведки в непригодной для дыхания среде, в высотных зданиях, подземных сооружениях).

Число разведывательных групп, их состав и район действия определяет РТП. Он назначает командиров разведывательных групп, ставит перед ними задачи, устанавливает маршрут движения и порядок передачи ему полученных данных, определяет для каждой группы вид пожарно-технического вооружения, который они должны использовать в процессе разведки для тушения пожара (ствол от автоцистерны или внутреннего пожарного крана, огнетушители и т д.). На наиболее сложном и ответственном участке разведку возглавляет РТП. Пожарные должны иметь приборы освещения, спасательные веревки, ломы и, при необходимости, СИЗОД; существенную помощь в проведении разведки окажет применение тепловизоров, способных легко обнаружить в задымленной среде очаг горения, человека, нагретые тела.

Основными способами получения разведывательных данных являются наблюдение (осмотр), опрос осведомленных лиц и изучение документации.

Наблюдение — один из важных и наиболее распространенных способов ведения разведки пожара. Оно начинается еще в пути следования, когда некоторое представление об обстановке на пожаре можно получить по внешним признакам — зареву или цвету дыма. При подъезде к горящему объекту по этим признакам иногда можно судить о месте и размере пожара, агрегатное состояние горящего вещества, направление развития пожара и т.д.

По внешнему виду здания можно определить его назначение (жилой дом, административное здание, магазин, склад), степень угрозы соседним объектам, места возможного подхода к очагу пожара (двери, окна, стационарные лестницы и др.); геометрические размеры, состояние строительных конструкций и технологического оборудования, места введения сил и средств. Иногда по внешним признакам принимают решение о тактико-технических действиях (установке лестниц, предварительном или полном боевом развертывании, спасании людей и т.д.). В случае если пути для проникания разведывательных групп внутрь горящего здания отрезаны огнем, решение на тушение пожара принимается на основании данных внешнего наблюдения, а разведка внутрь здания проводится в ходе тушения пожара.

Более полные данные об обстановке получают в ходе разведки горящих и смежных помещений. В частности, определяют подступы к очагам горения; границы зон горения, теплового воздействия и задымления; преграды, способные задержать огонь, направление и пути распространения огня; места введения сил и средств для тушения.

Опрос лиц, имеющих сведения об обстановке на пожаре, знающих объект, — также важный способ получения разведывательных данных. Консультации таких лиц по наличию в здании людей, планировке помещении, степени огнестойкости конструкций, имеющимся пожароопасным материалам, особенностям систем вентиляции и энергоснабжения, а также по технологии производства являются нередко не только ценными, но и основными разведывательными данными. В отдельных случаях работники объекта, на котором произошел пожар, могут принимать непосредственное участие в разведке пожара совместно с РТП.

Однако полностью полагаться на достоверность сведений, полученных при опросе лиц, нельзя. Их необходимо уточнять, в ряде случаев тщательно проверять.

Изучение документации как способ разведки применяют для уточнения отдельных данных об объекте пожара. В первую очередь используют оперативные документы, вывозимые дежурным караулом на пожар: планшеты и справочники водоисточников, планы и карточки пожаротушения. На объектах со сложной планировкой используют строительные чертежи, которые дают возможность быстрее разобраться в планировке помещений и наметить путь разведки. В некоторых случаях для разведки пожара в условиях сложного технологического процесса целесообразно использовать его схемы и пояснительные записки.

Способы разведки применяют в определенной последовательности. Так, в пути следования просматривают оперативные документы, а по прибытии к месту пожара выполняют внешний осмотр его (наблюдение), опрашивают встречных, организуют разведку помещений, используют различную документацию объекта.

9. 3. Способы выявления обстановки на пожаре

Обстановка на пожарах весьма разнообразна, так как очень различны условия при которых происходят пожары (время года, суток, погодные условия, условия газообмена и др.), и сами объекты различаются по планировке, пожарной нагрузке. Поэтому невозможно описать способы выявления данных об обстановке для каждого конкретного случая. Однако, в практике тушения пожаров для многих случаев выработан определенный порядок выявления данных в зависимости от обстановки.

При ведении разведки на любом объекте, и особенно с массовым пребыванием людей (театры, кинотеатры, больницы, школы, детские сады), прежде всего следует определить угрозу людям от огня и дыма. Поэтому РТП по прибытии к месту вызова должен немедленно установить связь с работниками объекта (представителями товарищества собственников жилья, дежурным персоналом гостиниц и т.д.) и выяснить, есть ли люди в горящих и смежных помещениях (иногда эти сведения поступают при приеме сообщения и пожаре), и пронести тщательную разведку в помещениях.

Разыскивая людей в помещениях, необходимо окликать их. Взрослых надо искать у окон, дверей, в коридорах, т. е. на путях, ведущих к выходам из помещений, где они могут находиться в бессознательном состоянии.

Детей надо искать под кроватями, в шкафах, за печками, в чуланах, санузлах, под столами и т. д., где они часто прячутся при пожарах.

В задымленных помещениях надо прислушиваться, нет ли стонов, так как по ним можно отыскать пострадавших. Если имеются сведения о местах нахождения людей, но пожарные их там не находят, необходимо тщательно осмотреть и проверить все помещения. Запрещается ограничиваться заявлениями граждан об отсутствии людей. Проверку помещений проводят во всех случаях, и только после тщательного осмотра, убедившись в отсутствии людей, прекращают эту работу. Рекомендуется любым доступным способом обозначить помещения, в которых разведка проведена. Маршрут поиска людей определяет РТП или командир звена (группы) разведки. Разведка по поиску людей должна вестись таким образом, чтобы при движении охватить как можно большую площадь помещения (См. дополнение)

Если на пожаре угрозы людям нет, то все внимание разведки сосредоточивается на отыскании очагов горения. Открытые очаги горения обычно обнаруживаются легко, особенно при использовании тепловизоров. Для выявления границ открытого горения следует осмотреть место пожара со всех сторон. Значительно труднее определить скрытые очаги горения внутри конструкций, где пожар распространяется по пустотам стен, перегородок, утепленных покрытий, вентиляционным коробам и т. д. Еще труднее в этих случаях определить границы пожара.

Скрытые очаги горения в пустотах выявляются по температуре их поверхности (прощупыванием) прогарам, изменению цвета штукатурки или краски (например, пожелтение штукатурки), на слух (характерный шум и потрескивание), по выходу дыма через неплотности или трещины и его температуре (чем ближе к очагу горения, тем горячее дым). Но по месту выхода дыма из щелей не всегда удается точно определить очаг горения, так как иногда дым, распространяясь по пустотам, выходит на значительном расстоянии от места горения. Для уточнения места горения производят контрольную разборку конструкций. Границы горения внутри конструкции и пути его распространения определяют контрольными вскрытиями. Вскрытие конструкций для отыскания очага пожара производится после подготовки средств тушения.

В некоторых случаях место горения можно определить но запаху дыма: при горении электропроводов например, появляется резкий запах резины; привкус дыма (вяжущий, сладковатый) и яркий его цвет (желтый бурый, красный, белый и др.), резко отличающийся от обычного цвета и привкуса дыма, выделяющегося при горении дерева, указывают на присутствие ядовитых веществ.

При разведке пожара в бесфонарных зданиях где приходится преодолевать расстояния 300 - 400 м целесообразно помещение, в котором произошел пожар разбить на участки и на каждый направить разведывательную группу из 4 - 5 чел. При этом необходимо предварительно разработать маршрут их движения, избрав кратчайшее расстояние. Перед началом разведки обязательно выставляют посты безопасности, которые поддерживают постоянную связь с разведывательными группами по средствам связи (штатные …, радиосвязь)

При пожарах в подвалах определяют возможность распространения горения в вышерасположенные этажи: проемы, которые можно использовать для выпуска дыма и введения стволов; планировку и конструктивные особенности подвала. Разведку проводят в горящих отсеках подвала и в соседних с ним. Это необходимо не только для определения возможности распространения в них пожара, но и отыскания подступов к очагу горения.

Если здание разделено кирпичной или противопожарной стеной, то разведку проводят по обеим сторонам ее (в задымленном помещении трудно обнаружить проемы и щели в стенах, через которые может распространиться огонь).

При пожарах в складах, на железнодорожном или водном транспорте в ходе разведки можно обнаружить вещества с неизвестными свойствами. Для выяснения свойств обращаются к специалистам, находящимся на объектах пожара. Если их нет, то РТП выясняет свойства вещества но надписям на ярлыках, наклеенных на грузах или привязанных к таре, по окраске тары (баллонов с газом) и другим признакам. Это необходимо для выбора средства тушения и соблюдения мер предосторожности.

В задымленных помещениях место горения определяют по отблескам пламени, шуму горения (потрескиванию), степени нагретости дыма. По запаху дыма можно примерно определить, что и где горит.

В чердачном помещении, если оно сложно по планировке и сильно задымлено, границы горения определяют прощупыванием кровли сверху, по выбивающимся языкам пламени, местам наиболее интенсивного выхода дыма из-под карниза и слуховых окон; зимой — по местам таяния снега. В ходе разведки выясняют конструктивные особенности чердака; расположение вентиляционных камер, распределительных баков; степень угрозы распространения пожара на этажи через перекрытия; капитальные и противопожарные стены.

К очагам пожара в зданиях нужно добираться кратчайшими наиболее удобными путями: через двери, лестничные клетки, коридоры. Если эти пути отрезаны огнем или сильно задымлены, используют оконные проемы, пожарные лестницы, коленчатые подъемники.

В отдельных случаях разведчики попадают в помещения через специально проделанные проемы в стенах и перегородках.

Обычно разведку приходится проводить в сложных условиях (сильном задымлении, высокой температуре, отсутствии света, сложной планировке помещений и т.д.), что требует от личного состава разведки соблюдения правил охраны труда.

В задымленных поглощениях следует продвигаться вдоль стен ближе к окнам — во весь рост, если дым идет снизу, и пригнувшись или ползком, если дым вверху. Надо обязательно запоминать маршрут движения по характерным предметам, числу поворотов, планировке помещений, оборудованию и т. д. Путевой шпагат, связку, спасательную веревку пропускают через карабин каждого пожарного, входящего в состав разведывательной группы. Пожарные в задымленном помещении или в темноте двигаются колонной , в линию или уступом, по одному, не отставая и не разрываясь. При плохом самочувствии хотя бы одного члена группы (звена) разведки, группа немедленно прекращает работу и помогает выйти ему или выносит его на свежий воздух, оказывает ему помощь. О случившемся сообщают РТП, начальнику участка, в штаб пожаротушения.

Если разведка велась отделением ГДЗС. то одно звено оказывает помощь пострадавшему, а другое продолжает выполнение поставленных задач.

При работе в СИЗОД группа разведки (звено) должна иметь (кроме указанного выше оборудования) переговорное устройство, средства освещения.

Перед входом в задымленное помещение выставляют пост безопасности. Постовой обязан поддерживать постоянную связь с разведывательной группой и немедленно передавать полученную информацию РТП, начальнику штаба или участка на пожаре. Постовой не имеет права оставлять свой пост.

Иногда на разведку затрачивается много времени, поэтому каждый работающий в СИЗОД должен следить за расходом воздуха или кислорода. Чтобы правильно рассчитать запас воздуха или кислорода, необходимого для выхода из задымленного помещения, следует придерживаться следующего порядка:

- при входе в непригодную для дыхания атмосферу каждый владелец противогаза (дыхательного аппарата) проверяет давление кислорода(воздуха) в баллоне и запоминает его;

- по прибытии к месту работы пожарный вновь проверяет давление в баллоне, определяет расход кислорода (воздуха) и сообщает его командиру отделения (звена) группы;

- командир рассчитывает запас кислорода (воздуха) по пожарному, у которого расход его максимальный и объявляет всем минимальное давление кислорода (воздуха) в баллоне, при котором звено (отделение) прекращает работу и начинает выход на чистый воздух.

Во время работы в непригодной для дыхания среде каждый пожарный должен поддерживать постоянную связь с постом безопасности, товарищами по работе, используя средства связи, провод переговорного устройства, путевой шпагат, приборы освещения, голос, установленные сигналы, а в плотном дыму и воздушпо-механической пене — страхующие приспособления из веревок, путевых шпагатов, веревочных тросов.

При возвращении по лестнице из метро, многоэтажных подвалов, трюмов кораблей запас кислорода (воздуха) на обратный путь увеличивают вдвое.

В темноте и дыму не следует торопиться. Путь движения тщательно обследуют на ощупь ногой, постукиванием ломом или другим предметом. На лестничных клетках придерживаются стен, так как ограждающие перила могут быть неустойчивыми. Во избежание ожогов двери в помещения открывают осторожно, оставаясь под защитой дверного полотна. Входя в помещение, где происходит горение, держат наготове ствол и проверяют, имеются ли автоматические замки на дверях. Дверь оставляют открытой, а выходя из помещения, — закрытой. Лучи света электрофонарей направляют не в глубь помещения, а вниз, под ноги, чтобы видеть путь движения.

Пользоваться лучами света в дыму как средством для общего освещения невозможно.

Особую осторожность соблюдают при передвижении по обледенелым крышам и лестницам. Для безопасности используют пожарные топоры, спасательные веревки, пожарные крюки, багры, стараются передвигаться по коньку, избегая крутых скатов крыши. В помещениях, где имеются установки под напряжением, аппараты под давлением или взрывчатые, отравляющие, радиоактивные вещества, разведку проводят с соблюдение требований правил безопасности, рекомендованных работниками объекта, организации.

Разведка пожара — один из главных видов тактико-технических действий. От того, насколько четко она выполнена, зависит успех тушения пожара. На некоторых объектах уже в ходе разведки удается не только обеспечить безопасность людей, но и прекратить распространение пожара или полностью его ликвидировать, особенно когда состав разведки проявляет активность, смелость и находчивость.

В ходе разведки нередко приходится вскрывать конструкции, вести борьбу с дымом и температурой в помещениях, чтобы добиться высокого темпа работы по ликвидации пожара. В зависимости от обстановки группе разведки приходится выполнять каждую из этих работ отдельно или все одновременно (в последнем случае группу разведки численно увеличивают).

В ЗПЭ проведение разведки во многом зависит от места расположения пожара, но в любом случае требуется несколько разведывательных групп. При этом необходимо учесть, что состав каждой группы разведки должен быть не менее 3-5 человек и должен иметь с собой СИЗОД, средства связи, ,спасательные веревки (из расчета одна на пять этажей), или спец.веревки длиной 50-60 м, средства освещения, универсальный и облегченный ломы.

При пожаре в нижней зоне здания требуется больше разведывательных групп для выяснения степени угрозы людям и меньше групп для выяснения параметров пожара.

При пожаре в верхней зоне больше групп разведки требуется для определения параметров пожара и меньше для выяснения угрозы людям.

При пожаре в средней зоне и особенно при пожаре в нескольких зонах одновременно - требуется значительное количество групп разведки, при этом личный состав разведывательных групп обязан быть готов к выполнению спасательных работ и работ по подаче огнетушащих веществ. При решении вопроса о возможности использования лифтов для подъема состава разведки необходимо знать, что при пожарах быстро выходят из строя цепи управления лифтами. Кабины лифтов, как правило, останавливаются на этаже пожара и люди гибнут от воздействия высоких температур и дыма.

В процессе разведки необходимо выяснить у представителей администрации число людей, оставшихся в здании, какие меры приняты по их спасанию.

Используя системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией, необходимо предупредить панику среди людей, оставшихся в здании. При отсутствии указанных систем применяют электромегафоны и громкоговорящие установки, кратчайшие пути спасания людей с горящих, выше- и нижерасположенных этажей по незадымляемым лестничным клеткам, в смежные незадымляемые помещения через балконы и лоджии, на покрытия здания с последующим переходом в безопасные места и т.п. Выясняют возможность использования автолестниц, коленчатых подъемников и других спасательных средств и места их установки, основные пути распространения огня и опасных факторов пожара по зданию. Уточняют, включены ли пожарные насосы внутренних противопожарных водопроводов, можно ли использовать стационарные средства тушения пожаров, удаления дыма и снижения температуры, приведены ли в действие системы противопожарной защиты и какова их эффективность. Определяют возможность использования лифтов для подъема личного состава и пожарно-технического вооружения на верхние этажи.

Работа звеньев ГДЗС в зданиях повышенной этажности связана с подъемом на значительную высоту. С целью оценки функционального состояния пожарных во время подъема на большие высоты по внутренним лестницам были проведены эксперименты.

И было установлено, что на этапах подъема 0-60 м и 60-100 м проходит проба сил, которая завершается выбором наиболее рациональной скорости подъема близкой к 10 м/мин. В этажах зданий скорость передвижения без СИЗОД составляет 18 м/мин.

Для восстановления нормального функционального состояния газодымозащитникам необходимо время на отдых, поэтому для эффективного выполнения задач по тушению и спасанию требуется на одном направлении как минимум 2-3 звена ГДЗ, причем звено включившееся в работу сразу после подъема, должно быть заменено через 3-5 мин с последующим чередованием через 5-10 мин в зависимости от условий и характера работы.

Для успешного выполнения задачи необходимо исключить наступление предельного или околопредельного состояния организма, что может быть достигнуто правильно выбранным режимом подъема по лестнице, который соответствует такому положению, когда режим работы равен режиму отдыха. Было установлено, что отделение без включения СИЗОД со скоростью 10-12 м/мин может подняться на высоту 165 м без промежуточных остановок.

Более серьезные ограничения по использованию звеньев ГДЗС возникают при анализе данных потребления рабочего газа СИЗОД. В соответствии с известными требованиями контрольное давление, при котором газодымозащитник должен выйти на свежий воздух, может быть определено заранее.

По существу это значение равно остаточному давлению в баллонах СИЗОД после подъема на конечную высоту.

Необходимо иметь в виду, что минимальное давление воздуха или кислорода для возвращения звена на чистый воздух устанавливается по показанию манометра (аппарата) противогаза газодымозащитника, у которого расход воздуха (кислорода) при следовании к месту работы был максимальным. Также следует добавить, что время, затраченное на подъем в задымленной или слабо освещенной лестничной клетке, увеличивается более чем в 1,5-2 раза. Это приведет к еще большему расходу воздуха (кислорода). Следовательно, у звена ГДЗС на выполнение поставленных задач не остается запас воздуха (кислорода). Расчеты по расходу рабочего газа на выполнение таких упражнений, как спасательные работы и ликвидация пожара показывают, что высота ведения тактико-технических действий должна быть ограничена расчетом. Для расширения тактических возможностей необходима организация на близлежащих этажах контрольно – пропускных пунктов (КПП) с необходимым запасом баллонов с воздухом, кислородных баллончиков и регенеративных патронов, компрессоров.

РТП организует разведку в нескольких направлениях, а сам возглавляет разведывательную группу на наиболее важном и ответственном направлении где происходит непосредственное горение или создалась опасность людям В зависимости от обстановки РТП в свою группу включает звено ГДЗС или связного и ствольщика, а также лицо обслуживающего персонала склада, хорошо знающее расположение и свойства хранящихся ядохимикатов и удобрений. Кроме общих вопросов в разведке определяют: наименование и количество хранящихся ядохимикатов и удобрений в зоне пожара, их упаковку, способ хранения и место расположения; какие вещества могут вызвать взрывы, ожоги, отравления, какие из них являются сильными окислителями, необходимость и способы их эвакуации и защиты; где и в каком количестве находятся вещества, попадание воды на которые может привести к усилению горения и другим осложнениям на пожаре; какие огнетушащие вещества наиболее целесообразно использовать для тушения и защиты; в каком направлении могут распространяться продукты горения.

9. 4. Тактические возможности пожарных подразделений при использовании индивидуальных средств защиты

Действия пожарных подразделений по выполнению задач на пожаре часто осуществляются в непригодной для дыхания среде, что усложняет условия работы пожарных подразделений. Многие здания оборудуются системами противодымной защиты, использующими различные варианты приточно-вытяжной вентиляции.

В тех зданиях и сооружениях, где противодымная защита неисправна или отсутствует, пожарные применяют дымососы, дымовые клапаны, кондиционеры, фильтры, аспирационные устройства. Но большинство этих средств имеет ограниченное применение, так как они не всегда могут быть эффективно использованы в силу своих технических возможностей, особенностей планировки и назначения сооружений, характера развития пожара и распространения продуктов горения. Особенно сложно вести борьбу с задымлением в помещениях, имеющих ограниченные возможности для вентиляции, типа подвальных и полуподвальных помещений, шахт, тоннелей, герметичных аппаратов и других вариантов помещений и сооружений.

Отсутствие эффективных средств борьбы с задымлением в ряде случаев является причиной перехода пожара в развитую стадию.

Сложность и опасность выполняемых работ на пожаре вызывает необходимость применения различных средств индивидуальной защиты от тепла и газов.

На вооружении государственной противопожарной службы находятся средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения, теплоотражательные, теплоизолирующие и теплозащитные костюмы, что позволяет успешно решать задачи по тушению пожара и ликвидации аварий в непригодной для дыхания среде.

Факторы, снижающие тактические возможности пожарных подразделений при работе в СИЗОД

Основными из них являются:

- количество включений;

- продолжительность работы при каждом включении;

- высокая температура и влажность окружающей среды;

- низкая температура;

- опасность взрывов, обрушений, отравлений, поражения током и т.п.

С целью поддержания высокой работоспособности и сохранения здоровья, работа пожарных в СИЗОД в течение суточного дежурства не должна превышать трех аппарато-смен. Длительность аппарато-смен для работы в СИЗОД всех типов условно принята равной 90 мин.

После работы в СИЗОД при температуре до 30°С (нормальная температура) в течение полной аппарато-смены (90 мин) звено (отделение) ГДЗС к повторной работе должно допускаться после отдыха, продолжительностью не менее 60 мин. Отступление от этого правила допускается при необходимости спасания людей, а также в случаях, когда этого настоятельно требует обстановка на пожаре (аварии).

При работе в СИЗОД при этих же условиях с более короткими по времени заходами в непригодную для дыхания среду, продолжительность отдыха после работы может быть сокращена. Рекомендованное время отдыха в зависимости от длительности работы в СИЗОД приведено в табл. 9.1.

Таблица 9.1.

Продолжительность работы, мин

Продолжительность отдыха после работы, мин

Средней тяжести тяжелой

15 5 10

30 10 15

45 15 20

60 20 30

75 30 40

90 40 60

При этом количество повторных заходов звена ГДЗС продолжительностью не менее 30 мин, при тушении одного пожара необходимо ограничивать, желательно не более трех, а затем подменять звеном из резерва и предоставить ему отдых не менее 60 мин.

При выполнении тяжелых работ, связаных с переноской на руках спасаемых людей и эвакуацией имущества, вскрытием и разборкой конструкций, необходимо после каждых 2-3 мин делать микропаузы для отдыха.

Допустимая продолжительность непрерывной работы в противогазах при отсутствии тепловой радиации зависит от температуры окружающей среды и относительной влажности воздуха.

В табл. 9.2. приведено допустимое время работы газодымозащитников для наиболее типичных условий, создающихся на пожарах в помещениях по трем диапазонам относительной влажности воздуха.

Первый диапазон низкой влажности (сухое помещение, влажность до 60%) встречающейся при проведении разведки в условиях высокой температуры, второй - повышенной влажности (влажное помещение, влажность 60-75%), наблюдающейся при тушении пожара водой и пеной в жилых и производственных помещениях с высокой температурой, третий - высокой влажности (сырое помещение, влажность выше 85%), возникающей при проведении разведки и работе с водяными и пенными стволами в ограниченном пространстве, например, в тоннелях, подземных галереях каналах кабельных коммуникаций, очень больших подвалах и т.п.

Пожарным звена ГДЗС после выхода из зоны высокой температуры, где они находились полное время, предусмотренное табл. 9.2., должен быть предоставлен отдых в условиях нормальной температуры на свежем воздухе (зимой в теплом помещении или в отапливаемом автобусе) продолжительностью не менее 90 мин.

При непрерывной работе и временем пребывания в зоне высокой температуры, менее предусмотренного (табл. 9.2.) продолжительность отдыха может быть пропорционально сокращена.

Таблица 9.2.

Допустимое время работы пожарных–газодымозащитников в СИЗОД в зависимости от температуры и влажности воздуха

Температура воздуха, ˚С Допустимое время, мин, при относительной влажности, %

До 60 60-75 Выше 75

31 90 90 90

35 90 70 50

40 60 50 25

45 50 40 20

50 45 35 15

55 40 30 10

60 35 20 5

65 30 20 -

70 25 15 -

При кратковременных повторных заходах суммарное время работы в зоне высокой температуры не должно превышать более чем на 25% указанное в табл. 9.2. , после чего звено ГДЗС должно быть подменено и ему должен быть предоставлен отдых в течение не менее 90 мин.

При низких температурах общая продолжительность работы звена (отделения) ГДЗС в течение суточного дежурства караула с целью сохранения работоспособности должна ограничиваться. Суммарное время работы в СИЗОД не должно составлять в течении суток более трех аппарато-смен. Время непрерывной работы в противогазе в условиях низких температур и продолжительность отдыха перед повторной работой должны определяться согласно табл.9.3.

Таблица 9.3.

Допустимое время работы в СИЗОД при низкой температуре

Температура воздуха, ˚С Продолжительность работы, мин Продолжительность отдыха, мин

От 0 до -15 90 90

От -15 до -30 60 60

От-30 до -45 30 30

При работе отдельными заходами с более коротким временем пребывания при низкой температуре, продолжительность отдыха должна пропорционально уменьшаться.

Расчет параметров работы в кислородных изолирующих противогазах

1. Расчет контрольного давления кислорода (Рк.вых.), при котором звену ГДЗС необходимо прекратить выполнение работы в непригодной для дыхания среде и выходить на свежий воздух.

Для определения Рк.вых. необходимо, во-первых, определить значение максимального падения давления кислорода (кгс/см2) при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы Рк.вых. (определяется командиром звена ГДЗС), затем прибавить к нему половину этого значения (кгс/см2) на непредвиденные обстоятельства и значение остаточного давления кислорода в баллоне (30 кгс/см2), необходимого для устойчивой работы редуктора (Рред).

Рк.вых = Рк.м.р. +1/2 Рк.м.р. + Рред. (9.1.)

Примечание. При работе в подземных сооружениях, метрополитене, многоэтажных подвалах со сложной планировкой, трюмах кораблей, зданиях повышенной этажности расчет Рк.вых. проводится с учетом того, что запас кислорода (воздуха) на непредвиденные обстоятельства обратного пути должен быть увеличен не менее чем в 2 раза, т.е. должен быть равным, как минимум, значению максимального падения давления кислорода (воздуха) в баллонах на пути движения к месту работы.

2. Расчет времени работы звена ГДЗС у очага пожара (Траб.).

Для определения Траб. необходимо определить наименьшее в составе звена ГДЗС значение давления кислорода в баллоне

min

противогаза непосредственно у очага пожара (Pм.р.) затем вычесть из него значение давления кислорода, необходимое для обеспечения работы противогаза при возвращении на свежий воздух (Рк.вых), полученную разность умножить на вместимость кислородного баллона (Vб) и разделить на средний расход кислорода q (2 л/мин) при работе в противогазе.



3. Расчет общего времени работы звена ГДЗС в непригодной для дыхания среде (Тобщ.).

Для расчета Тобщ. необходимо определить наименьшее в составе звена ГДЗС значение давления кислорода в баллоне на посту

min

безопасности (РПБ) и вычесть из него значение давления кислорода, необходимого для устойчивой работы редуктора (Р ред.). Полученный результат умножить на вместимость кислородного баллона (Vб) и разделить на средний расход кислород (q) при работе в противогазе (2 л/мин).

min

T P ПБ - Pред V . (9. 3.)

общ = q

4. Расчет времени возвращения звена из задымленной зоны (Tвозвр.).

Зная значение Tобщ. И время включения в противогаз (Tвкл.) можно определить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС (Tвозвр.) из задымленной зоны, которое будет составлять:

Tвозвр. = Tвкл. + Tобщ. (9. 4.)

Расчет параметров работы в дыхательных аппаратах

1. Расчет контрольного давления воздуха в дыхательном аппарате (Рк.вых), при котором необходимо выходить на свежий воздух.

Для определения Рк.вых при работе в дыхательном аппарате, а также АСВ – 2 (с выносным манометром) необходимо, во-первых, определить значение максимального давления воздуха (кгс/см2) при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы Рк.м.р. (определяется командиром звена ГДЗС), затем прибавить к нему половину этого значения (кгс/см2) на непредвиденные обстоятельства и значение остаточного давления воздуха в баллоне (10 кгс/см2), необходимой для устойчивой работы редуктора (Рред).

Примечание. При работе в АСВ – 2 (с встроенным манометром) Рк.вых соответствует значению максимального падения давления воздуха (кгс/см2) при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы Рк.м.р. (без учета резерва воздуха). При появлении сопротивления на вдохе (показания стрелки манометра 0 кг/см2) должен быть включен резерв воздуха, для чего рукоятка “P” переводится в положение “O”, при этом давление по манометру должно быть не менее 30-40 кг/см2.

2. Расчет времени работы в дыхательных аппаратах у очага пожара (Траб.).

Для определения Траб. Необходимо определить наименьшее в составе звена ГДЗС значение давления воздуха в баллонах дыхательного аппарата непосредственно у очага пожара Рк.м.р., затем вычесть из него значение давления воздуха, необходимое для обеспечения работы дыхательного аппарата при возвращении на свежий воздух (Рк.вых), полученную разность умножить на общую вместимость баллонов (Vб) и разделить на расход воздуха при работе в аппаратах с учетом коэффициента сжимаемости воздуха Ксж. (1.1.), в зависимости от степени тяжести выполняемой работы (табл. 9.4.) и потребления воздуха (табл. 9.5.).

3. Расчет общего времени работы звена ГДЗС в непригодной для дыхания среде (Tобщ.).

Для расчета Tобщ. необходимо перед входом в непригодную для дыхания среду, на посту безопасности, определить в составе

min

звена ГДЗС наименьшее значение давления воздуха в баллоне(ах) (РПБ) и вычесть из него значение давления воздуха, необходимого для устойчивой работы редуктора Рред.. Полученный результат умножить на вместимость баллона(ов) (Vб) и разделить на расход воздуха при работе в дыхательных аппаратах (таблица 9.5.) и коэффициент сжимаемости воздуха Ксж. (1.1.).

4. Расчет времени возвращения звена из задымленной зоны (Tвозвр.).

Зная значение Tобщ. и время включения в противогаз (Tвкл.), можно определить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС (Tвозвр.) из задымленной зоны:

Tвозвр. = Tвкл. + Tобщ. (9. 5.)

Таблица 9.4.

Оценка степени тяжести некоторых видов работ и упражнений

Вид работы (упражнения) Скорость передвижения Частота сердечных сокращений, уд/мин Степень тяжести работы

Передвижение через узкий лаз 6-8 129 ± 1,1 Тяжелая

Ходьба по горизонтали (медленная) 50-60 102 ±5,5 Средняя

Ходьба по горизонтали (ускоренная) 85-90 11213,1 Тяжелая

Бег по горизонтали 110-120 126 ±3,1 Тяжелая

Подъем по лестничной клетке 9-11 127 ±3.8 Тяжелая

Спуск по лестничной клетке 10-12 90 ± 3,8 Легкая

Подъем по лестничной клетке с грузом 90 кг6-7 128 ±8,6 Тяжелая

Подъем по вертикальной лестнице 10 152 ±8.4 Очень тяжелая

Спуск с пострадавшим по лестничной клетке 6-7 111 ± 3.8 Средняя

Спуск по вертикальной лестнице 12 112 ±9,3 Средняя

Передвижение на получетвереньках 18-20 103 ±5,8 Средняя

Переноска «пострадавшего» по горизонтали

двумя пожарными 30-40 125 ± 5,2 Средняя

Подъем с «пострадавшим» по лестничной клетке 6-7 131 ±5,1 Тяжелая

Спуск по лестничной клетке с грузом 30 кг6-7 107 ± 8.7 Средняя

Переноска груза весом 60 кг по горизонтальной поверхности 35-40 108 ± 3.3 Средняя

Переноска груза весом 10 кг по горизонтальной поверхности 50-60 98 ± 2,6 Средняя

Разборка конструкций, перестановка бочек - 146 ± 7.8 Тяжелая

Передвижение со стволом (под напором

воды, давление 4,0-4,5 атм) по помещениям 45-50 135 ±0,7 Тяжелая

Установка брезентовой перемычки с

закреплением ее в дверном проеме

распорными штангами - 118 ±4.1 Средняя

Проведение разведки с отыскиванием очага

пожара или человека, видимость отсутствует, передвижение по нескольким помещениям - 86 ± 2.5 Легкая

Передвижение со стволом (под напором

воды, давление 4,0-4;5 атм.) по помещениям,

видимость отсутствует, движение с поворотами - 120 ±3,4 Средняя

Таблица 9.5.

Виды работ по степени тяжести Потребление воздуха, л/мин

Легкая 12,5

Средняя 30

Тяжелая 60

Очень тяжелая 85

9. 5. Выводы по разведке на пожаре

Разведка ведется непрерывно с момента выезда на пожар и до его ликвидации.

Разведку проводят руководитель тушения пожара (РТП),другие лица по его поручению, а также должностные лица, возглавляющие действия по тушению пожара на порученном им участке работы.

При организации разведки РТП:

определяет направления и маршруты проведения разведки и лично проводит ее на наиболее сложном и ответственном направлении;

устанавливает количество и состав групп разведки, ставит перед ними задачи, определяет применяемые средства и порядок связи, а также необходимые для разведки пожарно-техническое вооружение, оборудование и снаряжение;

определяет особенности соблюдения личным составом разведки правил охраны труда;

устанавливает порядок передачи полученной в ходе разведки информации.

В состав группы разведки входят:

РТП и связной, если к месту пожара прибыло одно отделение (при проведении разведки в непригодной для дыхания среде состав группы увеличивается не менее, чем до трех человек);

РТП, командир одного из отделений и связной, если на место пожара прибыли два и более отделений.

Количество и состав групп разведки может изменять РТП с учетом складывающейся оперативной обстановки, состава и предназначения прибывающих расчетов.

Личный состав, ведущий разведку, обязан:

иметь при себе необходимые средства индивидуальной защиты, спасения, связи, тушения – при наличии явных признаков горения, приборы освещения, а также инструмент для вскрытия и разборки конструкций;

проводить работы по спасанию людей в случае возникновения угрозы для них;

оказывать, при необходимости, первую медицинскую помощь пострадавшим;

соблюдать требования правил охраны труда и правил работы в средствах индивидуальной защиты органов дыхания;

использовать, по возможности, кратчайшие пути следования;

докладывать своевременно в установленном порядке результаты разведки и полученную в ходе ее информацию.

При проведении разведки необходимо установить:

наличие и характер угрозы людям, их местонахождение, пути, способы и средства спасания (защиты), а также необходимость защиты (эвакуации) имущества;

наличие и возможность вторичных проявлений опасных факторов пожара (ОФП), в том числе обусловленных особенностями технологии и организации производства на объекте пожара;

место и площадь горения, что горит, а также пути распространения огня, зоны на пожаре;

наличие и возможность использования средств противопожарной защиты;

наличии электроустановок под напряжением и целесообразность их отключения;

состояние и поведение строительных конструкций на объекте, места их вскрытия и разборки;

достаточность сил и средств, привлекаемых к тушению пожара;

возможные пути ввода сил и средств для тушения пожаров необходимые для выбора решающего направления.

10. Приведение сил и средств в состояние готовности

10. 1. Общие положения

Развертывание сил и средств на пожаре – это приведение сил и средств в состояние готовности для выполнения поставленных задач на пожаре, процесс взаимодействия номеров расчетов на пожарных автомобилях между собой и действий с применением пожарно-технического вооружения и оборудования.

Этот процесс требует четкого взаимодействия и согласованности, что является залогом успешного и своевременного введения сил и средств на пожаре.

Развертывание сил и средств производится различными способами, с установкой пожарных автомобилей на водоисточники и без установки; с использованием различного количества и диаметра пожарных рукавов, пожарных стволов; другого пожарно-технического вооружения (ПТВ). Это вид действий, как составной элемент тушения пожара, производится на горизонтальном участке плоскости, в этажах зданий, на различных высотах и в заглублениях. При этом развертывание сил и средств в этажах зданий состоит из действий по развертыванию непосредственно в здании по вертикали и на местности (по горизонтали).

Развертывание сил и средств на местности осуществляется на асфальтированном или грунтовом участке местности, по снежному покрову различной глубины, на местности с уклоном и подъемом, различным количеством пожарных, состоящих в расчете на пожарных автомобилях.

В зависимости от обстановки на пожаре в зданиях для прокладки рукавных линий (РЛ) могут применяться следующие способы:

способ 1 - подъем РЛ с помощью спасательной веревки (СВ.);

способ 2 – опускание вниз, предварительно поднятых, пожарных рукавов;

способ 3 – прокладка рукавных линий между маршами лестничных клеток (ЛК);

способ 4 – прокладка РЛ по маршам ЛК ручных и автомобильных лестниц.

Каждому из рассмотренных способов РЛ соответствует своя рациональная последовательность, при этом общие операции для любого способа при развертывании от пожарных автомобилей следующие:

Открепление и снятие ПТВ (СВ., разветвления, всасывающая сетка, пожарная колонка, рукавные задержки, СИЗОД) с пожарного автомобиля; передвижение пожарных с ПТВ от пожарного автомобиля до лестничной площадки первого этажа; прокладка РЛ на этажи.

Способу 1 соответствуют операции: подъем пожарных с ПТВ на этаж, его установки (в СИЗОД или без них); опускание спасательной веревки (СВ.) на землю (при необходимости соединение спасательных веревок между собой); соединение пожарных рукавов со спасательной веревкой; подъем рукавных линий (РЛ) на требуемый этаж.

Способу 2 соответствуют операции: подъем пожарных с пожарными рукавами (ПР) и ПТВ на требуемый этаж (в СИЗОД или без них); опускание, предварительно соединенных между собой, рукавов вниз (один пожарный при этом способе без приспособлений может поднять два пожарных рукава и индивидуальные средства защиты).

При прокладке рукавных линий между маршами лестничной клетки (способ 3) возможны два варианта. Первый – опускание рукавов вниз, поднятых на требуемый этаж, этот способ не отличается от рассмотренного выше, но он не всегда осуществим, из-за невозможности опустить рукава между маршами. Второй – это последовательное соединение пожарных рукавов внизу и подъем их, пропуская между маршами лестничной клетки.

Второму варианту способа 3 соответствуют операции: соединение пожарных рукавов между собой на лестничной площадке первого этажа; подъем пожарными рукавной линии, предварительно пропущенной между маршами лестничной клетки. При этом способе по мере продвижения вверх в связи с увеличением числа рукавов в пожарной рукавной линии, нагрузка на пожарных возрастает.

Прокладка пожарных линий по маршам лестничных клеток (способ 4)ничем не отличается от операции развертывания по горизонтальному участку местности.

Наиболее часто в практике тушения пожаров в этажах зданий прокладка рукавных линий осуществляется с помощью спасательной веревки, опусканием пожарной линии по маршам лестничной клетки. При этом значительная доля времени затрачивается на подъем пожарных с ПТВ на требуемый этаж. Поэтому использование пожарных лифтов для подъема ПТВ и оборудования и других подъемных устройств увеличило бы скорость развертывания, особенно в высотную часть зданий повышенной этажности в несколько раз и тем самым сократило бы время до начала тушения пожара.

Развертывание подразделений, как по горизонтали, так и по вертикали состоит из элементарных, неоднократно повторяющихся, операций: открывание отсеков пожарных автомобилей; передвижение пожарных без ПТВ; открепление и снятие ПТВ с пожарной машины; передвижение пожарных с ПТВ; установка ПТВ – раскатывание пожарных рукавов, опускание пожарных рукавов вниз, подъем пожарных рукавов с помощью спасательных веревок и т.д.; и, наконец, соединение ПТВ между собой.

Таким образом, исследуя временные характеристики каждой операции с учетом влияния многообразия факторов, мы определим общее время выполнения развертывания сил и средств. Очевидно, что при выполнении операций развертывания отделением, самым рациональным вариантом будет, когда все пожарные отделения закончат свои операции в одно и то же время, т.е. каждый номер боевого расчета затрачивает одинаковое время на выполнение своих операций.

Тактико-технические действия подразделений пожарной охраны производятся в условиях, когда объективные и субъективные факторы, определяющие эти условия, будут оказывать свое воздействие на развертывание сил и средств.

К объективным факторам относятся: время года и суток; количество номеров боевого расчета; расстояние прокладки рукавных линий; количество и вид ПТВ; покрытие участка местности (асфальт, грунт, снег); количество и высота этажей здания; способ прокладки рукавов; рельеф участка местности; средства защиты органов дыхания.

К субъективным факторам относятся: слаженность номеров боевого расчета; рациональная последовательность выполнения операции развертывания; равномерность физической нагрузки на пожарных и их возраст; длительность выполнения работ; тренированность пожарных; психологические и функциональные возможности человека; антропологические данные.

Одним из основных факторов влияющих на время выполнения операции развертывания средств является численность боевых расчетов.

При уменьшении числа пожарных в боевом расчете, увеличивается нагрузка на одного исполнителя, так как количество операций, выполняемых одним пожарным возрастает.

Продолжительность подготовки сил к применению во многом зависит и от способа прокладки рукавных линий, количества используемого при этом ПТВ.

При наличии хороших подъездных путей рукавный автомобиль сможет проложить магистраль значительно быстрее и с меньшими затратами. Однако, прокладка рабочих рукавных линий в зданиях еще длительное время будет производиться в ручную. Довольно часто приходится прокладывать рукава на значительные расстояния. Так, при тушении крупных пожаров водоисточники использовались на расстоянии:

до 100м – 58%;

100-300м – 30%;

300-500м – 5%;

500-1000м – 7%.

Возраст, как и другие факторы, очевидно, также будет оказывать заметное влияние на затрачиваемое время. У лиц, проработавших в ПО сравнительно мало, уровень профессиональной подготовки низок и они больше времени затрачивают на выполнение тех или иных приемов рабочих операции с ПТВ, и здесь они уступают пожарным с большим стажем работы. Однако, молодые сотрудники, как правило, лучше развиты физически и это, в какой-то мере, компенсирует их недостаточную профессиональную подготовку.

Метеорологические условия (температура, ветер, снег, дождь, гололед) оказывают значительное влияние на время подготовки средств к применению, как и высота снежного покрова.

Количество и масса ПТВ увеличивает физическую нагрузку на одного человека. При этом, одновременно с увеличением продолжительности работы, уменьшается работоспособность в связи с наступлением усталости: усталость наступает тем быстрее, чем ниже физические возможности исполнителя, его тренированность и профессиональная подготовленность.

Уклон, подъем и вид покрытия участка местности (грунт, снег и др.) затрудняют прокладку рукавов, увеличивают нагрузку на пожарных, снижает скорость развертывания.

Подразделения тушат пожары в различное время года и суток. В зимнее время операции по развертыванию средств выполняются медленнее, чем в летнее. Здесь сказываются и скованность движений, и повышенное внимание к соблюдению правил охраны труда.

В ночное время снижается производительность, которая определяется слабой освещенностью места проведения работ. Оказывают свое влияние и психологические факторы.

При воздействии высоких температур появляется вялость движений, снижается скорость выполнения рабочих операций, что ведет к увеличению продолжительности развертывания сил и средств.

В случаях сильного задымления или воздействия ядовитых веществ пожарные машины устанавливают на водоисточники, находящиеся с наветренной стороны, которые и при частичном отклонении направления ветра, менее вероятно, окажутся в задымленной зоне. Использование водоисточников в зонах задымления и распространения токсичных паров и газов запрещается. Если в процессе тушения не исключается возможность распространения хотя бы незначительного количества продуктов сгорания к местам установки пожарных машин на водоисточники, то необходимо предусматривать для водителей средства индивидуальной защиты, а также их подмену в процессе работы. Рукавные линии (магистральные и рабочие) необходимо прокладывать так, чтобы они не могли оказаться в зонах растекания жидких ядохимикатов и удобрений.

Рукавные линии прокладывают под железнодорожными путями и вдоль железнодорожных путей. Для развертывания выбирают участки с наименьшим количеством пересекающихся путей (до стрелочных переводов, у горловины парков) и отсутствием на них подвижного состава. В порядке исключения для обеспечения быстрой подачи стволов рукавные линии можно проложить по железнодорожным путям (до окончания прокладки магистральных рукавных линий под путями).

В зависимости от количества железнодорожных путей развертывание может выполняться одновременно в нескольких направлениях. Наиболее целесообразным следует считать способ прокладки во встречном направлении. При этом проделывают лотки для одновременной прокладки двух магистральных линий. Подключают рабочую линию только через разветвления, установленные между путями. В этих местах следует иметь резерв рукавов. Для наблюдения за работой магистральных рукавных линий необходимо назначить ответственных лиц из состава боевых расчетов.

10. 2. Развертывание сил и средств в зданиях

Время, затраченное на прокладку магистральных рабочих линий, зависит от конструктивно-планировочного решения здания, места пожара, расстояния от земли, способа прокладки, подготовленности личного состава.

В настоящее время отработано несколько способов развертывания рукавных линий и подачи пожарных стволов на этажи.

- подъем рукавных линий при помощи спасательных веревок с балконов, лоджий и через оконные проемы.

При этом личный состав подразделения с СИЗОД и спасательными веревками поднимается на горящий или нижерасположенный этаж и спускает один конец веревки на землю, а затем при помощи веревки поднимает рукавную линию на этаж.

- спуск рукавных линий с верхних этажей здания через оконные проемы, с балконов и лоджий. Личный состав с учетом расстояния от уровня земли до очага пожара берет определенное число рукавов в скатках и поднимается на этаж или на этаж ниже места пожара. Затем рукава соединяются между собой и спускают вниз.

- прокладка магистральных и рабочих линий по маршам лестничных клеток - это наиболее трудоемкий способ (в некоторых случаях этот способ мешает эвакуации людей).

- подъем рукавных линий на этажи с использованием автолестниц и коленчатых подъемников.

- подъем рукавных линий с помощью лифтов, подъемников и т.д.



В некоторых гарнизонах, чтобы облегчить подъем рукавных линий на высоты, применяется специальный кронштейн с блоком и тонким 100-метровым капроновым тросом. Специализированные отделения по тушению пожаров в ЗПЭ оснащены дополнительно веревками длиной 30 и 50 м, спасательными поясами, рукавными задержками, рукавами, самоспасателями, спасательными комплектами, тепловизорами.

Конструктивно-планировочное решение зданий и место пожара в здании оказывают существенное влияние на время развертывания сил и средств.

При секционной планировке здания и наличии нескольких лестничных клеток развертывание целесообразно проводить по маршам лестничной клетки. При коридорной планировке и наличии незадымленных лестничных клеток в торцах коридоров или балконов целесообразно прокладывать висячие рукавные линии снаружи здания – по его фасаду.

Высота подъема рукавных линии существенно увеличивает время развертывания сил и средств. Средняя скорость движения пожарных подразделений по маршам лестничной клетки в боевой одежде и снаряжении: без СИЗОД - 0,32 м/с; с одним напорным пожарным рукавом диаметром 77мм - 0,29 м/с; с двумя - 0,22м/с. При использовании пожарными средств защиты органов дыхания скорость в среднем уменьшается в 1,5 раза.

Средняя скорость опускания (подъема) рукавной линии 2 м/с.

В магистральных рукавных линиях следует использовать рукава диаметром 66 - 77 мм и устанавливать два рукавных разветвления: одно у здания, второе на этаже пожара или на этаж ниже.

Для контроля за работой, назначается один пожарный на один рукав вертикальной напорной линии с резервным рукавом.

При вертикальном способе прокладки рукавных линий требуется один рукав на 18 м высоты, а при прокладке рукавных линий по маршам лестничных клеток расчетное число рукавов при той же высоте необходимо увеличить в 3 раза, а при высоте этажа 3 м необходим один рукав на два этажа.

Минимальное количество пожарных при боевом развертывании в этажах здания и прокладке одной магистральной линии необходимо: при опускании рукавов вниз, предварительно поднятых пожарными на высоту до 50 м - 3 чел., 50-90 м - 4 чел. (с учетом водителя и пожарного на посту безопасности ГДЗС потребуется соответственно 5-6 человек); при подъеме рукавной линии спасательной веревкой потребуется 5 пожарных, из них непосредственно для подъема рукавной линии 2 - 3 чел., при прокладке рукавной линий по маршам лестничной клетки без использования СИЗОД потребуется 2 - 8 пожарных, а с использованием СИЗОД 4 - 10 пожарных в зависимости от высоты подъема. Все рукавные линии закрепляют рукавными задержками из расчета одна рукавная задержка на рукав, а с девятого этажа и выше – две рукавные задержки на рукав.

Для механизированной прокладки магистральных линий на высоты используются автолестницы.

10. 3. Особенности развертывания сил и средств на объектах с электроустановками

При развертывании соблюдают необходимую последовательность действий, которая обеспечивает безопасные условия для личного состава при подаче огнетушащих веществ на токоведущие части электроустановок и кабелей. Боевое развертывание проводят в следующем порядке: РТП определяет расстановку сил и средств с учетом обстановки на пожаре и маршрутов движения к очагу пожара, позиций ствольщиков и мест заземления стволов и пожарных машин. Ствольщики заземляют ручные пожарные стволы присоединением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру заземления в указанном месте и выходят на боевые позиции, подствольщики прокладывают рукавные линии от пожарных машин к боевым позициям ствольщиков по указанному РТП маршруту; водители пожарных машин с пожарными заземляют насосы подключением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру заземления или заземленным конструкциям (гидрантам водопроводных сетей, опорам линий электропередачи, обсадным трубам скважин и др.), командиры отделений следят за качеством выполнения перечисленных работ и докладывают начальнику караула (РТП) об их окончании. Начальник караула (РТП) проверяет правильность расстановки сил и средств с учетом безопасных расстояний, а также заземление приборов тушения и насосов, и отдает команду на подачу огнетушащих веществ в зону горения.

10. 4. Особенности развертывания сил и средств в условиях низких температур

При тушении пожаров во время сильных морозов готовят рукавные резервные магистральные линии к стволам, которые работают на решающем направлении, крайне важно рукавные линии и арматуру расположить в теплом месте, в кабинах пожарных автомобилей, а не хранить на открытом холоде; засыпают рукавные головки снегом; разветвления устанавливают внутри зданий, а при наружной установке утепляют их; при необходимости временно прекратить подачу воды не перекрывают стволов и разветвлений (см. дополнение); не допускают выключения насосов, а при наращивании рукавных линий ил замене рукавов – уменьшения давления в линии; обеспечивают резерв личного состава; организуют запас паяльных ламп и горячей воды или пара для отогревания трубопроводов в насосном отделении автомобилей или рукавных соединений; организуют медицинское наблюдение за личным составом, его обогрев и переодевание в сухую одежду. При работе в помещениях во избежание излишнего пролива воды и замерзания линий неперекрытые стволы выводят в окна, ванную, туалет.

Зимой бесперебойная подача воды к месту работы связана с большими трудностями, особенно в северных районах, где температура воды в водопроводе снижается до 0,5-1С, а в открытых водоемах, реках и озерах – до 0С. Иногда вода в рукавных линиях замерзает, так как отдает теплоту в окружающее пространство. Количество теряемой теплоты пропорционально разности температур воды и окружающего воздуха и возрастает с уменьшением скорости движения воды. Таким образом, по мере движения воды по рукавной линии температура ее понижается. Особенно велика опасность замерзания воды в рукавной линии в начальный период работы насоса. При наружной температуре минус 40С и ниже, температура стенок рукавов близка к температуре окружающего воздуха, и поступающая в них вода быстро охлаждается, превращаясь иногда в ледяную пастообразную массу («шугу»), которая закупоривает линию и ствол. Чтобы избежать образования льда в рукавах, воду подогревают насосом. При работе насоса на максимальных оборотах и не полностью открытой задвижке напорного патрубка, вода нагревается от трения в рабочем колесе и корпусе насоса. Степень нагрева зависит от количества воды, подаваемой насосом в рукавную линию, напора развиваемого насосом и температуры воздуха.

При работе на открытых водоисточниках целесообразно забирать воду с больших глубин, где температура ее несколько выше, чем в верхних слоях или надо льдом. Это позволяет подать воду на большее расстояние.

Для поддержки работоспособности рукавных линий используют различные компактные источники тепла, паяльные лампы, факелы. Также, в качестве теплоносителя, используются горячая вода и водяной пар. Предусматриваются также различные теплотехнические защитные устройства. Они все же малоэффективны и предназначены в основном, прежде всего, для уборки замороженных рукавных линий или локального подогрева.

Предотвратить обледенение напорной рукавной линии возможно и химическим способом, введением специальных веществ в воду позволяет снизить температуру ее кристаллизации. Однако, этот способ применения в пожарной охране не нашел. Перспективным считается введение в воду морозоустойчивых (-40, -50С) пенообразователей, а также использование ультразвука, перегретой воды.

Кроме того, от обледенения в пожарных рукавных линиях можно избавиться созданием определенных гидравлических параметров, регуляцией длины рукавных линий и расходов.

При создании больших напоров воды в рукавных линиях, температура кристаллизации будет ниже.

В настоящее время все более широкое применение находит теплотехнический способ предотвращения обледенения.

Для эффективного его применения используют различные технические устройства (вставки), что позволяет поднять температуру воды, подаваемую по напорным рукавным линиям, на 1,1 – 2,0С, а это, при прочих равных условиях, увеличивает их длину в три раза. При подаче в эти вставки перегретой воды от многоцелевого пожарного автомобиля типа «ПиРо» - длина рукавных линий будет ограничена только параметрами пожарных насосов. Кроме этого, в рукавной арматуре (соединительных головках) используются, в качестве материала, втулки полимеры, что позволяет в частности повысить теплоизолирующую способность рукавных головок.

Для более эффективной защиты разветвлений используется энергия паяльной лампы, при этом на разветвление одевается защитное устройство, чем удается избежать потерь какой-то части тепла, создаваемого паяльной лампой.

10. 5. Особенности развертывания сил и средств в условиях высоких температур

Не только низкие температуры, но и высокие оказывают существенное влияние на всасывающие способности пожарного насоса в зависимости от температуры воды. Допустимая высота всасывания приведена в таблице 10.1.

Таблица 10.1.

Допустимая высота всасывания

+ t C До 10 До 20 До 30 До 40 До 50 До 60

hв 7,0 6,5 5,7 4,8 3,8 2,5

В случае необходимости забора воды с глубины, превышающей допустимую высоту всасывание (не >7м) требуется предварительная заливка воды во всасывающую полость насоса.

10. 6. Развертывание сил и средств при неудовлетворительном водоснабжении и на безводных участках

К неудовлетворительному водоснабжению относятся те участки местности, где водооотбор возможен не более 10-15 л/с воды; расстояние до источника более 300-500м; или места, где запасы воды неограниченны, но имеются трудности ее забора.

К безводным участкам относятся участки местности с расходом менее 10 л/с, расстояние до водоисточника более 500 м, или глубина забора более 7-10м.

В этих случаях развертывание насосно-рукавных линий для подачи воды осуществляется:

- перекачкой;

- подвозом;

- с помощью гидроэлеваторов.

Подача огнетушащих веществ перекачкой

Перекачку воды насосами пожарных машин применяют, если расстояние от водоисточника до места пожара велико, напор, развиваемый одним насосом пожарной машины, недостаточен для преодоления потерь напора в рукавных линиях и создания рабочих струй. Наиболее рационален этот способ при удалении места пожара до 2 км.

Перекачка применяется также при отсутствии подъезда к водоисточнику пожарных автомобилей (при крутых или обрывистых берегах, в заболоченных местах, при вымерзании пруда или реки у берегов и т.д.). Для этой перекачки применяют переносные мотопомпы или другие устройства, позволяющие забрать воду из труднодоступных мест.

При подаче воды перекачкой необходимо:

- выбрать схему перекачки;

- рассчитать количество ступеней перекачки;

- определить требуемое количество пожарных автомобилей (ПА) в системе перекачки;

- определить диаметр и требуемое количество напорных прорезиненных рукавов (НПР);

- определить требуемые напоры на насосах ПА в системе перекачки;

- организовать связь между ступенями перекачки;

- определить время начала работы в системе;

- назначить ответственного за работу ступеней перекачки;

- создать необходимый запас рукавов и пожарно-технических вооружений (ПТВ).

Способы подачи воды перекачкой могут быть:

- из насоса в насос;

- через промежуточную емкость;

- комбинированный способ.

Наиболее надежна перекачка с промежуточной емкостью. При этом способе всегда имеется возможность контроля наполнения емкости и легко регулируется подача воды насосом, забирающим ее из емкости, так как вода поступает на «излив», полностью используется напор автонасоса, работающего по перекачке. Однако, большим недостатком этого способа является то, что не всегда на пожаре может быть промежуточная емкость. Этот способ не всегда применим.

При подаче воды перекачкой из насоса в насос в конце каждой рукавной линии необходимо поддерживать избыточный напор.

Этот напор нужно поддерживать не менее 10 м, но не более чем позволяет техническая характеристика пожарного насоса (40м вод. ст.).

При перекачке воды автонасосами должна быть полная синхронность их работы по всей линии, что достигается сохранением минимального напора каждого автонасоса. Поэтому, обслуживающие автонасосы, водители строго следят за показаниями приборов и немедленно выравнивают режим работы насоса.

Для этого необходима бесперебойная связь по линии перекачки. Прокладывать рукавные линии лучше с помощью рукавных автомобилей; большое значение имеет рассредоточение пожарных с резервом рукавов по участкам линии перекачки – они могут быстро заменить вышедшие из строя рукава.

При перекачке на водоисточник устанавливается наиболее мощный насос, а головной пожарный автомобиль устанавливается как можно ближе к месту пожара.

Схемы перекачки воды и краткая тактико-техническая оценка

Обозначим расстояние между водоисточником и местом пожара - L, расстояние между ближайшим к месту пожара головным автонасосом и местом пожара - l1, а расстояние между автонасосами по линии перекачки – l.

Тогда,

L = K1l + l1, (10. 1.)

где K1 – число ступеней перекачки.

Число насосов:

K = K + 1. (10. 2.)

При решении задач по перекачке обычно задается расстояние - L между водоисточником и местом пожара. Кроме того, необходимо знать расход воды или число пожарных стволов, которые следует подать на пожар.

По принятой рукавной схеме, расчетам или данным таблиц определяют расстояние - l1 между местом пожара и головным пожарным автомобилем.

Расстояние, на которое требуется перекачивать воду от источника к головному пожарному автомобилю, определяется разностью:

L - l1 = K1l. (10.3.)

Для определения числа ступеней перекачки и, следовательно, числа пожарных машин, необходимо знать расстояние между соседними пожарными машинами. Это расстояние определяют в зависимости от требуемого расхода воды, характеристики насосов, типов и диаметров рукавов, числа рукавных линий и разницы высот расположения от центральных насосов пожарных машин (уклон, подъем местности) – относительно поверхности воды.

Развиваемый насосом напор – H затрачивается на преодоление разницы геометрических высот расположения осей соседних пожарных насосов – hr и потерь напора в рукавных линиях - hi:

H = hr + hi . (10.4.)

Так как характеристика насоса обычно известна и разница геометрических высот задана (исходя из местных условий), следовательно, известны развиваемый напор и разница геометрических высот. Отсюда, напор, который может быть затрачен на преодоление потерь напора в рукавных линиях, равен:



hi = H – hr . (10.5.)

Из этого значения следует вычесть запасной напор – hз, гарантирующий надежность работы всей системы перекачки, тогда:

hi = H – hr - hз , (10.6.)

hз, как отмечалось выше, примерно 10 м вод.ст.

Известно, что потери напора - hi по длине рукавной линии определяют по формуле:

hi = n s’Q2 , (10.7.)

где s’ - сопротивление одного рукава длиной 20м, (с/л)2 *м2.

Отсюда, число рукавов, прокладываемых между соседними пожарными машинами, будет равно:

n = hi / (s’Q2). (10.8.)

Эта формула справедлива для прокладки между насосами пожарных машин по одной рукавной линии. При перекачке воды по двум параллельным линиям одинакового диаметра и длины, по каждой из них обеспечен половинный расход воды. Следовательно, потери напора в этом случае:

hi = n s’ / (Q/2)2 , (10.9.)

откуда:

n = 4 hi / (s’Q2). (10.10.)

Расстояние между соседними пожарными машинами в случае перекачки воды по двум параллельным рукавным линиям в 4 раза больше, чем при перекачке воды по одной линии.

При перекачке через промежуточную емкость все гидравлические расчеты, приведенные выше, справедливы, за исключением того, что напор в конце рукавной линии hз в данном случае не учитывается, так как вода поступает в промежуточную емкость или в бак автоцистерны на излив.

Начальник тыла, организующий работу пожарных машин перекачкой, должен помнить важное правило: при дефиците времени и трудности осуществления ориентировочных расчетов, или, если не хватает рукавов для прокладки второй магистральной линии, то лучше немного завысить число ступеней перекачки.

Когда вода н пожара будет подана можно в процессе тушения внести поправки и лишние ступени перекачки (пожарные машины) снять, направить их на другие участки или проложить за это время вторую магистральную линию.

Все расчеты по перекачке воды пожарными машинами, при сложном рельефе местности и больших расстояниях до водоисточников, необходимо проводить заранее. Для этого в гарнизоне должны быть на плане ЕААС обозначены районы с недостаточным водоснабжением и безводные участки и разработаны меры по подаче воды в эти районы.

При этом необходимо обосновать целесообразность организации перекачки для данного участка городской застройки. Если застройка характерна зданиями IV – V степени огнестойкости, а водоисточники находятся на очень большом расстоянии, то время затраченное на прокладку рукавных линий, будет слишком большим, а пожар скоротечным. В таком случае лучше осуществить подвоз воды автоцистернами с параллельной организацией перекачки, причем подвоз должен быть организован первым.

В каждом конкретном случае необходимо решать тактическую задачу, принимая во внимание возможные масштабы и длительность пожара, расстояние до водоисточников, скорость сосредоточения пожарных автомобилей, рукавных автомобилей и другие особенности гарнизона.

Подвоз воды автоцистернами

Подвоз воды осуществляется при удалении водоисточника на расстояние более 2 км. Или, если имеются сложности в заборе воды, при отсутствии технических средств, позволяющих забрать воду в неблагоприятных условиях.

При принятии решения по доставке и подаче огнетушащих веществ с помощью подвоза необходимо:

- рассчитать и сосредоточить необходимое количество автоцистерн;

- создать у водоисточника пункт заправки автоцистерн (АЦ);

- создать у места пожара пункт расхода воды;

- определить оптимальные варианты заправки цистерн и подачи воды;

- назначить ответственных лиц за работу на организуемых пунктах.

Схемы заправки пожарных автоцистерн или приспособленной техники могут быть различны. Наиболее распространенными являются:

- самостоятельный забор воды пожарной машиной;

- заправка емкости АЦ насосом пожарной машины, пожарной мотопомпы заливкой или с помощью гидроэлеватора.

Имеются различные способы использования емкости автоцистерн у места пожара:

- подача стволов непосредственно от прибывшего пожарного автомобиля;

- пополнение искусственного водоема и подача стволов от пожарной машины, установленной на него;

- пополнение емкости пожарной машины, от которой подаются стволы на ликвидацию горения и защиту.

При огрниченном количестве автоцистерн и удобном подъезде к горящему объекту, нужно в действующую рабочую линию включать автоцистерны, прибывшие с заправки. (При заправке от колонки, установленной на гидрант водопроводной сети диаметром 150 мм и более, и напоре 15-20 м., воду подают через оба штуцера колонки).

Для осуществления бесперебойной подачи воды к месту пожара необходимо добиться выполнения следующих условий:

- суммарное время нахождения автоцистерн на пункте расхода воды должно быть не менее продолжительности цикла подвоза;

- расход воды на наполнение автоцистерн на пункте заправки должен быть не менее фактической подачи насоса АЦ для обеспечения работы стволов.

Если емкости автоцистерн, участвующих в подвозе, значительно не различаются между собой (не более 20%), то число автоцистерн для осуществления цикла подвоза следует определять по формуле:

(10. 11.)

где - время следования АЦ от водоисточника к месту пожара, мин; - время наполнения цистерны на пункте заправки, мин; - время опорожнения цистерны, (работы стволов от емкости АЦ), мин.

Время следования автоцистерн от водоисточника к месту пожара определяется по формуле:

(10. 12.)

где L - расстояние от места пожара до водоисточника, м; Vдв – средняя скорость движения автоцистерны, м/мин.

Время наполнения цистерны определяется по формуле:

(10.13.)

где Wц - наименьшая вместимость цистерны из используемых в цикле подвоза АЦ, л; - расход воды на наполнение цистерны, л/мин.

Время опорожнения цистерны находится по формуле:

(10. 14.)

где Wц - наименьший объем цистерны, л; - подача насоса АЦ, обеспечивающая работу стволов по тушению пожара, л/мин.

Если емкости цистерны различны, то при определении числа АЦ для подвоза необходимо добиться выполнения следующего неравенства:

(10. 15.)

где Wц i- вместимость i - цистерны; n - число АЦ для подвоза; Wц 1 - вместимость первой в цикле подвоза цистерны, л; - время наполнения первой АЦ.

При задействовании для подвоза хозяйственной техники, имеющей емкости для транспортировки воды, на пункте расхода целесообразно оставлять головную АЦ. Прибывающие к месту пожара цистерны сливают запас воды в емкость головной цистерны, насос которой обеспечивает подачу воды к стволам. Головная АЦ не участвует в цикле подвоза, поэтому при определении числа АЦ в расчет не принимается.

Забор воды с помощью гидроэлеваторных систем

Непосредственному забору воды пожарными автомобилями из естественных водоисточников часто препятствуют крутые и заболоченные берега. В таких случаях необходимо применять для забора воды гидроэлеватор Г-600 и его модификации. Возможные схемы забора воды с помощью гидроэлеватора представлены на рис. 10.2. Сформулируем рассматриваемую задачу следующим образом. На тушение пожара требуется подать определенное количество стволов – Nст с общим расходом Q. Подъезд к водоисточнику возможен не ближе L1, высота перепада местности от места забора воды до автомобиля составляет h. Чтобы определить требуемый напор на насосе автоцистерны и предельную длину магистральной линии от автомобиля до позиции ствольщика lпр (м), составляется расчетная схема развертывания для забора и подачи воды с помощью гидроэлеватора, которая показана на рис.10.1. Техническая характеристика гидроэлеваторов приведена в таблице 10.2.

Таблица 10.2.

Показатели Единицы измерения Марки гидроэлеваторов

Г-600 Г-600А

Производительность при давлении перед гидроэлеватором 0,8 – 1 МПа Л мин 600 600

Рабочее давление МПа 0,2-1,0 0.2-1,2

Рабочий расход воды при давлении перед гидроэлеватором 0,8 – 1 МПа Л мин 550 550

Коэффициент эжекции - 1,1 1,1

Наибольшая высота подъема подсасываемой воды:

При рабочем давлении 1,2 МПа

При рабочем давлении 0,2МПа М 19

1,5 19

1,5

Масса кг 6,9 5,6





Рис. 10. 1. Расчетная схема развертывания отделения на АЦ для забора воды гидроэлеватором и подачи стволов к месту пожара.



Рис. 10. 2. Схема забора воды с помощью гидроэлеваторов.



Рис. 10. 3. Рабочая характеристика гидроэлеватора Г- 600

Последовательность решения задачи

1. Требуемое количество рукавов – n1 от автоцистерны до гидроэлеватора определяется по формуле:

1,2 (h + L1) , (10. 16.)

n1 = lp

где h - высота забора воды, м; L1- расстояние от водоисточника до автоцистерны по горизонтали, м; - средняя длина одного напорного пожарного рукава, м (равна 20м).

Требуемое количество напорных пожарных рукавов от гидроэлеватора n2- до горловины цистерны пожарного автомобиля принимаем равным - n1.

2. определяем потери напора в системе от гидроэлеватора до горловины цистерны пожарного автомобиля:

h2 = h + hr + n2 SQобщ , (10. 17.)

где: hr - расстояние от горловины цистерны пожарного автомобиля до земли, м (принимается равным 2,5 – 3,0м); S - сопротивление одного напорного пожарного рукава длиной 20м; Qобщ - сумма рабочего и эжектируемого расходов, л/с -1.

3. Определяем по графику (рис.10.3.) требуемый перед гидроэлеватором напор Hr при давлении за гидроэлеватором Hn и требуемом расходе воды Q.

4. При h2 ≤ Hn система работоспособна, в противном случае необходимо уменьшить расход (количество подаваемых стволов) и провести расчет по п.2.

5. Потери напор в системе пожарного автомобиля до гидроэлеватора будут:

h1 = n1S Q1 (10. 18.)

где Q1 – рабочий расход воды, л·с-1 ( по характеристике Г-600 равен 9.1 л·с -1

6. Определяем требуемый напор на насосе пожарного автомобиля:

Hn = =Hr -h + h1. (10. 19.)

7. определяем объем воды для запуска гидроэлеваторной системы:

n

W = k ∑ NiWpi (10.20.)

i=1

где: Ni – количество i-х пожарных напорных рукавов гидроэлеваторной системе, шт; Wpi – объем i – го пожарного рукава, л; k = (1.5-2) (при одногидроэлеваторной системе k = 2, при двухгидроэлеваторной системе k = 1,5)

при условии Wф >W запас воды для запуска системы достаточен (здесь Wф – фактический объем воды в емкости пожарного автомобиля, л).

8. Определяем предельное количество пожарных напорных рукавов в магистральной линии для подачи воды при напоре на насосе Нн:

nм = Нн – (hрл ± Zств ± Zм + Нст) (10. 21.)

SQ2

где: hрл - потери напора в рабочей рукавной линии, м;

Zств - высота подъема (спуска) ствола, м; Zм- перепад местности, м; Нст - напор на насадке ствола, м вод.ст.;

Q2 - расход воды по данной магистральной линии, лс-1,

n

Q2 = ∑ qcmi ·Ncmi (10.22.)

i=1

здесь qcmi– расход воды из i-го пожарного ствола, лс-1.

10.7. Насосно-рукавные системы для подачи раствора пенообразующих веществ в воде

Для подачи раствора пенообразующих веществ в воде в практике используются, в основном, следующие насосоно - рукавные схемы:

а) подача раствора непосредственно от пожарной машины;

б) подача пенообразователя во всасывающую рукавную линию при заборе воды из пожарного гидрата;

в) подача пенообразователя во всасывающую линию (всасывающую полость пожарного насоса) при заборе воды из открытого водоисточника;

г) подача пенообразователя в насосную рукавную линию.

а)

б)

6

в)

г)



Рис. 10. 4. Насосно-рукавные схемы для подачи раствора пенообразующих веществ в воде.

Напор на насосе пожарного автомобиля подающего раствор пенообразующих веществ в воде определяется по формулам гидравлики. Он складывается из потерь напора в рукавных линиях, разветвлениях на подъем и напора на пенных стволах.

Напор на автомобиле пенного тушения, который подает пенообразующее вещество, будет зависеть от способа подачи пенообразователя, но всегда должно учитываться превышение напора Н над напором в линии, в которую врезана пенная вставка.

Напор на насосе пожарного пенного автомобиля будет равен:

32004005715000- для схемы б и г – напору на пенной вставке плюс Н;

16764002540000- для схемы в – напору Н.

7620003175000Напор Н определяется по таблице 10.3. в зависимости от концентрации пенообразователя в воде и диаметра ответственной вставки.

Для вставки d= 25 ммТип и количество стволов в насосно-рукавной системе ГПС - 2000 3 8,4 32 73 -

2 3,6 14,4 32 58

1 0,9 3,6 8,1 14,4

ГПС-600 16 24 96 - -

12 13,5 54 - -

8 6.0 24 54 96

Для вставки d= 10 мм6 3,4 17,6 31 96

4 1,5 6,0 13,5 24

ГПС-2000 5.15 22 150 188

4 9,6 38 8,5 -

3 5,4 22 49 86

2 2.4 9,6 22 39

1 0,6 2,4 5,4 9,6

Концентрация по в воде, % 3 6 9 12

10. 8. Тактические возможности пожарных подразделений по развертыванию сил и средств.

На пожаре идет борьба за выигрыш времени, т.е чем раньше мы приступим к тушению, тем успешнее ликвидируем пожар и с меньшим ущербом. Продолжительность развертывания сил и средств является функцией множества различных постоянных и переменных факторов, что обуславливает трудность разработки его аналитических зависимостей.

В общем виде продолжительность развертывания сил и средств можно описать моделью:



где - численность расчета участников развертывания;

- количество используемого пожарно-технического вооружения и его масса соответственно;

- длина рукавной линии;

- участок местности, где проводится развертывание сил и средств;

- время года;

- время суток;

- температура окружающей среды;

- глубина снега;

- угол уклона местности;

- вид пожарного автомобиля;

- количество и высота этажа соответственно;

- условия обстановки на пожаре;

обученность личного состава;

- случайная компонента, учитывающая влияние неучтенных факторов.

Постоянными факторами являются:

Переменными факторами -

Как показывает практика и подтверждают эксперименты, основное влияние на продолжительность развертывания оказывают: количество пожарных, проводящих его; количество и масса используемого пожарно-технического вооружения (ПТВ) и расстояние, на которое оно перемещается.

Это позволяет сделать некоторые упрощения математической модели для определения времени развертывания сил и средств.

С учетом вышесказанного, ниже представлены формулы для определения времени развертывания в дневное летнее время н горизонтальном асфальтированном участке местности и в этажи зданий.

Развертывание может производиться как с установкой на водоисточник, так и без установки, как с возвратом пожарных к пожарному автомобилю за недостающим пожарно-техническим вооружением, так и без него. Пожарные могут работать как без защиты органов дыхания, так и с защитой их индивидуальными средствами.

В случае проведения развертывания сил и средств одновременно на горизонтальном участке местности и в этажи здания может быть два варианта:

- развертывание по горизонтали и в этажи здания выполняет один и тот же личный состав. В этом случае общее время развертывания будет равно сумме времени развертывания по горизонтали и в этажах здания;

- развертывание по горизонтали и в этажи здания выполняют различные расчеты, в этом случае общее время развертывания принимается по максимальному времени одной из групп.

Формула для определения времени развертывания сил и средств на участке местности имеет вид:

. (10. 23.)

Развертывание в этажах зданий и на высоту осуществляется различными способами. Основные из них: подъем напорной рукавной линии с помощью спасательной веревки; опускание напорных пожарных рукавов, поднятых на требуемую высоту пожарными; прокладка напорных рукавных линий по маршам лестничной клетки и пожарным лестницам. При этом основное влияние на время развертывания сил и средств в этажи зданий будет оказывать высота подъема и количество пожарных, участвующих в нем.

Время развертывания в этажах здания (от лестничной площадки первого этажа до лестничной площадки установки пожарно-технического вооружения) определяется следующими формулами:

При подъеме напорной рукавной линии с помощью спасательной веревки:

; (10. 24.)

при прокладке напорной рукавной линии опусканием рукавов вниз:

; (10.25.)

при прокладке напорной рукавной линии по маршам лестничной клетки:

, (10. 26.)

где - среднее время установки пожарного автомобиля на водоисточник,с;

- коэффициенты, учитывающие долю расстояния, преодолеваемую пожарными без ПТВ и с ПТВ соответственно;

- коэффициент, учитывающий влияние массы пожарно-технического вооружения на время развертывания;

- высота этажа;

A - коэффициент, учитывающий сколько раз в среднем, пожарный преодолевает расстояние от пожарного автомобиля до позиции ствола;

- коэффициент, учитывающий влияние неучтенных факторов;

L - длина рукавной линии, м;

- количество этажей.

Коэффициент, учитывающий влияние массы пожарно-технического вооружения на время развертывания сил и средств определяется по табл. 10.4.

Время установки пожарного автомобиля на водоисточник определяется по табл. 10.5. в зависимости от вида водоисточника и численности расчета на пожарном автомобиле (время установки учитывается только в том случае, когда установку пожарного автомобиля на водоисточник и прокладку рукавных линий производит один и тот же личный состав).

Таблица 10.4.

Масса ПТВ, кг 0 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40

Β3 1,0 1,05 1,1 1,2 1,26 1,37 1,42 1,47 1,52

Таблица 10.5.

Время установки пожарного автомобиля на водоисточник (τ в), с

Водоисточник Боевой расчет. чел

1 2 3 Более 3-х

Пожарный гидрант 70 35 23 15

Открытый водоисточник 52 26 18 18

Масса пожарно-технического вооружения определяется по табл. 10.4.

Коэффициенты, учитывающие долю расстояния, преодолеваемую пожарными без пожарно-технического вооружения и с пожарно-техническим вооружением, определяется по формулам:

(10.27.)

Коэффициент , учитывающий сколько раз в среднем пожарный преодолевает расстояние от пожарного автомобиля до позиции ствола, зависит от расстояния и количества участвующих в развертывании пожарных.

Математические зависимости для определения коэффициента имеют следующий вид:

-при перемещении пожарных без защиты органов дыхания:

(10.28.)

- при перемещении пожарных с использованием индивидуальных средств защиты органов дыхания:

(10/29)

где: - возможность одного звена газодымозащитников по прокладке напорных пожарных рукавов, м (табл. 10.6.)

- количество звеньев газодымозащитников, производящих развертывание в задымленной зоне, шт.

При А < 1 принимаем А = 1, так как в любом случае один из пожарных преодолевает расстояние (L) от пожарного автомобиля до позиции ствольщика.

Таблица 10.6.

Значение 1 зв, м

Количество рукавов, переносимых одним газодымозащитником, шт Количество газодымозащитников в звене, чел

2 3 4 5

1 40 60 80 100

2 80 120 160 200

Коэффициент К, учитывающий влияние переменных факторов, оказывающих влияние на время развертывания (физическая усталость, снежный покров, температура окружающей среды, уклон местности, возраст пожарных, время суток, покрытие участка местности) определяется по формуле:

, (10.30.)

где - коэффициент, учитывающий влияние i-го фактора на время развертывания сил и средств.

Коэффициенты, учитывающие влияние снежного покрова, температуру окружающей среды, уклон местности, возраст пожарных, время суток, покрытие участка местности определяются по табл. 10.7 – 10.12.



Таблица 10.7.

Коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды, Кt

Температура окружающей среды, С До 25 До 30 До 35 До 40 До 50 До 60

Кt 0,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,45

Таблица 10.8.1.

Коэффициент, учитывающий влияние уклона местности, +Кв, -Кв.

Угол, град 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70

+Кв 1,0 1,2 1,7 2,0 2.4 2,8 3,1 3,8 4,5 5,3 6,0

- Ку 1,0 0,7 1,0 1,3 1,7 2,0 2,3 2,9 3,6 4,4 5,1

Таблица 10.8.2.

Коэффициент, учитывающий влияние возраста, Кв

Возраст, лет До 30 30-40 40-50 50

Кв 1,0 1,1 1,2 1,35

Таблица 10.9

Коэффициент, учитывающий время суток, Кт

Время суток Светлое время суток Ночное время

Без освещения При уличном (лунном) освещении

Кт 1 1,6 1,1

Таблица 10.10.

Коэффициент, учитывающий покрытие участка местности, Км.

Покрытие участка местности Время года

Лето Зима

Грунтовое 1,1 -

Асфальтовое 1,0 1,1

Утрамбованный снег - 1,2

Таблица 10.11

Коэффициент, учитывающий влияние снежного покрова, Кс

Толщина снежного покрова, см 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Кс 1,25 1,5 1,8 2,2 2,6 3,2 3,9 5,0 5,7 6,9

Таблица 10.12

Масса пожарно-технического вооружения, кг

Наименование пожарно-технического вооружения Масса, кг

1 2

Теплоотражательный костюм ТК-800 17

Поясной металлический топор 1,7

Фонарь электрический пожарный:

- индивидуальный ФЭИ – 4

- групповой ФЭП-Г 2,8

7,6

Багор пожарный:

- металлический БПМ

- насадной БПМ 5

2

Лом пожарный:

- тяжелый ЛПТ

- легкий ЛПТ

- универсальный ЛПУ 6,7

4,5

1,8

Отбойный молоток МО-10 10

Всасывающий рукав с арматурой:

- длиной 4м, внутренний диаметр 65 мм- длиной 4 м, внутренний диаметр 75 мм- длиной 4 м, внутренний диаметр 100 мм- длиной 4 м, внутренний диаметр 125 мм- длиной 2 м, внутренний диаметр 150 мм12

14

21

30

38

Напорные рукава, прорезиненные, длина 20 м, диаметром:

- 51 мм- 66 мм- 77 мм- 89 мм- 150 мм11,6

14,4

17

21,2

36

Напорные рукава латексные, длина 20 м, диаметром:

- 51 мм- 66 мм- 77 мм6,8

8,8

10,8

Всасывающая сетка:

- СВ – 80

- СВ – 100

- СВ – 125

- СВ - 150 2,9

4,7

6,4

8,2

Рукавное разветвление:

- РТ – 70

- РТ – 80

- РТ – 150 5,5

6,5

15

Ручной пожарный ствол:

- РС – 50

- РС – 70

- РСК - 50 1

1,8

2,2

Переносной лафетный ствол ПЛС – 20П 27

Колонка пожарная 18

Лестницы:

- палка

- штурмовая

- трехколенная выдвижная Л-ЗК

- трехколенная металлическая Л-60 10,5

10

58

45

Кислородные изолирующие противогазы:

- КИП – 8

- Р – 12 10

14

Воздушные средства индивидуальной защиты органов дыхания:

- Влада – 2

- АСВ – 2

- Лана - 20 15

15

12

Переносной дымосос с комплектом штанг, перемычек, напорных и всасывающих рук:

- ДПМ – 7

- ДПЭ - 7 92

82

Гидроэлеватор Г – 600 А 5,6

Пеносмеситель:

- ПС – 1

- ПС – 2

- ПС - 3 4,5

5,5

6,0

При ведении тактико-технических действий на пожаре на работоспособность будет влиять усталость, тяжелая работа снижает скорость и время выполнения задач, и не в полной мере реализуются тактические возможности подразделений пожарной охраны. Тяжесть работы определяется по частоте сердечных сокращений: легкая – до 85 уд/мин, средняя – 86-115, тяжелая – 116-130 уд/мин. Влияние усталости на работоспособность пожарного можно показать на графике (рис.10.4.), где: а – кривая работоспособности, в – кривая усталости, (а+в) – кривая работоспособности с учетом влияния усталости.

Чтобы подойти к математическому описанию работоспособности, необходимо исходить из несколько упрощенных гипотез относительно связей между прцессами динамики работоспособности.

Во-первых, в динамике работоспособности действует фактор врабатывания или вхождения в работу, атакже фактор утомления, который снижает работоспособность, нарушает приспособление организма человека к условиям труда. Оба этих фактора действуют в противоположных направлениях, но в начале работы имеет перевес первый, а в конце работы – второй фактор.

Утомление снижает работоспособность только до известного предела. Действие утомления в организме встречается с действием контрмер, тем более интенсивных, чем сильнее утомление. Кроме того, при снижении работоспособности вследствие утомления, снижается нагрузка и темп работ.



Рис. 10. 5. Общий вид взаимодействия усталости и работоспособности.

В каждый момент времени действуют два фактора и ключевые функции изменяются пропорционально алгебраической сумме значений этих двух факторов.

Фактор врабатывания удобно представить, как экспонециальную функцию от времени положительного знака.

Действительно, врабатывание не может возрастать со временем бесконечно, оно асимптотически приближается к некоторому предельному уровню. С течением времени скорость нарастания врабатывания уменьшается. Фактор утомления удобно описать экспоненциальный функцией отрицательного знака.

Исходя из этих предпосылок, и были получены формулы, позволяющие определить влияние усталости на скорость ведения тактико-технических действий.

При широком применении математического анализа и моделирования физиологических процессов трудовой деятельности открывается реальная возможность создания единой физиологической квалификации трудовых процессов, выполняемых пожарными на пожарах, учениях, занятиях и решение ряда связанных с этим важных вопросов обоснования тактических возможностей пожарных подразделений.

В частности, открывается возможность математическим расчетом находить оптимальные моменты для назначения перерывов и пауз для отдыха.

Физическая усталость личного состава учитывается в том случае, когда одни и те же пожарные производят развертывание средств сначала на местности, а затем в этажах зданий.

Коэффициент, учитывающий физическую усталость пожарных, определяется для работ, выполняемых без средств защиты органов дыхания, и для работ, выполняемых со средствами защиты органов дыхания.

При выполнении работ без средств защиты:

на горизонтальном участке:

(10.31.)

по маршам лестничной клетки:

(10.32.)

где: - время непрерывной работы при проведении развертывания средств, мин

При выполнении работ с защитой органов дыхания коэффициент, учитывающий физическую усталость, определяется:

(10.33.)

В том случае, когда пожарные перемещаются, не производя работ по развертыванию средств, это время принимается равным продолжительности передвижения и определяется по формулам, представленным в табл. 10.34.

10. 9. Понятие оптимальности насосно-рукавных систем

Под оптимальностью насосно-рукавной системы подразумевается, что при минимуме сил, средств и времени подано, при данных условиях оперативной обстановки, максимально возможное количество огнетушащих веществ.

Параметры ПТВ должны соответствовать техническим характеристикам и их положенности на пожарных автомобилях.

Условия, обеспечивающие оптимальность насосно-рукавных систем:

правильно определенный напор на насосе пожарного автомобиля, требуемое количество автомобилей и ПТВ для работы насосно-рукавной системы.

Это можно выполнить с использованием:

- формул гидравлики;

- таблиц, составленных по формулам гидравлики;

- методов приближенного расчета;

- по монограммам.

Предельное расстояние определяют по формуле:

(10. 34.)

где: - предельное расстояние, м;

- напор на насосе, м;

- напор у разветвления, лафетных стволов и пеногенераторов, м (потери напора в рабочих линиях от разветвления в пределах двух, трех рукавов во всех случаях не превышают 10м, поэтому напор у разветвления следует принимать на 10 м больше, чем напор у насадка ствола, присоединенного к длинному разветвления);

- наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) местности на предельном расстоянии, м;

- наибольшая высота подъема или спуска приборов тушения (стволов, пеногенераторов) от места установки разветвления или прилегающей местности на пожаре, м;

- сопротивление одного пожарного рукава;

- суммарный расход воды по одной наиболее нагруженной магистральной рукавной линии, л/с;

- потери напора в одном рукаве магистральной линии, м.

Полученное расчетным путем предельное расстояние по подаче огнетушащих веществ следует сравнить с запасом рукавов для магистральных линий, находящихся на пожарном автомобиле, и с учетом этого откорректировать расчетный показатель. При недостатке рукавов для магистральных линий на пожарном автомобиле необходимо организовать взаимодействие между подразделениями, прибывшими к месту пожара, обеспечить прокладку линий от нескольких подразделений и принять меры к доставке рукавов любым способом.

11. Организация спасательных работ на пожаре

Основной задачей на пожаре является обеспечение безопасности людей. Одним из способов, обеспечивающих их безопасность, является их спасание.

Спасание людей – действия по эвакуации людей, которые не могут самостоятельно покинуть зону, где имеется вероятность воздействия на них опасных факторов пожара (ОФП), или защита путей спасания от проникновения на них ОФП.

Время отпущенное на проведение спасательных работ ( сп.), как правило, ограничено. И оно должно быть использовано до наступления ОФП.

Кроме общих факторов, существенное влияние на длительность спасания оказывают: приемы и способы спасания, наличие технических и иных средств спасания, конструктивно-планировочное решение здания или сооружения, подготовленность личного состава пожарных подразделений, состояние спасаемых, время суток и др.

Пожары происшедшие в зданиях повышенной этажности (ЗПЭ), показывают, что эвакуация всех людей до наступления в здании предельно допустимых опасных факторов пожара в большинстве случаев невозможна. Скорость распространения дыма и тепловых потоков настолько велика, что даже ри работающей системе противопожарной защиты могут быть блокированы люди в помещениях не только на этаже, где произошел пожар, но и на других этажах. Поэтому пожарные подразделения по прибытию к месту пожара немедленно приступают к оказанию помощи людям.

11. 1. Средства и способы спасания людей на пожаре

Спасательные работы организуются и проводятся выводом, выносом и спуском (рис. 11.1.). При этом используются различные спасательные устройства: лестницы, крупные стационарные сооружения, канатно-спусковые устройства, желоба – спуски, амортизационные устройства, спасательные рукава, пневматические прыжковые спасательные устройства (рис.11.2.).

Временные параметры спуска людей с этажей здания, нуждающихся в помощи, приведены в табл. 11.1.

Спасательные работы можно проводить путем вывода людей к оконным проемам с дальнейшим их спуском по автолестницам.



Рис.11. 1. Классификация спасательных работ.



Рис. 11. 2. Классификация спасательных устройств.

Таблица 11.1.

Результаты экспериментов по проведению спасательных работ по лестничным маршам (высота этажа 3м)

Действия Этаж Время, с

Спуск на первый этаж здания группы спасаемых из 8 человек в сопровождении 3-х пожарных 28

20

16

14

10 504

360

286

252

180

Пожарные автомобильные лестницы и коленчатые подъемники можно классифицировать по многим параметрам, однако, наиболее характерны для пожарной тактики их максимальная длина выдвигания, подъема и они разделяются: малой длины – до 20м, средней – до 30 м, большой длины - более 30 м.

В настоящее время подразделения гарнизонов оснащены, в основном, автолестницами с высотой выдвигания 17 и 30 м, при полном выдвигании колен которых можно достигнуть соответственно 5 и 8 этажей зданий.

В крупных городах имеются автолестницы с высотой выдвижения 45, 52, и 62 м. Эти автолестницы оборудованы лифтами грузоподъемностью до 200 кг.

Коленчатые подъемники также оборудуются люлькой с грузоподъемностью до 400 кг. Коленчатые подъемники по сравнению с автолестницами позволяют более оперативно выполнять работы на высотах, так как обладают большой маневренностью. Из люльки без особого риска можно выполнять работы на пожаре в таких местах, которые невозможно достичь на автолестницах.

Однако, обеспечить по автолестницам массовую эвакуацию из ЗПЭ невозможно, т.к. высота автолестниц ограничена и перестановка их в условиях пожара занимает много времени, а порой это сделать невозможно.

Результаты экспериментов по подъему и спуску пожарных по автолестницам приведены в табл. 11.2.

Таблица 11.2

Действия Этаж Время, с

Подъем 1 человека 9

12

14 68

91

119

Спуск 1 человека 9

12

14 80

120

210

Спуск 10 человек 9

12

14 292

350

536

На многих пожарах для эвакуации людей из ЗПЭ успешно используется комбинированный способ применения автомобильных и ручных лестниц. Автомобильная лестница устанавливается к горящему зданию и выдвигается на максимальную высоту, затем пожарные поднимаются по ней со штурмовой лестницей и и с ее помощью проникают в вышележащие этажи. При этом необходимо обеспечить надежную страховку спасаемых, для чего используют спасательные веревки и выставляют на каждом этаже, балконе пожарных.

В табл. 11.3. приведены результаты экспериментальных данных по спасанию людей с помощью спасательной веревки со 2,3,4 этажей здания высотой этажа 2,7 м. В процессе эксперимента варьировали вес спасаемых и этаж спасения.

Таблица 11.3.

Обобщенные данные по спасанию людей с помощью

спасательной веревки

Этаж Вес спасаемого, кг/время спасения, с

60 65 70 75 80 85 90

2 31,3 33 35 39 40 41 44

3 31,8 34,4 38 41 42 44 46

4 38 39 42 44 44 49 48

Полный цикл спасания одного человека тремя пожарными с этажа здания с помощью спасательной веревки состоит из следующих последовательных элементов данной операции:

- движение пожарных для отыскания спасаемых;

- движение пожарных со спасаемым к проему;

- вязка спасательного кресла (петли);

- надевание спасательного кресла на спасаемого;

- спуск спасаемого до безопасной зоны;

- снятие веревки со спасаемого и подъем ее на этаж спасания.

Затрачиваемое время: для снятия спасательной веревки – около 8с, вязка спасательного кресла – около 21с, на подъем спасательной веревки – 17с.

Время спасания с помощью спасательной веревки зависит от этажа спасания: чем выше этаж, тем время спасания будет больше.

В табл. 11.4. и 11.5. приведены результаты по спасанию людей (выносом) по лестничным маршам. Время спасания существенно зависит от веса спасаемого и этажа спасания.

Полный цикл спасания одного человека двумя пожарными способом «вынос» состоит из:

- движения пожарных по лестничной клетке и горизонтальному участку к месту спасания без спасаемого;

- отыскания спасаемого;

- движения пожарных со спасаемым в безопасную зону.

Как известно, в нормальных условиях эвакуация людей из многоэтажного здания осуществляется из лифтов, при аварийных же ситуациях, согласно нормам пожарной безопасности, лифты и другие механические средства транспортирования людей при определении расчетного времени не учитываются.

Таблица.11.4.

Зависимость времени спасания по лестничному маршу

от веса спасаемого

Этаж Вес, кг

60 65 70 75 80 90

2 36 37 39 40 45 47

4 74 76 83 86 88 97

6 105 107 110 119 122 129

8 161 164 170 175 181 192

10 183 192 200 216 228 242

12 243 250 261 270 276 288

14 295 301 310 320 330 346

Таблица 11.5

Обобщенные данные по спасению людей (выносом) по маршу лестничной клетки

Способ переноски спасаемого Средняя скорость движения пожарных, м/мин

Без спасаемого Со спасаемым

Вверх по лестничной клетке По горизон-

тальному участку По горизон-

тальному участку Вниз по лестничной клетке

Переноска на руках 28 41 38 21

Переноска на носилках 30 43 42 21

В то же время, как показали уроки пожаров, а также расчеты и пожарно-тактические учения, эвакуацию людей по лестницам можно считать безопасной только для зданий, не превышающих 10-12 этажей. При массовой эвакуации из более высоких зданий на лестницах образуются людские потоки высокой плотности, что увеличивает время пребывания людей в горящем здании и делает эвакуацию небезопасной. Поэтому в аварийных условиях лестницы многоэтажных общественных зданий могут быть использованы только для частичной эвакуации. Так, в зданиях высотой 20 этажей, время движения при вынужденной эвакуации по лестнице составляет 15 – 18 мин, в 30-ти этажных – 25-30 мин. Задержка эвакуации на 2 мин. приводит к тому, что успешно могут покинуть здание только 13% людей. Низкая надежность систем противодымной защиты может сделать пешеходную эвакуацию из высотных зданий вообще невозможной из-за воздействия опасных факторов пожара на пути эвакуации.

Таким образом, можно сделать вывод: здания повышенной этажности с массовым пребыванием людей должны иметь в качестве дополнительных средств эвакуации специальные средства спасения, характеризующиеся высокой пропускной способностью, безопасностью, малым временем эвакуации и не требующие от людей специальных знаний и навыков для их использования.

Анализ зарубежной информации, а также результаты исследований, проведенных в России, позволяют сделать вывод о том, что в наибольшей мере указанным требованиям соответствуют рукавные спасательные устройства. Основным элементом, обеспечивающим безопасный спуск людей с высоты в спасательных устройствах, является эластичный рукав, принцип действия которого основан на создании достаточной силы трения между стенками рукава и одеждой спускающегося внутри него человека. Скорость спуска в рукаве может регулироваться непосредственно спасаемым за счет изменения положения частей тела или спасателями , находящимися на земле (рукав можно отклонить от вертикали, закрутить или пережать руками). Спасательный рукав пригоден для спуска людей любого возраста, комплекции, физического и психического состояния. Важно отметить, что при пользовании спасательным рукавом люди не испытывают страха высоты.

В настоящее время серийно выпускается двухслойный спасательный рукав. Разрывная прочность рукава составляет 31,8 кН; установленный ресурс – не менее 500 циклов; температурный интервал применения – от -40 до +80С.

Наиболее быстро и эффективно спасательный рукав может быть использован при его стационарном размещении в здании в зоне возможного потока или скопления людей.

Использование спасательного рукава на коленчатом подъемнике позволяет существенно увеличить производительность спасательных операций.

Неоспоримым преимуществом эластичного спасательного рукава перед другими видами спасательных устройств является высокая пропускная способность – 15-36 чел/мин. Причем скорость постоянна, а спуск происходит под действием собственного веса. Спуски испытателей различного веса и телосложения показали скорость 1-3 м/с с высоты 22 м. В процессе спуска возможна остановка спускающегося в рукаве путем пережатия рукава руками, а также регулирование скорости спуска путем закручивания. Основные результаты использования спасательных рукавов представлены в табл. 11.6.

Таблица 11.6.

Этажность Длина СР, м Время готовности, с Время спуска, с Средняя скорость, м/с

1 чел 3-4 чел 13 40 22 30 39 1,3 - 1,0

17 52 22 37 47 1,4 - 1,1

21 53 22 40 50 1,32 – 1,06

25 66 22 46 55 1,43 – 1,2

В различных гарнизонах пожарной охраны накоплен свой опыт использования как штатного ПТВ, так и приспособленного для спасательных работ. Так, в отдельных гарнизонах с помощью штурмовок, закрепленных за ограждение балконов, подоконников и других конструкций зданий, составляют «непрерывную» лестницу, по которой, при страховке пожарными, осуществляется спуск людей в безопасное место. Для этой цели в обязательном порядке на рукавном автомобиле размещают по 10 лестниц – штурмовок, на автомобиле ГДЗС – 4 лестницы. При этом штурмовки имеют по 2 крюка. Эти автомобили в обязательном порядке высылаются на пожары в здания повышенной этажности.

Для проведения спасательных работ используют амортизирующую воздушную подушку и спасательное полотно.

Амортизирующая воздушная подушка имеет преимущество перед спасательным полотном в том, что она требует для обслуживания только 6 человек, в то время как полотно до 40 человек. Верхняя часть его изготовлена из двух слоев полиэфирной ткани; нижняя – из полиамидной ткани, покрытой ПВХ. Обе части имеют форму шестигранника, если смотреть сверху или снизу. Между ними находится надувная часть круглой формы, состоящая из внутреннего кольца диаметром 84 см.и наружного общим диаметром 344 см. Кольца разделены внутри перемычками, идущими в радиальном направлении, на 15 камер.

Подушка выкладывается вблизи стен здания и надувается воздухом от дымососа или воздушного баллона.

В течение 50-60 сек. подушка наполняется воздухом, приобретает форму параллелепипеда и находится под избыточным давлением, площадь подушки 42-45 м2, высота 2-3м.

При падении человека на подушку под действием возникающего избыточного давления в ней автоматически открываются клапаны, через которые происходит стравливание воздуха в атмосферу, и за счет обжатия подушки плавно гасится кинетическая энергия, приобретенная телом человека в процессе его свободного падения с высоты.

После схода человека с подушки она в течение 30 – 40 сек. приводится в первоначальную готовность.

Тактико-технические данные амортизирующей подушки:

- высота спасения 25-50 м;

- время приведения в боевую готовность 60-90 сек;

- масса подушки 20-70 кг;

- скорость спасания – 1 человек/мин;

- срок службы – 20 лет.

Схема боевого использования приведена на рис. 11.3.



Рис. 11. 3. Принципиальная схема спасания человека с помощью воздушного амортизирующего устройства:

1- амортизирующая подушка; 2- рукав дымососа; 3 – дымосос.

Испытание этих средств в пожарной охране Германии и Чехии показали, что с увеличением высоты эффективность тих уменьшается из-за психологического фактора (боязнь высоты). Однако, когда остается единственный шанс спасения, человек преодолевает чувство страха.

Технические и эксплуатационно-экономические характеристики средств спасения неподготовленных людей из зданий приведены в приложении 16.

Очевидно, что чем больше на вооружении пожарной охраны набор разнообразных спасательных средств, решающих частные задачи спасания, тем эффективнее будет выполняться первостепенная задача – спасание людей на пожаре.

Основные препятствия по спасанию людей из зданий повышенной этажности:

- отсутствие подъездных площадок, наличие стилобата по периметру здания, что затрудняет, а порой делает невозможным, установку передвижных средств, предназначенных для спасания во время пожара, недостаток (или отсутствие) передвижных средств необходимых для спасания людей с 14 этажа и выше;

- длительность (20 – 30 мин) установки автолестниц коленчатых подъемников;

- отсутствие индивидуальных спасательных устройств;

- отсутствие возможности использовать лифты;

- недостаточная подготовленность личного состава пожарной охраны и организации и проведения массовых спасательных работ во время пожара;

- отсутствие нормативной базы и рекомендаций по организации спасательных работ.

11. 2. Тактика спасания людей на пожарах

По прибытии к месту вызова РТП немедленно устанавливает связь с обслуживающим персоналом объекта и получает сведения о присутствии людей в горящих и смежных с ними помещениях, после чего проводит тщательную разведку задымленных помещений.

На основании данных, полученных в ходе разведки пожара, РТП принимает решение и отдает распоряжения по спасанию людей. При этом возможны различные варианты действий подразделений:

- если на пожар прибыло достаточное количество сил и средств РТП обязан немедленно организовать спасание людей и лично возглавить спасательные работы (в то же время руководя тушением пожара); одновременно производят развертывание сил и средств для тушения пожара;

- если людям угрожает огонь и пути спасания отрезаны опасными факторами пожара (ОФП), немедленная подача стволов для спасания людей обязательна;

- если на пожар прибыло достаточное количество сил и средств, и прямой угрозы для жизни людей нет, а РТП уверен, что пожар может быть быстро потушен введенными на путях распространения ОФП стволами и при этом обеспечена безопасность людей, действия подразделений направляются на предупреждение паники и одновременное тушение пожара;

- если сил и средств для одновременного проведения работ по тушению пожара и спасанию людей недостаточно, весь личный состав прибывших пожарных подразделений может быть направлен на спасательные работы с последующим тушением пожара; подача стволов в этом случае обязательна как в местах, где людям непосредственно угрожает огонь, так и на путях спасания, где возможно распространение пожара.

В зависимости от обстановки на пожаре могут быть применены и другие варианты действий по спасанию людей.

Очередность спасания определяется степенью опасности для жизни людней. В первую очередь спасают людей из наиболее опасных мест. При одинаковой степени опасности сначала спасают детей, больных и престарелых. Во всех случаях при спасании людей следует их успокоить, вселить в них уверенность, что помощь близка и они обязательно будут спасены. Если люди охвачены паникой, то надо немедленно взять инициативу руководства спасательными работами в свои руки. В момент, когда люди теряются, они легко поддаются сильной воле и выполняют приказания, не задумываясь, поэтому надо спокойным, уверенным, громким голосом подчинить своему влиянию растерявшихся людей. Сохранивших самообладание людей надо привлечь к выполнению общей задачи по спасанию, немедленно и резко подавлять всякую попытку поднять возбуждение. Некоторые приемы предотвращения паники в особо опасных случаях (при пожарах в театрах) приведены ниже.

Число пожарных, требуемых для спасания людей из каждого места, устанавливают исходя из применяемых средств спасания. Так, при спасании по лестницам надо не менее трех пожарных: один внизу принимает людей, двое вверху спускают их, страхуя веревкой. Не менее трех человек нужно также и для спасания одного человека с помощью спасательной веревки. Как в том, так и в другом случае при ограниченном времени спасания на одно место потребуется пожарных в 1,5-2 раза больше.

Если предполагается вынос людей, которые не могут самостоятельно продвигаться, то, в зависимости от физических возможностей пожарных и состояния пострадавшего, последнего может спасать либо один пожарный, либо двое. Исходя из этого, рассчитывают общее число пожарных, требуемых для проведения спасательных работ в расчетное время.

Кроме расчета сил и средств для непосредственного спасания людей, необходимо определить количество личного состава, требуемого для защиты путей (мест) спасания и для создания благоприятных условий для спасания (например, при создании водяных завес количество личного состава определяют по числу водяных стволов).

Во всех случаях, когда проводятся спасательные работы, РТП одновременно с развертыванием сил и средств вызывает скорую медицинскую помощь, даже если в данный момент в ней нет необходимости. До прибытия на пожар медицинского персонала первую помощь пострадавшим оказывает личный состав пожарных подразделений.

Спасательные работы на пожарах объектов с массовым сосредоточением людей всегда сопряжены с большими трудностями и сложностями, требующими значительных сил и средств. Поэтому на такие объекты расписанием выезда пожарных подразделений предусматривается по первому сообщению о пожаре подача повышенных номеров, вплоть до максимального (номер вызова устанавливается расчетом).

Личный состав пожарных частей, особенно начальствующий, должен хорошо знать особенности зданий и сооружений, расположенных в районе выезда части, чтобы быстро и четко принять меры по эвакуации людей из опасных мест. Поэтому при оперативно-тактическом изучении объектов наряду с решением других задач тщательно продумывают тактику спасательных работ.

Зрелищные предприятия. При пожарах в кинотеатрах, клубах, концертных залах, цирках и т.д., где находится много людей, незнакомых с планировкой, путями спасания, выходами, самое важное – предотвратить панику. Если зрители не обнаружили, что в здании возник пожар, им лучше не говорить об, а предложить покинуть зал по какой-нибудь иной причине. Это должен сделать кто-нибудь из администрации, так как появление пожарного вызовет у людей тревогу. Если зрители видят или догадываются, что в здании пожар, и скрывать это невозможно, на сцену (или возвышенное место) должен выйти представитель пожарной охраны, который сообщает зрителям, что пожар незначителен, опасности не существует и предлагает выйти из зала, сохраняя спокойствие. Вслед за объявлением обслуживающий персонал и личный состав пожарной охраны должны открыть все двери, во все выходы равномерно направить потоки людей и наблюдать за ними, воздействуя на тех, кто ведет себя беспокойно. Прежде всего, необходимо быстро вывести людей с галерей, балконов и бельэтажа, где скапливаются продукты сгорания, и быстро повышается температура. Обслуживающий персонал действует согласно плану эвакуации.

Лечебные учреждения. Действия подразделений при пожарах в лечебных учреждениях с людьми, находящимися на излечении, должны быть очень осторожными. Уже при подъезде к зданиям больниц надо действовать так, чтобы не вызвать волнения людей: не подавать сигналы, пожарные машины расставлять вне зоны наблюдения больных, при развертывании сил и средств громко не командовать. По прибытии на пожар РТП немедленно устанавливает связь с обслуживающим персоналом (главным или дежурным врачом) и выясняет, какие меры приняты для спасания больных из помещений, число больных, подлежащих спасанию, и их транспортабельность, какой медицинский персонал можно привлечь к работе и куда размещать спасаемых.

Разведку пожара ведут сразу в нескольких направлениях, но без необходимости не заходят в помещения, где находятся больные.

При спасательных работах используют весь медицинский персонал, особенно в родильных домах, нервно-психологических и инфекционных лечебницах. Способы и приемы спасания определяет медицинский персонал.

При спасании лежачих и инфекционных больных решающая роль принадлежит медицинскому персоналу, а действия пожарных сводятся к оказанию помощи при переносе больных, защите путей спасания, удалению дыма из помещений, спасанию по приставным лестницам или другим путям, недоступным медицинскому персоналу. В первую очередь выносят тяжелобольных. Их эвакуируют вместе с кроватями, а перекладывать их на носилки можно только с разрешением врача.

Ходячие больные самостоятельно выходят по обычным путям под надзором медицинского персонала и лиц, выделенных РТП.

Из помещений сильно задымленных и с высокой температурой больных спасают только пожарные подразделения. Пожарные должны быть в СИЗОД и иметь при себе средства освещения, связи и самоспасатели (резервные маски несжатого воздуха).

При спасательных работах по нескольким направлениям РТП на каждое назначает ответственного, а сам наряду с руководством тушения пожар возглавляет спасательные работы на наиболее ответственном участке. После окончания спасания тщательно проверяет помещения, а также пути, по которым оно проводилось, чтобы убедиться, все ли больные спасены.

Спасенные больные в течении всего периода тушения пожара находятся под наблюдением обслуживающего персонал, который проверяет их по спискам.

После спасательных работ в инфекционных помещениях личный состав проходит санитарную обработку, руководствуясь указаниями медицинского персонал.

Школы и детские учреждения. По прибытии на пожар, РТП обязан помочь педагогам быстро вывести детей (в первую очередь младшего возраста) из опасных зон. На каждый путь эвакуации РТП выделяет командиров и пожарных для руководства спасательными работами.

В детских учреждениях РТП тщательно проверяет, не остались ли дети в спальных и игровых комнатах, в подсобных помещениях, шкафах и за ними, на кроватях и под ними, за занавесками и т.д.

Спасенных детей размещают в безопасном и теплом помещении под наблюдением обслуживающего персонала. После спасения руководители учреждения делают перекличку детей.

Открытые сооружения с массовым сосредоточением людей рассчитаны на огромное число зрителей, и основная опасность здесь при пожарах – возникновение паники, даже если серьезной угрозы для жизни нет. Для предотвращения паники и спокойного проведения спасательных работ требуется большое число личного состава. Помощь могут оказать дежурные милицейские наряды, поэтому РТП по прибытии к месту вызова сразу устанавливает с ними связь и совместными усилиями ликвидирует угрозу возникновения паники. Путями спасания в открытых сооружениях являются выходы, способ спасания – самостоятельный выход людей в указанном направлении.

Подземные сооружения. В городской черте основные подземные сооружения – метрополитен, складские подвальные помещения, гаражи, кабельные туннели, магазины и т.д. Особенно трудно спасать людей при пожарх в метрополитене, так как сооружения расположены на большой глубине; ограничено число путей спасания (выходов в станции и туннели); туннели имеют большую протяженность, сложную планировку и много ответвлений; в часы работы метрополитена в нем скапливается большое число людей.

Для взаимодействия пожарных подразделений с администрацией метрополитена разрабатывают специальные инструкции, в которых предусматривают порядок спасания людей.

По прибытии на пожар РТП руководствуется данными, полученными от дежурного по станции или по объекту метрополитена.

Где есть горноспасательная служба, ее используют для разведки и спасания людей. Разведку для отыскания людей проводят только силами личного состава отделений и звеньев ГДЗС, оснащенными средствами освещения, связи и тушения пожара. При необходимости разведку и поиск людей ведут несколькими разведывательными группами. Обстановка осложняется тем, что в соединительных туннелях (со станциями) горение не происходит, но может создаться угроза для жизни людей. Быстрому задымлению помещений способствуют вентиляционные установки. Их можно использовать для отвода дыма из туннелей и нагнетания чистого воздуха.

При спасательных работах применяют три способа: самостоятельный выход, вывод спасаемых и вынос пострадавших.

Транспорт. При пожарах на железнодорожном транспорте создается угроза жизни людей, находящихся в вагонах горящего поезда и соседних с ним эшелонов. Обстановка осложняется ограниченным числом подъездов и подступов к горящим вагонам, что затрудняет спасательные работы.

По прибытии на пожар РТП налаживает постоянную связь с поездным диспетчером отделения дороги; выясняет у него обстановку; устанавливает степень угрозы эшелонам с людьми; при необходимости организует вывод вагонов с людьми из опасной зоны. При тушении и спасательных работах тщательно проверяет все купе и отсеки вагонов.

При пожарах в самолетах и вертолетах на аэродромах спасание людей затрудняется в результате заклинивания дверей и люков самолета (вертолета). РТП в первую очередь ликвидирует горение топлива под фюзеляжем самолета, в районе дверей и люков, предназначенных для спасания людей, и одновременно принимает меры для охлаждения фюзеляжа. Кроме того, быстро вскрывают основные и аварийные люки, а в необходимых случаях – обшивку корпуса специальными пилами и большими пожарными топорами, и через проделанные проемы выводят или выносят людей в безопасную зону.

На судах морского и речного флота находится большое число пассажиров и обслуживающего персонал в необычных условиях – на воде. Это усложняет спасательные работы. РТП все действия в данном случае согласует с капитаном судна и сразу устанавливает, есть ли на судне пассажиры и надо ли их спасать.

Пути спасания людей из помещений судна – основные и вспомогательные трапы, окна, иллюминаторы, лазы, а также отверстия, проделываемые в палубе, бортах и переборках судна. Способы спасания определяют в зависимости от обстановки, но в основном применяют два: вывод людей в безопасную зону судна и высадку на мотоботы, шлюпки и плоты.

11. 3. Технология спасательных работ в подземных сооружения метрополитена

До прибытия подразделений ГПС эвакуация людей осуществляется работниками метрополитена с использованием устройств стационарного и поездного громкоговорящего оповещения, мегафонов. Для проведения спасательных работ РТП должен:

- определить участки для ведения работ по спасанию, создать и направить в подземные сооружения звенья ГДЗС как со стороны аварийной, так и смежных (соседних) станций;

- организовать освещение на путях эвакуации и спасания, а также вещание с помощью громкоговорящих средств;

- организовать на месте пожара медицинскую помощь и назначить ответственного за соблюдение мер безопасности.

При спасательных работах чаще всего применяют способы: самостоятельный выход людей из опасной зоны, вывод людей, вынос пострадавших, которые могут быть совмещены с использованием технических средств метрополитена (удаление людей специально подаваемыми поездами, подъем на поверхность эскалаторами). Кроме этого, могут использоваться носилки, имеющиеся на станциях, съемные рельсовые тележки, которыми целесообразно оснастить станции. Определение путей спасания следует производить после оценки обстановки на пожаре с учетом поездной ситуации на участке трассы и обязательно согласовывать с администрацией метрополитена. Наиболее безопасными являются пути, расположенные ниже отметки аварийного объекта.

При пожарах подвижного состава необходимо учитывать, что при остановке аварийного поезда на трассе за ним в 200-300 м останавливается поезд, следующий в попутном направлении. Оперативное возвращение указанного поезда на станцию осложнено спецификой работы устройств метрополитена, поэтому потребуется эвакуация людей по тоннелю и из этого поезда.

Помимо средств связи, освещения, страховки и инструмента звенья ГДЗС оснащаются средствами громкоговорящего оповещения (для вещания с целью предупреждения паники) и 1-2 резервными аппаратами защиты органов дыхания (самоспасателями).

Тоннель. При пожаре подвижного состава, остановленного в тоннеле, возможны следующие аварийные ситуации:

- пожар в среднем вагоне подвижного состава (рис.11.4.);

- пожар в головном вагоне (рис. 11.5.);

- пожар в хвостовом вагоне (рис 11.6.).

Перед высадкой людей в тоннель персоналом метрополитена производится снятие напряжения 825В с контактного рельса и включение освещения тоннеля. Прекращается движение поездов по соседнему (встречного направления) тоннелю.

При пожаре в среднем вагоне поезда эвакуация в аварийном тоннеле осуществляется в двух направлениях к ближайшей станции (рис. 11.5.).

При этом необходимо:

- создать нулевой режим вентиляции;

- максимально увеличить скорость эвакуации;

- направить людей через сбойки в соседний (менее задымленный) тоннель и затем – в сторону ближайшей станции.



Рис.11. 4. Схема эвакуации при пожаре в среднем вагоне поезда:

1 – направление эвакуации при отсутствии возможности перехода в соседний тоннель; 2- направление эвакуации к ближайшей станции; 3 – расположение очага пожара; 4 – направление движения поездов;

5 - сбойка между тоннелями; 6 – остановленный поезд попутного направления.

По аварийному тоннелю и в сторону дальней станции людей следует направлять при отсутствии возможности перехода в соседний тоннель и при наличии опасности задымления ближней станции.



Рис.11. 5. Схема эвакуации при пожаре в головном вагоне метропоезда. Обозначения те же, что и на Рис.11.4.



Рис.11. 6. Схема эвакуации при пожаре в хвостовом вагоне поезда. Обозначения те же, что и на Рис. 11.4.

При пожаре в головном вагоне поезда (рис.11.5.) эвакуация осуществляется по аварийному тоннелю от очага пожара с последующим переходом в соседний тоннель и движением к ближайшей станции. Создается режим вентиляции, обеспечивающий воздушный поток, встречный по отношению к эвакуирующимся людям.

При пожаре в хвостовом вагоне (рис.11.6.) направление эвакуации определяется наличием или отсутствие возможности перехода в соседний тоннель либо в сторону дальней или ближней станций. Создается нулевой режим вентиляции, при котором распространение дыма в тоннеле определяется естественными факторами.

В рассмотренных случаях для предотвращения распространения продуктов горения и снижения температуры по сечению тоннеля целесообразно применять водяные завесы, создаваемые стволами с насадками НРТ.

Направление эвакуации людей из поезда (поездов), остановленного в тоннеле вслед за аварийным, определяется из тех же принципов, что и для аварийного поезда:

- люди направляются в сторону ближайшей станции;

- при большой длине эвакуационного пути и наличии возможности переходят в соседний тоннель;

- эвакуация производится навстречу свежей вентиляционной струе.

Изменение нулевого вентиляционного режима на режим дымоудаления производится только после освобождения от людей участка трассы между очагом пожара и удаляющей дым вентиляционной шахтой по согласованию с РТП.

по технологическим особенностям метрополитена, вывод аварийного поезда осуществляется только после ликвидации горения и проведения аварийно-восстановительных работ.

Звенья ГДЗС со стороны основного направления (со стороны станции, на которой располагается оперативный штаб), посылаются:

в аварийный тоннель – для оказания помощи эвакуирующимся пассажирам горящего поезда;

в параллельный тоннель – для оказания помощи пассажирам, проникшим туда через сбойки.

В эти же тоннели направляются звенья ГДЗС со стороны вспомогательного направления для организации эвакуации пассажиров поезда (поездов), следовавшего в направлении, попутном аварийному поезду.

Станция. При пожаре подвижного состава в зале станции эвакуация осуществляется:

- через лестничные сходы (эскалатор), выходящие на поверхность;

- через пересадочные коридоры (эскалаторы), выходящие на смежную станцию пересадочного узда и далее на поверхность;

- поездами по соседнему пути станции, свободному от аварийного подвижного состава;

- по тоннелю, свободному от подвижного состава, в сторону ближайшей станции – при отсутсвии возможности использования указанных выше эвакуационных путей.

Схема организации эвакуации приводится на рис.11.7.



Рис. 11. 7. Схема организации эвакуации при пожаре подвижного состава на станции:

направление эвакуации людей из поезда, остановленного в тоннеле вслед за аварийным; 2- поезд, остановленный вслед за аварийным; 3- направление движения поездов; 4 – направление эвакуации поездами по соседнему пути или пешим порядком; 5 – эвакуация через пересадочные сооружения; 6 – аварийный поезд; 7 – возможное направление эвакуации по тоннелю; 8 – направление эвакуации людей на поверхность.

Эскалатор. Персоналом метрополитена должны быть приняты меры:

- по прекращению допуска пассажиров в вестибюль и на эскалатор со стороны зала станции;

- по эвакуации пассажиров с полотна эскалатора вниз на станцию и лишь при отсутствии такой возможности – в вестибюль и далее на поверхность.

Эвакуацию пассажиров со станции следует осуществлять:

- через второй наклонный тоннель;

- через пересадочный коридор на смежную станцию;

- по путевым тоннелям, свободным от поездов – при отсутствии возможности использования указанных выше путей эвакуации.

По прибытии подразделений немедленно формируются звенья ГДЗС для спасания пассажиров с полотна эскалатора, вестибюля и прилегающих помещений. В случае эвакуации по тоннелям в них также направляются подразделения.

Электроподстанция. В случае, если пожаром повреждено оборудование подстанции, вследствие чего произошла остановка движения поездов в прилегающих к аварийной станции тоннелях и отключение питания систем метрополитена, основные силы направляются на проведение спасательных работ.

РТП через дежурного по станции и диспетчера движения устанавливает:

- количество и расположение поездов с людьми;

- степень повреждения систем метрополитена, обеспечивающих эвакуацию.

В соответствии с этой информацией РТП руководит спасательными работами на наиболее сложном направлении – в тоннелях, прилегающих к аварийной электроподстанции, для руководства работами на вспомогательных направлениях создаются боевые участки (сектора).

Звенья ГДЗС направляются:

- в каждый тоннель с остановленными поездами, как со стороны основного, так и вспомогательных направлений;

- в сооружения аварийной станции – для оказания помощи пассажирам и персоналу метрополитена. Силами пожарной охраны следует организовать освещение и громкоговорящую связь на путях эвакуации, а также подачу свежего воздуха на станцию со стороны вестибюля.

11. 4. Эвакуация людей из воздушного судна

Для выполнения аварийно-спасательных работ в районе аэродрома приказом начальника предприятия ГА создается в каждой смене аэропорта аварийно-спасательная команда (АСК). В аварийно-спасательную команду входят расчеты от каждой службы: стартовый пожарно-спасательный, пожарно-стрелковый, медицинской службы инженерно-авиационной службы, службы спецтранспорта, аэродромной службы, службы перевозок, подразделение милиции аэропорта, поисково-спасательная группа.

Каждый расчет выполняет свои задачи:

- стартовый пожарно-спасательный и пожарно-стрелковый расчеты состоят из личного состава военизированной охраны предприятия ГА. Они выполняют работы по локализации пожара и создают условия для проведения работ совместно с другими расчетами по спасанию пассажиров и экипажа из аварийного ВС а также для тушения пожара на ВС;

- расчет медицинской службы состоит из медицинских работников аэропорта и оказывает первую медицинскую помощь потерпевшим бедствие;

- расчет инженерно-авиационной службы АТБ оказывает помощь пассажирам при покидании ими ВС, потерпевшего бедствие, сливает топливо из ВС и эвакуирует ВС с места происшествия;

- расчет службы спецтранспорта состоит из водителей грузовых и специальных автомобилей смены и обеспечивает своевременное прибытие спецтранспорта в места расположения расчетов АСК согласно табелю и плану подачи автотранспорта утвержденному начальником предприятия;

- расчет аэродромной службы оказывает помощь АТБ в эвакуации ВС с места происшествия, а также оказывает помощь пострадавшим;

- расчет службы перевозок обеспечивает выгрузку грузов, эвакуацию пострадавших и грузов с места происшествия;

- подразделение милиции аэропорта обеспечивает оцепление места авиационного происшествия и охрану аварийного ВС, привлекая для этого работников военизированной охраны аэропорта;

- поисково-спасательная группа входит в аварийно-спасательную команду, которая осуществляет наземный поиск ВС, потерпевшего бедствие в районе ответственности.

Поисково-спасательная группа формируется из работников парашютной, медицинской и инженерно-авиационной службы. Поисково-спасательная группа после обнаружения потерпевших бедствие оказывает им первую медицинскую помощь и эвакуирует пострадавших.

При проведении спасательных работ на воде привлекаются специальные водолазные команды, имеющие соответствующую тренировку для ведения поисковых и спасательных работ под водой. Если место затонувшего ВС известно приблизительно, водолазы должны использовать плавучие буи для отметки исследованных районов.

Возглавляет и координирует все расчеты руководитель аварийно-спасательных работ, который назначается в каждой смене приказом начальника предприятия ГА.

При возникновении аварийной обстановки на ВС в полете вся предварительная подготовка пассажиров и проверка принятых мер безопасности должны быть полностью закончены к моменту посадки. Действия всех членов экипажа после останова ВС основываются на его аварийном расписании. Эвакуация пассажиров должна быть начата немедленно после аварийной посадки независимо от ее последствий. Для этого используются все аварийные выходы, число которых на ВС ГА различное. Члены экипажа должны быть в головных уборах, чтобы облегчить их распознавание пассажирами при подготовке и в процессе эвакуации.

Если авария ВС произошла во время посадки, взлета, руления, стоянки, когда нет времени для всех подготовительных действий, экипаж немедленно принимает меры по эвакуации пассажиров из аварийного ВС и прекращению или локализации пожара. Как только экипаж установил, что обстановка на борту ВС аварийная, командир ВС или заменяющий его член экипажа немедленно подает команду экипажу действовать по аварийному расписанию на суше. Командир ВС одновременно подает команду бортпроводникам начать эвакуацию пассажиров из аварийного ВС. После сообщения диспетчеру о сложившейся аварийной ситуации командир ВС обязан непосредственно руководить эвакуацией пассажиров в соответствии с аварийным расписанием на суше. В случае пожара каждый член экипажа обязан принять все необходимые меры помощи пассажирам, которые находятся в зоне пожара.

В аварийной ситуации все основные, служебные и запасные двери используются как аварийные для покидания ВС пассажирами и членами экипажа. Для этой цели в зависимости от конкретно сложившихся условий могут быть использованы все выходы и разломы в фюзеляже. На ВС, где крыло расположено в нижней части фюзеляжа, есть аварийные выходы на крыло (Ил-62, Ту-154, Ту-134, Як-42). На ВС с расположением крыла в верхней части фюзеляжа аварийные выходы расположены в фюзеляже у крайних кресел пассажирского салона. У таких ВС грузовые люки также являются аварийными выходами для пассажиров (Ан-24). На Як-42 аварийными выходами могут служить выпускные трапы в хвостовой части фюзеляжа, если шасси самолета находится в выпущенном положении.

В кабине экипажа имеются форточки или люки, расположенные в потолочной нише, через которые экипаж может покинуть аварийное ВС при посадке, как на сушу, так и на воду (Ил-76).

Как правило, аварийные выходы расположены с левой и правой сторон фюзеляжа (основные выходы с левой стороны, служебные с правой). Все выходы для пассажиров, подходы к ним и средства открывания выходов имеют заметную на расстоянии маркировку, облегчающую пассажирам и экипажу их нахождение. Надписи-трафареты располагаются над каждым выходом и обозначены словом «Выход». Все надписи освещаются электрически изнутри независимо от основной системы освещения и включаются вручную из кабины экипажа.

Наружная маркировка на фюзеляже, включающая окантовку выхода, а также рукоятки открытия дверей и люков контрастируют по цвету с поверхностью фюзеляжа.

Все аварийные выходы, в том числе аварийные выходы экипажа, представляют собой двери или люки, расположенные в наружной стенке фюзеляжа и открывающиеся изнутри и снаружи фюзеляжа, за исключением аварийных выходов, выполненных в виде форточек и верхних аварийных люков в потолочных нишах кабины экипажа, которые открываются только изнутри кабины экипажа. Устройство аварийных люков и их замков с рукоятками выполнено простым, заметным и не требует больших усилий в положении вклинивания, инструкция по открыванию которых нанесена изнутри и снаружи на двери (люке).

Аварийные выходы открывает один член экипажа (изнутри кабины) или один спасатель (снаружи) без применения ключей и инструмента. В местах расположения аварийных выходов на крыло проходы между креслами увеличены и не мешают открытию люков, выбросу их на крыло и выходу пассажиров на крыло при покидании аварийного ВС.

В случае заклинивания всех дверей и люков от деформации фюзеляжа необходимо приступить к его вскрытию. Снаружи на фюзеляже определены места его вскрытия уголками желтого цвета на белом фоне. Вскрытие производится с помощью технических средств (дисковых пил, топоров).

На всех ВС установлены аккумуляторные батареи, которые могут остаться включенными после вынужденной посадки аварийного ВС без шасси при тяжелом состоянии членов экипажа. Аккумуляторные батареи являются аварийными источниками питания для включения системы противопожарной защиты силовых установок и центропланного топливного бака, аварийного освещения, передачи сигналов бедствия и связи экипажа с диспетчером или руководителем аварийно-спасательных работ.



Рис. 11. 8. Пути покидания пассажирами самолета ИЛ-62 в аварийной ситуации и бортовые аварийно-спасательные средства: а-пути покидания самолета: 1- аварийные канаты; 2- надувные трапы ТН-2

От аккумуляторных батарей в кабину экипажа по всей длине фюзеляжа проложены электропроводка, а также трубопроводы гидросистемы под давлением. Поэтому не следует вскрывать фюзеляж в произвольных местах, чтобы избежать коротких замыканий и искрении, а при разрушении гидросистемы и дополнительного источника пожара. Особенно это опасно в летний период, когда разлито топливо под ВС при разрушении его топливных систем и идет его интенсивное испарение. Если есть возможность, необходимо отключить аккумуляторные батареи.

Аварийные выходы можно вскрывать с помощью ломов топоров и других средств, соблюдая при этом осторожность, чтобы не ранить пассажиров, находящихся внутри аварийного ВС.

В случае аварийной посадки на борту ВС для эвакуации предназначены аварийные надувные трапы, матерчатые желоба и спасательные канаты. Все спасательные средства размещаются вблизи выходов для быстрого их применения при покидании ВС в аварийной обстановке. Надувные трапы размещаются под люком пола перед входной дверью (Ил-62) или на откидной платформе (Ту-154). Матерчатые желоба, как правило, находятся вблизи выходов с правой стороны фюзеляжа: на самолете Ил-62 — под люком пола, на самолете Ту-154 — на багажной полке вблизи выхода.

Над каждым аварийным выходом, а также над форточками в кабине экипажа или астролюком имеются под лючками спасательные канаты с узлами через 0,4 м, намотанные на рамку. Одним концом канат закреплен к кронштейну фюзеляжа.

Для приведения надувного трапа в рабочее положение необходимо открыть аварийную дверь, открыть люк в полу (Ил-62), вынуть трап и закрыть люк. На ВС Ту-154 надо откинуть платформу с закрепленным на ней трапом на пол перед аварийным выходом, проверить, не заломился или не перекрутился ли соединительный шланг, привернутый к трапу и баллону с двуокисью углерода, и вытолкнуть трап с чехлом за борт ВС. Одновременно необходимо выдернуть тросиком шпильки из штырей чехла. При этом чехол раскроется и трап вывалится из него. Если при сильном ветре трап после выталкивания завернется под фюзеляж самолета, один из членов экипажа должен спуститься по канату на землю и оттянуть его за нижний конец от самолета. После выправления трапа надо повернуть рукоятку вентиля баллона с двуокисью углерода. Трап заполняется за 10—12 с и занимает рабочее положение под углом 40—50° от самолета к земле. Если при заполнении трап будет цепляться за выступающие на земле предметы (камни, пни, кочки), необходимо приподнять трап и повернуть или качнуть за круговые стойки (поручни). После занятия трапом исходного положения спускают по нему двух членов экипажа или выделенных в помощь экипажу пассажиров и страхуют всех пассажиров при сходе их с трапа на землю. Эвакуироваться по трапу из ВС надо, съезжая на спине или сидя, не касаясь бортов трапа во избежание ожогов. Допускается одновременно спускать по трапам не более 2 чел. Пропускная способность одного надувного трапа 100 чел. за 2,5—3 мин.

Матерчатый желоб-лоток предназначен для спуска людей на землю при экстренном покидании ВС через служебные и запасные выходы. Он изготовлен из материала «плащ-палатка чехольная» с комбинированной пропиткой. После открытия двери (люка) надо извлечь желоб из чехла и вставить крючки желоба в верхнюю и нижнюю части двери. Выбросив желоб на землю, спускают вниз по канату и растягивают полотнище на 4—5 м в сторону от ВС. Удерживая за четыре (Ту-154, Ил-62) петли, спускают пассажиров вниз. Допускается одновременно спускать по матерчатому желобу не более 1 чел. Страховка пассажиров обязательна.

Для приведения аварийно-спасательного каната в рабочее положение необходимо открыть дверь (форточку, люк, астролюк) или снять аварийный люк и выбросить его наружу или положить на кресло. Затем надо открыть крышку на облицовке (на лицевой панели надпись «Спасательный канат»), вынуть канат с рамкой и выбросить наружу (в форточку, аварийный выход, аварийный люк).

На Ил-86 и Як-42 для аварийной эвакуации пассажиров и членов экипажа служат аварийные двери с встроенными в них надувными трапами. В процессе аварийного открытия двери происходят автоматический выброс из контейнера надувного трапа и наполнение его воздухом из баллона системы газонаполнения и при помощи эжекторов. На Ил-86 трап двухдорожечный, одновременно могут покидать ВС и находиться на трапе 4 чел. На Як-42 трап однодорожечный, одновременно покидают ВС по трапу 2 чел.

Если аварийная обстановка создалась в полете, то командир ВС руководит действиям всех членов экипажа от начала до конца аварийной обстановки на борту. Бортпроводники под контролем командира ВС информируют пассажиров о наличии на борту комплекса аварийно-спасательного оборудования, местах его установки и правилах пользования этим оборудованием, о распределении пассажиров по аварийным выходам при эвакуации из ВС на сушу. Отбирают и инструктируют из числа физически крепких пассажиров в помощь экипажу из расчета по 2 чел. на каждый аварийный выход на левой и правой сторонах фюзеляжа. Объясняют пассажирам, через какие выходы они будут покидать ВС. Если есть возможность, пересаживают детей с родителями ближе к аварийному выходу, имеющему надувной трап.

При определении очередности эвакуации людей из аварийного ВС предпочтительно в первую очередь эвакуировать детей и женщин, престарелых, а затем всех остальных пассажиров. Пассажиры эвакуируются из аварийного ВС под контролем членов экипажа и пользуются теми выходами, которые им указывают члены экипажа и бортпроводники. Согласно аварийному расписанию для каждого типа ВС члены экипажа и бортпроводники находятся у каждого аварийного выхода вместе с выделенными пассажирами и руководят эвакуацией.

Если в процессе эвакуации аварийная дверь не открывается или поврежден надувной трап, а также в случае какой-либо другой непредвиденной опасности следует направить пассажиров к ближайшей открытой аварийной двери с исправным надувным трапом (к аварийной двери с матерчатым желобом или к аварийному люку выхода на крыло, под крыло).

При подготовке пассажиров к аварийной посадке на сушу бортпроводники предлагают пассажирам ознакомиться с инструкцией по безопасности для данного ВС, требуют немедленно освободить проходы и занять места в своих креслах, поставить в вертикальное положение спинку кресла, снять очки, зубные протезы, вынуть из карманов острые предметы, авторучки, ножи, зажигалки, снять обувь на высоких каблуках, ослабить галстук и расстегнуть воротники, а также тесную одежду, положить вставные челюсти и очки в чехле в карманы одежды, положить на колени мягкие вещи для защиты головы и туловища, застегнуть и туго затянуть привязные ремни, женщинам предлагают снять капроновые чулки. Во время полета внимательно следят за пассажирами и не допускают попыток открывания аварийных выходов, а также паники среди пассажиров.

Если в самолете есть дети, принимают меры для защиты их от возможных ударов во время посадки. За несколько секунд до посадки старший бортпроводник дает команду «Внимание, посадка!». По этой команде пассажиры наклоняются вперед, голову закрывают мягкими вещами и кладут ее на руки, которыми накрест обхватывают колени и остаются в этом положении до полной остановки самолета. После полной остановки пассажиры расстегиваю привязные ремни и эвакуируются из самолета через те аварийные выходы, которые указывает им экипаж.

Нельзя эвакуировать людей по поврежденному надувному трапу (матерчатому желобу) или при наличии другой опасности, угрожающей жизни и здоровью людей.

Нельзя оставлять без присмотра открытую дверь с неисправным надувным трапом. Надо перекрыть эту дверь предохранительным ограждением и поручить присмотр за дверью двум выделенным пассажирам. В случае необходимости разрешается эвакуация людей при помощи спасательных канатов (при неисправности надувного трапа или матерчатого желоба).

Командир ВС от начала и до конца аварийной обстановки руководит действиями членов экипажа на борту, действиями экипажа по аварийному расписанию и эвакуацией людей. Командир ВС эвакуируется последним, убедившись в эвакуации всех пассажиров и экипажа, не разрешает никому из пассажиров возвращаться в ВС до полного окончания эвакуации и до тех пор, пока не будет гарантии отсутствия пожара и взрыва. После окончания эвакуации, командир и экипаж отводят всех пассажиров на расстояние не менее 100 м от аварийного ВС. Командир организует охрану ВС и принимает меры по сохранению всех деталей ВС в том положении, в каком они оказались после аварийной посадки.

При проведении спасательных работ аварийно-спасательной командой и при эвакуации пассажиров, находящихся в бессознательном состоянии, и раненых спасатели должны проявлять осторожность, чтобы не усугубить уже имеющиеся у них повреждения. Пассажиров без сознания, с переломами и другими тяжелыми повреждениями надо выносить на носилках, брезенте, щитах.

После окончания эвакуации пассажиров и экипажа проверяются скрытые места в пассажирских салонах и кабине экипажа, а также туалеты, кухни, гардеробы и багажные помещения, чтобы убедиться в отсутствии людей на борту ВС. Если имеются сведения о числе пассажиров и составе экипажа, надо сопоставить эти данные с числом спасенных и, если есть расхождение, продолжать поиски до обнаружения пострадавших.

Если ВС находится на плаву, необходимо как можно быстрее эвакуировать пострадавших на плоты, лодки стремясь при этом не вызвать преждевременного затопления ВС. Если есть возможность, ВС необходимо отбуксировать к берегу или на мелкое место. Если ВС затонуло и находится на глубине, доступной для водолазов, необходимо подойти к нему, проверить через иллюминаторы состояние пострадавших и ускорить аварийно-спасательные работы.

11. 5. Методика расчета сил и средств для спасания людей в зданиях и сооружениях

Спасание людей при помощи эластичного рукава, коленчатого подъемника, автолестницы.

Суммарное время Tc спасательной операции по спасанию всех людей из всех мест сосредоточения при помощи одного средства спасания:

, (11. 1.)

где: t1 - время приведения средства спасания в рабочее состояние на требуемой позиции (в среднем 120 с);

t2 - время подъема, поворота и выдвигания средства спасания к месту сосредоточения спасаемых людей : ;

h - высота выдвигания;

k1 - число мест сосредоточения спасаемых людей;

k2 - число передислокаций средства спасания с одной позиции на другую (k2 = k1 – 1);

Vв - скорость выдвигания (в среднем 0,3 м/с);

Tф - фактическое время спуска на землю всех спасаемых людей из одного места сосредоточения при спасании с помощью эластичного рукава или коленчатого подъемника;

Tф = П·n·h·k, (11. 2.)

где: П - пропускная способность средства спасания (табл. 11.7.)

n - число людей, терпящих бедствие при пожаре в одном месте сосредоточения на высоте h метров;

k - коэффициент задержки, учитывающий увеличение времени спуска на землю за счет потерь времени при входе спасаемых людей в средство спасания (табл. 11.7.).

Таблица 11.7.

Пропускная способность средств спасания

Средства спасания Условия использования Пропускная способность П (с/чел, м) Коэффициент задержки k

Эластичный рукав Установлен для использования из окна 0,2 6

Эластичный рукав Установлен в люльке коленчатого подъемника 0,2 6

Коленчатый подъемник Спасение людей из окна 0,4 6

Автолестница Спасение людей из балкона 1,4 3

Фактическое время спуска Tф1 на землю первого человека, спасаемого при помощи автолестницы:

Tф1 = 6·П·h·k. (11. 3.)

Фактическое время спуска на землю n-го человека, спасаемого при помощи автолестницы:

Tфn = Tф1 + 6·П·h1· (n – 1)· k, (11. 4.)

где: h1 = 3м – расстояние по вертикали между людьми, спускающимися по лестнице;

t3 - время сдвигания, поворота и опускания средства спасания (t4 = t2);

t4 -время приведения средства спасания в транспортабельное состояние (t4 = t1);

t5 - время передислокации средства спасания с одной позиции на другую;

t5 = S/V, (11. 5.)

S - расстояние передислокации, м;

V - скорость передислокации (0,5 м/с);

Количество Nсп средств спасания при требуемом времени проведения спасательной операции по спасанию людей из всех мест сосредоточения:

Nсп = Tc/Tтр , (11. 6.)

где: Tтр - время, по истечении которого хотя бы один опасный фактор пожара в месте сосредоточения спасаемых людей принимает опасное для жизни человека значение. Рассчитывается для конкретных условий или подбирается, исходя из опыта спасания людей в аналогичных случаях.

Спасание людей выносом на руках.

Число пожарных Nn, требуемых для проведения спасательной операции:

Nn = (А1· h· Nc· k1) / (Tтр - Nc· f) , (11. 6.)

где: А1 = 1,2(чел.·мин) / (Чел·м).

Физический смысл числа А1 выражает среднюю производительность одного пожарного (в числителе «человек»), который в течение 1.2 минуты спускает одного спасаемого человека ( в знаменателе «Человек») на один метр по вертикали;

h - высота (м) от уровня земли, на которой находятся люди, терпящие бедствие при пожаре;

Nc - число людей, нуждающихся в спасании способом выноса на руках;

Tтр – требуемое время проведения спасательной операции (время выноса всех спасаемых людей наружу здания или сооружения);

f = 1 мин/чел. – коэффициент, учитывающий потери времени за счет образования очереди спасателей при их движении к месту и от места скопления спасаемых людей, а также при их снабжении СИЗОД;

k1 = 1 – при работе пожарных без СИЗОД;

k1 = 1,5 – при работе пожарных в СИЗОД;

Суммарное время Tc проведения спасательной операции (время выноса всех спасаемых наружу здания или сооружения) при вовлечении в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Tc = А1· h· Nc· k1 / Nпн + Nc· f. (11.7.)

Спасание людей при помощи спасательной веревки.

Число Nп пожарных, требуемых для проведения спасательной операции:

Nп = (А2· h· Nc·К1·К2) / (Tтр – 0,15 h·К1), (11.8.)

где: А2 = 0,1 (чел.·мин / Чел·м). Физический смысл числа А2 выражает среднюю производительность одного пожарного (в числителе «человек»), который в течение 0,1 минуты спускает одного спасаемого человека ( в знаменателе «Человек») на один метр по вертикали;

h - высота (м) от уровня земли, на которой находятся люди, терпящие бедствие при пожаре;

Nc - число людей, нуждающихся в спасании при помощи спасательной веревки;

Tтр – требуемое время проведения спасательной операции (время спуска всех спасаемых людей на землю);

0,15 мин – время подъема пожарных без СИЗОД на 1м по вертикали;

К2 = 2 – учет времени освобождения спасаемого человека от спасательной веревки, времени подъема освободившейся веревки для повторного использования, времени на предвиденные обстоятельства.

Суммарное время Tc проведения спасательной операции при вовлечении в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Tc = А2· h· Nc· k2· k1 / Nпн + 0,15 h· k1). (11.9.)

В процессе спасания при пожарах в некоторых случаях необходимо принимать меры, обеспечивающие безопасность спасаемого человека, в противном случае спасательная операция теряет свой смысл.

Максимальное требуемое усилие Р (кг), с которым пожарный должен натянуть спасательную веревку для безопасного спуска спасаемого человека:

(11.10.)

где: Р0 - масса спасаемого человека, кг;

- угол (в радианах) охвата спасательной веревки вокруг карабина;

f – коэффициент трения спасательной веревки по карабину (табл. 11.8.);

е – основание натурального логарифма.

Таблица 11.8.

Коэффициенты трения спасательной веревки по стальному карабину

Вид веревки Коэффициент трения f

Синтетическая сухая 0,08

Пеньковая сухая 0,12

Необходимый угол для безопасного спуска спасаемого человека:

(11. 11.)

Необходимое число оборотов n спасательной веревки вокруг карабина:

(11. 12.)

Вероятность Рпг гибели спасаемого человека в результате вдыхания дыма или токсичных продуктов горения в процессе его спуска с высоты (здание окутано дымом и продуктами горения):

Рпг = H/(240V), (11.13.)



где: H – высота от земли (м), на которой находится спасаемый человек;

V - скорость спуска спасаемого человека (V≥2 м/с) ;

240 – время нахождения спасаемого человека в дыму, по истечении которого он погибает с вероятностью 1.

Вероятность Ргу гибели спасаемого человека, спускающегося со скоростью V≥3 м/с, при ударе о твердую поверхность балкона, подоконника при приземлении:

(11.14.)

Вероятность гибели человека при реализации хотя бы одного из событий, выражаемых формулами 11.13 и 11.14.:

Рпгу = Рпг + Ргу - Рпг· Ргу. (11.15.)

Оптимальная скорость Vоп спуска спасаемого человека с высоты H, при которой риск его гибели минимизируется:

(11.16.)

Оптимальная скорость спуска, определяемая по формуле 11.16, является таковой при сплошном задымлении фасада горящего здания. Скорость Vоп в этом случае является верхним пределом скорости, с которой необходимо спускать на землю спасаемого человека. Если концентрации С дыма на фасаде здания отличается от концентрации, наблюдаемой в горящем помещении, оптимальная скорость спуска определяется по формуле:

Vопс = С·( Vоп – 3) +3,

где: Vопс - оптимальная скорость спуска спасаемого человека с высоты Н при концентрации С дыма на фасаде здания, выраженной в долях от концентрации, наблюдаемой в горящем помещении и принятой за 1.

11. 6. Спасание животных

Основной задачей при тушении пожаров в животноводческих комплексах является предотвращение гибели животных и птиц. По прибытии на пожар РТП немедленно организует разведку в нескольких направлениях, при этом необходимо использовать сведения обслуживающего персонала. В разведке определяют: степень угрозы животным и птицам, их вид и количество в угрожаемой зоне; способы привязи и содержания, состояние путей эвакуации и угроза им от огня, количество обслуживающего персонала; основные пути распространения пожара и возможность развития огня на ближайшие животноводческие здания, сооружения и склады кормов; возможность разброса конвекционными потоками горящих искр и головней на жилые поселки и другие строения; наличие ближайших водоисточников и др.

Во главе разведывательных групп в животноводческих помещениях РТП назначает наиболее опытных лиц, которые в процессе разведки могли бы правильно организовать эвакуацию животных и птиц.

Одновременно с разведкой пожара и эвакуацией животных первые прибывшие подразделения осуществляют подачу стволов для защиты от огня путей эвакуации и тушения очагов горения, способствующих быстрому задымлению и повышению температуры в помещениях, где находятся животные и птицы.

Для быстрой эвакуации животных используют все выходы, не охваченные огнем, и в первую очередь те выходы, через которые животные выходят в обычных условиях. При этом РТП должен учитывать, что при открывании ворот и дверей увеличивается тяга воздуха и усиливается горение в помещении, поэтому открывают только те ворота и двери, которые необходимы для эвакуации животных и подачи стволов на тушение и защиту или обеспечения принудительного выгона животных.

Особенно четко и быстро эвакуируют животных из зданий, не имеющих чердачных перекрытий, так как в этих зданиях огонь распространяется с большой скоростью, и их объемы быстро заполняются дымом.

Поведение животных в начальной стадии развития пожара зависит от способа их содержания и вида поголовья. При выгульной системе содержания взрослый крупный рогатый скот и молодняк, а также свиньи всех возрастных групп, как показали опыты, при возникновении очага горения проявляли беспокойство и сбивались в стадо у выходов, а когда открывали ворота и двери, они самостоятельно покидали горящие помещения. При этом плотности потока животных в дверных проемах приближались к предельным значениям. Ночью животные также чутко реагировали на источник опасности и быстро покидали помещения, где возникло горение. Это указывает на то, что при выгульной системе содержания эвакуировать крупный рогатый скот и свиней возможно даже при наличии небольшого количества обслуживающего персонала, роль которого сводится к своевременному открытию ворот и дверей и освобождению животных от привязи.

Опыты с животными, содержащимися безвыгульно, показали, что они самостоятельно не покидают своих мест, даже тогда, когда их освобождают от привязи и открывают двери и ворота. При возникновении горения инстинкт самосохранения заставил крупный рогатый скот группироваться в стадо и отойти от источника опасности. Однако самостоятельно животные не могли покинуть опасную зону. Опыты показали, что свиньи, как правило, не реагируют на источник опасности и покидают горящее помещение лишь при понудительном выгоне. Это указывает на то, что при безвыгульной системе содержания животных и особенно в современных животноводческих комплексах для понудительного выгона животных требуется большое количество обслуживающего персонала и большой промежуток времени. Все эти вопросы заблаговременно необходимо учитывать при разработке планов эвакуации животных на случай пожара.

При появлении дыма и особенно огня животные быстро возбуждаются. Поэтому эвакуация животных в этих условиях может быть успешной при быстрых действиях обслуживающего персонала и населения, умеющего обращаться с животными. Этот фактор должен учитывать РТП, быстро организовать обслуживающий персонал, привлечь население и возглавить работы по эвакуации животных.

В практике существует несколько способов эвакуации: самостоятельный массовый выход животных после освобождения их от привязи и открытия дверей и ворот; понудительный массовый выгон животных; понудительный одиночный выгон животных; вывод животных и вынос животных, применение одного из них зависит от способа содержания, вида и возраста животных, а также от обстановки, сложившейся на пожаре. Успех эвакуации во многом зависит от времени года и периода суток: летом, а также утром и после обеда животных эвакуировать легче, чем зимой, ночью или в жаркий полдень.

При эвакуации животных необходимо помнить, что подсосные свиноматки и коровы с телятами при понудительном выгоне немедленно возвращаются к своим малышам.

Лошадей эвакуируют чаще всего способом понудительного одиночного вывода. Если лошадей и крупный рогатый скот необходимо выводить через эвакуационный выход по направлению в сторону огня, то животным закрывают глаза попонами, мешками и другими средствами или садятся на лошадей верхом и выезжаются из помещений. Новорожденных телят и жеребят выносят из горящих помещений.

Овцы и козы при появлении опасности быстро возбуждаются и сбиваются в неподвижное стадо, которое может создавать заторы у выходов из помещений и затруднять проведение эвакуации. Поэтому при их эвакуации целесообразно отыскать и вывести из помещения вожака стада, а остальных животных выгонять за вожаком.

Свиней, особенно при клеточном содержании, для быстроты эвакуации вытягивают за задние ноги через проходы или из зданий, а маленьких поросят выносят в корзинах, мешках или в другой таре или на руках.

Для освобождения животных от привязи привлекают обслуживающий персонал и членов ДПД, а для ускорения эвакуации животных, особенно в летний период, можно подавать струи воды. При эвакуации принимают меры, чтобы животные не возвращались в горящие помещения.

Зверей, мелких животных и птиц эвакуируют в клетках, также используют различную тару, мешки или автомобили с клетками.

В период эвакуации животных и зверей необходимо следить, чтобы они не травмировали людей.

12. Огнетушащие вещества и средства их подачи

12. 1. Условия и способы прекращения горения

Ликвидация горения - это воздействие на тепловыделение и теплоотдачу. С уменьшением тепловыделения или с уменьшением теплоотдачи снижается температура и скорость реакции. При введении в зону горения огнетушащих веществ температура может достигнуть значения, при котором горение прекращается. Минимальная температура горения, ниже которой скорость теплоотвода превышает скорость тепловыделения и горение прекращается, называется температурой потухания.

Температура потухания значительно выше температуры самовоспламенения, следовательно, для прекращения горения достаточно понизить температуру зоны реакции ниже температуры потухания, увеличивая интенсивность теплоотвода или уменьшая скорость тепловыделения. Так, если изменить концентрацию кислорода в воздухе, добавив к нему негорючий газ, то скорость выделения теплоты единицы площади поверхности зоны реакции будет уменьшаться и температура горения понизится. При определенной концентрации негорючего газа температура горения опустится ниже температуры потухания и горение прекратится (рис.12.1.).



I - кривая тепловыделения: r…I”” – кривые тепловыделения при уменьшении его скорости; 2 – прямая теплоотвода; О – начало окисления: П – точка, соответствующая температуре потухания; r – точка, соответствующая температуре горения; Тп – температура потухания; Тr – температура горения.

Рис.12. 1. Зависимость тепловыделения и теплоотвода от температуры.

В связи с уменьшением концентрации кислорода в воздухе понижается кривая 1. Если при горении тепловое равновесие установилось в точке Г (пересечение прямой теплоотвода 2 и кривой тепловыделения 1), то при уменьшении скорости тепловыделения и понижении кривой 1 эта точка сместится влево и понизится температура горения. При некоторой скорости тепловыделения прямая теплоотвода 2 в области высоких температур только коснется кривой тепловыделения 1 в точке П. При дальнейшем снижении скорости выделения теплоты прямая теплоотвода расположится выше кривой скорости тепловыделения, и процесс горения перейдет в область окисления (точка О). Следовательно, температура горения Тп является критической, т.е. температурой потухания. Таким образом снизить температуру горения и прекратить горение можно как увеличением скорости теплоотвода, так и уменьшением скорости тепловыделения. Этого можно достигнуть:

воздействием на поверхность горящих материалов охлаждающими огнетушащими веществами;

созданием в зоне горения или вокруг нее негорючей газовой или паровой среды;

созданием между зоной горения и горючим материалом или воздухом изолирующего слоя из огнетушащих веществ.

Схема прекращения горения представлена на рис.12.2.



Рис. 12. 2. Схема прекращения горения.

Способы прекращения горения представлены на рис.12.3.

Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть достигнуто подачей пены через слой горючего, с помощью пеноподъемников, навесными струями и т.п.



Рис.12.3. Классификация способов прекращения горения.

12. 2. Огнетушащие вещества охлаждения

Вода - основное огнетушащее вещество охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью [4187 ДжД(кг/град), 1 ккал/(кг/град)] при нормальных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар.

При испарении 1 л воды образуется 1700 л пара, благодаря чему кислород вытесняется из зоны пожара водяным паром. Вода, имея высокую теплоту парообразования [2236 кДж/кг (534 ккал/кг)], отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1700°С могут разлагаться на водород и кислород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как их температура горения не превышает 1300°С.

Вода почти со всеми твердыми горючими веществами не вступает в реакцию, за исключением щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния и др.) и некоторых других веществ, представленных ниже:

Вещество или материал Результат воздействия воды

Азид свинца Взрывается при увеличении влажности до 30

Алюминий, магний, цинк

Гидриды щелочных и щелочноземельных металлов При горении разлагают воду на водород и кислород

Выделяют водород

Гремучая ртуть Взрывается от удара струи

Калий, кальций, натрий, рубидий, цезий металлические Реагируют с водой, выделяют водород

Карбиды алюминия, бария, кальция Разлагаются с выделением горючих газов

Карбиды щелочных металлов Взрываются

Кальций, натрий фосфористые Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе фосфористый водород

Нитроглицерин Взрывается от удара струи

Селитра

Попадание воды в расплав селитры вызывает сильный взрывообразный выброс и усиление горения

Серный ангидрид Взрывообразный выброс

Сесквихлорид Взрывается

Силаны Выделяют самовоспламеняющийся на воздухе гидрид кремния

Термит, электрон

Титан и его сплавы

Триэтилалюминий

Хлорсульфоновая кислота Разлагает воду на водород и кислород

То же

То же

Взрывается

Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.). Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок а также для осаждения дыма.

В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности.

При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел применяют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей — распыленные струи, состоящие из капель диаметром 0,2...0,4 мм.

Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу. (Например, при тушении газонефтяных фонтанов, открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения невозможно; при охлаждении с большого расстояния соседних объектов, металлических конструкций, резервуаров, технологических аппаратов).

Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах. Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место.

Как огнетушащее вещество, вода плохо смачивает твердые материалы из-за высокого поверхностного натяжения (72,8-103 Дж/м2), что препятствует быстрому распределению ее по поверхности, прониканию в глубь горящих твердых материалов и замедляет охлаждение.

Для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ (смачивателей), поверхностное натяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачивания 7 - 9с. Соответствующие этому времени концентрации смачивателей в воде считают оптимальным и рекомендуют для тушения. Применение растворов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на З5-50%, что обеспечивает ликвидацию горения одним и тем же объемом огнетушащего вещества на большей площади.

Рекомендуемые концентрации смачивателей (%) в водных растворах для тушения пожаров приведены в табл. 12.1.

Таблица 12.1.

Рекомендуемые концентрации смачивателей

Смачиватель Оптимальная концентрация (%к воде)

Смачиватель ДБ 0,2 – 0,25

Сульфанол

НП-1

НП-5

Б

Никаль НБ 0,3 - 0,5

0,3 - 0,5

1,5 - 1,8

0,7 - 0,8

Вспомогательное вещество

ОП-7

ОП-8

Эмульгатор ОП-4

Пенообразователь 1,5. - 2,0

1,5. - 2,0

1,95. - 2,1

3,5 - 6,5

Твердый диоксид углерода (углекислота), как и вода, может быстро отнять теплоту от нагретого поверхностного слоя горящего вещества. При температуре -79°С он представляет собой мелкокристаллическую массу плотностью 1,53 кг/м3. Такая масса образуется при переходе диоксида углерода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема.

Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твердое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с температурой (-78,5°С). Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твердый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ.

При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавления горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значительно меньше, чем воды - 0,57·10 3 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой поверхности, охлаждается поверхность гораздо быстрее, чем при применении воды. Твердый диоксид углерода прекращает горение всех горючих веществ,за исключением магния и его сплавов, металлического натрия и калия.

Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, двигателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т. д. Подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и стационарных установок.

12. 3. Огнетушащие вещества изоляции

К огнетушащим веществам, оказывающим изолирующее действие относятся пена, огнетушащие порошки, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, флюсы, графит и др.), листовые материалы (войлочные, асбестовые, брезентовые покрывала, щиты). В некоторых случаях, например, при тушении сероуглерода, в качестве изолирующего вещества может быть использована вода.

Пена - наиболее эффективное и широко применяемое огнетушащее вещество изолирующего действия, представляет собой коллоидную систему из жидких пузырьков, наполненных газом.

Пленка пузырьков содержит раствор ПАВ в воде с различными стабилизирующими добавками. Пены подразделяются на воздушно-механическую и химическую.

В настоящее время в практике пожаротушения в основном применяют воздушно-механическую пену. Для ее получения используют различные пенообразователи.

Воздушно-механическую пену получают смешением водных растворов пенообразователей с воздухом в пропорциях от 1÷3 до 1÷1000 и более в специальных стволах (генераторах).

Изолирующее свойство пены - способность препятствовать испарению горючего вещества и прониканию через слой пены паров газов и различных излучений. Изолирующие свойства пены зависят от ее стойкости вязкости и дисперсности. Низкократная и среднекратная воздушно-механическая пена на жидкостях обладает изолирующей способностью в пределах1,5 - 2,5 мин при толщине изолирующего слоя 0,1- 1 м.

Низкократными пенами тушат в основном горящие поверхности. Они хорошо удерживаются и растекаются по поверхности, препятствуют прорыву горючих паров, обладают значительным охлаждающим действием.

Низкократную пену используют для тушения пожаров на складах древесины, так как ее можно подать струей значительной длины; кроме того, она хорошо проникает через неплотности и удерживается на поверхности обладает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами.

Высокократную пену, а также пену средней кратности применяют для объемного тушения, вытеснения дыма, изоляции отдельных объектов от действия теплоты и газовых потоков (в подвалах жилых и производственных зданий; в пустотах перекрытий; в сушильных камерах и вентиляционных системах и т. п.).

Пена средней кратности является основным средством тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разлитых на открытой поверхности.

Воздушно-механическую пену часто применяют в сочетании с огнетушащими порошковыми составами, нерастворимыми в воде. Огнетушащие порошковые составы высокоэффективны для ликвидации пламенного горения, но почти не охлаждают горящую поверхность. Пена компенсирует этот недостаток и дополнительно изолирует поверхность.

Пены - достаточно универсальное средство и используются для тушения жидких и твердых веществ, за исключением веществ, взаимодействующих с водой. Пены электропроводны и коррозируют металлы. Наиболее электропроводна и активна химическая пена. Воздушно-механическая пена менее электропроводна, чем химическая, однако, более электропроводна, чем вода, входящая в состав пены.

Классификация пенообразователей. Пенообразователи и пены различаются по:

- назначению;

- структуре;

- химической природе поверхностно-активного вещества;

- способу образования.

По природе основного поверхностно-активного вещества:

- протеиновые (белковые);

- синтетические углеводородные;

- фторсодержащие.

По способу образования:

- химические (конденсационные);

- воздушно-механические;

- барботажные;

- струйные.

По назначению пенообразователи различают:

- общего назначения;

- целевого назначения;

- пленкообразующие.

По структуре пены подразделяются на высокодисперсные и грубодисперсные.

По кратности:

- пены низкой кратности и пеноэмульсии;

- пены средней кратности;

- пены высокой кратности.

Пенообразователи целевого назначения отличаются определенной направленностью состава. Например, образующие очень устойчивую пену, длительно не разрушающуюся на открытом воздухе.

Такие пены хорошо сохраняются на поверхности потушенного бензина и нефти, препятствуя повторному воспламенению горючего.

Пенообразователи являются многокомпонентными растворами, например пенообразователь «Сампо», в состав которого входят алкилсульфаты, высшие жирные спирты, карбамид, бутанол и бутилацетат.

Для тушения спиртов и водорастворимых органических соединений используют пенообразователи, в состав которых входят природные или синтетические полимеры, которые коагулируют при смешении водного раствора с растворителем. В результате коагуляции на поверхности органического растворителя образуется толстая полимерная пленка, которая механически защищает пену от контакта с растворителем.

Широко использовалось природное высокомолекулярное соединение – альгинат натрия, который добывают из морских водорослей – ламинарий. При контакте пены со спиртом полимер коагулирует, образуя толстую полимерную пленку на поверхности спирта, которая предотвращает непосредственный контакт пены со спиртом.

К пенообразователям целевого назначения также относятся морозоустойчивые пенообразователи, которые содержат от 15 до 35% полиэтиленгликолей (по «морской»). Универсальные и многоцелевые отечественные пенообразователи «Форэтол» и «Универсальный» пригодны для тушения любых горючих жидкостей, но особенно высока их эффективность при тушении метанола и этилового спирта, причем тушение происходит без существенного их рзбавления водой.

Пленкообразующие пенообразователи, например «Подслойный» (Новороссийск), способны самопроизвольно формировать на поверхности углеводородов водную пленку, которая предотвращает поступление паров воды в зону горения. Этот эффект достигается за счет резкого понижения поверхностного натяжения водного раствора до величина порядка 15-18 мН/м.

Типы применяемых пенообразователей и их параметры представлены в табл. 12.2. и 12.3.

Таблица 12.2

Типы применяемых пенообразователей и их параметры

Марка 6-ТФ 80% 200 1,0-1,2 -5 6

6-

ТС-В 90% 200 1,0-1,2 -5 6

6-

ТС-М 90% 200 1,0-1,2 -5 6

6-ТС - 40 1,0-1,2 -3 6

6-МТ 90% 100 1,0-1,2 -20 6

6-ЦТ 90% 100 1,0-1,2 -8 6

Универ

сальный б/ж 100 1,30 -10 6

ФОРТ

ЭТОЛ б/ж 50 1,10 -5 6

Подс

лой

ный б/ж 150 1,10 -40 6

САМПО б/м 100 1,01 -10 6

ТЭАС б/м 40 1,00 -8 6

ПО-ЗАИ б/м 10 1,02 -3 4

ПО-6К б/ж 40 1,05 -3 6

ПО- 1Д б/ж 40 1,05 -3 6

Показатели Биологическая разлогаемость раствора Кинематическая вязкость u при 20˚С, u-10-6 м2/с, не более Плотность с, при 20˚С, с 103 кг/м3 Температура застывания, ˚С Рабочая концентрация ПО, % для воды с жесткостью мг-uкв/л до 10



пп. 1 2 3 4 5

Таблица 12.3.

Огнетушащие свойства различных видов пенообразователей

Показатели Протеи-

новый Синтети-

ческий Фторпроте-

иновый Фторсинте-

тический

Пленко-

образующий Фторпроте-

иновый

пленкооб-

разующий

Скорость тушения * *** *** **** ****

Сопротивляе-мость к повторному возгоранию **** * **** *** ***

Устойчивость к углево-

дородам * * *** **** ****

Обозначения: * - слабая, ** - средняя, *** - хорошая, **** - отличная.

Примечания:

1. Для тушения полярных жидкостей используется пенообразователи FC – 602 и AFFF – AR.

2. В некоторых климатических зонах используются низкотемпературные пенообразователи с температурой замерзания (- 20С) ПО- 6МТ и с температурой (- 30С) ПО ТЭАС-НТ.

3. Для получения пены из морской воды используется пенообразователь «МОРПЕН» ПО-6НП.

Устойчивость пены. Пена – это структурированная дисперсная система, состоящая из деформированных пузырьков воздуха и жидкости, содержащейся в пленках и каналах.

Отношение объема пены V1 к объему жидкости в пене V0 называется кратностью К:

К = V1/ V0.

Пена является неустойчивой дисперсной системой С момента образования в пене начинается процесс диффузионного переноса воздуха из маленьких пузырьков в большие, в результате число пузырьков со временем уменьшается, а их средний размер увеличивается.

Водный раствор через систему каналов степенно выделяется из пены. Этот процесс традиционно называют синерезисом.

Общей характеристикой устойчивости пены является ее способность сохранять параметры исходной структуры.

Различают следующие показатели устойчивости пены:

Устойчивость объема пены. Характеризуется временем разрушения 25% от исходного объема.

Устойчивость структурная. Характеризуется временем изменения среднего диаметра пузырьков на 25% от исходной величины.

Контактная устойчивость на поверхности полярных горючих жидкостей. Характеризуется временем полного разрушения пены.

Термическая устойчивость. Характеризуется временем разрушения всего объема пены под действием теплового потока от факела пламени.

Устойчивость изолирующего действия. Характеризуется временем, в течение которого слой пены препятствует воспламенению жидкости открытым источником пламени.

Причиной контактного теплового разрушения пены является десорбция молекул поверхностно-активного вещества – пенообразователя, потеря поверхностной активности молекул при высокой температуре раствора в пленках пены.

При контакте пены с органическими водорастворимыми ГЖ в каналах пены образуется смешанный раствор, в котором молекулы пенообразователя хорошо растворимы. В таком растворителе не образуется мицелл, поскольку растворы являются истинными, молекулярными, т.е. молекулы не адсорбируются на границе "раствор-воздух".

Аналогичная ситуация возникает и при нагревании раствора пенообразователя. По мере увеличения температуры повышается молекулярная (истинная) растворимость молекул ПАВ и они перестают концентрироваться на поверхности.

Снижение поверхностной активности молекул ПАВ происходит по мере увеличения в вводно-органической смеси концентрации горючего компонента или по мере увеличения температуры водного раствора.

Кратность пены. В зависимости от величины кратности, пены разделяют на четыре группы:

- пеноэмульсии (К < 3);

- пены низкой кратности (3 < К < 20);

- пены средней кратности (20 < К < 200);

- пены высокой кратности (К > 200).

Воздушно-механические пены (ВПМ) средней и высокой кратности:

- хорошо проникают в помещения, свободно преодолевают повороты и подъемы;

- заполняют объемы помещений, вытесняют нагретые до высокой температуры продукты сгорания (в том числе токсичные), снижают температуру в помещении в целом, а также строительных конструкций и т.п.;

- прекращают пламенное горение и локализуют тление веществ и материалов, с которыми соприкасаются;

- создают условия для проникновения ствольщиков к очагам тления для дотушивания (при соответствующих мерах защиты органов дыхания и зрения от попадания пены).

В практике тушения пожаров используются все четыре вида пены, которые получают различными способами и устройствами:

- пеноэмульсии — соударением свободных струй раствора;

- пены низкой кратности — пеногенераторами, в которых эжектируемый воздух перемешивается с раствором пенообразователя;

- пена средней кратности образуется на металлических сетках эжекционных пеногенераторов;

- пена высокой кратности получается на генераторах с перфорированной поверхностью тонких металлических листов или на специальном оборудовании, в результате принудительного наддува воздуха в пеногенератор от вентилятора.

Устойчивость пены к обезвоживанию во многом определяет ее изолирующее действие, которое выражается в снижений скорости поступления паров горючего в зону горения. Чем больше пена теряет жидкости, тем тоньше становятся пленки пены, тем меньше они препятствуют испарению горючего.

Скорость синерезиса определяется эффективным диаметром пенных каналов, высотой слоя пены и подвижностью поверхности пенных каналов. Если стенки каналов жесткие, то течение жидкости будет определяться вязкостью раствора.

Огнетушащие порошки

Порошки используются для тушения пожаров большинства классов, в том числе: А - горение твердых веществ, как сопровождаемого тлением (древесина, бумага, текстиль, уголь и др.), так и не сопровождаемого тлением (пластмасса, каучук). В - горение жидких веществ (бензин, нефтепродукты, спирты, растворители и д.р.). Д - горение газообразных веществ (бытовой газ, аммиак, пропан и др.). Е - горение материалов в электрических установках под напряжением. Следовательно, порошками можно тушить любые известные на сегодняшний день вещества и материалы.

Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, В, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, С, Е или Д, называются специальными.

К отечественным огнетушащим порошкам (ОП) общего назначения относят:

- ПСБ-ЗМ (активная основа - бикарбонат натрия) для тушения пожаров классов В, С и электроустановок под напряжением;

- П2-АПМ (активная основа - аммофос) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;

- порошок огнетушащий ПИРАНТ-А (активная основа - фосфаты и сульфат аммония) для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;

- порошок «Вексон-АВС» предназначен для тушения пожаров классов А,В, С и электроустановок под напряжением;

- порошки «Феникс АВС-40» и «Феникс АВС-70» предназначены для тушения пожаров классов А, В, С и электроустановок под напряжением;

- «Феникс АВС - 70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошкового пожаротушения.

Примером ОП специального назначения является огнетушащий порошок ПХК, применяемый преимущественно Минатомэнерго для тушения пожаров классов В, С, Д и электроустановок.

В последние годы в России сертифицированы зарубежные порошки, которые имеют более широкий диапазон эксплуатационных температур от плюс 85 до минус 60°С. Фирма-изготовитель рекомендует их для тушения пожаров электроустановок с напряжением до 400 кВ.

Ликвидация горения порошковыми составами осуществляется на основе взаимодействия следующих факторов:

- разбавления горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;

- охлаждения зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц порошка, их частичное испарение и разложение в пламени;

- эффекта огнепреграждения по аналогии с сетчатыми, гравийными и подобными огнепреградителями;

- ингибирования химических реакций, обусловливающих развитие процесса горения, газообразными продуктами испарения и разложения порошков или гетерогенного обрыва цепей химической реакции горения на поверхности порошков или твердых продуктов их разложения;

- гетерогенным обрывом реакционных цепей на поверхности частиц порошка или твердых продуктов его разложения.

Доминирующую роль при подавлении горения дисперсными частицами играет последний из перечисленных факторов.

При тушении пожаров твердых горючих материалов частицы порошка, попавшие на твердую горящую поверхность, плавятся, образуя на поверхности материала прочную корочку, препятствующую выходу горючих паров в зону горения.

Важными параметрами, влияющими на огнетушащую способность порошков, является их большая удельная поверхность, которая составляет для порошка класса ВСЕ 1500-2500 г, для порошка АВСЕ 2000-5000 г и высокая сыпучесть.

Из теории и практики пожаротушения известно, что эффективное тушение пожаров любым огнетушащим составом зависит от интенсивности подачи огнетушащего вещества в зону горения и наоборот.

Также известно, что существует некоторая критическая интенсивность подачи любого огнетушащего средства, ниже которой тушение не может быть достигнуто независимо от количества этого огнетушащего средства. Под интенсивностью подачи средства понимается его секундный расход, отнесенный к единице защищаемой площади или объема, и она имеет размерность кг/см2 или кг/см3.

Высокая сыпучесть порошковых составов, сравнима в некоторых условиях с псевдосжиженным состоянием, позволяет порошкам быть хорошо адаптированными к системам и средствам с высокой интенсивностью подачи огнетушащего состава в зону огня.

Огнетушащие порошки общего назначения должны обладать следующими свойствами:

- кажущаяся плотность неуплотненных порошков должна быть не менее 700 кг/м3;

- кажущаяся плотность уплотненных порошков должна быть не менее 2000 кг/м3;

- массовое содержание влаги в огнетушащем порошке должно быть не более 35% (масс.);

- при испытаниях порошков на склонность к влагопоглощению, увеличение массы должно составлять не более 3%;

- при испытаниях порошков на склонность сцеживанию масса образовавшихся комков не должна превышать 2% общей массы порошка;

- при испытаниях порошков на склонность к водоотталкиванию порошки не должны полностью впитывать капли воды в течении 120 мин.;

- текучесть порошков не должна превышать 0.28 кг/с;

- порошки, предназначенные для тушения пожаров класса А, должны обеспечивать тушение модельного очага класса 1А в течении 10 мин.;

- порошки, предназначенные для тушения пожаров класса В, должны обеспечивать тушение модельного очага 55В;

- порошки, предназначенные для тушения электроустановок под напряжением до 2000В, должны иметь пробивное напряжение не менее 5кВ.

Огнетушащие порошки специального назначения должны обладать свойствами, не хуже приведенных в табл. 12.4.

Таблица 12.4

Основные показатели качества огнетушащих порошков специального назначения

Наименование показателя Норма

Порошки для тушения пожаров по ГОСТ 27331

Класса Д 1

(магний) Класса Д2

(натрий) Класса Д 3

(ТИБА)

универ-

сальный целевой универ-сальный целевой универ-

сальный целевой

Кажущаяся плотность неуплотненного порошка, кг/м3, не менее 700 700 700 500 700 450

Кажущаяся плотность 1000 900 1000 600 1000 550

Склонность к влагопоглощению, %, не более 2,5 20,0 2,5 3,0 2.5 4,0

Текучесть, кг/с, не менее 0,28 0,28 0,28 0,20 0,28 0,15

Текучесть при массовой доле остатка в огнетушителе, % масс, не более 15 15 15 18 15 21

Показатель огнетушащей способности, кг/м2, не более 20 12 50 10 50 20

Средний срок сохраняемости лет, не менее 5 5 5

12. 4. Огнетушащие вещества разбавления

Огнетушащие вещества разбавления понижают концентрацию реагирующих веществ ниже пределов, нt обходимых для горения. В результате уменьшается скорость реакции горения, скорость выделения тепла, снижается температура горения. При тушении пожаров разбавляют воздух, поддерживающий горение, или горючее вещество, поступающее в зону горения. Воздух избавляют в относительно замкнутых помещениях (сушильных камерах, трюках судов и т.п.), а также при горении отдельных установок или жидкостей на небольшой площади при свободном доступе воздуха.

Огнетушащая концентрация — это объемная доля огнетушащего вещества в воздухе, прекращающая горение. Наиболее распространенные средства разбавления — диоксид углерода, водяной пар, азот и тонкораспыленная вода, перегретая вода.

Диоксид углерода в газообразном состоянии примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха. При давлении примерно 4 МПа (40 атм) и температуре 0°С диоксид сжижается, в таком виде его хранят в баллонах, огнетушителях и т. п. При переходе в газообразное состояние из 1 кг жидкого диоксида углерода образуется примерно 500 л газа.

Диоксид углерода применяется для тушения пожаров на складах, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, архивах, книгохранилищах, а также для тушения электрооборудования и электроустановок. Огнетушащая объемная доля диоксида углерода – 30% в защищаемом помещении. Эффект тушения обусловлен тем, что диоксид углерода - инертное соединение не поддерживающее горения большинства веществ. Азот применяется для тушения пожаров натрия, калия, бериллия и кальция, а также некоторых технологических аппаратов и установок.

Азот - бесцветный газ плотностью 1.25 кг/м3, без запаха вкуса, не электропроводен. Тушение азотом основано на понижении объемной доли кислорода в защищаемом помещении до 5%. Его объемная огнетушащая доля не менее 31%. Азот нельзя применять для тушения пожаров магния, алюминия, лития, циркония и других металлов, образующих нитриты, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительных к удару. Для тушения таких металлов используется другой инертный газ – аргон.

Водяной пар, как и инертные газы, применяют для тушения пожаров способом разбавления. Его огнетушащая объемная доля – 35%. Наряду с разбавляющим действием, водяной пар оказывает охлаждающее действие и механически отрывает пламя.

Тушение пожаров водяным паром эффективно в достаточно герметизированных (с ограниченным числом проемов) помещениях объемом до 500 м3 (трюмах судов, сушильных и окрасочных камерах, насосных по перекачке, нефтеперерабатывающих установок и т п.).

Кроме тушения пожаров в стационарных установках водяной пар можно использовать для наружного пожаротушения установок химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В этом случае его подают по резиновым шлангам от стояков паровых линий.

В тонкораспыленной (мелкодиспергированной) воде диаметр капель меньше 1000 мкм. Для получения и подачи такой воды применяют специальные стволы-распылители и насосы, создающие давление 2-4 МПа (20-40атм).

Поступая в зону горения, тонкораспыленная вода почти вся превращается в пар, раз6авляя горючие вещества или участвующий в горении воздух. Эффект тушения зависит от равномерности распределения капель в потоке и плотности струи; чем больше плотность струи и ее размерность, тем выше эффект тушения.

Газовые огнетушащие составы условно делятся на нейтральные (негорючие) газы - НГ и химически активные ингибиторы – ХАИ.

К нейтральным газам относятся инертные газы аргон, гелий, а также азот и двуокись углерода. Применяются СО2, с инертными газами.

Нейтральные газы (НГ):

Газ Ar N2 H2O (пар) CO2 Воздух

К химически активным, называемым "хладонами" или "фреонами" относятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекуле которых содержатся атомы галоидов, таких как бром или хлор.

Химически активные ингибиторы (ХАИ):

Газ CC14 CH3Br C2H5Br СFзВг C2F4Br2

Первым из группы "хладонов", практически примененном для тушения пожаров, был четыреххлористный углерод, который использовался для заполнения ручных огнетушителей.

Высокая токсичность этого вещества привела к отравлению людей поэтому дальнейшее его использование было запрещено. Не менее токсичными оказались и хладон 1001 - метилбромид и хлор-бромметан – хладон 1011, которые также не нашли широкого применения.

В качестве хладонов с низкой токсичностью оказались соединения углерода с фтором и бромом в различных пропорциях.

Хладон - это общее название галогензамещенных углеводородов, причем для их обозначения применяют численное обозначение, характеризующее число и последовательность атомов углерода, фтора, хлора, брома, называемое хладоновым номером, например, СFзВг обозначают числом 1301.

Огнетушащая способность хладона, как правило, тем выше, чем больше атомов брома, фтора и хлора в молекуле.

Наиболее широко применяется хладон 1301 – бромтрифторметан и бромхлордифторметан (хладон 1211),а также дибромтетрафторэтан (2402).

В связи с опасением, что хладоны воздействуют на озоновый слой земли, NFРА (Пожарная организация Америки) были рекомендованы к применению галоидоуглеводороды, представленные в табл. 12.4.

Для хладонов - средств тушения пожаров - принято иное обозначение этих веществ: цифрами, последовательно указывают число атомов углерода минус 1, далее число атомов водорода плюс 1, далее число атомов фтора.

Наличие в молекуле атомов брома отмечается дополнительно буквой «В» и далее их количество цифрой. О количестве атомов хлора следует догадываться из оставшихся свободных валентностей атомов углерода. Поэтому вышеперечисленные соединения могут быть представлены набором цифр: СНзВг -4В1; СHClBr – 2B1; СFзВг - 13B1; СF2Вг2 – 12B2; С2F4Вг2 – 114B2.

Составы Бф - 1 и Бф-2 содержат 84% и 73% бромистого этила, 16% и 28% тетрафтордибромэтана соответственно. Состав БМ состоит из 70% бромэтила и 30% бромистого метилена. Огнетушащие концентрации перечисленных составов находятся в пределах 4,6 - 4,8 (об.). Наиболее эффективными являются составы ТФ (100% тетрафтордибромэтан – хладон 114В2) и хладон 13В1. Флегматизирующая концентрация этих газов для гексано-воздушных смесей составляет 3,5 и 5,5 %(об ).

Физические свойства этих соединений и смесевых композиций представлены в табл. 12.5.

Широкое применение хладонов в закрытых помещениях ограничено из-за их токсичности. Хладон 114В2 обладает наименьшей токсичностью, но из-за воздействия на озоновый слой земли его применение сильно ограничено. Эффективность огнетушащего действия хладонов максимальна при их использовании в закрытых и ограниченных объемах.

Таблица 12.4.

Огнетушащие составы на базе галоидоуглеводородов, не влияющих на озоновый слой земли

Обозначения Химический состав Формула

PK-3-1-10 Перфторбутан, perfluorobuthane С4F10

НВFС-22В1-НСFС

В1еnd А Бромдифторметан, ВготосНПиоготеЛапе

Дихлортрифторэтан,

Dichlorotrifluroethane

НСFС-123 (4,75%) СНF2Вг

СНСl2СF3

NAF SIII Хлордифторметан,

Chlorodifluoromethane, НСРС-22 (82%) СНС1F2

Хлортетрафторэтан,

Chlorotetrafluoroethane

НСFС-124 (9,5%) СУС1FСз

Изопропил 1-метилциклогексан,

Isopropeny 1-1-methylcyclohexene (3,75%) НСFС-124 Хлортетрафторметан,

Chlorotetrafluoromethane СНСlFСFз

НFС-125 Пентафторэтан, Реntafluorethane СНР2СFз

НFС227еа Гептафторпропан, Heptafluoropropane СFзСНFСFз

НFС-23 Трифторметан, Trifluoromethane СНFз

IG-541 Азот, Nitrogen (52%) N2

Аргон, Аrgon (40%) Аг

Двуокись углерода, Сагbon dioxide (8%) СО2

Таблица 15.5.

Физические свойства газовых огнетушащих составов

Обозначение FС-3-1-10 НВFС-22В1 НСFС

А НСFС-

124

Молекулярная масса 238,03 130,92 92,90 136,5

Точка кипения при 760 мм рт. ст., °С -2,0 -15,5 -38,3 -11,0

Точка замерзания, °С -128,2 -145 <-107,2 198,9

Удельная теплоемкость, жидкость 25°С 1,047 0,813 1,256 1,13

Удельная теплоемкость, 1 бар и 25°С 0,804 0,455 0,67 0,741

Теплота парообразования в точке кипения при 25°С 96,3 172,0 225,6 194

Теплопроизводность жидкости при 25°С 0,0537 0,083 0,0900 0,0722

Вязкость, жидкость 25°С 0,324 0,280 0,21 0,299

Давление пара при 25°С 289,6 431,3 948 386

Точка кипения при 760 мм рт. ст. , °С -48,5 -16,4 -82,1 -196

Точка замерзания, "С -102,8 -131 -155,2 -78,5

Механизм огнетушащего действия химически активных ингибиторов определяется химической структурой их молекул, как правило, содержащих несколько разнородных атомов, в том числе атомы галогенов – брома, фтора, хлора, йода и один или два атома углерода, а также возможно наличие атомов водорода. Если за исходную химическую единицу взять метан или этан, то на их базе может существовать большой набор соединений, отличающихся низкой температурой кипения, невысокой теплотой парообразования и негорючестью.

В практике тушения пожаров используются СНзВг, C2H5Br, СFзВг и С2F4Вг2 и их смеси с СО2. Огнетушащие концентрации (объемные) ХАИ в 5 – 10 раз ниже, чем у нейтральных газов.

Это обусловлено, в первую очередь, высокой собственной мольной теплоемкостью и способностью их молекул разлагаться в пламени при невысоких температурах до 1000 К.

В результате часть тепла реакции горения будет расходоваться на разогрев молекул ингибитора, вторая часть поглотится в процессе распада ингибитора и лишь третья часть пойдет на разогрев собственно горючего и окислителя. При этом, за счет ингибирования реакции, часть горючего не будет участвовать в горении и этим снизится общее количество тепла, выделяющегося при горении.

Для химически активных ингибиторов необходимо учесть поглощение тепла, выделяющегося при горении.

Аэрозолеобразующие огнетушащие составы

Они представляют собою твердотопливные или пиротехнические композиции. Их особенность в том, что они способны гореть без доступа воздуха. Образующиеся при горении газы состоят из высокодисперсных частиц, солей и окислов щелочных металлов, обладающих высокой огнетушащей способностью по отношению к углеводородным пламенам.

Механизм действия огнетушащего аэрозоля во многом аналогичен механизму действия огнетушащих порошков на основе щелочных металлов. Более высокая его эффективность обусловлена большей дисперсностью частиц и некоторым снижением концентрации кислорода в защищаемом помещении.

Тушение аэрозолями осуществляется объемным способом и рекомендуется применять при пожарах класса А2 и класса В в помещениях с воздушной средой, атмосферном давлении и имеющих негерметичность помещения до 0,5%. Применяется также для тушения электроустановок под напряжением до 1000 В.

Преимущественная область применения – моторные и багажные отсеки автомобилей, помещения с наличием легковоспламеняющихся веществ (в том числе, ЛВЖ и ГЖ), горючих газов, электрические установки, хранилища материальных ценностей.

Применение аэрозолей неэффективно для материалов, горение которых происходит в тлеющем режиме, или способных гореть без доступа воздуха, порошков металлов.

Запрещается их применение в помещениях, которые не могут быть покинутыми людьми до начала применения аэрозолеобразующего состава.

12. 5. Интенсивность подачи и удельный расход огнетушащих веществ

Горение может быть ликвидировано лишь в том случае, когда для его прекращения подается определенное количество огнетушащего вещества.

В практических расчетах необходимого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной его подачи.

Под интенсивностью подачи огнетушащих веществ (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного параметра пожара (площади, периметра, фронта или объема).

Различают: линейную – Jл, л/(с·м); кг/(с·м); поверхностную - Js, л/(с·м); кг/(с·м); объемную - Jv, л/(с·м); кг/(с·м); интенсивности подачи. они определяются опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров.

Можно воспользоваться соотношением:

J = Qов/ Пт·τ (12.1.)

где: Qов – расход огнетушащего вещества за время проведения опыта или тушения пожара, л; кг/м3; Пт - величина расчетного параметра пожара, м; м2;м3; τ - время проведения опыта или тушения пожара, сек.

Наиболее часто в расчетах используется поверхностная интенсивность подачи (по площади пожара). Некоторые значения требуемой интенсивности подачи огнетушащих веществ, которыми пользуются при расчетах сил и средств, приводятся ниже. Например, для воды, л/(с·м2):

Административные здания – 0,08 – 0,1

Жилые здания, гостиницы, здания II – III степени огнестойкости - 0,08 – 0,1

Животноводческие здания – 0,1 – 0,2

Производственные цеха и помещения категорий А, Б, В – 0,06 – 0,2

Это обобщенные цифры. В нормативной справочной литературе они даются для конкретного объекта. Обобщение сделано с целью демонстрации интервала разброса и необходимости учета конкретной обстановки.

В зависимости от вида пожара, способа прекращения горения расчет огнетушащих средств производится на различные параметры пожара. Например, метр (м) периметра площади тушения или ее части (фронта, флангов и т.п.), метр квадратный (м2) площади тушения, метр кубический (м3) объема помещения, установки, здания, дебита газонефтяного фонтана и т.д. Такие параметры пожара называются расчетными.

Масса (объем) огнетушащего вещества на расчетный параметр пожара, поданного за все время тушения, называется удельным расходом и определяется по формуле:

qуд = Wов (12.2.)

Пт

где: Wов - масса (объем) огнетушащего вещества, поданного за время тушения, л, м3; qуд – удельный расход л/м2; л/м3; кг/м3; Пт - величина расчетного параметра пожара (рассмотрено выше).

Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки Рпож и огнетушащих веществ Wотв, коэффициента поверхности горения веществ пожарной нагрузки Кпг, удельных потерь огнетушащего вещества, которые происходят в процессе подачи его в зону горения и нахождения в ней.

Фактический удельный расход огнетушащего вещества в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара. Фактический и необходимый удельный расходы можно определить так:

qф = Qф·τтуш , (12.3.)

qн = Qтр·τр , (12.4.)

где: Qф и Qтр - фактическое требуемое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени (фактический требуемый расход), л/с; τтуш - время подачи огнетушащего вещества в зону горения, с, мин; τр - расчетное время тушения, с.

Фактический удельный расход огнетушащих веществ qф представляет собой сумму необходимого удельного расхода qн и его потерь qпот:

qф = qн + qпот (12.5.)

Количество огнетушащего вещества, необходимое для прекращения горения на расчетном параметре пожара, при условии, что оно полностью расходуется на прекращение горения (qпот = 0), называется необходимым удельным расходом qн.

На удельный расход влияет не только стадия развития пожара, свойства (природа) огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения.

В тех случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь пожара, для более точного определения фактического удельного расхода вводится коэффициент поверхности горения Кпг:

qф = Кпг (qн + qпот ) (12.6.)

Коэффициент поверхности твердых горючих материалов изменяется при изменении пожарной нагрузки прямо пропорционально. Следовательно, увеличивается и удельный расход огнетушащих веществ.

Кроме того, в реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ вследствие их разрушения и по другим причинам. Отношение фактического удельного расхода qф огнетушащего вещества к необходимому qн называется коэффициентом потерь (Кпот):

Кпот = qф / qн (12.7.)

Причинами потерь огнетушащих веществ могут быть отсутствие видимости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может приблизится к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстояние; отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками или ветром, наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воздействия огнетушащего средства и т.п. Кроме того, потери огнетушащих веществ зависят от опыта работы ствольщика, вида и технического уровня средств подачи, оснащенности пожарных подразделений и др.

Анализ тушения пожаров в гражданских и промышленных зданиях колеблются в пределах 400 – 600 л/м2. Если подойти к определению Qн с позиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время свободного развития пожара выгорает примерно до 50% пожарной нагрузки (в перерасчете на древесину), то численное значение необходимого удельного расходы воды на охлаждение пожарной нагрузки, конструктивных элементов здания и нагретых газов составит 80 – 160 л/м2.

Там, где выполняются условия:

Qф ≥ Qтр (12.8.)

Iф ≥ Iтр (12.9.)

где: Iф - количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара (фактическая интенсивность подачи), л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3); Iтр - количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара для прекращения горения (требуемая или нормативная интенсивность подачи), л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3).

За исходную величину требуемого удельного расхода для твердых горючих веществ, исходя из статистических

норм

данных по обзорам тушения пожаров, (q уд) можно принять, на основании данных таблицы 12.6. устанавливающей зависимость удельного расхода от площади пожара:

практ

q уд = f (Sпож), (12.10)

Таблица 12.6.

Sпож, м2 10 140 200 380 750-900 и >

q уд, л/м2 5-6 ≈ 100 ≈180 ≈ 430 ≈800- 1000

Фактический удельный расход огнетушащего вещества не применяется непосредственно для расчета сил и средств, а потребляемая для определения фактической интенсивности подачи огнетушащих веществ при исследовании пожаров и в других необходимых случаях формула следующая:

Iф = qф / τт (12.11.)

Интенсивность подачи огнетушащих веществ находится в функциональной зависимости от времени тушения пожара. Чем больше расчетное время тушения, тем меньше интенсивность подачи огнетушащих веществ и наоборот. Область интенсивности подачи от нижнего до верхнего пределов называется областью тушения. Это дает возможность РТП широко маневрировать имеющимися у него в распоряжении силами и средствами пожаротушения. В нормативной и справочной литературе требуемая интенсивность подачи огнетушащих веществ соответствует ее оптимальным значениям для тех или иных горючих веществ и материалов и называется нормативной или требуемой.

Нормативная (требуемая) интенсивность подачи огнетушащего вещества даже для одного и того же вида пожарной нагрузки может изменяться в широких пределах и зависит от коэффициента поверхности горения, плотности самой пожарной нагрузки, влажности ТТМ и др. Зависимость требуемой интенсивности подачи воды, например для тушения твердых горючих материалов, от интенсивности тепловыделения на пожаре приведена ниже:

Интенсивность тепловыделения, Q, Вт/м2 Требуемая интенсивность подачи воды, л/(с·м2)

0,14 0,05

0,29 0,10

0,58 0,20

1,06 0,40

РТП должен учитывать и тот факт, что на интенсивность подачи огнетушащих веществ оказывает влияние расположение пожарной нагрузки и по высоте помещения.

В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интенсивности подачи огнетушащих веществ, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффективность тушения с минимальными расходами огнетушащих веществ и за оптимальное время.

На рис.12.4 и 12.5. видно, что с уменьшением интенсивности подачи огнетушащего вещества (в данном случае пены) время прекращение горения увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Такой характер изменения происходит в определенных пределах интенсивности подачи огнетушащих веществ.

,п (см 2)

^

τ. мин

Рис. 12. 4. Зависимость времени тушения бензина от интенсивности подачи раствора пенообразователя (пунктиром показан нижний предел интенсивности подачи раствора).

I, п (см2)

τ. мин

Рис. 12. 5. Зависимость времени тушения текстолита от интенсивности подачи воды.

Существует минимальное значение интенсивности подачи, ниже которого горение не прекращается, как бы долго огнетушащее вещество не подавалось. Это значение называется нижним пределом интенсивности подачи (см. рис. 12.4.). Верхним пределом интенсивности подачи огнетушащего вещества называется такое его значение, выше которого время прекращения горения практически не изменяется. Используя значения интенсивности подачи огнетушащего вещества, находящиеся между верхним и нижним (критическим) пределами, РТП может тушить пожар различным количеством сил и средств. При этом, он должен иметь в виду, что при подаче огнетушащего вещества высокой интенсивностью требуется привлекать в несколько раз больше сил и средств, чем при использовании низких интенсивностей. Поэтому рекомендуется применять интенсивности подачи огнетушащих веществ, при которых их расход, количество сил и средств, а также время тушения будут минимальными. Такие интенсивности подачи огнетушащих веществ называются оптимальными и приводятся в таблицах. Обычно за оптимальную принимается интенсивность подачи огнетушащих веществ несколько выше критического или минимального значения. На рис. 12.4. за оптимальную можно принять интенсивность подачи равную 0,2 л(м2с).

12. 6. Технические средства подачи огнетушащих веществ

Основными приборами подачи огнетушащих веществ являются пожарные стволы, пеногенераторы , стационарные и пеносливные устройства, водяные мониторы и «пушки». Эти приборы предназначены для формирования струи в зависимости от вида подаваемого огнетушащего вещества. Стволы подразделяются на водяные, порошковые и воздушно-пенные, а по пропускной способности и размерам – на ручные и лафетные.

При тушении пожаров и осуществлении защитных действий на технологических установках химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на некоторых других объектах применяют турбинные и щелевые распылители НРТ – 5, НРТ – 10, НРТ – 20, РВ – 12. Насадки-распылители НРТ – 5, НРТ – 10 и РВ – 12 устанавливают на ручные стволы вместо стандартного насадка, а на лафетный ствол ПЛС – 20П устанавливают насадок - распылитель НРТ – 20. В практических расчетах (если не указаны другие условия) напор у ручных стволов принимается равным 30м, а у лафетных, пенных стволов, турбинных и щелевых насадок – распылителей 60м. Тактические возможности водяных стволов зависят от их технической характеристики, параметров работы, расхода и интенсивности воды.

Для подачи и получения огнетушащей пены применяют воздушно-пенные стволы (СВП), генераторы пены средней кратности (ГПС), пеносмесители, стационарные и передвижные пеносливные устройства. Воздушно-пенные стволы подразделяются по конструкции на лафетные (ПЛСК – П20, ПЛСК – С20, ПЛСК – С60), ручные с эжектирующим (СВПЭ – 2,СВПЭ – 4, СВПЭ – 8) и без эжектирующего (СВП, СВП – 2,СВП – 4, СВП – 8) устройства. Получение и подачу в места горения струи пены средней кратности осуществляют генераторами ГПС – 200, ГПС – 600 и ГПС – 2000, возможны их модификации. Для введения в поток воды пенообразователей, с целью получения раствора необходимой концентрации, используют стационарные (установленные на насосах) и переносные пеносмесители. К стационарным относятся ПС – 4, ПС – 5, ПС – 8, ДПС – 12, ДПС – 24; к переносным - ПС – 1, ПС- 2, ПС – 3, и другие, изготавливаемые в частном порядке.

Дозатор пеносмесителя ПС – 5 имеет пять радиальных отверстий диаметром 7,4; 11; 14,1; 18,2; 27,1 мм, рассчитанных на дозировку пенообразователя при работе одного, двух, трех, четырех и пяти генераторовГПС – 600 и стволов СВП. шкала двухэжекторного пеносмесителя ДПС – 24 имеет деления0, 4, 8, 12, 24, соответствующие подаче по пене (м3/мин) кратностью, равной 10.В зависимости от положения дозатора, вода и пенообразователь проходят через отверстия разных диаметров, которые соответствуют делениям шкалы 0, 4, 8, 12, 24. При работе одним ГПС – 600 или СВП стрелку н шкале устанавливают на деление 4, двумя ГПС – 600 или СВП – на деление 8 и т.д.

Пеносмеситель ДПС – 12 (ранней конструкции) отличается от ДПС – 24 рабочей характеристикой. У ДПС – 12 на шкале имеются деления 0, 4, 8, 12, которые так же, как и у ДПС – 24 соответствуют подаче пены (м3/мин) кратностью 10.

При одновременной подаче для тушения пожара большого количества ГПС – 600, СВП или нескольких ГПС – 2000, пенообразователь нагнетается в напорные линии через переносной дозатор специальной конструкции, к которому подключают автомобиль пенного тушения или любой другой, имеющий в своей емкости необходимое количество пенообразователя.

Требования к мониторам для подачи пены.

Качественные и количественные показатели мониторов зависят от вида защищаемого объекта.

Под понятием «гидромонитор или монитор» подразумевается устройство переносного или стационарного типа, устойчиво образующее компактную струю воды или пены низкой кратности при давлении в пенопроводе не менее 5 атм.

Мониторы различаются:

по способу перемещения при тушении пожара:

- переносные;

- стационарные;

- мобильные (возимыми);

по способу образования рабочего раствора пенообразователя:

- самовсасывающие (эжектирующие пенные концентрат по трубке);

- использующие предварительно приготовленный раствор пенообразователя;

- использующие пропорционирующее устройство;

по способу образования пены низкой кратности:

- образование пены в пенном стволе за счет эжекции в него воздуха;

- образование пены за счет соударения струй водного раствора в полете;

по расходу воды:

- расход низкий (например, 30 л/с);

- расход средний ( например, 70 л/с)

- расход высокий (например, 150 л/с);

- расход очень высокий (например, 300 л/с).

Основные показатели гидромониторов должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 12.7.

Таблица 12.7.

Основные показатели мониторов

Наименование показателя Значение показателя для гидромонитора

Условное обозначение ГМ – 30 ГМ – 70 ГМ- 150

Производительность по раствору, л/с 30 70 150

Кратность пены, не мене 3,0 3,0 3,0

Дальность струи,м

воды 45 80 110

пены 40 60 85

Угол поворота направления струи, град, не менее 180 180 180

Угол подъема струи, град, не менее 80 80 80

Самопроизвольное осциллирование струи По требованию

Максимальное (безопасное) рабочее давление раствора, атм 16 16 16

Конструкция мониторов имеет много разновидностей, которые определяются конкретным его назначением, типичная конструкция монитора представлена на рис. 12.6.



Рис. 12. 6. Рисунок типичного монитора для подачи водной

и пенной струи.

Общими элементами монитора являются:

- соединительные фланцы для подачи воды или раствора пенообразователя;

- механизм самопроизвольного осциллирования струи по горизонтали;

- механизм перемещения ствола монитора по горизонтали и вертикали;

- эжектирующее устройство с гибким патрубком для подачи пенного концентрата;

- формирующий насадок ил пенный ствол.

Ниже на рис. 12.7 – 12.14. представлены различные конструкции мониторов.



Рис. 12. 7. Гидромонитор осциллирующий, переносной.



Рис. 12. 8. Монитор стационарный с дистанционным гидравлическим правлением от пульта, с дальностью подачи водной струи 110м.



Рис. 12. 9. Монитор стационарный с компактной и

распыленной струей.



Рис. 12. 10. Стационарный комбинированный гидромонитор для охлаждения и тушения пеной низкой кратности.



Рис. 12.11. Мобильный монитор с большим расходом воды и с дальностью подачи струи на 150 – 170 м.



Рис. 12. 12. Трейлер с гидромонитором с повышенной дальностью подачи водной струи – 120-150м, высокой производительности.



Рис. 12. 13. Мобильная комбинированная система насос – гидромонитор для подачи пенной и водной струи на расстояние 120-150м.



Рис. 12. 14. Мобильный монитор высокой производительностью по воде около 350 л13. Подача огнетушащих веществ на ликвидацию горения и защиту

13.1. Общие основы подачи огнетушащих веществ

Подача воды. Подача воды на ликвидацию горения, охлаждение или защиту может осуществляться компактными (сплошными) или распыленными струями.

Сплошные струи используют при тушении наружных и открытых внутренних пожаров, когда необходимо подать большое количество воды на значительное расстояние или если воде необходимо придать ударную силу (например, при тушении газонефтяных фонтанов, развившихся открытых пожаров, а также пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горения невозможно; при охлаждении с большого расстояния соседних объектов, металлических конструкций; резервуаров и технологических аппаратов, находящихся под угрозой взрыва или температурных деформаций).

Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю воды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое место.

Для тушения пожаров в помещениях могут быть использованы стволы РСК – 50, РС – 50, РС – 70 и др., лафетные, а также стволы зарубежного изготовления.

Стволы РСК – 50 и РС – 50 целесообразно применять в помещениях второй группы при их высоте до 6 м (например, в этажах помещений). Это объясняется тем, что относительно небольшие размеры помещений ограничивают маневренность действия струй. Ствол РС – 50, РСК – 50 (с насадками-распылителями и без них), как известно, является наиболее маневренным, поэтому коэффициент использования воды, подаваемой стволом РС – 50, РСК – 50 для создания условий прекращения горения, будет наивысшим.

В помещениях первой и второй группы (табл. 2.3.) высотой более 6 м целесообразно применять стволы РС – 70 и лафетные. В помещениях первой группы (табл. 2.3.) высотой до 6 м не рекомендуется применять стволы РС – 50, РСК – 50 потому, что в этих помещениях площадь пожар может быть весьма значительной, а целесообразнее использовать более мощные стволы, имеющие большую длину струи.

В помещениях же первой и второй группы (табл. 2.3.) высотой более 6м возникает необходимость подачи воды на значительные расстояния по высоте, что можно осуществить с помощью столов РС – 70 и лафетных. Не исключена возможность применения стволов РС – 50 во всех помещениях, особенно когда прибывшие подразделения застают пожар в первой фазе его развития.

При осуществлении защитных действий в процессе тушения пожаров в помещениях используются, как правило, перекрывные стволы РС – 50, стволы – распылители.

Независимо от применяемых типов стволов пожарные должны подавать воду на горящие поверхности с использованием максимальной площади орошения струей. Ни в коей мере нельзя допускать работу ствольщиков по «дыму», т.к. это приводит к излишнему проливу воды, нанесению значительного материального ущерба.

Для тушения пожаров в жилой зоне сельских населенных пунктов используют преимущественно стволы РС-50, распыленные и компактные водяные струи. При открытых пожарах применяют более мощные стволы РС-,70, лафетные и др. Количество стволов определяют в зависимости нормативной интенсивности подачи воды и площади пожара (площади тушения, защиты, орошения).

При тушении пожаров в вентиляционных системах одновременно с подачей стволов на тушение вводят стволы для защиты побудительных камер, а также на этажи и чердак в вертикальные вентиляционные каналы. По мере подготовки стволов к тушению вертикальные вентиляционные каналы вскрывают у перекрытий и вводят туда стволы, чтобы не допустить распространения огня по их пустотам. При горении вентиляционных каналов стволы-распылители вводят в их верхнюю часть, что обеспечивает эффективное тушение и предотвращает возможность распространения огня в пустотах междуэтажных и чердачных перекрытий и перегородок. Для тушения пожаров в вентиляционных и аспирационных системах пневмотранспорта эффективно используют воздушно-механическую пену средней кратности. Целесообразно места вскрытий определять заранее и указывать в планах пожаротушения.

Тушение пожаров наклонных галерей осуществляют, в первую очередь, стационарными системами, водяными завесами, используют внутренние пожарные краны и немедленно останавливают движение транспортерной ленты. Для предотвращения быстрого распространения огня первые стволы вводят для тушения со стороны наиболее высокой части галереи, со стороны производственных зданий, пунктов перегрузок и непосредственно в очаг пожара. Для подъема стволов используют автолестнипы, коленчатые автоподъемники, а также соседние здания и сооружения и стационарные пожарные и технологические лестницы. В процессе тушения необходимо постоянно следить и принимать меры по защите личного состава в случае возможного обрушения галереи с незащищенными металлическими несущими конструкциями.

Одновременно вводят стволы на защиту ниже- и вышерасположенных этажей в смежные помещения, чердаки и пылеосадочные камеры.

Сплошные струи нельзя применять там, где может быть мучная, угольная и другая пыль, а также при горении жидкостей в резервуарах.

Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения. Распыленная вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перегородок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродуктов и др.). Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок, а также для осаждения дыма, взвешенных АХОВ.

В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности.

При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел применяют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей — распыленные струп, состоящие из капель диаметром 0,2 - 0,4 мм.

Для предупреждения продвижения фронта пожара стволы подают на путях его распространения пожарной нагрузке. Но при ветре большой силы особенно на пожарах лесоскладов, покрытий большой площади, и сельских населенных пунктах, первые стволы лучше подавать с флангов, чтобы постепенно сжать, а затем остановить продвижение фронта пламени. Такой прием вызван быстрым распространением пламени при сильном ветре и образованием с подветренной стороны зоны плотного задымления или отравленной зоны.

Неотложными мерами на пожаре являются также защита металлических несущих конструкций от обрушения, охлаждение нагретых аппаратов и коммуникаций, снижение теплоизлучения горящего факела газа подачей стволов с центробежными распылителями, а также другие действия для предупреждения взрыва или опасного нагрева технологических аппаратов и конструкций. К таким мерам относятся и действия, направленные на прекращение доступа горючих материалов в зону горения: перекрытие коммуникаций, откачка жидкостей из аварийных емкостей, отвод из обвалований.

Во время пожаров возможен разнос конвективными потоками воздуха и ветром горящих кусочков древесины и головней. Для локализации таких пожаров предупреждают возгорание на территории, где возможны выпадения горящих частиц и головней: тушат их водой из стволов и ведер, затаптывают и забрасывают землей, орошают штабеля древесины, крыши и захламленные горючими отходами участки. При пожарах в сельских населенных пунктах, на складах пиломатериалов и круглого леса, па предприятиях деревообработки от разлетающихся раскаленных частиц и головней могут воспламениться сгораемые кровли на расстоянии 500 - 1000 м от границы очага пожара. Защитным мероприятиям при распределении сил и средств для локализации пожара придают такое же значение, как подаче стволов на путях, распространения огня.

Подача пены и газа. Тушение пожаров в масляных подвалах осуществляют ВМП средней и высокой кратности. Для ее подачи применяют ГПС – 600, ГПС – 2000, а также пеногенераторные установки (ПГУ). Маслоподвалы имеют, как правило, два входы, поэтому пену от ГПС или ПГУ подают через шахты лестничных клеток в один из дверных проемов, а второй дверной проем перед началом пенной атаки вскрывают для выпуска нагретых продуктов горения, который в дальнейшем работает на их удаление. Второй дверной проем можно открывать только при полной готовности подачи пены в маслоподвал, т.к. приток свежего воздуха может резко осложнить обстановку на пожар. Иногда применяют дымососы для удаления продуктов горения и подачи свежего воздуха. Как показали опыты, хорошие результаты по тушению производственных и масляных подвалов дает применение аэрозольного углекислотного пожаротушения. При тушении резко снижается температура в объеме пожара и быстро прекращается горение масла. Если огнем охвачены маслобаки высотой 2 -2,5 м, то ГПС или ПГУ подают через вскрываемые монтажные проемы, а если они отсутствуют, тогда вскрывают перекрытия и стены и в эти отверстия вводят пену. Количество ГПС и ПГУ определяют с учетом необходимости заполнения подвала слоем пены на 1м больше, чем высота маслобака.

При пожарах в помещениях с ЭВМ необходимо предусматривать прибытие автомобилей углекислотного и воздушно-пенного тушения, а также водозащитных средств.

Воду следует применять в исключительных случаях на развившихся пожарах, когда создалась угроза соседним помещениям и этажам, а также опасность обрушения конструкций здания.

В этих условиях целесообразно использовать перекрывные стволы, стволы – распылители, воду подавать только на видимые очаги горения и исключать попадание ее на не горящие аппараты и установки, не допускать проливания излишней воды, так как она может принести дополнительный материальный ущерб.

В технических этажах, кабельных лотках, каналах, туннелях, пустотах, перекрытий для тушения пожаров применяют углекислый газ и воздушно – механическую пену средней и высокой кратности. ВМП используют тогда, когда с кабелей и проводов снято напряжение. При этом необходимо следить, чтобы она не попадала на электронное оборудование ВЦ.

В конференц-залах , библиотеках, помещениях программистов, столовых, административных помещениях ВЦ для тушения пожаров применяют воду, растворы смачивателей, а также ВМП различной кратности.

Особенности тушения пожаров в этих помещениях такие же, как и в других гражданских зданиях.

Одновременно с тушением пожаров, особенно в машинных залах и хранилищах информации, ЭВМ и их устройства защищают от попадания воды.

Для этой цели заранее подготавливают брезенты, полотна и другие материалы и накрывают ими оборудование и установки.

13. 2. Технология работы с пожарными стволами

При тушении пожаров ствольщику приходится, применяясь к обстановке, работать со стволом в различных положениях: стоя, с колена, лежа, сидя на подоконнике, со стационарных и переносных пожарных лестниц и т.д.

Для того, чтобы возможно дольше сохранить силы, а также с наибольшим успехом и прицельно маневрировать струей, очень важно при работе со стволом принимать правильное положение.

В ходе тушения пожара у ствольщика обычно возникает необходимость передвижения по заданной позиции. направляя струю влево, вправо, вверх, вниз, он вынужден постоянно передвигаться вперед, наступать на огонь. Эти действия ствольщика называются маневрированием стволом.

Маневрирование стволом должно обеспечивать:

- тушение огня и необходимую защиту при спасании людей, эвакуации животных, имущества;

- тушение огня в разных плоскостях (перекрытия, пол и т. п.) и направлениях (прямо, вправо, влево);

- тушение очагов огня, обнаруженных при вскрытии или разборке конструкций здания;

- защиту соседних зданий и сооружений.

От правильности выбора позиции ствола, а также от умелого маневрирования стволом во многом зависит успех тушения пожара как по времени, так и по качеству.

Позиция, как правило, указывается ствольщику его командиром. Ствольщик должен ясно представлять себе поставленную перед ним задачу. Чтобы правильно ее выполнить, ему надо знать из каких основных соображений выбирается та или иная позиция. Последнее также важно и потому, что командир часто не имеет возможности постоянно находиться около ствольщика.

При определении позиции стволов командир, прежде всего, останавливает направление, куда огонь главным образом распространяется или может распространиться, и в этом решающем направлении сосредоточивает основные силы и средства.

Учитывая, что огонь распространяется во все стороны (в одни - слабее, а в другие - сильнее), наряду с расстановкой основного количества стволов на решающем направлении производится расстановка стволов также и на других направлениях, обеспечивающих окружение огня как на площади, охваченной огнем, так и над и под ней (если пожар в одном этаже здания).

Когда огонь будет окружен со всех сторон, задача состоит в том, чтобы приостановить распространение (т. е. локализовать пожар), а затем ликвидировать его.

Этими общими принципами можно руководствоваться при тушении пожара на каждом отдельном участке, на каждой позиции ствола.

Таким образом, ствольщик, получив указание от своего командира о занятии позиции, далее по собственной инициативе (в пределах порученной ему позиции) должен принять меры к ликвидации горения в первую очередь в тех местах, где огонь интенсивнее всего распространяется или может вызвать взрыв, а затем маневрируя стволом приостановить распространение огня (локализовать пожар на позиции) и ликвидировать горение в пределах позиции.

Определяя задачу ствольщика, командир дает общие указания, которые сводятся к следующему:

- ликвидация очагов горения;

-защита от возгорания деревянных конструкций;

-охлаждение производственной аппаратуры резервуаров «ЛВЖ» и «ГЖ», баллонов с газами, металлических конструкций и т.д.;

- защита бойцов, работающих в сфере действия высоких температур;

- проведение работ по спасению людей и эвакуации животных и имущества;

- разборка конструкций и т. д.

Перед ствольщиком может быть поставлена одна или несколько задач.

Получив от командира задание, и точно уяснив его себе, ствольщик занимает позицию

При этом он обязан:

- подойти к месту горения как можно ближе и по возможности быть с ним на одном уровне или несколько выше;

- обеспечить себе возможность маневрирования стволом;

- обеспечить безопасность работы со стволом и возможность отхода, если создастся опасность для жизни;

- обеспечить связь с командиром, а также со ствольщиками с соседних позиций.

Ствольщик должен установить на своей позиции:

- что именно горит;

- в каком направлении огонь распространяется или может распространиться;

- чему может угрожать огонь;

- какие материалы, вещества, оборудование, аппараты и т.п. имеются на позиции;

- можно ли ожидать взрыва, обрушений и т.д.;

- нужна ли помощь топорников по разборке конструкций, при достижении очагов огня;

- не угрожает ли огонь людям.

Выяснив все эти вопросы, насколько позволит обстановка на пожаре, ствольщик должен решить: какой струей ликвидировать горение (если об этом не было указания командира); куда в первую очередь направить струю, где пресечь распространение огня; что необходимо в первую очередь защитить от огня и какими маневрами ствола обеспечить быстрейшую локализацию и ликвидацию пожара. Обо всем, что происходит на позиции ствола, ствольщик должен докладывать командиру.

После того как занята позиция и подготовлен необходимый запас рукавов для продвижения со стволом вперед, ствольщик докладывает командиру о готовности ствола к действию и возможности подачи воды (пены) от насоса.

Дальнейшая задача ствольщика заключается в том, чтобы на порученной ему позиции пожар был потушен возможно быстрее и с наименьшей затратой огнегасительных средств (воды, пены и т. д.). Успех зависит теперь, главным образом, от степени мастерства и энергичности действий ствольщика.

Существует ряд общепринятых правил, проверенных на практике. Эти правила ствольщику следует помнить при работе со стволом.

- Чтобы обеспечить лучшее попадание струи воды (или пены) на горящие предметы (конструкции, материалы), надо подойти к ним как можно ближе и занять позицию па уровне или выше очага горения. Близкий подход к очагу горения необходим также с целью лучшего использования силы струи. Надо учитывать, что первая половина струи наиболее сильная.

- Подавать воду следует только на видимые горящие конструкции и предметы, а не по дыму. Подача струи по дыму не приведет к тушению огня, а вызовет только нецелесообразное, а иногда и вредное расходование воды.

- Действовать струей нужно навстречу наибольшего распространения огня и одновременно маневрировать струей так, чтобы ограничить распространение его во все другие стороны.

- Продвигаться вперед со стволом необходимо возможно быстрее, но не оставляя по пути продвижения огонь непотушенным. Продвигаясь вперед, надо тушить огонь, направляя струю в места, где горение наиболее сильное.

- При продвижении вперед со стволом нельзя подвергать рукав порче (обгоранию ткани, проколам, действию кислот или едких веществ). С этой целью необходимо тщательно потушить огонь там, где будет проходить рукавная линия, не тянуть рукава через участки, где имеются разнообразные конструкции с торчащими гвоздями или какими-либо острыми металлическими поверхности.

- Направлять струю нужно не на языки пламени, а непосредственно на горящие предметы (конструкции, материалы) – в места наиболее сильного горения.

- При ликвидации горения на вертикальных плоскостях (стенах, перегородках, опорах) струю следует направлять сверху вниз так, чтобы вода, стекающая сверху, способствовала тушению огня внизу.

- При ликвидации горения на поверхности горизонтальных конструкций на разных плоскостях (пола и потолка одного этажа) струю воды следует в первую очередь направлять вверх (в данном случае на потолок), чтобы приостановить распространение огня в вышележащие этажи, обезопасить себя от падения конструкций потолка, при обгорании их, и использовать стекающую сверху воду для тушения огня на поверхности пола.

- Направлять струю необходимо навстречу распространению огня и в первую очередь на те части конструкции, сгорание или изменение прочности которых при нагреве может вызвать обрушение всей конструкции или части сооружения.

- При пожарах в скрытых конструкциях (в пустотелых перегородках, в пустотах перекрытий и покрытий, в междупольных пространствах и т.д.) ликвидация горения производится с одновременной разборкой конструкций.

- Ликвидацию горения в вертикальных пустотелых конструкциях, вентиляционных каналах и пустотелых покрытиях нужно производить сверху. При горизонтальных пустотелых конструкциях ( например, в междупольных пространствах) струю направляют навстречу огню с той стороны, куда он может распространиться в первую очередь, со стороны наибольшего протяжения пустот.

- при наличии в конструкциях (перекрытиях, опорах, лестницах и пр.) металлических деталей (балок, колонн, ферм) нужно обращать особое внимание на необходимость защиты их струями воды во избежание разрушения.

Если до того, как поданы струи воды на место пожара, металлические детали конструкции здания, а также бетонные, железобетонные и кирпичные своды покрытий оказались сильно нагретыми, их нужно охлаждать постепенно, так как быстрое охлаждение может вызвать деформацию или обрушение конструкции.

Распознать степень нагрева металлических или других конструкций можно путем кратковременного направления на них струй воды. При сильном нагреве соприкосновение воды с металлической конструкцией вызывает бурное парообразование.

В тех случаях, когда, на позиции ствола в перекрытиях или стенах имеются проемы или отверстия (двери, окна, люки, отверстия для прохода валов и т. д.) их надо защищать струей, маневрируя ею так, чтобы огонь не мог распространиться через эти проемы и отверстия в другие помещения как по горизонтали, так и по вертикали.

Если на позиции ствола обнаружилась опасность обрушения конструкций (например, перекрытий), ствольщик должен немедленно доложить об этом командиру, а при явной угрозе обрушения переменить место работал со стволом. Наиболее безопасными с точки зрения обрушения являются дверные и оконные проемы в капитальных стенах, площадки лестничных клеток, зоны, а также противопожарные стены (при позиции на крыше).

При работе со стволом, предназначенным для защиты от огня расположенных по соседству помещений и отдельных частей здания, струю нужно направлять на те из них, которым угрожает наибольшая опасность, и в первую очередь, на верхние их части.

При вскрытии или разборке конструкций, спасении людей и эвакуации имущества следует струей ограждать людей, занятых на этих работах, от действия высокой температуры и огня.

В случае необходимости нарастить рукавную линию у ствола для продвижения с ним вперед, надо остановить работу насоса или снизить давление, затем вблизи ствола сделать залом рукава, отомкнуть ствол и нарастить рукав. При работе нескольких стволов через разветвление, наращивать рукава у одного из стволов можно, не останавливая насоса, не снижая давления, а перекрыв соответствующий вентиль на разветвлении.

При перемене позиции действующего ствола нужно переводить ствол опущенным вниз или перекрыть его.

При работе на крутых крышах, на больших высотах и на приставных лестницах необходимо надежно закрепляться самому и закреплять рукавную линию.

Нельзя прикасаться самому и направлять струю воды (пены) на электропровода и электроустановки, находящиеся под напряжением.

При наличии хрупкой или стеклянной тары тушение огня следует производить не компактной, а распыленной струей.

При защите от огня резервуаров с легко воспламеняющимися жидкостями, баллонов со сжатыми газами нужно равномерно охлаждать нагревающиеся поверхности резервуаров (баллонов).

Наиболее сильное охлаждение должно быть в местах, куда подается пена. Это делается для того, чтобы уменьшить разложение пены от действия температуры нагретых стенок резервуара.

При одновременной работе пенных и водяных стволов не рекомендуется направлять струю воды в места подачи пены.

Если при работе в условиях низких температур необходимо временно прекратить подачу воды, надо, не перекрывая ствола, вывести последний наружу в такое место, чтобы струя не попадала на пожарно-техническое вооружение или на соседние здания; при работе со стволами на крыше нельзя обливать водой поверхность крыши во избежание ее обледенения. Если крыша обледенеет, это затруднит продвижение по ней личного состава пожарных подразделений и может привести к несчастным случаям.

При работе с пенным стволом необходимо:

- при тушении пожара в емкости с нефтепродуктами подавать струю только после выхода из ствола хорошей пены;

- подавать пену на горящую поверхность жидкости так, чтобы пена не зарывалась в толщу жидкости;

- направлять пену в одну точку, чтобы она, расплываясь, постепенно покрывала всю горящую поверхность жидкости;

- при тушении пеной пожара твердых материалов маневрировать стволом так, чтобы вся горящая поверхность была покрыта слоем пены.

Следует постоянно помнить, что вода обладает не только огнеспасительными свойствами. Она способна причинить ущерб несгоревшим частям здания, имуществу и т.п. Поэтому вода должна применяться только в том количестве, которое действительно необходимо для тушения огня.

Чтобы при тушении любого пожара (особенно пожара внутри здания) проливалось как можно меньше воды, ствольщикам следует выполнять следующее:

внутри зданий прокладывать, как правило, прорезиненные рукава и подавать стволы с насадками малого диаметра;

немедленно докладывать командиру о необходимости замены ствола РС – 50 стволом РС – 56 или стволом от насоса высокого давления;

применять, где возможно и целесообразно, перекрывные стволы и стволы с водораспылителями;

если нет надобности в стволе, быстро прекращать действие водяных струй путем перекрывания ствола (если перекрывающее устройство на нем имеется) или вывода струи наружу через ближайший дверной, оконный или иной проем;

прекращение струи с перекрыванием ствола необходимо также и тогда, когда ствольщик перестает видеть очаг огня.

Решающим обстоятельством, которое позволяет сократить расходование воды, является умение ствольщиков работать со стволами. Чем квалифицированнее ствольщики, тем меньше требуется времени и средств на ликвидацию пожара, тем с меньшими убытками от огня и воды будет ликвидирован пожар.

Если на пожаре подается не один, а несколько стволов, очень важно правильное взаимодействие ствольщиков.

Для успешного тушения пожара ствольщикам полезно знать не только свою непосредственную задачу, но и задачи, поставленные перед ствольщиками соседних позиций. Это необходимо для того, чтобы путем тесного взаимодействия нескольких стволов огонь был быстро окружен, и для него была исключена возможность распространения, особенно между позициями смежных стволов.

Взаимная поддержка ствольщиков, работающих по соседству друг с другом, очень важна также тогда, когда на одной из позиций создается тяжелое положение (угроза прорыва и дальнейшего распространения огня), а одного ствола на данном участке явно недостаточно. В таких случаях на помощь может прийти ствольщик соседней позиции. Однако, перенос струи или перевод ствола на поддержку соседней позиции может быть произведен только по указанию командира. И лишь в случае явной угрозы для соседнего ствольщика боец решает такие вопросы самостоятельно, но одновременно он не должен ослаблять работу на своей позиции.

Подствольщнк — ближайший помощник ствольщика. В его обязанность входит помогать ствольщику в прокладке рукавов, в достижении позиции ствола, подменять ствольщика в случаях продолжительной его работы со стволом или работы в тяжелых условиях, а также в других случаях.

В обязанность пожарного, выполняющего обязанности подствольщика, входит также при высоком давлении в линии помогать ствольщику работать со стволом; закреплять рукавную линию при подъеме ее на высоту; обеспечивать позицию ствола необходимым запасом рукавов; осуществлять временную починку рабочей линии; осуществлять связь ствольщика с командиром,соседними ствольщиками, бойцом, работающим на разветвлении, или шофером на пожарном автомобиле (мотопомпе); наблюдать за конструкциями в пределах позиции ствола и производить работы по вскрытию и разборке конструкций на позиции.

Подствольщик должен обладать знаниями, иметь практический опыт и навыки, как и ствольщик.

От слаженности совместной работы ствольщика с подствольщиком зависит успех ликвидации горения на пожаре.

Оставление ствольщиком позиции ствола допускается, как правило, только с разрешения или ПО распоряжению непосредственного или вышестоящего командира. Исключением из этого правила являются случаи, когда жизни ствольщика угрожает явная опасность вследствие обрушений, отравления ядовитыми газами или парами и т. д. В таких случаях ствольщик, оставив позицию ствола, обязан без промедления доложить об этом своему командиру.

Перемена позиции (а не маневрирование) ствола допустима только по разрешению командира. Однако, когда командира поблизости нет и с ним нельзя связаться, ствольщик может принять самостоятельное решение о перемене позиции ствола, если он совершенно уверен в том, что это необходимо. Например, это следует делать для оказания помощи людям, нуждающимся в спасении; или в случае неожиданного распространении огня на участок, где отсутствие струи может осложнить обстановку пожара.

О всяком изменении позиции ствола и о соображениях, которыми при этом ствольщик руководствовался, необходимо по возможности быстрее докладывать командиру.

Прежде чем менять позицию ствола по собственной инициативе, ствольщик должен всесторонне обдумать создавшееся положение и только после этого принять соответствующее решение, всегда помня, что необоснованное изменение позиции ствола может лишь осложнить обстановку.

Особенности действий ствольщиков в различных условиях

на пожаре

В ночное время. Работа ствольщиков в ночное время осложняется плохой видимостью. Продвигаясь на позицию ствола по затемненным помещениям, надо соблюдать те же правила, что и при выходе на позицию ствола в условиях сильного задымления, о чем было сказано выше.

В ночное время ствольщикам самим трудно ориентироваться в обстановке. Поэтому для успешного продвижения на позицию и для работы со стволом они должны постараться получить необходимые сведения от лиц, производящих разведку пожара, и в первую очередь, от командиров, направляющих их на позицию.

Личному составу, работающему на промышленных предприятиях, надо заранее хорошо изучить расположение производственных цехов, чтобы лучше ориентироваться в темное время суток и в местах недостаточно освещенных.

При сильном ветре. При сильном ветре пожар распространяется главным образом по направлению ветра. Это может осложнить тушение огня в чердачных помещениях, а также на новостройках. При сильном ветре, незащищенных проемах, большом количестве отверстий в перекрытиях, перегородках и стенах огонь может быстро распространиться в разных направлениях, а пожар — принять большие размеры. Выбор позиции и направления струи в этих условиях производится по ветру, т. е. навстречу наиболее вероятным путям распространения огня.

При сильном ветре действовать стволом нужно исключительно маневренно и быстро защищать струями воды находящиеся под ветром здания, сооружения и материалы. Это важно для того, чтобы предупредить, распространение огня на соседние участки, находящиеся под ветром. Все очаги горения должны тщательно ликвидироваться, во избежание их раздувания.

При работе по время сильного ветра на крыше и других высотах ствольщик должен надежно закрепить себя.

При сильных морозах. При работе во время сильных морозов ствольщики должны помнить о возможности быстрого замерзания воды в рукавах и обледенения лестниц и конструкций здания. Поэтому при сильных морозах, подачу воды по рукавам нельзя прекращать даже тогда, когда она временно не нужна на позиции. В этом случае ствольщик обязан вывести струю через оконный проем, но так, чтобы не лить воду на проложенные снаружи здания линии рукавов, на проезжую часть дорог, на соседние здания и сооружения и т. д.

Струю воды, временно выведенную наружу, следует направлять в такие места, обледенение которых не сможет принести ущерба, не послужит причиной увеличения убытков и не осложнит ход тушения пожара. Во время сильных морозов не следует производить крепления рукавной линии на стационарных и переносных пожарных лестницах и допускать обливания лестниц водой. Обледенение лестниц затруднит передвижение по ним и может послужить причиной падения бойцов и поломки самих лестниц. Нужно быть очень внимательным, чтобы не облить водой бойцов и командиров, работающих на участке ствола.

При работе стволов на крышах не следует лить воду на те участки кровли, которые не подвергаются действию огня и по которым происходит движение работающих на пожаре.

Нужно избегать перемены позиций стволов с прекращением подачи воды, а если необходимо передвижение ствола в пределах данной позиции или переход на другую, ствол следует держать вниз струей. Передвигаться надо осторожно, чтобы не поскользнуться (особенно при работе на крышах).

При наращивании рукавной линии или замене поврежденных рукавов нельзя прекращать подачу воды, а наращивание линии или замену рукавов следует производить, уменьшив давление в линии.

Когда пожар потушен, необходимо, не останавливая работу насоса, но значительно снизив давление, разомкнуть ствол с рукавом; начиная от ствола, вылить из рукавов воду и постараться скатать их прежде, чем они обледенеют. Чтобы ускорить уборку рукавов, командир в помощь ствольщикам может назначить дополнительное количество бойцов.

При тушении пожаров нефтепродуктов. Для тушения легковоспламеняющихся жидкостей применяется химическая и воздушно-механическая пена. Для тушения горючих жидкостей (мазута, масел) могут применяться водяные распыленные струи.

При горении нефтепродуктов в резервуарах важной задачей является охлаждение горящих и соседних с ними резервуаров.

При охлаждении горящих резервуаров струю в основном надо направлять выше уровня жидкости, где стенки резервуара разогреваются наиболее сильно. Границы наибольшего нагрева стенок можно определить, подавая водяную струю на наружную поверхность резервуара. Выше границы наибольшего нагрева вода будет кипеть, а ниже – кипения не будет, т.е. не будет и пенообразования. Кроме этого, охлаждение стенок горящего резервуара струей воды должно быть особенно интенсивным в местах, куда подается пена. Это улучшит эффективность тушения пеной.

Охлаждение стенок соседних резервуаров нужно производить со стороны горящего резервуара, это предупреждает нагревание их от лучистой теплоты и загорания нефтепродукта в этих резервуарах.

Охлаждение соседних резервуаров может производиться распыленными струями, если об этом будет указание руководителя тушения пожара.

Охлаждение горящих и соседних резервуаров должно продолжаться все время и даже после ликвидации горения – до полного охлаждения стенок резервуара и нефтепродуктов в нем.

Пенные стволы для тушения подаются только по указанию командира. При подаче пены должно быть учтено следующее.

Пену следует подавать на внутренние стенки резервуара по возможности, не допуская свободного ее падения на поверхность жидкости. Для тушения подается только пена хорошего качества. При наличии ветра пену подают с наветренной стороны.

Если спустя 2—3 минуты после подачи пены в резервуар не будет заметного снижения интенсивности горения около пенослива, то струю отводят от резервуара и проверяют качество пены. Отсутствие заметного снижения интенсивности горения может быть также и из-за плохого охлаждения стенок резервуара в местах, подачи пены.

При пожаре в тарном хранилище водяные струи подаются для охлаждения бочек. Разлившиеся нефтепродукты тушат пеной или распыленной струей воды.

Когда поверхность горящего нефтепродукта находится ниже, чем стоит ствольщик, пенную струю надо направлять так, чтобы она не зарывалась в толщу жидкости.

При горении нефтепродуктов в железнодорожных цистернах и горизонтально расположенных резервуарах их можно потушить, закрыв горловины крышкой и обильно охлаждая стенки с помощью распыленной струи.

Тушение горючих жидкостей (мазута, масла с успехом производится водяными распыленными струями. Надо начинать с одного края площади, охваченной огнем (желательно с наветренной стороны), и, маневрируя струей влево и вправо по горизонтали, постепенно (по мере тушения огня) переводить струю вслед огню, прижимая ее параллельно зеркалу горючей жидкости.

Одновременно с тушением горючих жидкостей распыленной струей обязательно организуется защита водяными струями соседних резервуаров, в которых горение не происходит.

Охлаждение этих резервуаров производится со стороны пожара.

В случаях, когда на месте пожара имеются баллоны с газами и аппаратура под давлением. Сильный нагрев баллонов, наполненных газом, всегда опасен, а тем более нагрев их до температуры, образующейся при пожарах. При нагреве баллонов давление в них возрастает выше того, на что рассчитана прочность их стенок, в результате этого происходит взрыв. Взрыв баллонов может вызвать сильные разрушения, а при горючих газах интенсивное распространение огня. Для газов, которые при обычной температуре имеют давление в 150 атм (кислород, водород и др.) и стенки баллонов которых испытываются на прочность в 225 атм, температура в 175° С является такой, при которой надо ожидать взрыва. Между тем такая температура при пожаре может образоваться очень быстро.

Вот почему, обнаружив на позиции ствола баллоны с газами (независимо с какими), ствольщик обязан немедленно направить струю воды на баллоны для охлаждения их. Маневрировать струей надо таким образом, чтобы не допустить приближения огня к баллонам. О наличии баллонов надо немедленно сообщить кому-либо из командиров, чтобы они приняли меры для удаления баллонов с места пожара. Пока баллоны не будут удалены, нужно непрерывно охлаждать их и быстро ликвидировать огонь вблизи них. Позицию ствола в таких случаях следует выбирать за каким-либо прикрытием (колонной, станком и т. д.). Это необходимо для того, чтобы защитить себя от осколков или вз