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: основы тушения пожаров. Теребнев В.В., Подгрушный А.В. (под общей редакцией Верзилина М.М.). Москва, 2009

10.05.201508:47

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

Просмотров 1522

 



Теребнев В. В., Подгрушный А. В.

Под общей редакцией М. М. Верзилина

Пожарная тактика

Основы тушения пожаров

Допущено Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихий­ ных бедствий в качестве учебного пособия для курсантов и слушателей

Москва, 2009

Кодекс чести пожарного

Каждая профессиональная общность имеет свой негласный свод нрав­ ственных законов



Теребнев В. В., Подгрушный А. В.

Под общей редакцией М. М. Верзилина

Пожарная тактика

Основы тушения пожаров

Допущено Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихий­ ных бедствий в качестве учебного пособия для курсантов и слушателей

Москва, 2009

Кодекс чести пожарного

Каждая профессиональная общность имеет свой негласный свод нрав­ ственных законов, свои этические нормы. Пожарные - не исключение. По­ этому, думается, небезынтересно будет познакомиться со взглядом на про­ фессию ветерана.

Слово Эдуарду Лунду - одному из опытнейших специалистов пожар­ ного дела. Многие годы он работал брандмайором городов Одессы, Москвы. Известен и как ученый, преподаватель. В конце 1920 года он написал своего рода профессиональное завещание.

Передаю вам выношенные мною мысли и убеждения по пожарной ра­

боте:

Если ты не любишь бесконечно до самоотвержения пожарного дела,

перестань в нем работать. Ты не только никогда не станешь хорошим пожар­ ным. но будешь мешать другим и дискредитировать самое хорошее, чистое и возвышенное дело...

Помни, что цель пожарного — помочь тем, кто сделался жертвой пожара.

Не рискуй ни своей, ни чужой жизнью без крайней необходимости, беспрекословно жертвуй собой и увлекай за собой товарищей, когда надо спасать чужую жизнь.

Никогда на пожаре не посылай пожарных-товарищей в такое место, куда ты сам пройти не можешь, и ты заслужишь их уважение и быстрое бес­ прекословное повиновение, даже в виду смертельной опасности.

В начале пожара сделай над собой величайшее усилие, чтобы быть невозмутимо хладнокровным. Отдай себе отчет в том, что горит, где и как горит, и тогда только — ясно и определенно укажи каждому его задачу при тушении. В поставленной своему подчиненному задаче предоставь ему ини­ циативу и свободу действий.

Без экстренной, нетерпящей отлагательства надобности не делай выговоров и замечаний при посторонней публике; тем усерднее ошибки надо исправлять дома, среди пожарной семьи, как на учении, так и в собраниях.

При работе на пожаре должны быть забыты все личные счеты как у пожарных между собой, так и между пожарными и погорельцами.

Часто на пожаре первый прибывший начальник не вызывает других частей из желания справиться со значительным пожаром своей частью из ложного самолюбия и профессиональной гордости. Надо при этом твердо помнить, что лучше иметь на пожаре лишнюю часть, чем запустить пожар, не справившись с ним.

Погорельцы часто до того теряются на пожаре, что забывают даже детей в огне, не говоря уже о ценностях. Пожарный должен напомнить об этом, задавая им соответствующие вопросы.

На учении следует учить только тому, что необходимо делать на пожаре, и только так, как это делается на пожаре, не вводя никаких фокусов и не налегая на показную сторону дела. Венец, пожарного ученья и лучшее средство добиться полного внимания к преподаваемому, полного понимания между командным составом и пожарными и абсолютной тишины при рабо­ те — это немое ученье.

На учении объясняй каждому, что от его неумелого или медленно­ го исполнения порученного ему на пожаре дела может зависеть жизнь и здо­ ровье погорельцев, и пусть он вообразит при этом, что погорельцы — его мать, сестра или ребенок... Внушай, что мелочей в пожарном деле не сущест­ вует.

Пожарная работа - на три четверти работа физическая, и как всякая физическая работа может быть доведена до желательного совершенства лишь частыми и умелыми упражнения ми. Следует развивать в пожарных спортив­ ное стремление к усовершенствованию каждого движения и чувство корпо­ ративной гордости при выполнении приемов с пожарными снаряда ми, при­ способлениями и маши нами.

Каждый пожарный должен отлично уметь пользоваться всеми сна­ рядами в команде. Штурмовки требуют особого навыка, силы и ловкости, а механизмы - технического образования.

Командному составу следует всеми мерами развивать среди по­ жарных дух товарищества и взаимной выручки, как в опасности, так и в ра­ боте, внося в это дело полное самопожертвование. Всегдашним девизом по­ жарного должно быть: один за всех и все за одного.

Будь неумолимо строг к себе и снисходителен к слабостям подчи­ ненных и товарищей. Помни, что совершенных людей на свете нет, и не ошибается лишь тот, кто ничего не делает. Но снисходительностью не смей нарушать исполнения пожарного долга.

Никогда не упускай случая похвалить за хорошее исполнение сво­ его долга и подчеркнуть хороший поступок своего товарища.

Всеми силами и средствами поддерживай и развивай у каждого подчиненного и товарища-пожарного - сознательность, любовь к делу и че­ ловеческое достоинство.

Плохой тот пожарный, который не надеется стать начальником. Но не всякий может им быть, за неимением необходимых к тому дарований: то есть служебного такта, выдержки, способности быстро ориентироваться и принимать верные решения, способности спокойно, определенно и коротко формулировать свои приказания, даже в виду грозящей ему; опасности, спо­ собности организовать и систематически поддерживать порядок, тесные то­ варищеские отношения и любовь к делу в пожарной команде.

Наука и техника с головокружительной быстротой идут вперед, увеличивая в обиходе человека число мест применения огня в такой разнооб­ разной форме по физическому и химическому составу приборов и веществ.

что пожарному, особенно его ответственным руководителям, необходимо постоянно и прилежно учиться.

При введении усовершенствований в пожарной команде надо стро­ го сообразоваться с местными условиями, а не слепо придерживаться правил и образцов.

К великому сожалению, существует рознь между добровольцами и профессионалами-пожарными. Вам, молодые, надо всеми средствами ста­ раться исправить это зло. И у тех, и у других одна цель - предупреждать и тушить пожар. Один общий враг - красный петух. У них существуют различ­ ные формы организации, но должны быть одинаковые: обмундирование, сна­ ряжение и пожарный инвентарь. Одинаковые приемы тушения и одинаковая совместная дружная победа над красным петухом... Общие съезды и собра­ ния, общие клубы и читальни, общие курсы и общий журнал - вот лучшие средства к сближению и товарищеской Дружбе.

В очень небольшом числе пожарных команд обращено должное внимание на составление годовых отчетов, особенно на их литературную сторону. Надо на эти отчеты смотреть, как на исторические документы, по которым со временем будет писаться история пожарного дела, как в данной местности, так и для всего государства.

Делу время, но и утехе - час. Как правлению у добровольцев, так и начальнику у профессионалов, следует заботиться, чтобы пожарные и их се­ мьи не только работали, но и время от времени веселились. Устройство до­ машних спектаклей, любительских оркестров, певческих хоров, танцеваль­ ных вечеров, лекций — рекомендую самым горячим образом и всегда все это по возможности устраивать добровольцам и профессионалам совместно.

Умирая, я вижу, что не достиг и сотой доли того, что хотелось сде­ лать... Я сделал, что мог... Сделайте вы, молодые, сильные духом, телом и любовью к нашему делу - больше и лучше.

Эдуард ЛУНД. 28 октября 1920 года.

Введение

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

Из сказанного следует;

число опасностей не снижается и роль специально выделенной служ­ бы - пожарной охраны в жизни общества и обеспечении безопасности жизне­ деятельности человека велика;

для снижения пожарной опасности любого объекта следует прини­ мать максимум профилактических, конструктивно-технологических, органи­ зационных и других мер направленных на недопущение возникновения по­ жара;

на случай, если пожар все-таки возникнет, необходимо предусматри­ вать 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 выполне­ ния 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 яв­ лений. одни из которых более или менее просты и понятны, другие - чрезвы­ чайно сложны. Одни из этих явлений постоянны или обязательны на каждом пожаре, т. е. присущи всем пожарам, другие - возникают только на некото­ рых. Однако для всех пожаров можно выделить характерные признаки и яв­ ления:

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

на пожаре обязателен массообмен (точнее, газообмен), осуществляе­ мый по механизму конвективных газовых потоков, обеспечивающих приток свежего воздуха (кислорода) в зону горения и отвод продуктов горения из нее (CO2, Н2O 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 проч­ ности 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 взаимообу­ словлены. Другие явления встречаются лишь на некоторых видах пожаров. К ним относятся: выделение продуктов неполного сгорания и токсичных про­ дуктов разложения горючих веществ; задымление; деформация или обруше­ ние конструкций; разрыв стенок резервуаров со сжатыми газами: взрыв сосу­ дов и резервуаров с горючими газами; повреждение коммуникационных сис­ тем (электросиловых, связи, водоснабжения и др.); выброс горючих жидко­ стей, горение на задвижках и т.п.

Эти "вторичные" явления чрезвычайно важны, особенно с точки зре­ ния предупреждения пожаров, тактики тушения и организации боевой рабо­ ты на пожаре. Они определяют обстановку на пожаре и ее особенности. Не­ которые из них, такие как дымообразование, задымление, вскипание и вы­ брос горючих жидкостей, температурные деформации и другие, кратко рас­ смотрены в данной книге.

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

Взрыв есть не что иное, как выделение относительно большого коли­ чества энергии в конечном (ограниченном) объеме за сравнительно короткий промежуток времени. Под взрывом в данном случае подразумевается про­ цесс 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 на­ гревание 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 индустри­ альные методы строительства привели к созданию огромных производствен­ ных помещений, высотное строительство достигло отметок 400м и более, глубоко заложенные станции метро достигли глубины 100 и более метров.

С одной, стороны, повысилась огнестойкость зданий. Усовершенство­ вались и стали более безопасными системы освещения, отопления, вентиля­ ции 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 лиф­ товыми 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 разви­ тия. С развитием химической промышленности и технологии производства синтетических полимерных материалов широкое применение для отделки зданий нашли новые конструкционные и декоративно-отделочные материа­ лы. Они легки, технологичны, красивы, высокопрочны, долговечны и эконо­ мически более выгодны. Многие из них - это горючие материалы, обладаю­ щие токсичными свойствами и большой дымообразующей способностью. Воспламенение таких материалов способствует заполнению помещений про­ дуктами 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 эффектив­ ного прекращения горения.

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

В последние годы значительно повысилась взрывная и пожарная опас­ ность 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, по­ листирола, синтетических волокон обращаются сотни тонн горючих веществ, находящихся в особо пожароопасном состоянии. Многие новые виды синте­ тических материалов в процессе их производства на крупнотоннажных про­ изводствах находятся в состоянии повышенной пожарной опасности. Добы­ ча, хранение и транспортировка горючих жидкостей и газов возросли до не­ бывалых ранее масштабов. Появилось много новых высокопроизводитель­ ных, но пожаро- и взрывоопасных методов технологической обработки сы­ пучих горючих материалов, обрабатываемых в "кипящем слое", когда они находятся во взвешенном состоянии в интенсивных восходящих потоках го­ рячего воздуха или смеси газов с воздухом. Возникли промышленные объек­ ты, где площадь цеха под одной крышей измеряется десятками тысяч квад­

ратных метров, объемы помещений - сотни тысяч кубометров, площадь по­ крытий, выполненных из горючих материалов,- сотни тысяч квадратных мет­ ров. Характер развития пожаров на этих объектах будет существенно отли­ чаться от пожаров на обычных промышленных предприятиях. Современный промышленный объект требует новых, более эффективных приемов и спосо­ бов тактико-технических действий на пожарах Приемы и способы ликвида­ ции горения на современных пожароопасных объектах значительно усовер­ шенствованы. 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 ме­ таллорганических соединений, гидридов бора и алюминия, или сложный по­ жар 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 наибо­ лее целесообразные способы и приемы тактико-технических действий под­ разделений, данное учебное издание, вместе с тем, не дает готовых решений для каждой конкретной обстановки, складывающейся на пожаре. Она содер­ жит главные, наиболее важные и обобщенные положения и правила, следуя которым руководитель тушения пожара (РТП) принимает обоснованное управленческое решение, соответствующее конкретным условиям оператив­ но-тактической обстановки.

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 духов­ ной 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 ле­ жит нестационарные (изменяющиеся во времени и пространстве) процессы горения, тепло - и массообмена. Пожаром считается неконтролируемое горе­ ние, приводящее к ущербу.

Для специалистов пожарной охраны можно дать развернутое опреде­ ление: “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 воз­ никнут 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:

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

Особенностями горения на пожаре от других видов горения являют­ ся: склонность к самопроизвольному распространению огня до максималь­ ных размеров, сравнительно невысокая степень полноты сгорания, интенсив­ ное выделение дыма, содержащего продукты полного и неполного окисле­ ния.

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 материально­ го ущерба от него, необходимо применять весь накопленный арсенал конст­ руктивных 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 характер­ ных 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 ограж­ дениях и, соответственно, увеличивается площадь вытяжной части. С такой же примерно скоростью снижается уровень объемной доли кислорода, по­ ступающего 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 излучени­ ем.

Независимо от механизма передачи теплоты продолжительность I фа­ зы 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 конструк­ ций, стремительно увеличивается высота факела, значительно уменьшается концентрация кислорода и соответственно увеличивается концентрации ок­ сида 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 тепло­ вой, газовый и лучистый потоки, увеличивается площадь пожара, в том числе и за счет увеличения скорости распространения пожара, круче растет темпе­ ратура в помещении. Этот второй этап длится примерно 5-10 мин. Начинает­

ся 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 распростра­ нения пламени происходит уже не по поверхности твердых горючих мате­ риалов, а дистанционно, через разрывы в пожарной нагрузке, под действием конвективных и лучистых потоков тепла воспламеняются отдельно отстоя­ щие от зоны горения предметы и горючие материалы.

Начинается "объемная фаза" развития пожара и фаза объемного рас­ пространения 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 про­ емов наружу). Скачком изменяется интенсивность газообмена: она резко воз­ растает, интенсифицируется процесс оттока горячих продуктов горения и приток свежего воздуха в зону горения (IV этап пожара). При этом темпера­ тура в помещении может кратковременно несколько снизиться. Но, в соот­ ветствии с изменением условий газообмена, резко возрастают такие парамет­ ры пожара, как полнота сгорания, скорость выгорания и скорость распро­ странения процесса горения. Соответственно резко возрастает удельное и общее тепловыделение на пожаре. Температура, несколько снизившаяся в момент разрушения остекления из-за притока холодного воздуха, резко воз­ растает, достигая 500-600°С. Процесс развития пожара бурно интенсифици­ руется, увеличивается численное значение всех параметров пожара, рассмот­ ренных выше. Площадь пожара, среднеобъемная температура в помещении (800 - 900°C), интенсивность выгорания пожарной нагрузки и степень задым­ ления достигают максимальных величин.

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

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

Толщина обугленного слоя на поверхности горючего материала, со­ ставляющая 5-10 мм, препятствует дальнейшему проникновению тепла вглубь и выходу летучих фракций из горючего материала. Кроме того, наи­ более 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 сниже­ ния 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 по­ нижение 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 продол­ жительное время, пожар догорает и прекращается. В настоящее время боль­ шинство объектов оборудуются автоматическими системами пожарной сиг­ нализации и тушения пожара. Автоматические системы пожарной сигнализа­ ции 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 наиболь­ шей 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: го­ рения, теплового воздействия и задымления.

Зона горения. Зоной горения называется часть пространства, в кото­ ром происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испаре­ ние, разложение) и их горение. Она включает в себя объем паров и газов, ограниченный 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 го­ рения. Иногда зона горения ограничивается конструктивными элементами — стенами здания, стенками резервуаров, аппаратов и т.д. Характерные слу­ чаи 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 рас­ пределения температур в факеле пламени при горении газообразных, жидких и твердых веществ показаны на рис.1.2.

Зоны горения



абв

Рис. 1.1. Зоны горения на пожарах:

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

Зона теплового воздействия. Зоной теплового воздействия называет­ ся 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.).

~1300ºС

~1000ºС

~50ºС

~1250ºС

~300ºС

~800ºС

~50÷250ºС

~700ºС

~1200ºС

~1000ºС

абв

Рис. 1.2. Распределение температур в пламени при горении:

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

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 распро­ странения огня. С распространением зоны горения, границы зоны теплового воздействия расширяются, и этот процесс повторяется непрерывно.

Тепло из фронта горения распространяется в окружающее пространст­ во, 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 теплооб­ мена, и определяется законом Ньютона:

Qк = aк(Tг - T0)F (1.1.)

Где: ак - коэффициент теплообмена, Вт/(м2К); Тг - температура в зоне горения. К; Т0 - температура окружающей среды, К; F - площадь теплообме­ на, 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 · Т4г · F (1.2.)

Где: σ0- коэффициент излучения черного тела, Вт/(м2·К4); ε - степень черноты тела; T4г - 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 интенсив­ ность излучения, поскольку является хорошей поглощающей средой. На­ правления передачи тепла в зоне теплового воздействия на открытых и внут­ ренних пожарах также различны.

На открытых пожарах верхняя часть зоны теплового воздействия энер­ гетически более мощная, поскольку конвективные токи и излучение совпа­ дают 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 из­ лучение 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 явля­ ется зона горения, а дальняя определяется по двум показателям: или по тер­

модинамической температуре в данной точке пространства или по интенсив­ ности 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 пребы­ вание людей и выполнение ими активных тактико-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 вре­ мени, 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 внут­ ренних пожаров в зданиях при средней интенсивности их развития, при со­ временном вооружении участника тушения пожара (например, стволом тон­ кораспыленной воды, с раствором смачивателя или загустителя) это время условно можно принять равным 15 сек. Тогда, по экспериментальным дан­ ным, за дальнюю границу зоны теплового воздействия можно условно при­ нять интенсивность лучистого потока примерно 3500 Вт/ м2.

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

Таблица 1.1.

Высота штабелей, м. ширина 14 м Макси­ мальная высота пламени, м Макси­ мальная температу­ ра пламени,

ºС Интенсивность излучения пламени, Вт/м2, на расстоянии

10м 15м 20 м 25 м

6 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 защи­ щенных специальными средствами от лучистой энергии пожара, составляет 27-30 м. При тех же размерах штабеля, но с другим коэффициентом поверх­ ности 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 расстоя­ ние при пожарах штабелей древесины может быть определено по эмпириче­ ской формуле:

Lбез = 1,6Н (1.3.)

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

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

9880605484152061210124997

Рис. 1. 3Рис. 1. 4.

Рис. 1.3. Зависимость интенсивности излучения пламени от рас­ стояния при горении штабелей древесины различной высоты:

1- h = 5 м; 2 - h = 6 м; 3 - h = 8 м; 4 - h = 10 м; 5 - h = 12 м.

Рис. 1.4. Зависимость интенсивности излучения пламени от рас­ стояния до резервуара с горящей жидкостью, где D - диаметр 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 концентра­ циях, создающих угрозу жизни и здоровью людей или затрудняющих дейст­ вия 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 пред­ ставляет 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 по­ жарах. 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 опре­ делений дыма.

Сочетание сильной задымленности и токсичности представляет наи­ большую угрозу тем. кто находится в здании, охваченном пожаром. Стати­ стические данные позволяют сделать вывод о том, что более 50% всех смер­ тельных исходов при пожарах можно отнести за счет того, что люди находи­ лись 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 3 м (содержание твер­ дых частичек углерода 1,5г/м3) - дым оптически плотный: до 6 м (0,6-1,5г/м3 твердых частичек углерода) - дым средней плотности; до 12 м (0,1-0,6г/м3 твердых частичек углерода) - дым оптически слабый. За небольшими исклю­ чениями, 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 те­ чение 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 ки­ слорода и вдыхаемых, горячих газов становится весьма значительными лишь поблизости от пожара.

Традиционно дым, состоящий из микрочастиц, рассматривается от­ дельно от газообразных продуктов сгорания, хотя ясно, что методически по­ ступать таким образом неправомерно.

Дым, состоящий из мелкодисперсных частиц, образуется в результате неполного сгорания. Он образуется как при беспламенном, так и при пламен­ ном горении, хотя характер частиц и формы их образования весьма различ­ ны. Дым при тлении аналогичен тому, который получается, когда любой уг­ леродсодержащий материал нагревается до температур, вызывающих хими­ ческое 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 стремят­ ся в условиях спокойной среды слипаться, образуя мелкие частицы со сред­ ним диаметром, порядка одного микрона, и осаждаются на поверхностях, образуя маслянистый остаток.

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

В условиях полного сгорания горючее превращается в устойчивые га­ зообразные вещества, но это достигается при пламенном диффузионном го­ рении 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 аромати­ ческие углеводородные соединения и полиацетилены, которые являются оча­ гом 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 свобод­ ного горения насыщенные кислородом горючие вещества, такие, как древе­ сина и полиметилметакрилат, образуют существенно меньше дыма, чем угле­ водородные полимеры, такие, как полиэтилен и полистирол. Из пары послед­ них полимеров полистирол производит при горении намного больше дыма, так как летучие вещества, возникающие при распаде этого полимерного со­ единения, состоят в основном из стирола и его олигомеров, которые по при­ роде являются ароматическими соединениями.

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

На открытых пожарах дым, как правило, поднимается выше зоны дей­ ствия 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 раз­ ностей внутренней и внешней температур окружающей среды; б) вы­ талкивающей силы, обусловленной самим пожаром; в) влияния внешнего ветра и движения воздуха; г) системой регулирования воздуха внутри поме­ щения.

Рассмотрим эти факторы:

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

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

В высоких зданиях, содержащих вертикальные пространства (лест­ ничные клетки, шахты лифтов и т.д.), перепады внутренней и наружной тем­ ператур 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.

1478280255508аб

Т0 < ТiТ0 > Тi

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 вте­ кающий поток, который в свою очередь создает восходящее движение внут­ ри 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 возник­ новения пожара, исходное направление дыма может оказаться противопо­ ложным по сравнению с тем, что предлагалось.

Значение эффекта «дымовой трубы» состоит в том, что благодаря его влиянию может возникнуть весьма мощное движение относительно холодно­ го дыма вокруг здания повышенной этажности, причем этим движением за­ дымленный воздух забрасывается в такие области, в которых появление ды­ ма и не предполагалось (рис. 1. 6.). Пожар в нижней части здания повышен­ ной этажности может вызвать весьма быструю задымленность в верхних этажах здания.

б. Давление, непосредственно формируемое пожаром. Пожар в по­ мещении приводит к повышению температур, что в свою очередь создает выталкивающие силы, приводящие к вытеснению раскаленных газов, обра­ зующихся при пожаре, через верхнюю часть всякого вентиляционного про­ ема 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 благопри­ ятных 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.

Тi > Т0

нейтральная плоскость

этаж охваченный огнем



Рис. 1. 6. Влияние эффекта «дымовой трубы» на движение дыма в здании повышенной этажности (Тi > 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 рез­ ко 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 са­ мого здания. Общераспространенным случаем является изолированное одно­ этажное сооружение, например торговый центр, связанный с многоэтажной башней - административным корпусом. Картина распределения ветра вокруг здания такой особой геометрии может быть исключительно сложной и рас­ пределение 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 венти­ ляцию 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 на­ правлениях ветра существует вероятность возникновения относительно вы­ сокого давления поблизости от дымового люка, то в таком случае примене­ ние 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 воз­ духа (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, обу­ словленные эффектом «дымовой трубы» в многоэтажных зданиях. Но, с дру­ гой стороны, указанное выше обстоятельство может способствовать распро­ странению 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 систе­ мы при срабатывании дымовых пожарных извещателей, в случае, если воз­ никнет пожар в той части здания, которая оснащена системой ОВКВ. Воз­ можно и альтернативное решение проблемы за счет другого уровня совер­ шенства 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 мест­ ный 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 дви­ жению и вызовет разворот слоя дыма и его утолщение, ограниченное потол­ ком и стенами помещения. Скорость нарастания толщины слоя дыма частич­ но будет зависеть от скорости горения, но, главным образом, от объема воз­ духа, который поступает в факел пожара.

Обычно при вынужденной эвакуации все двери по направлению дви­ жения 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, обес­ печивающей незадымляемость путей эвакуации. Даже при открытых про­ емах, 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 ис­ ключением 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 лю­ дей без специальных средств защиты. Противодымная защита обеспечивает:

подпор воздуха в защищаемом от дыма и токсичных продуктов сго­ рания 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 ко­ ридора) достигается расслоением нагретых продуктов сгорания, которые поднимаются вверх, и поступающего холодного воздуха, занимающего про­ странство 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 сис­ теме естественной вентиляции из-за разрежения, создаваемого системой ды­ моудаления из коридора, что является положительным фактором, т.к. исклю­ чается задымление верхних этажей до вскрытия оконного остекления.

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 го­ рения.

Площадь пожара - Sп [м2]. Площадью пожара называется плошадь 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 нахо­ дится как сумма площадей пожара всех этажей. В большинстве случаев поль­

зуются проекцией зоны горения на горизонтальную плоскость, сравнительно редко на вертикальную, например, при пожаре на газовом фонтане, при по­ жаре в высокостелажном складе, при горении одиночной конструкции не­ большой толщины, расположенной вертикально, например, перегородки, декорации и т.п. Плошадь пожара является одним из основных параметров пожара, особенно важным при оценке его размеров, при выборе способа лик­

видации горения, при определении особенностей тактики его тушения и рас­ чете количества сил и средств, необходимых для его локализации и ликвида­ ции.

а

б

в



Рис. 1. 7. Площадь пожара:

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

Температура пожара - Тп [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 разви­ тия пожара и возникновения многих сопровождающих его явлений. Это теп­ ло вызывает нагрев окружающих зону горения горючих и негорючих мате­ риалов. При этом горючие материалы подготавливаются к горению и затем воспламеняются, а негорючие разлагаются, плавятся, строительные конст­ рукции деформируются и теряют прочность. Тепловыделение на пожаре со­ провождается также движением газовых потоков и задымлением определен­ ного 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 из­ менения 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 расче­ том чрезвычайно сложно. Для инженерных расчетов, при решении ряда прак­

тических задач температуру пожара определяют из уравнения теплового ба­ ланса

Для открытых пожаров установлено, что доля тепла, передаваемого из зоны горения излучением и конвекцией, составляет 40-50% от Qп. Оставшая­ ся доля тепла (60-70% от Qп) идет на нагрев продуктов горения. Таким обра­ зом, 60-70% от теоретической температуры горения данного горючего ма­

териала дадут приближенное значение температуры пламени. Температура открытых пожаров зависит от теплотворной способности горючих материа­ лов, скорости их выгорания и метеорологических условий. В среднем мак­ симальная 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, пло­ щадь горения, размеры здания (площадь пола, высота помещений и т.д.) и интенсивность газообмена (размеры и расположение проемов).

Кривая изменения температуры внутреннего пожара во времени пока­ зана на рис. 1.9. Всю продолжительность пожара можно разделить на три ха­ рактерных периода по изменению температуры. Начальный период, соответ­ ствующий периоду роста пожара, характеризуется сравнительно невысокой среднеобъемной температурой.

Основной период, в течение которого сгорает 70-80% обшей 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 абсо­ лютное значение температуры пожара в каждом конкретном случае имеют свои характерные значения и особенности, введено понятие стандартной температурной кривой (рис. 1.8.), обобщающей наиболее характерные осо­ бенности изменения температуры внутренних пожаров.

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

2152650159258tп,°С 1200

402590112605tп,°С 1000

800

600

400

200



1000

800

600

400

200

02060100140τ, мин020 40 60 80 100 120 τ, мин

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:

t пст = 345 lg (8τ + 1) или t пст = 500 τ 0,15

Температура пожара является функцией его остальных параметров и. в частности, интенсивности газообмена. Интенсивность газообмена внутренне­ го пожара определяется, с одной стороны, конструктивными особенностями

здания: высотой проема, (Нпр) 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) опре­

деляют 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 ин­ тенсивности газообмена имеет другой вид. Это обусловлено следующими обстоятельствами. Воздух, поступающий при газообмене в помещение, раз­ деляется 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. Послед­

няя 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 пара­

метров проема, определяющих газообмен: Fпр √ Hпр. Из графика видно, что приток воздуха в помещение, где происходит пожар, увеличивает его темпе­ ратуру 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 Fl / Sп и Sп / Fпола, на температуру пожара показа­ но на рис. 1.11. Из графика видно, что увеличение соотношения Fl / Sп ведет к увеличению скорости роста температуры и ее максимума, а уменьшение это­ го отношения резко увеличивает продолжительность пожара.

100

800

600

400

ºС

tп, ºС

0

Fпр √ Hпр

2327910218991000

800

600

400

200

0,010,1



1,010,0



020406080



τ, мин

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 Fl / Sп и Sп / Fпола:1 , Fl / Sп=1/5,2, Fl / Sп=1/7,3,4,5, Fl / Sп=1/10,6 - стандартная температур­ ная 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 пожа­ ров, все помещения можно разделить на две группы. Помещения, у которых

Fl1

<

F пола.

12 соотношение относятся к помещениям с низкотемпературным

режимом пожаров, т. е. для этой группы помещений развитие процесса горе­ ния, а, следовательно, и интенсивности тепловыделения, сдерживают посту­ пление воздуха и в объем самого помещения, и в зону горения.

tп, ºС

1127760210381000

800

600

400

200

01020304050 60

70 τ, мин

Рис. 1.12. Зависимость температуры внутреннего пожара от высоты помещения: 1-Нп = 3,2 м; 2-Нп = 6,4м;

Fl1

>

Помещения, у которых отношение Fпола 12 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 помеще­ ния 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 тепло­ творной способностью горят в помещениях с низкотемпературным режимом, а горючие материалы с низкой теплотворной способностью горят в помеще­ ниях 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 тепло­ содержания 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, содержа­ щееся в продуктах горения, удаляющихся из помещения, где произошел по­

жар, 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, излучае­ мое 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 мно­

гих других параметров. Например, Q''п.г. + Qг.м. + Qкон + Qизл. изменяется в пре­ делах 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 выделяюще­ гося 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 рас­ пространению 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 ликвида­ ции горения.

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

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

Тепло на пожаре выделяется непосредственно в зоне горения и рас­ пространяется из нее конвекцией, лучеиспусканием и теплопроводностью. Тепло, передаваемое теплопроводностью, сравнительно невелико и, как пра­ вило, 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 вели­ чин 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 на­ правлениям будут неравноценны. Значение величины и направления суммар­ ных тепловых потоков позволит определить не только соответствующие зо­ ны пожара, но и доминирующие направления, и интенсивность распростра­ нения пожара. Распределение температуры неравномерно по объему и неста­ ционарно во времени.

Максимальная температура пожара, которая обычно выше среднеобъ­ емной, 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 интенсив­ ность газообмена и направленность конвективных газовых потоков. Напри­ мер, в помещениях с большой интенсивностью газообмена и высокотемпера­ турным режимом, несмотря на интенсивное тепловыделение и высокую тем­ пературу в верхней части помещения, в нижней его части возможно пребы­ вание людей благодаря интенсивному притоку холодного воздуха и интен­ сивному оттоку горячих продуктов горения. Причем, неравномерность пара­ метров газовой среды по вертикали проявляется тем резче, чем больше высо­ та помещения. Очевидно, что и средняя температура такого пожара может быть сравнительно невелика.

В помещениях с малой интенсивностью газообмена и низкотемпера­ турным режимом горение происходит с большим недостатком воздуха. Од­ нако температура в помещении при таком горении почти одинакова по объе­ му и может быть очень высокой за счет слабого оттока продуктов горения. Эти обстоятельства необходимо учитывать при тушении пожара для обеспе­ чения безопасной и эффективной работы личного состава.

Очевидно, что при наличии расчетных методов, учитывающих нерав­ номерность распределения температуры в объеме помещения, задача опре­ деления 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 воспла­ менению и начальной температуры, от интенсивности газообмена на пожаре и направленности конвективных газовых потоков, от степени измельченно­

ста горючих материалов, их пространственного расположения и других фак­ торов.

Линейная скорость распространения горения непостоянна во времени, поэтому в практических расчетах пользуются средними значениями Vл, кото­ рые 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 основ­ ном 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 наблю­ дается 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 распростране­ ния горения твердых горючих материалов зависит почти от всех перечислен­ ных факторов, но особенно от их пространственного расположения. Напри­ мер, распространение пламени по вертикальным и горизонтальным поверх­ ностям может отличаться в большую сторону в 5-6 раз, а распространение пламени по вертикальной поверхности снизу вверх и сверху вниз приблизи­ тельно в 10 раз. Линейная скорость распространения горения по горизон­ тальной 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:

Р

Pг.н. = F (1.7.)

Где Рг.н. - пожарная нагрузка; Р - масса горючих и трудногорючих ма­ териалов, 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 материа­ лов, т.е. стены, пол, потолок, оконные переплеты, двери, стеллажи, перекры­ тия, перегородки и т.д. Пожарная нагрузка в помещениях делится на посто­ янную (горючие и трудногорючие материалы строительных конструкций.

технологическое оборудование и т.п.) и временную (сырье, готовая продук­ ция, мебель и т.п.). Пожарная нагрузка помещения определяется как сумма постоянной и временной нагрузок.

В зданиях пожарная нагрузка для каждого этажа определяется отдель­ но. Масса горючих элементов чердачного перекрытия и покрытия включает­ ся в пожарную нагрузку чердака. Величина пожарной нагрузки для некото­ рых 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 трехком­ натных - 40 кг/м2;

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

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

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

в помещениях, в которых расположены линии современных техно­ логических 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 пач­ ками. 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 подваль­ ного типа и на стеллажах складов высотой 8-16 м и более дадут принципи­ ально 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 про­ грева 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 2000x2000 мм зазор в 10-15 мм недостато­ чен дня 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 по­ верхности горения Кп. Коэффициентом поверхности горения называют отно­ шение площади поверхности горения Fп.г. к площади пожара Sп:

Fп.г.

Кп. = Sп

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 пара­ метры пожара будут различными в зависимости от Кп. (горение бревен, досок, стружки).

Для большинства видов пожарной нагрузки величина Кп.. не превыша­ ет 2-3, редко достигая 4-5. Коэффициент поверхности горения определяет фактическую величину площади горения, массовую скорость выгорания, ин­

тенсивность тепловыделения на пожаре, теплонапряженность зоны горения, температуру пожара, скорость его распространения и другие параметры по­ жара.

Скорость выгорания горючих веществ и материалов

Под скоростью выгорания понимают потерю массы материала (веще­ ства) в единицу времени при горении. Процесс термического разложения сопровождается уменьшением массы вещества и материалов, которая в рас­ чете на единицу времени и единицу площади горения квалифицируется как массовая скорость выгорания, кг/(м2с).

Массовая скорость выгорания зависит от агрегатного состояния горю­ чего вещества или материала, начальной температуры и других условий. Массовая скорость выгорания горючих и легковоспламеняющихся жидко­ стей определяется интенсивностью их испарения. Массовая скорость выго­ рания твердых веществ зависит от вида горючего, его размеров, величины свободной поверхности и ориентации по отношению к месту горения; темпе­ ратуры пожара и интенсивности газообмена. Существенное влияние на мас­ совую скорость выгорания оказывает концентрация кислорода (окислителя) в окружающей среде.

Интенсивность газообмена - Iг кг/(м2с). Интенсивностью газообмена называется количество воздуха, притекающее в единицу времени к единице площади пожара. Различают требуемую интенсивность газообмена - Iтрг фак­ тическую - Iфг. Требуемая интенсивность газообмена показывает, какое ко­ личество воздуха должно притекать в единицу времени к единице площади

пожара для обеспечения полного сгорания материала. Поскольку полное го­

рение в условиях пожара практически никогда не достигается, то Iтрг харак­ теризует удельный расход воздуха, при котором возможна максимальная полнота сгорания горючего материала. Фактическая интенсивности газооб­ мена характеризует фактический приток воздуха на пожаре, а, следовательно,

полноту сгорания, плотность задымления, интенсивность развития и распро­ странения 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, по­ ступающего 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 по­ жара характеризуются ухудшением видимости и степенью токсичности ат­ мосферы в зоне задымления. Ухудшение видимости при задымлении опреде­ ляется плотностью, которая оценивается по толщине слоя дыма, через кото­ рый не виден свет эталонной лампы, или по количеству твердых частиц, со­ держащихся в единице объема, и измеряется в г/м.3

Данные о плотности дыма, образующегося при горении веществ, со­ держащих 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/c]. Теплота пожара характеризует, какое количество тепла выделяется в зоне горения в единицу времени.

H

Qп = βν'MSпQP(1.9.)

Где: β- коэффициент химического недожога; ν'M - приведенная массо­

вая скорость выгорания, кг/(м2с); Sп - площадь пожара, м2; QP H - теплота сгорания, кДж/кг.

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

Q'п = β ν'MQPH(1.10.)

Коэффициент химического недожога для веществ и материалов выби­ рается в зависимости от количества воздуха, необходимого для полного сго­ рания единицы массы горючего:

при Vβ

>10нм3/кг

~5 нм3/кг

<5 нм3/кг

0,8-0,9

0,9-0,95

0,95-0,99

1.4. Классификация пожаров

Под классификацией пожаров с точки зрения пожарной тактики пони­ мается объединение сходных, однородных и разделение разнородных при­ знаков, присущих параметрам пожаров, содержанию и особенностям такти­ ко-технических действий по их локализации и ликвидации.

Рассматриваемая ниже классификация пожаров носит условный харак­ тер 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 по­ жары разделяются на две группы: на открытом пространстве и в ограждени­ ях.

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

Распространяющимися называются пожары с увеличивающимися размерами (ширина фронта, периметр, радиус, протяженность флангов пожа­ ра 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 пото­ ков, вызывающих возгорание материалов, направления и скорости ветра и других факторов.

Преобладающее направление распространения фронта пожара форми­ руется в зависимости от распределения горючих материалов или объектов на площади, а также от направления и скорости ветра, т. е. от параметров окру­

жающей среды. Границы пожара формируются в процессе его развитии и зависят от перечисленных выше факторов.

Нераспространяющимися (локальными) называются пожары, у кото­ рых размеры остаются неизменными. Локальный пожар представляет собой частный случай распространяющегося, когда возгорание окружающих пожар объектов от лучистой теплоты исключено. В этих условиях действуют метео­ рологические параметры. Так, например, из достаточно мощного очага горе­ ния огонь может распространяться в результате переброса искр и головней в сторону негорящих объект по направлению ветра. Такой механизм характе­ рен для крупных пожаров лесоскладов, в сельской местности, на открытых складах различных материалов, в районах старой городской застройки с уз­ кими улицами.

На крупных складах нефти и нефтепродуктов пожар одного или груп­ пы резервуаров относится к виду нераспространяющихся. Однако при опре­ деленных условиях пожары па нефтескладах перерастают в распространяю­ щиеся. Распространение огня на соседние резервуары может происходить при выбросах горящих нефтепродуктов и деформациях металлических резер­ вуаров.

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 масси­ вах, сельских населенных пунктах и рабочих поселках, застроенных здания­ ми 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 нераспространяющим­ ся. Преобладающее направление, по которому огонь распространяется с наи­ большей 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. Нераспространяю­ щийся сплошной пожар возникает в результате образования общей зоны га­ зификации горючих материалов и конструкций горящих зданий и сооруже­ ний. В безветренную погоду или при слабом ветре отдельные пожары слива­ ются в единый гигантский турбулентный факел пламени с мощной конвек­ тивной 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 горю­ чих материалов.

Открытые пожары развиваются при полностью или частично откры­ тых проемах (ограниченная вентиляция). Они характеризуются высокой ско­ ростью 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 выгора­ ния 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 про­ емы в ограждениях располагаются на разных уровнях, а расстояния между центрами приточных и вытяжных проемов могут быть весьма значительны­ ми. 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 помеще­ ниям относятся машинные и технологические залы промышленных зданий, зрительные и сценические комплексы театров и т.д.

Закрытые пожары протекают при полностью закрытых проемах, ко­ гда газообмен осуществляется только вследствие инфильтрации воздуха и удаляющихся из зоны горения газов через неплотности в ограждениях, при­ творах дверей, оконных рам, при действующих системах естественной вы­ тяжной вентиляции без организованного притока воздуха, а также в отсутст­ вии систем вытяжной вентиляции. Экспериментально установлено, что при закрытых пожарах (в помещениях) скорость выгорания наиболее распро­ страненных горючих материалов не зависит от их физико-химических свойств, распределения в объеме помещения и полностью лимитируется рас­ ходом воздуха, поступающего через щели и неплотности. Исключение со­ ставляют особо опасные горючие кислородсодержащие материалы (целлуло­ ид, кинопленка на горючей основе, хлопок, порох и др.), а также некоторые синтетические полимерные материалы, содержащие легколетучие компонен­ ты. Скорость выгорания таких веществ и материалов очень высока и может протекать либо без доступа кислорода, либо при ограниченном доступе. За­ крытые пожары могут быть разделены на три группы: в помещениях с остек­ ленными оконными проемами (помещениях жилых и общественных зданий); в помещениях с дверными проемами без остекления (склады, производствен­ ные помещения, гаражи и т.д.); в замкнутых объемах без оконных проемов

(подвалах промышленных зданий, камерах холодильников, некоторых мате­ риальных складах, трюмах, элеваторах, бесфонарных зданиях промышлен­ ных 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 (пласт­ массы);

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).

Динамика развития пожаров в ограждениях

2.1. Взаимодействие пламени пожара с границами горящих помещений

Для неограниченного пламени пожара отсутствуют физические пре­ грады. ограничивающие вертикальное движение или мешающие захвату воз­ душных 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 факе­ ла, 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 сте­ ны распространение пламени будет происходить в аналогичных условиях: пламя стремится распространиться на достаточно большую площадь, позво­ ляющую 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 рас­ смотрены. Следует отметить, что если приток воздуха в диффузионное пламя не будет симметричным, то в таком случае пламя будет отклоняться к огра­ ничивающей его распространение стене (стенам), что обусловлено однона­ правленным воздушным потоком, устремленным в пламя (рис. 2.1.).

1344930174418

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 поверхно­ сти, а также переброс пламени с горящих предметов на вертикальные по­ верхности.

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 сго­ рания.

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 го­ ризонтальном перемещении газов и при условиях, если статический слой горячих газов не накапливается под потолком.

1

r

t

N

2

3



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 3Н от ближайшей вертикальной преграды. Однако если огра­ ничения распространению пламени происходят у самой стены или в углу, то для соблюдения этого условия протяженность свободного потолка по гори­ зонтали от точки столкновения факела с потолком должна быть гораздо большей.

1

5

25

10

20

900

800

700

Температура, ºС

600

500

400

300

200

100

246810121416

Расстояние по радиусу от оси факела, м.

Рис. 2. 3. Температура газа в окрестности потолка для крупномасштабного пожара (Qп = 20 МВт) 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.

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

При достаточно низких потолках (или при достаточно мощном пожа­ ре), 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 обу­ словлено достигнутой, относительно устойчивости, конфигурацией, т. е. бла­ годаря восходящему потоку горячих газов через холодный воздух.

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.

А

х0

lh

воображаемый

источник

h

Т1

Т2 языка пламени

кончик

А

газовая

горелка



1760220210057а

б

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.

Возникновение и поведение пламени в большой мере зависит от высо­ ты потолка над пламенем (h на рис.2.4.) и от скорости истечения газов: таким образом, чем больше происходит захват воздуха в вертикальной части пла­ мени, 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 установ­ лено, что горящий богатый горючим слой распространялся к концу коробча­ того 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.).

1

1

2

2

1000

800

600

400

200



00,10,20,30,40,5

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).

- относится к сечению, удаленному на расстоянии 2 м от вертикаль­ ного пламени пожара, Т1 (рис. 2.4.):

- относится к сечению, удаленному на расстоянии 5,2 м от оси верти­

кального пламени пожара, Т2 (рис. 2.4.).

Поведение пламени под невоспламеняюшимися потоками, можно свя­

зать с некоторой “срезанной высотой” hc показанной на рис. 2.6.

А

hc

потолок

В

В

L

пол



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 по­ толком.

2. Развитие пожара до полного охвата пламенем закрытого помещения

Понятие пожара в закрытом помещении используется для описания пожара, который ограничен комнатой или аналогичным закрытым помеще­ нием 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 за­ висеть в большей мере от геометрии ограждения.

температура

В начальный период, следующий за зажиганием, характер пожара бу­ дет аналогичен характеру пожара в условиях открытого пространства. При наличии возможности нарастания огня, что может быть обусловлено либо распространением пламени над вспыхнувшим предметом, либо распростра­ нением пламени на соседние объекты, пожар достигнет этапа, на котором на развитие пожара начнет влиять ограничение, накладываемое конечностью пространства помещения. При достаточной вентиляции помещения, позво­ ляющей обеспечивать дальнейшее разрастание масштаба пожара, его даль­ нейший 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 вре­ мени, хотя форма его была бы подобной форме графика, представленного на рис. 2.7.).

2

1

3

4

5



Рис. 2. 7. Развитие пожара в помещении, выраженное в виде зависимости средней температуры газа от времени.

Пунктирной линией обозначено уменьшение горючего материала пе­ ред достижением полного охвата помещения пламенем 1 - период нараста­ ния: 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 по­ мещения пламенем; на этом этапе средняя температура незначительна, и пламя существует в окрестности очага.

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

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

Несмотря на низкую среднюю температуру на первом этапе пожара, внутри и вокруг зоны горения местные температуры достигают значительно­ го 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 полно­ стью развитому пожару (этап 2) назван этапом полного охвата помещения пламенем, при этом пламя быстро распространяется от области местного го­ рения на все горючие поверхности внутри помещения (объема). В обычных условиях переход этот непродолжителен по сравнению с длительностью ос­ новных 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 наиболь­ шая. 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 про­ емы), 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 мень­ ше и меньше будет оставаться летучих продуктов. Это приведет к тому, что пламя прекратится, образовав после себя массу тлеющих в золе углей, кото­ рые будут продолжать гореть в течение некоторого времени, в результате чего будут поддерживаться высокие местные температуры.

Понимание характера этапа пожара до полного охвата пламенем по­ мещения имеет прямое отношение к обеспечению безопасности людей, нахо­ дящихся в здании. Если пожаром полностью охвачено одно помещение, то

создается непосредственная угроза для тех людей, которые находятся в ос­ тальной части здания. Значение различных событий последовательно проис­ ходящих во время пожара, можно представить в форме неравенства:

τр + τa + τrs ≤ τu(2.1)

Где: τр - время, прошедшее с момента воспламенения до момента, ко­ гда пожар был обнаружен; τa - длительность задержки, т. е. время от момента, когда пожар был замечен, до момента начала эвакуации людей; τrs - время, необходимое для перехода в безопасное место; τu - время (от момента вос­ пламенения), за которое пожар принимает такие размеры, которые делают

условия пребывания человека в рассматриваемом месте неприемлемыми для жизни.

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

Таким образом, время полного охвата помещения пламенем является

важным фактором определения пожароопасности данного помещения. Чем больше это время, тем больше шансов для своевременного обнаружения по­ жара и принятия мер по его ликвидации (как вручную, так и с помощью ав­ томатических средств), а также для эвакуации людей в безопасное место.

После того, как локальное воспламенение перешло в устойчивое горе­ ние, 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 ме­ сто, в частности, при условии, если первый загоревшийся предмет находится в изолированном положении.

При недостаточной вентиляции пожар может автоматически прекра­ титься, 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 те­ ряется средой, окружающей горючий материал, так как поток дыма и газов отклоняется и скапливается под потолком, который в результате этого нагре­ вается. Если размер площади пожара возрастает настолько, что высота пла­ мени превысит высоту помещения, произойдет расширение пламени до при­

потолочной струи, что приведет к резкому увеличению теплоотвода к потол­ ку. Это в свою очередь вызовет все возрастающий обратный лучистый тепло­ вой поток от потолка к горючему, так как температура потолка увеличивает­ ся. Но слой раскаленного дыма и газов, образовавшихся на раннем этапе по­ жара, 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 лучи­ стого теплового потока, исходящего от припотолочного слоя, будет способ­ ствовать распространению пламени за пределы первоначального загоревше­ гося объекта; рядом расположенные предметы в свою очередь расширят об­ ласть 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 ми­ нимума интенсивности при горении на открытом месте. Например, интен­ сивность 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 полно­ стью 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 по­ жару, 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 пламе­ нем 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 откры­ том месте, но постепенно на ход этого процесса все больше и больше начи­ нает влиять обратный тепловой поток, исходящий из верхних областей по­ мещения. Увеличение интенсивности лучистого теплового потока, дейст­ вующего 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 сущест­

венное внимание должно уделяться параметрам горючих веществ и материа­ лов и условиям вентиляции, которые влияют на скорость нарастания опасных факторов пожара.

Вот некоторые из них:

Влияние формы помещения на значение величины τ3 незначитель­

но.

τ3 - время, находимое для того, чтобы пламя охватило верхнюю по­

верхность горючей нагрузки в ограждении.

τ3 несколько зависит от размера вентиляционного проема и непре­ рывности (в геометрическом смысле) очагов пожара.

В большей степени τ3 зависит от положения и площади сечения ис­ точника зажигания, высоты очага пожара и свойств материалов облицовки стен и потолка.

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

Источник зажигания. Время охвата помещения пламенем умень­ шается при центральном расположении источника зажигания, так как пло­ щадь, охваченная пожаром, на начальном его этапе в этом случае нарастает быстрее. Подобно этому, большая площадь сечения источника зажигания сокращает время τ3, 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 по­ мещения пламенем наступает гораздо раньше. Применительно к реальному пожару это соответствует распространению пламени между соседними пред­ метами с низкой теплоемкостью.

г. Материал облицовки стен и потолка. Хотя возгораемый облицо­ вочный материал уменьшает время, необходимое для полного охвата поме­ щения 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 ха­ рактера облицовочного материала. Время полного охвата помещения пламе­ нем резко уменьшается, если облицовочный материал является возгораемым и охватывается огнем в результате непосредственного зажигания от источни­ ка воспламенения, расположенного в углу. Аналогично этому имеет место

взаимодействие, хотя менее ярко выраженное, между двумя другими пере­ менными: между высотой очага и его средней плотностью.

Дополнительный фактор, который может влиять на время перехода к полному охвату помещения пламенем, является тепловая инерция пола, по­ толка 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 Т 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 пере­ хода к полному охвату помещения пламенем, то для доведения пожара до полного охвата помещения пламенем потребуется вовлечение в процесс дру­ гих очагов пожара. Только таким путем может быть увеличена скорость го­ рения. Процесс возгорание рядом находящегося предмета будет зависеть от расстояния до уже загоревшегося предмета. Он может располагаться доста­ точно близко и иметь подходящую для непосредственного воздействия пла­ мени 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 рас­ стоянии 0,15 м, в то время как горящий гардероб может вызвать возгорание такой же ткани на расстоянии 1,2 м. Огонь не перебросится от изолированно­ го обитого кресла к соседнему, если они будут удалены друг от друга на рас­ стояние более 30 см.

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

8000

α = 0,1

i

αf кВт/с2

6000

4000

2000

αi = 0,01



0

зажигание

200

400

6008001000

время, с

Рис. 2.8. Нарастание пожара от момента окончания начального периода зарождения пожара (t = t0) для двух коэффициентов нарастания пожара:

αi = 0,1 кВт/с2 и αi = 0,01 кВт/с2

Однако нарастание пожара от первоначально возгоревшего предмета может произойти путем непосредственного распространения огня на сосед­ ние предметы. Скорость нарастания пожара частично увеличится, если пожар перекинется на вертикальные поверхности помещения или если существует конфигурация, которая способствует сохранению тепла в окрестности горя­ щих поверхностей, например при перекрестном тепловом-излучении. Приме­ рами такой ситуации могут быть возгорание под кроватью, или в углу, или между двумя близко расположенными предметами мебели, такими, как кро­ вать или гардероб. Важную роль могут играть и другие факторы: термопла­ стики могут плавиться и течь, создавая пожары жидких продуктов, которые могут распространиться на другие возгораемые предметы. При определенных условиях загоревшиеся потолочные плиты, изготовленные из расширяюще­ гося 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:

Q = αf (t - t0)2,(2.2)

Где αf - коэффициент нарастания пожара, кВт/с2; t0 - длительность первоначального периода зарождения пожара, сек.

Схематическое представление об этом можно получить по рис. 2.8.

Коэффициент αf лежит в диапазоне от 10-3 для очень медленно развиваю­ щихся пожаров, до 1 кВт/с2 для очень быстро развивающихся пожаров. Дли­ тельность начального периода зарождения t0 будет зависеть от характера ис­ точника зажигания и его расположения.

После наступления полного охвата помещения пламенем внешние по­ верхности 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 эле­ ментов здания, обусловленное значительными термическими напряжениями. Обрушение элементов конструкций может вызвать местное или общее раз­ рушение конструкции здания. Термин «разрушение» относится также к ог­ раждениям 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 разделе­ ния 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.

Направление распространения пламени на пожаре

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

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 пер­ фокарт, скорость распространения пламени менее чувствительна к измене­ нию 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 пятикратно­ му увеличению скорости распространения пламени для тонких слоев горю­ чих материалов данного типа. Аналогичное поведение установлено для тол­ стых слоев горючих веществ.

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

1024889-4651230

Скорость распостранения пламени, мм/с

25

20

15

10

05

0

-90º



-60º



-30º0º

Угол наклона поверхности θ, град.

Рис. 2. 9. Г рафик зависимости скорости распространения пламени по колоде перфокарт от угла наклона θ.

(θ = -90º соответствует распространению пламени вертикально вниз).

абвгд

Рис. 2.10. Распространение пламени при различных углах наклона а- -90°; б- -45°; в- 0°; г- +45°; д- +90°

Следовательно, при вертикальном горении установившееся пламя бу­ дет удлиняться, и заполнять пограничный слой на поверхности. При распро­ странении 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 распростране­ ния пламени. По мере того, как пламя и раскаленные продукты сгорания пу­ тем конвективного и лучистого теплообмена будут подвергать предваритель­ ному нагреву свежее горючее, вклад указанного выше обстоятельства будет возрастать при увеличении ориентации в направлении вертикального распро­ странения пламени вверх (θ = +90°). Таким образом, в то время как при рас­ пространении пламени вертикально вниз (-90°) достигается почти мгновенно медленная скорость распространения пламени, при распространении пламени вертикально вверх (+90°) скорость распространения быстро нарастает до ква­ зистационарных значений. Это наблюдалось для вертикальных пластин и для свободно подведенных полос ткани. Вслед за зажиганием нижнего края на­ ступал короткий период времени ламинарного режима горения, который бы­ стро 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.

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.



аб

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, уно­ сится вверх, а взамен его к очагу пожара подтекают новые порции более хо­ лодного воздуха.

В начальной стадии развития пожара горение происходит за счет воз­ духа, находящегося в объеме помещений, газообмен с окружающей (внеш­ ней) атмосферой отсутствует. Нагретые в зоне горения до высокой темпера­ туры продукты горения поднимаются вверх, вовлекая по пути движения примыкающие к ним массы холодного воздуха. В результате обмена энерги­ ей тепловой струи (продуктов горения) с холодным воздухом ее скорость и температура по мере удаления от источника пожара уменьшаются и охлаж­ денный воздух (а точнее, смесь воздуха с продуктами горения) вновь воз­ вращаются к очагу горения. На ранней стадии, когда площадь пожара неве­ лика, 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 теп­ ловой струи увеличивается, горячие газы с холодным воздухом частично рас­ текаются под перекрытием, частично удаляются через проемы, а охлажден­ ный воздух за счет потерь теплоты опускается вдоль стен вниз, попадает в зону химических реакций и, нагретый вновь, поднимается вверх. В помеще­ нии создается непрерывная циркуляция газовых потоков, температура в объ­ еме 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 Рr < Рв) воз­ никает газообмен. Кроме того, поскольку объем нагретых газов больше того

же объема холодных, а давление в помещении остается постоянным (Р = РБАР) то часть газов будет вытесняться за счет термического расширения.

То есть масса газов (G = РVпом) в помещении будет постепенно уменьшаться по мере роста температуры. Взамен ушедшего из помещения

газа поступает свежий воздух из окружающей атмосферы. Причиной газооб­ мена является разность давлений столбов наружного и внутреннего воздуха, которая равна:

Δр = Hρв - Hρг = H(ρв - ρг)(2.3.)

где Δ Р- гравитационное давление (напор).

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

Температура газов в помещении выше, чем температура окружаю­ щего 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

РГ > РВ

tr

2

РГ < РВ 1

tg

F2

+Pusb

нейтральная зона

ΔP=0

-Pusb

F1

+ΔP

h2

газов.

H

-ΔP

h

1

H

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 РВ > РГ. Под влиянием гравитационно­ го давления начнется газообмен между окружающим воздухом и объемом помещения. Через нижний проем 1 в помещение будет входить более плот­

ный окружающий воздух и выталкивать через проем 2 горячий газ- смесь

продуктов горения с воздухом. Направление движения газовых потоков ука­ зывает 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 (Н3). 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 параметра­ ми здания, такими, как высота помещения, соотношение площадей отвер­ стий, соединяющих внутренний объем с окружающей атмосферой, их взаим­ ным расположением и т.д.

Газообмен при пожарах в зданиях характеризуется коэффициентом из­ бытка воздуха.

Под коэффициентом избытка воздуха на внутреннем пожаре понима­ ют 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 воз­ духа а в объеме помещения по времени пожара.

Характер изменения коэффициента избытка воздуха объясняется тем, что газообмен осуществляется только внутри помещения под действием цир­ куляции тепловой струи (газообмен с окружающей средой отсутствует), ко­ торый приводит к уменьшению содержания кислорода в объеме помещения. По мере развития пожара температура повышается и под действием гравита­ ционного напора осуществляется газообмен внутреннего объема помещения с окружающей средой. В некоторый момент времени (при постоянной пло­ щади приточных и вытяжных отверстий) процесс горения выходит на ста­ ционарный режим (участок II рис. 2.13.). Поскольку приведенная массовая

скорость выгорания (Vм) зависит от количества воздуха, поступающего в зону горения, то на установившемся режиме горения площадь пожара, дос­ тигнув определенной величины, должна изменяться незначительно. Поэтому

при определенном соотношении площади приточного отверстия к площади пожара F1/Sп будет вполне определенная приведенная массовая скорость вы­

горания, зависящая от физико-химических свойств пожарной нагрузки и ко­ эффициента поверхности горения Кп.

Существенное влияние проемов на газообмен и развитие пожара про­

исходит тогда, когда площадь пожара в 10 раз и более превышает приточную площадь проема, при F1/Sп = 0,1 процесс горения резко замедляется.

I

II

III

2145029150121Т, ºС 1200

1000

800

600

400

200

τ0



5 10 15 20 25 30 35 τ, мин

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 снижает­ ся. Это объясняется тем, что по мере расходования кислорода скорость выго­ рания уменьшается, уменьшается и тепловыделение. В дальнейшем процесс горения поддерживается за счет воздуха, поступающего через неплотности. После того как стекла в окнах разрушились, горение резко интенсифицирует­ ся и приводит к пожару во всем объеме помещения, а температура повыша­ ется до 1000°С.

Интенсивность газообмена определяет: скорость выгорания пожарной нагрузки, полноту ее сгорания, интенсивность тепловыделения и теплообме­ на в зоне горения, скорость и направление распространения пожара, интен­ сивность дымообразования и скорость задымления помещения, и др.

На рис. 2.15. показано распределение газовых потоков в объеме поме­ щения в зависимости от взаимного расположения приточных и вытяжных отверстий и очага пожара. Чем дальше расположен очаг пожара от приточно­ го 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 застой­

ных (мертвых) зон зависят от места расположения очага пожара и конструк­ тивно-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 зависимо­ сти от конструктивно-планировочных особенностей приведена в табл. 2.3.

1186180979153Основные закономерности газообмена необходимо знать для правиль­ ного использования их при тушении пожара. На практике известны случаи, когда при недостатке сил и средств для тушения пожара в трюме судна, на­ ходящегося в рейсе, прибегают к герметизации отсека для снижения интен­ сивности тепловыделения. При этом охлаждают водой перегородки, соеди­ няющие данный отсек с соседними.

2035810111184

АБ

12039601302022058670132869

ВГ

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 поме­ щения F1/Fпола Интенсив­ ность га­ зообмена, кг/м2с

I Подвалы, трюмы судов, камеры холодильников, горизонтальные туннели и т.п. До 6 ≤ 1/12 До 1,5

II Зрительные залы кино­ театров, здания без ес­ тественного освещения, вертикальные шахты, башни и др. Свыше 6 ≤1/12 До 3

III Жилые, общественные, вспомогательные и производственные по­ мещения До 6 >1/12 До 3,5

IV Выставочные павильо­ ны, зрительные залы и сцены театров, цирки, вокзалы, ангары т.п. Свыше 6 >1/12 До 6

2.5. Характерные схемы развития пожаров

Рассмотрим зависимость интенсивности развития пожара от вида и ха­ рактера пожарной нагрузки, состояния горючих материалов и некоторых их специфических особенностей. Если горючий материал, составляющий по­ жарную нагрузку, однороден (например, древесина, кипы бумаги) и равно­ мерно 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 по­ жара; чем выше теплота сгорания данного материала, тем больше скорость роста интенсивности тепловыделения на пожаре, выше скорость роста тем­ пературы 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 на­ гревания горючего материала, легче поступает воздух в зону горения и ин­ тенсивнее выходят летучие фракции из горючего материала и тем, соответст­ венно, выше скорость линейного распространения пожара и т.д.

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

Условно а принят равным 0,5. Также условно принято, что этот коэф­ фициент в формулу Sn = k (аVnτ)n вводится для расчета площади пожара в первые 10 минут развития пожара и после введения первых стволов, незави­

симо от того, насколько lФ и QФ соответствует lТР и QТР (фактические и тре­ буемые интенсивности подачи и расходы огнетушащих веществ).

Эти взаимосвязи просматриваются при принятых ранее условиях: од­ нородной пожарной нагрузке; равномерном ее расположении в горизонталь­ ной 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 до­ минирующее направление распространения VdomP. Этот фактор и будет опре­ делять направление и скорость распространения процесса горения, а стало быть, величину и форму площади пожара, и все остальные параметры дина­

мики его развития.

То же самое произойдет в случае, если однородная пожарная нагрузка размещена неравномерно. Особенно если часть ее расположена горизонталь­ но (т.е. размещена в плоскости пола или на некотором уровне от пола), а зна­ чительная часть ее размещена вертикально (обшивка стен горючими мате­ риалами, картины, занавеси, стеллажное хранение горючих материалов, и др.). При прочих равных условиях доминирующим направлением распро­ странения процесса горения станет вертикальное. Причем VdomP может быть в

2-3 раза больше, чем Vn.

Рассмотрим некоторые простейшие схемы распространения и развития

пожара, когда пожарная нагрузка неоднородна или размещена неравномерно:

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

Пространственное размещение однородной и неоднородной по­ жарной нагрузки. При пространственном (наиболее реальном) размещении однородной пожарной нагрузки преимущество распространения пожара бу­ дет 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 век­ тором конвективных потоков, скорость распространения горения увеличива­ ется в 2-3 раза и более. И наоборот, если направление вектора распростране­ ния горения не совпадает с вектором конвективных потоков, скорость рас­ пространения горения начинает убывать и в пределе может стать равной ну­ лю.



Рис. 2.16. Схема распространения пожара при неравномерном размещении пожарной нагрузки.

981710219341

Рис. 2.17. Схема распространения пожара при разнородной пожарной нагрузке.

Еще больше усложнится и задача прогнозирования обстановки на по­ жаре, если в зоне горения находятся неоднородные горючие вещества и ма­ териалы. Например, если в книгохранилище по полу выстлана ворсистая ков­ ровая 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 пото­ ков, пламя по стеллажу пойдет вверх, а по легкогорючей и легковоспламени­ мой ковровой дорожке распространяется до противоположной стены книго­ хранилища. Если стеллажи по торцам отделаны декоративным легковоспла­ менимым и быстрогорящим пластиком, лаком, масляной краской и другими

горючими покрытиями, то по ним пламя будет распространяться еще быст­ рее.

820419144319

Рис. 2.18. Схема распространения пожара, когда пожарная нагрузка размещена неравномерно и различается по структуре.

1016000214296

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 направ­ ление и интенсивность развития пожара в реальных условиях крайне необхо­ димо. Необходимо это и инженерам-конструкторам и проектировщикам, раз­ рабатывающим автоматические системы сигнализации о пожаре и системы автоматического пожаротушения, а также оперативным работникам пожар­ ной 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 tп ~ 350- 400°С, и при 450°С происходит потеря устойчивости).

852169173568

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 конвек­ тивные потоки, возникающие при пожарах, существенно влияют не только локально на процессы горения в зоне уже распространяющегося факела пла­ мени, но и определяют весь ход развития и распространения пожара в целом.

Увеличение скорости распространения горения с ростом скорости по­ путных газовых потоков, приводящее к двух-, трехкратному увеличению ли­ нейной скорости распространения пожара и скорости распространения про­ цессов горения вверх по направлению конвективных газовых потоков, при­ водит к резкой интенсификации пожаров на таких объектах, как: театры, вы­ сотные здания, туннели, шахты, ангары, выставочные павильоны, высоко­ стеллажные склады, и т.п. Эти воздушные потоки, резко интенсифицируя динамику пожаров, создавая неожиданные, иногда трудно поддающиеся уче­ ту и прогнозированию, направления интенсивного распространения пожара, сильно осложняют обстановку на пожаре. При этом, опасность распростра­ нения пожара по вентиляционным каналам и лифтовым шахтам, по лестнич­ ным 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, проник­ новение и развитие пожара внутрь здания при горении покрытий больших площадей. Расплавленные смолы, битум, пенополистирол или пенополиуре­ тан 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 за­ дачи и обязанности которого входит, проводя разведку пожара, достаточно точно прогнозировать обстановку на пожаре, определить решающее направ­ ление и характер тактико-технических действий, количество и положение отдельных участков тактико-технических действий и их задачу, необходи­ мость вызова дополнительных сил и средств и т.д.

Распространение пожара за пределы одного помещения. Как из­ вестно, реальные пожары сравнительно редко ограничиваются зоной их пер­ воначального возникновения. Если не будут приняты специальные активные меры по их локализации и тушению, то через некоторое время, после разру­ шения остекления, прогорания дверей, изолирующих перегородок, перекры­ тий или по другим каналами коммуникациям, пожар перебрасывается за пре­ делы одного помещения и начинает интенсивно распространяться дальше.

1240789144192

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 250-300°С (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. Язы­ ки пламени из окна с разрушившимся остеклением вместе с горячими про­

дуктами горения устремляются вверх и достигают оконных переплетов верх­ них этажей, которые могут воспламениться (рис. 2.22.).

При очень интенсивном горении пожар может переброситься на рас­ положенное 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 про­ емы, если дверь в момент возникновения пожара не была закрыта или если она самопроизвольно открылась под действием избыточного давления газо­ вой 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, сравни­ тельно 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.

8001001326532184400539434

Рис. 2.22. Схема перехода пожара Рис. 2.23. Схема распространения

с нижних этажей на верхние.пожара при интенсивном излучении.

Если очаг пожара расположен далеко от двери, то до начала ее загора­ ния она будет испытывать в течение некоторого времени более или менее интенсивное тепловое воздействие процесса горения внутри помещении. По­ этому она будет разогрета и подготовлена к горению. Кроме того, когда пла­ мя 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 огне­ преграждающей конструкции, с момента ее воспламенения, будет минималь­ на, она прогорит быстро, и пламя пожара (а также продукты полного и не­ полного горения) начнет распространяться на смежные помещения. Но с мо­ мента начала пожара это произойдет не сразу, а через более или менее про­

должительный промежуток времени (складывающийся из времени, за кото­ рое пламя пожара достигнет двери и времени, за которое прогорит сама дверь). Если же очаг пожара находится в непосредственной близости от две­ ри, 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 ( tНАЧПИР ~ 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 пе­ реход горения через вертикальные и горизонтальные ограждающие конст­ рукции (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 легко­ воспламеняемыми декоративно-отделочными синтетическими материалами. Если же ограждающие конструкции обладают низкой огнестойкостью и спо­ собны прогореть или частично разрушиться под воздействием пламени или высоких температур на обогреваемой пожарной нагрузке. Такими конструк­ циями являются переборки в судовых каютах, лабораторные боксы, перего­ родки, смонтированные из металлических сборных или сварных элементов, и т.д.

980439149526

Рис. 2.24. Схема распространения пожара за пределы помещения через ограждающие конструкции.

Через горизонтальные ограждающие конструкции пожар может рас­ пространиться через перекрытия на этажи здания, расположенные выше го­ рящего помещения. Пожар лишь в редких случаях переходит через перекры­ тие на этажи, расположенные ниже горящего помещения. Чаще всего он рас­ пространяется в верхние этажи.

Наиболее опасными путями распространения пожара на верхние этажи здания являются различные пустоты в строительные конструкциях, вентиля­ ционные и кабельные каналы и т.п. Продукты неполного сгорания, интен­ сивно выделяющиеся в горящем помещении, по законам естественной кон­ векции устремляются по таким каналам вверх. Скопление их с последующим внезапным воспламенением может вызвать даже взрыв с разрушением эле­ ментов 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 рас­ пространения, факел выбрасывается из оконных проемов. Наиболее устойчи­ вый 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 высо­ ту 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 сто­ роне здания, пожар становится еще более интенсивным в результате увели­ чения разности давлений снаружи и внутри здания. Увеличивается скорость движения газовых потоков внутри здания как в вертикальной, так и в гори­ зонтальной плоскостях. Поэтому вскрытие оконных проемов для удаления дыма и нагретых газов допускается только в пределах горящего этажа с под­ ветренной стороны здания при одновременной подаче мощных стволов в очаг пожара и на защиту выше расположенных этажей, а также путей эвакуа­ ции.

3. Динамика развития пожаров на открытом пространстве

3.1. Открытые пожары и их отличительные особенности

К открытым пожарам относятся пожары газовых и нефтяных фонта­ нов; пожары складов древесины, хлопка, караванов торфа и других горючих веществ и материалов; пожары горючих жидкостей в резервуарах, сжижен­ ных газов в газгольдерах; пожары на технологических установках, таких, как ректификационные колонны, сорбционные башни, этажерки и технологиче­ ские установки на объектах нефтяной, химической, нефтехимической, газо­ вой промышленности. К открытым пожарам относятся также лесные и степ­ ные 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 огнестой­ кости.

Особенностью всех этих пожаров являются условия тепло- и газооб­ мена. На этих пожарах не происходит «накопления» тепла в газовом про­ странстве зоны горения. Горение происходит в более естественных условиях, не ограниченных строительными конструкциями. Теплообмен осуществляет­ ся 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 темпе­ ратуру пожара принимают среднюю температуру газовой среды в помеще­ нии.

Газообмен на открытых пожарах также отличается от газообмена на внутренних пожарах. На открытых пожарах он не ограничен конструктивны­ ми 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 горю­ чих веществ в пространстве, и формирующими ее конвективными газовыми потоками. Зона теплового воздействия определяется преимущественно лучи­ стым 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 разреже­ ние. Например, у основания газового фонтана горящего резервуара эти пото­

ки создают столь интенсивный обдув свежим воздухом, что намного снижа­ ют тепловое воздействие.

Соответственно изменяется и характер зоны задымления. За исключе­ нием 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 из­ лучением 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 поверхно­

сти горючего материала выражается соотношением qП ≥ qКР (qП - падаю­ щий поток на поверхность облучаемого материала, Вт/м2; qКР - критический тепловой поток, вызывающий возгорание поверхности данного вида горюче­

го материала, Вт/м2). Согласно законам лучистого теплообмена, возгорание может произойти, если коэффициент облученности и расстояние между из­ лучающей и тепловоспринимающей поверхностями будут такими, при кото­ рых падающий тепловой поток станет не менее критического. Излучение фа­ кела ослабляется атмосферой в зависимости от степени ее прозрачности (ту­ мана, 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 (диа­ метру, протяженности или ширине) площади пожара. При пожарах прямо­ угольной формы характерный линейный размер ранен корню квадратному из площади пожара, а при круговой или близкой к ней форме - диаметру окруж­ ности. С увеличением этих параметров высота пламени и площадь излучаю­ щей 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 (VM · dФ)2/3

где: LФ - средняя величина длины факела пламени, м

VM - массовая скорость выгорания материала, кг/(м2с)

dФ - характерный линейный размер основания факела пламени, м.

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

Пожары фонтанов условно разделяют на три группы: газовые, газо­ нефтяные и нефтяные. Газовыми считаются фонтаны с содержанием горюче­ го газа не менее 95% по массе, газонефтяными - газа более 50% и нефти ме­ нее 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 2 млн. 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 неде­ лями и даже месяцами и не зависит от метеорологических условий - ветра, дождя и т.п. Для ликвидации такого пожара необходимо огромное количест­ во сил и средств.

Поскольку в реальных условиях истечение газа из фонтанной армату­ ры происходит в основном со скоростями в несколько десятков и даже сотен метров в секунду (при Re (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 определять­ ся основными закономерностями турбулентной газовой струи [4, 10, 35].

Рассматривая факелы газонефтяных фонтанов, можно пользоваться (с некоторыми поправками) основными закономерностями турбулентных газо­ вых струй, так как при соотношении массы жидкой фазы (нефти) к массе газа около единицы отношение объемов газа и нефти будет около тысячи. По ме­ ре удаления от среза трубы (за счет массообмена струи с окружающим воз­ духом) это соотношение будет увеличиваться в десятки раз. Скорость движе­ ния 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 (вы­ сота). Под высотой факела горения понимается наблюдаемая визуально или

«фотографическая» длина факела, а не «химическая».

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

QФ = 0,0025 Н2Ф(3.1)

где QФ - дебит фонтана млн. м3/сутки.

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

НФ ~ 20√QФ(3.2.)

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 фа­ кела 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-

30 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 чер­ ного 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. Нефтя­ ной фонтан горит темным оранжевым пламенем с большим выделением чер­ ного дыма.

Одним из факторов, препятствующих ликвидации пожаров газовых фонтанов, является высокая интенсивность теплового излучения факела пла­ мени. Поэтому при тушении газового фонтана большие расходы воды необ­ ходимо 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:

q = f · QП / 4πR2(3.3.)

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

Значение f принимается: для метана - 0,2, пропана - 033, других угле­ водородов - 0,4.

Теплота пожара определяется по формуле:

QП = β · QHP QФ(3.4)

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

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

R = √ 0,08 · Qп / qбезоп(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 сокра­

щается. При интенсивности излучения (3-4)·107 Дж/(м2ч) время реакции че­ ловека (~5 с) оказывается больше, чем время достижения болевых ощуще­ ний, что может привести к сильным ожогам людей, находящихся вблизи устья фонтана при неожиданной его вспышке. При расчетах принимают, что

тепловое излучение с интенсивностью в 5,6·106 Дж/(м2ч) является безопас­ ным и личный состав может выдерживать такие тепловые нагрузки без спе­ циальной защиты в течение неограниченного времени.

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

Lбезоп = √ R2 - (H + (Hф / 2)2(3.6)

51180916732107 Дж/(м2ч)

волевой порог

4

3

2

1

01020

3020

5060 τ, с

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 воз­ действия будет иметь форму эллипса. В этом случае безопасное расстояние от устья скважины в противоположном направлении ветра увеличивается и может быть рассчитано по формуле:

LБЕЗОП = {R2 - [Н + ((H / 2) - H) cosθ]2}1/2 + (х - Н) sinθ(3. 7.)

1446530139426

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

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

[QП / V]1 : [QП / V]2 = R2 : R1.(3. 8.)

11671302913364Это объясняется тем, что горение смеси происходит по поверхности факела. С уменьшением радиуса горелки увеличивается поверхность пламе­ ни, приходящаяся на единицу объема факела, что приводит к увеличению теплового напряжения. Такой вид горения наблюдается и на реальных пожа­ рах при горении распыленных газовых фонтанов (рис. 3.4.), например, когда на устье скважины находится буровое оборудование или скважина оборудо­ вана фонтанной арматурой (елкой). Фронт пламени имеет развитую поверх­ ность горения, что уменьшает инертный объем факела и увеличивает тепло­ вое напряжение факела горения. При этом факел пламени имеет незначи­ тельную длину (высоту) и большой поперечный размер (ширину, диаметр). При встрече струи с фонтанной арматурой за плохо обтекаемыми телами об­ разуется разрежение, вызывающее циркуляцию мощного потока высокона­ гретых продуктов горения. Факел горения принимает вид полого расходяще­ гося конуса, в котором зажигание осуществляется как изнутри, так и по на­ ружной поверхности. Тушение мощных распыленных фонтанов значительно труднее, чем компактных. Из-за сильно развитой поверхности горения, горе­ ние является более устойчивым. На практике распыленный фонтан, как пра­ вило, 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 го­ рением двух и более скважин.

б

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 паровоз­ душной смеси, образующейся над зеркалом горючей жидкости.

Поток пара к зоне горения поступает непрерывно благодаря процессу испарения, который, в свою очередь, определяется интенсивностью лучисто­ го 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 горюче­ го и окислителя происходит непосредственно перед зоной протекания хими­ ческих реакций. Молярная диффузия в значительной степени определяет ин­ тенсивность горения, полноту сгорания, скорость выгорания, скорость рас­ пространения 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 разме­ рами сосуда. Для небольших сосудов характерны ламинарные режимы горе­ ния. С увеличением объемов сосудов режим горения переходит в турбулент­ ный. 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 HПЛ ~ 1,50 DP;

для дизельного топлива HПЛ ~ 1,0 DP ;

для этилового спирта HПЛ ~ 0,80 DP .

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 WB > 1 м/с относительное увеличение высоты пла­ мени и отклонение его от вертикальной оси горючих жидкостей различно. При скорости ветра около 4 м/с и более отклонение факела пламени от вер­ тикальной 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 сред­ ние температуры и лучистые тепловые потоки факела пламени горящей жид­ кости 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 по­ ток возрастает.

Таблица 3.1.

Горючие жидкости Диаметр резервуара, м Тсрпл , К 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 проме­ жуточных продуктов разложения, которые присутствуют в пламени. Как из­ вестно, при горении жидкостей со свободной поверхности в большинстве случаев образуется светящееся пламя. Светимость пламени возникает в ре­ зультате процесса разложения (пиролиза) паров горючих жидкостей при их движении с поверхности зеркала к фронту горения. В результате этого воз­ никают новые фазы - твердого сажистого углерода, жидких и твердых про­ межуточных углеводородных соединений.

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

Экспериментально установлено, что по мере снижения уровня жидко­ сти 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 пропорциональ­ ности; τ - время, с; n - показатель степени, колеблющийся от 0,55 до 0,75.

Экспериментально установлено, что при горении жидкостей распреде­ ление температур по толщине может быть двух типов. В одном случае пере­ дача тепла с поверхности жидкости в глубину осуществляется теплопровод­ ностью, 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 по­ стоянной и не изменяется по мере выгорания жидкости.

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

Распределение первого типа характерно для горения керосина, транс­ форматорного и солярового масел, дизельного топлива и других жидкостей с высокой температурой кипения. При их горении температура стенки резер­ вуара 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 гомотер­ мического 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 во­ ды. Это явление приводит к резкому увеличению площади пожара, интенси­ фикации его распространения и развития. Кроме того, это явление представ­ ляет большую опасность для личного состава.

Кроме явления выброса, при определенных условиях может наблю­ даться вскипание нефтепродуктов. К вскипанию способны все нефтепродук­ ты, 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 прогре­ тых и холодных слоев накапливается слой с повышенным содержанием вла­ ги. Когда температура обводненного слоя повышается до 100°С и выше, на­ чинается парообразование. Пузырьки водяного пара, двигаясь вверх, вспени­ вают нефтепродукт, объем его увеличивается, и если высота свободного бор­ та 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 эксперимен­ тальных 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°С. Следова­ тельно, процесс развития пожара в резервуаре можно рассматривать как ста­ ционарный 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 возрас­ тает 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 выгора­ ния возрастает на 30-50%).

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

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

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

низкая скорость выгорания;

отсутствие опасного прогрева жидкости;

отсутствие теплового воздействия на соседние резервуары.

На пожаре в вертикальном стальном 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 про­ цессе пожара. Нижняя часть, заполненная жидкостью, подобно водонапол­ ненной конструкции, обладает высокой степенью огнестойкости.

Огнестойкость не смачиваемой верхней части зависит от условий го­ рения 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 подраз­ делений стенка не разрушилась, то требуется эффективное и немедленное охлаждение, т.к. в результате задержки этого мероприятия возможна дефор­ мация стенки, особенно при низком уровне жидкости в РВС, видимые де­ формации наступают уже через 5-15 мин.

В таких случаях снижение температуры стенки даже при достаточном количестве сил и средств становится затруднительным, т.к. деформирован­ ные стенки оказываются недоступными для эффективного охлаждения, в ре­ зультате 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 превра­ щается в обычный, с горением жидкости на всей площади зеркала жидкости.

При горении жидкостей в резервуарах возникает поверхностный на­ гретый слой, температура которого равна температуре на поверхности горя­ щей 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 горя­ щей жидкости. Формирование нагретого слоя - одна из причин и одно из необходимых условий возникновения вскипания и выброса горящей жидко­ сти, особо опасных явлений, сопутствующих пожарам нефти и некоторых нефтепродуктов в подземных и наземных резервуарах, что приводит к резко­ му увеличению масштабов и тяжести последствий пожаров, а иногда и к че­ ловеческим жертвам. Скорость прогрева нефти 0,25-0,4 м/час, мазута - 0,3 м/час. Сырая необезвоженная нефть примерно через час с начала пожара мо­ жет вскипать с переливом через борт резервуара, если величина свободного борта менее 1,5 м.

Ориентировочно время выброса можно рассчитать по формуле:

=

τ

HБРВС - hВ - hСВ

ВЫБР

VЛ - VПРОГР - VОТК(3.10.)

HБРВС - высота вертикальной стенки резервуара, м

hВ - высота слоя подтоварной воды, м

hСВ - высота свободного борта резервуара, м

VОТК - скорость понижения уровня ГЖ вследствие откачки, при ее от­ сутствии VОТК = 0;

VПРОГР - скорость прогрева ГЖ, м/час;

VЛ - линейная скорость выгорания ГЖ, м/час;

Для выталкивания горящей жидкости из резервуара достаточно вски­

пания слоя данной воды 5-10 мм.

Развитие пожара в обваловании

При достаточно большом количестве пролитой жидкости в обвалова­ нии, характеристика факела пламени не отличается от характеристики пла­ мени в резервуаре, а за расчетную форму пламени рекомендуется принимать прямоугольник с высотой 10 м, и длиной, равной стороне обвалования. Тре­ бования о защите от аварийного растекания нефти и нефтепродуктов путем обвалования резервуаров является одним из нормативных требований по­ жарной безопасности к резервуарам и резервуарным паркам. Однако такая защита, рассчитываемая на статическое удержание разлитой жидкости, не­ достаточна. Она не способна удержать динамическое растекание большой массы жидкости при мгновенном разрушении резервуара, а в результате не­ удовлетворительной 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 разгерметизации фланцевых соединений на узлах коренных за­ движек, после чего в очаг пожара будут поступать новые порции нефтепро­ дуктов. Горение в обваловании не позволяет откачивать жидкость из горяще­ го резервуара, затрудняет охлаждение резервуаров и тушение горящей жид­ кости.

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 горю­ чей 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 рас­ пространение горения на соседние резервуары и объекты. Механизм тепло­ передачи на соседний резервуар зависит от характера первичного очага по­ жара.

В безветренную погоду теплопередача на соседние резервуары проис­ ходит 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 жид­ кости в обваловании.

При горении жидкости в частично заполненном резервуаре, если орга­ низованно охлаждение борта резервуара, интенсивность излучения от пламе­ ни падает при среднем уровне взлива на 20%, а при минимальном - на 50%. Однако, на горящем РВС с неохлаждаемыми стенками, снижение интенсив­ ности излучения от открытого пламени почти полностью компенсируется излучением от раскаленных стенок резервуара. Максимальная плотность па­

дающего теплового потока приходится на верхнюю часть стенки резервуаре, т. е. именно здесь возможен быстрый нагрев корпуса до опасной температу­

ры. Соотношение суммарных тепловых потоков на стенку QС и крышу QК, зависит от соотношения H/d.

> QК> 0,5(3.11.)

QС = = QКпри Н / d = 0,5

< QК< 0,5

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 кры­ ша имеет минимальную толщину и во многих случаях она и будет служить источником зажигания. Поэтому в расчетах прогрева содержимого резервуа­ ра необходимо учитывать тепловые потоки, как на стенку, так и на крышу

резервуара.

При тушении пожаров в резервуарных парках принимается, что распо­ ложенные на расстоянии ≤ 2d резервуары от горящего находятся в пожароуг­

рожаемом состоянии.

Состояние обогреваемого пожаром резервуара зависит от двух факто­ ров: от состояния паровоздушной смеси внутри резервуара и от температуры нагрева элементов резервуара. При соответствующих соотношениях взрыв наиболее возможен для резервуаров с керосином, дизтопливом, концентра­ ции 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 легко­ воспламеняющиеся жидкости, а также железобетонные резервуары с мазу­

том.

Переброс огня на дыхательную арматуру соседнего резервуара наибо­ лее вероятен для резервуара с бензином, газовое пространство которого со­

держит богатую паровоздушную смесь.

В результате теплового воздействия возможны и другие опасные со­ стояния в обогреваемом пожаров резервуаре (деформация и разрушение кор­ пуса, 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 резер­

вуара. Возможна различная зашита от прогрева, однако в настоящее время имеется только один более или менее приемлемый способ защиты не горяще­ го резервуара от прогрева - орошение водой, для этого нормируется интен­ сивность подачи 0,3 л/(с·м) на половину периметра, обращенного к горяще­ му резервуару. Орошение осуществляется различными приборами подачи от подвижных сил, количество которых определяется расчетным путем. Защита резервуаров водяным орошением, сначала горящего, а затем соседних, рас­ сматривается как первое действие пожарных подразделений.

Характеристика пожаров в резервуарах с горением выходящих паров в проемах

Известны многочисленные случаи пожаров, при которых на дыхатель­ ных 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 пространст­ во 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 зи­ мой. с техническим керосином и реактивным топливом опасен летом, с ди­ зельным топливом безопасен в любое время года.

Резервуар с понтоном пожароопаснее резервуара без понтона.

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

4. Динамика развития пожаров на складах лесоматериалов

Как и все открытые пожары, пожары на складах лесоматериалов ха­ рактерны 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 распро­ странения. особенно при наличии ветра, а также распространение пожара на значительные расстояния вследствие разлета искр и головней, переносимых мощными конвективными потоками, возникающими в результате образова­ ния аэродинамического вихря в зоне горения.

Характерной особенностью пожаров на складах лесоматериалов явля­ ется большой объем зоны горения, что обусловлено значительным объемом продуктов термического разложения, выделяющихся с сильно развитой по­ верхности горючего материала. Сгорая, эти вещества образуют большое ко­

личество 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. Аэродинамиче­ ские 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 ис­ следований 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. Ско­ рость распространения огня зависит, во-первых, от размеров материалов и изделий, а во-вторых, от их влажности. Как известно, ассортимент лесомате­ риалов, хранящихся на складах, достаточно широк: от щепы и древесных отходов, имеющих минимальные, размеры 1 мм, до круглого леса с наи­ меньшим размером бревен 10 см и более.

Горение распространяется по горючему материалу тогда, когда темпе­ ратура материала достигает температуры воспламенения, т. е. той температу­ ры, при которой состав и количество выделяющихся продуктов разложения обеспечивают образование горючей смеси их с воздухом. То время распро­ странения пламени на данный участок поверхности, а. следовательно, и ско­ рость распространения пламени, определяются временем прогрева поверхно­ стного 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 рас­ пространения пламени.

Высота факела пламени при горении штабелей пиломатериалов равна 2-3 высотам штабеля. При скорости ветра больше 4 м/с факел пламени на­ клоняется 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 те­ плопроводностью на прогрев материала. Так как пламя распространяется преимущественно по поверхности материала, то увеличение линейных раз­ меров элементов пожарной нагрузки приводит к возрастанию времени про­ грева 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 тол­ щиной 50 мм.

Большое влияние на скорость распространения пламени оказывает влажность древесины. Во-первых, повышается теплоемкость влажного мате­

риала, 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 сниже­ нию скорости распространения пламени в 4 раза.

613409195040νP, м/с

0,75

0,5

0,25



νP, м/с

2330450-198301,0

0,75

0,5

0,25

051015 20 25 30 W, %

05101520 vВ, м/с

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 лесомате­ риалов оказывает направление и скорость ветра. Скорость распространения пламени по направлению ветра определяется по эмпирической формуле:

νP = νPo* [1 + 0,14 * (νB / νPo) 0,32](3.12.)

где: νPo - скорость распространения пламени по штабелям при отсутст­ вии ветра, м/сек.; νB - скорость ветра, м/сек.

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, харак­ теризуются высокими скоростями выгорания. Это связано, прежде всего, с тем, что штабели, в которых хранятся пиломатериалы, обладают сильно раз­ витой поверхностью горения. Поэтому приведенная массовая скорость выго­ рания (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 ко­ торого возможно возникновение лесных пожаров, начинается с момента схо­ да 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 по­ годных условий, по-разному воспламеняются и горят с различной интенсив­ ностью 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. за­ гораются от слабого источника огня. В этот период наблюдается наибольшее количество лесных пожаров (пожарный максимум).

В летний период влажность воздуха и напочвенного покрова повыша­ ется. 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 на­ блюдаются. как правило, наименьшее количество пожаров (пожарный мини­ мум).

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

Чередование пожарных минимумов и максимумов зависит от особен­ ностей 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 отклоне­ ния бывают и довольно значительными.

Возможность возникновения пожаров зависит от влажности напочвен­ ного покрова. В связи с этим пожарная опасность любого участка не остается

постоянной. Во время пожароопасного сезона могут быть периоды отсутст­ вия 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 ма­ териалами повышенной влажности.

На возникновение лесных пожаров оказывают влияние погодные ус­ ловия. Чаше всего пожары возникают в сухую жаркую погоду. При высоких температурах воздуха усиливается испарение и вследствие этого влажность горючего материала снижается быстрее. Следовательно, вероятность возник­ новения пожаров увеличивается. При уменьшении влажности воздуха проис­ ходит 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 стано­ вятся способными гореть даже болота. Практически на все территории воз­ можны 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 авиа­ ционной охраны лесов недостаточно, считаются крупными; В районах авиа­ ционной охраны лесов от пожаров к таким пожарам относят пожары площа­ дью 200 га. в районах наземной охраны лесов - площадью более 25 га. Круп­ ные пожары в большинстве случаев развиваются в длительные засушливые периоды. В лесах России, например, в 1998 году зарегистрировано 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 весен­ ний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих ма­

териалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня 180-300 м/ч и находится в прямой зависимо­ сти 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 происхо­ дит 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 бегло­ го верхового пожара 4000-5000 м/ч.

Устойчивый верховой пожар - верховой пожар, охватывающий все компоненты лесного биогеоценоза. При устойчивом верховом пожаре проис­ ходит сгорание подстилки, подлеска, подроста, полное сгорание хвои, круп­ ных веток, нередко и стволов деревьев. Скорость устойчивого верхового по­ жара 300-1500 м/ч.

При почвенном пожаре сгорают корни и деревья вываливаются. Ско­ рость распространения огня от нескольких десятков сантиметров до несколь­ ких метров в сутки.

По высоте пламени на фронтальной кромке низовые пожары подраз­ деляют 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 по­ жара) лесные пожары подразделяют на слабой, средней и высокой интенсив­ ности (табл. 3.2.).

Скорость распространения кромки пожара и интенсивность горения не постоянны в течение суток. Во второй половине дня (с 12 до 16 ч) наибо­ лее благоприятные условия возникновения и распространения пожаров, ме­ нее благоприятные ночью и ранним утром (с 3 до 7 ч.), когда понижается температура и повышается влажность воздуха, выпадает роса и влажность горючих материалов увеличивается. В связи с этим, в ночное время интен­ сивность 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 ме­ стности. 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 пожа­ роопасны.

Возможность горения в лесу зависит от влажности горючих материа­ лов. В связи с этим пожарная опасность любого участка не остается постоян­ ной. Могут быть периоды отсутствия пожарной опасности. Эти периоды воз­ никают 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 спо­ собными гореть даже болота. Практически на всей территории леса возмож­ ны пожары.

Кроме того, расширяется круг источников тепла, могущих вызвать за­ горание лесного горючего материала. Пожар, охвативший значительную площадь, чаще всего носит смешанный характер. Он сочетает в себе элемен­ ты различных видов и форм пожаров, так как лесная обстановка обладает большим разнообразием, а характер горючих материалов, количество и спо­ собность их к горению различны на каждом участке леса. Пожар обходит участки, где в данных условиях горючий материал неспособен гореть, поэто­ му часть территории может быть вообще не повреждена огнем. Кромка по­ жара. распространяясь с разной скоростью, в зависимости от наличия и со­ стояния 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 стано­ вится 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 пере­ брасываются на большие расстояния, что приводи к появлению многочис­ ленных очагов загорания перед фронтом основного пожара и быстрому охва­ ту огнем больших площадей.

Таблица 3.2.

Основные диагностические признаки для определения вида лесного пожара и его интенсивности

Вид и Классы Основные виды горючих материалов.

интенсивность пожарной особенности пожара

пожара опасности погоды Низовой беглый

слабая I - II Возникают на участках с травяным (вес­ ной, осенью) и лишайниковым (весь се­ зон) покровом, а также в лиственных на­ саждениях (весной и осенью), где опад сформирован из опавшей листвы деревь­ ев и кустарников. В основном сгорает усохшая трава, опад листвы или кусти­ стые лишайники. Высота нагара на ство­ лах до 1 м., скорость распространения - до 1 м/мин., высота пламени - до 0,5 м. Интенсивность горения (мощность теп­ ловыделения с 1 пог. М кромки пожара) до 100 кВт/м.

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 2 м, скорость распространения - свыше

З м/мин, высота пламени более 1,5 м, ин­ тенсивность горения более 750 кВт/м.

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

высокая IV-V Подстилка сгорает сплошь до минераль­ ных горизонтов почвы. На маломощных скелетных горизонтах почвы наблюдает­ ся вывал деревьев.

Торфяной (подземный)

слабая III Сфагнум сгорает на глубину до 7 см. ме­ жду корневыми лапами торф прогорает до 30 см.; остаются отдельные участки сфагнума и багульника.

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 многоочаго­ вый характер.

высокая IV-V Торфяной слой сгорает сплошь до мине­ ральной части почвы. Наблюдается мас­ совый вывал деревьев. Древостой погиба­ ет полностью.

Верховой III Возникают в хвойных насаждениях со слабой сомкнутостью полога, или в со­ став которых входят лиственница, и ли­ ственные породы с долей участия доЗ-4 единиц. Пожаром повреждаются участки с групповым расположением хвойных пород. Огонь по кронам распространяет­ ся снизу вверх и в основном за счет под­ держки низового пожара.

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

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

Примечание: Дополнительным признаком интенсивности пожара может служить также величина невыгоревших участков в % от обшей пло­ шали пожарища. Для пожаров всех видов она составляет при слабой интен­ сивности - более 15%, при средней от 6 до 15 и при высокой - менее 6%.

Кроме того, расширяется круг источников тепла, могущих вызвать за­ горание лесного горючего материала. Пожар, охвативший значительную площадь, чаше всего носит смешанный характер. Он сочетает в себе элемен­ ты различных видов и форм пожаров, так как лесная обстановка обладает большим разнообразием, а характер горючих материалов, количество и спо­ собность их к горению различны на каждом участке леса. Пожар обходит участки, где в данных условиях горючий материал неспособен гореть, поэто­ му часть территории может быть вообще не повреждена огнем. Кромка по­ жара, распространяясь с разной скоростью, в зависимости от наличия и со­ стояния 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 стано­ вится 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 пере­ брасываются на большие расстояния, что приводи к появлению многочис­ ленных очагов загорания перед фронтом основного пожара и быстрому охва­ ту огнем больших площадей.

6. Динамика развития торфяных и степных пожаров

Торфяные пожары. Торф в естественных условиях не способен к са­ мостоятельному горению из-за значительной равновесной влажности. Одна­ ко при длительном сохранении жаркой засушливой погоды создаются усло­ вия для возникновения торфяных пожаров даже на неосушенных полях. За­ лежи торфа, подготовленные к разработке (осушенные), способны гореть весной и зимой. Особенно опасными с точки зрения возникновения и распро­ странения 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 ско­ рость 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 лю­ дей.

Торфяная масса содержит в своем составе (в порах) достаточное коли­ чество 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 явля­ ются наиболее опасными в периоды устойчивой засушливой погоды. Ско­ рость распространения пожара достигает 300 м/мин. Такая высокая скорость распространения пламени при горении растительного покрова обусловлива­ ется характеристиками горючего материала. Трава и злаковые растения, по которым распространяется пожар (листья, стебли, ветки), имеют очень не­ значительные размеры сечения. Стебли высохших растений представляют

собой тонкостенные полые трубки и легко воспламеняются под воздействием фронта пламенного горения. Наличие ветра способствует увеличению скоро­ сти 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 неболь­ шая ширина фронта пламенного горения, что обусловлено малым запасом горючих материалов на единице площади пожара и высокой скоростью вы­ горания. Иногда при таких пожарах образуются так называемые смерчи, ко­ торые способствуют переходу огня через естественные и искусственные пре­ пятствия (реки, дороги, перепаханные полосы и т.д.) шириной до 12 м.

Степные пожары, пожары лугов, полей и хлебных массивов могут пе­ реходить в лесные, торфяные пожары и вызывать пожары населенных пунк­ тов. сельскохозяйственных и промышленных объектов, к которым прилегают территории, покрытые соответствующими горючими материалами. Не отли­ чаются 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 выго­ рания. Выгорание резко интенсифицируется при наличии ветра, когда ско­ рость подвода воздуха к тлеющей поверхности горючего увеличивается. В этом случае возможен перенос горящих частиц и увеличение площади пожа­ ра.

Динамика развития пожаров на транспортных средствах

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 судка существенное влия­ ние 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, свя­ занных между собой коридорами, трапами или шахтами трапов. Количество выходов на верхнюю открытую палубу ограничено. Пожарная нагрузка дос­ тигает 60-70 кг/м2. Между отделкой бортов, подволоки, пола и металличе­ ской основой судна образуются воздушные зазоры. По ним прокладываются различные коммуникации: трубопроводы, электрокабели, воздуховоды сис­ тем вентиляции, которые способствуют развитию пожара и перебросу огня из одного помещения в другое. Высота жилых и служебных помещений при­ мерно 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 жид­ кое топливо с температурой вспышки выше 61°С. Пожары в МКО происхо­ дят вследствие утечек топлива из расходных цистерн, трубопроводов топ­ ливной системы и др. Воспламенение пролитого топлива происходит в ре­ зультате его контакта с нагретыми до высокой температуры поверхностями (выхлопные патрубки, коллекторы двигателей, стенки котлов) и под действи­ ем открытого пламени. Особенно интенсивно происходит развитие пожара в МКО при разрушении топливных и масляных трубок, находящихся под вы­ соким 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 дру­ гими судовыми помещениями кратность воздухообмена. Поэтому при ликви­ дации такого пожара в первую очередь необходимо отключить разрушенную топливную магистраль, вентиляцию, принять меры к предупреждению взры­ ва топливных цистерн и сосудов высокого давления.

Пожары в МКО характеризуются высоким температурным режимом, запушенный пожар в результате прогрева переборок и подволоки, способст­ вует 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, сопровожда­ ются взрывами топливно-воздушной смеси в танках, которые вызывают де­ формацию корпуса судна. Возникновение взрыва и пожара зависит от загазо­ ванности помещений и наличия в них источников зажигания. Образование взрывоопасных концентраций в танках происходит под действием повыше­ ния температуры, а также колебаний нефти при движении судна.

Взрывы и пожары на танкерах можно предотвратить за счет конструк­ тивных мер, исключающих возможность образования горючих паровоздуш­ ных смесей, а также применяя системы контроля газовой среды и предупре­ ждения об образовании взрывоопасных концентраций.

Наиболее опасными являются пожары в танках, близко расположен­

ных к надстройкам и командным рубкам. Пожар из танка может распростра­ ниться под действием ветра в эти помещения через открытые двери или ил­ люминаторы, 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 по­ жара достигает высоких значений, что затрудняет его ликвидацию. Большая плотность укладки и сильная задымленность осложняют доступ к очагу горе­ ния.

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

2. Динамика развития пожаров на самолетах и вертолетах

Анализ статистики аварий и катастроф пассажирских самолетов и вер­ толетов показывает, что значительная часть их приходиться на долю пожа­ ров. 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 пассажировме­ стимости. Уже сейчас на авиалиниях мира эксплуатируются самолеты, пере­ возящие 350-400 пассажиров; имеются проекты авиалайнеров на 1000 пасса­ жиров. Аварии и катастрофы на таких авиалайнерах представляют угрозу для жизни большого количества людей, поэтому повышению безопасности поле­ тов 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 сгора­ ния 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 по­ садке с убранными шасси, боевое поражение и т.п.

Все пассажирские самолеты оснащены эффективными бортовыми ав­ томатическими 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 30°С. Особенно опасными являются пожары, вызванные разрушением топливных баков при взлете и посадке.

Топливо разбрызгивается на значительное расстояние, площадь пожа­ ра достигает нескольких сотен квадратных метров (400-500 м2 и более) в те­ чение 1-2 минут.

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

Обстановка особенно осложняется, если пожар на самолете происхо­ дит 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, конструк­ тивные материалы более огнестойки по сравнению с другими отсеками. Пре­ кращение горения достигается перекрытием дроссельного и пожарных кра­ нов двигателя и подачей огнетушаших веществ в подкапотное пространство. Наименее опасным для конструкции самолета является пожар внутри двига­ теля, вызванный неплотным прикрытием дроссельного крана, так как внут­ ренние полости двигателей выполнены из жаропрочных сплавов.

Пожары в багажных и технических отсеках развиваются менее интен­ сивно, чем в других. Они сопровождаются задымлением отсеков и проникно­ вением 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 сосу­ дов 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 вероят­ ность переброса пламени на фюзеляж самолета. Для их ликвидации требует­ ся наименьшее количество огнетушащих средств.

3. Динамика развития пожаров на железнодорожном транспорте

Причины пожаров на железнодорожном транспорте примерно анало­ гичны причинам пожаров на судах. Процесс горения в купе железнодорож­ ного вагона сопровождается сильным задымлением, которое по системе вен­

тиляции проникает в смежные помещения. Скорость роста температуры в купе будет определяться мощностью источника зажигания, его расположени­ ем относительно пожарной нагрузки, пожарной нагрузкой, ее физико­ химическими свойствами и газообменом. Большое влияние на характер раз­ вития пожара будет оказывать газообмен: например пожар в купе при откры­ том окне, открытой двери в коридор и открытых одном - двух окнах в кори­ доре будет существенно отличаться от пожара в купе при закрытых окнах и дверях.

Наибольшую опасность для людей представляют пассажирские ваго­ ны. Скорость распространения пламени в пассажирских вагонах по коридору

- 5, по купе - 2,5 м/мин. В течение 15-20 минут огнем полностью охватыва­ ется весь вагон. Температура в вагоне повышается до 850 °С, а температура пламени достигает более 1000 °С. 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/м2, что приводит к загоранию подвижного со­ става 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 несго­ ревший 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 пер­ вые 10 минут свободного горения подвижного состава достигает 3,1 и 4м2/мин, а в последующие 10-50 минут 7 и 8 м2/мин.

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

Взрыв железнодорожных цистерн с нефтепродуктами происходит, как правило, через 16-24 минуты после начала воздействия на них открытого фа­ кела пламени. Высота факела пламени при взрыве ЛВЖ и ГЖ в цистернах достигает 50 метров. Взрыв одной железнодорожной цистерны способствует увеличению площади пожара до 1500 м2, в зависимости от состояния балла­ ста железнодорожных путей и рельефа местности. Наиболее быстрое распро­ странение 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 по­ жара может достигать 10-35 тыс. м2. По разлитому нефтепродукту огонь рас­ пространяется 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 сточ­ ные 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 состав­ ляла 20 м2 разлитого бензина у одной из цистерн.

Из-за того, что пожарные подразделения были расположены на рас­ стоянии 32 и 60 километров от станции к моменту их прибытия через 50 ми­ нут, площадь пожара разлитого бензина в результате взрыва составляла 2500 м2. В огне оказалось четыре железнодорожные цистерны и шесть железнодо­ рожных путей.

Через 15 минут с момента прибытия основных сил (1 час от начала пожара) произошло еще два взрыва, и площадь пожара увеличилась до 5000 м2. По истечении 3-4 часов произошло еще два взрыва, в результате чего площадь пожара увеличилась до 10000 м2, 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 цис­ терну с железнодорожной платформы и отбрасывает ее на расстояние до 80 метров. Все это приводит к возникновению новых очагов пожаров, повтор­ ному воспламенению разлитых горючих жидкостей.

При пожарах также возможно повреждение цистерн и емкостей с ядо­ витыми 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 прово­ дов.

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 отделе­ ний численностью до 150-200 человек. Кроме того, привлекаются рабочие, военнослужащие и работники милиции обшей 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 транс­ порта. 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 кило­ метров.

4. 4. Динамика развития пожаров в метрополитене

Большинство пожаров и загораний в метрополитене происходит в под­ вижном составе (50,5%), причем в большинстве случаев (48,4%) состав уда­ ется 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, моторком­ прессоров, 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 пассажи­ ров.

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

Следует учитывать, что в очаге пожара развивается высокая темпера­ тура, продукты горения распространяются на значительные расстояния. Тон­ нель 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 удает­ ся не всегда.

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

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

Причиной задержки могут быть действия пассажиров, которые в слу­ чае 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 развер­ тывания) колеблется от 6,5 м/ мин для станции и 8 м/ мин для тоннеля глубо­ кого заложения. В зависимости от обстановки на пожаре, время боевого раз­ вертывания может в несколько раз превышать время сосредоточения допол­ нительных сил и средств (~ 1 час). При пожарах в перегонных тоннелях мет­ рополитена 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 ограни­ чено поперечным сечением тоннеля и стоящим в нем составом, большим ко­ личеством преград в самом составе, что не позволяет ввести требуемое коли­ чество сил и средств на тушение пожаров и эффективно использовать водя­ ные 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 превы­ шает одного часа, при ликвидации пожара в перегонном тоннеле продолжи­ тельность достигает от 3 часов до нескольких суток.

Пожары в подземных сооружениях характеризуются:

высокой температурой (при пожаре в подвижном составе, находя­ щимся в тоннеле, в очаге горения до 1000°С, на расстоянии 25 метров от оча­ га пожара около 450°С);

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 поверхно­ стью);

большой пожарной нагрузкой в пересчете на древесину (Р = 50-53 кг/м2 для вагонов подвижного состава; Р = 10-50 кг/м2 в служебно-бытовых помещениях; Р = 20-100 кг/м2 в эскалаторном комплексе; до 20 кг/м2 в тон­ нельных и притоннельных сооружениях (при отсутствии подвижного соста­ ва); до 60 кг/м2 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 900°С);

возможностью сохранения остаточного напряжения после снятия на­ пряжения 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.

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 гру­ зовой, пассажирский и специальный.

К грузовому подвижному составу относятся грузовые автомобили, ав­ томобили-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 обще­ го 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 обору­ дованы кузовами, приспособленными для перевозки грузов определенного вида. Это самосвалы, автомобили-цистерны для цемента, молока, нефтепро­ дуктов и т.п.

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

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

Классификация пожаров на АТС, автомобильных предприятиях и пу­ тях 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 зани­ мают 2-е место после пожаров в жилом секторе. Ежегодно в России происхо­ дит до 100 пожаров автоцистерн. По своим последствиям пожары и взрывы автоцистерн с нефтепродуктами относятся к катастрофическим. Высокая по­ жарная опасность автомобилей вызвана рядом причин, в частности эксплуа­ тацией 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 кото­ рых, могут вызвать загорание.

Нерешенность проблем квалифицированного обслуживания автомоби­ лей. принадлежащих частным лицам, не исключает вероятности наступления пожара автомобилей от некачественного обслуживания или ремонта, от не­ умения владельцев пользоваться пожароопасными установками и инструмен­ тами.

В конструкциях автомобиля используется широкий набор пожаро­ опасных веществ и материалов. Это резинотехнические изделия, ткани, дре­ весина, 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 дос­ тигает соответственно по 500-600 штук.

Пожары автомобилей возникают от внутренних и внешних источников зажигания. К внутренним источникам зажигания относятся: искры как ре­ зультат 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: высокоин­ тенсивные потоки излучения, вызванные пожарами строений в местах хране­ ния 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 распро­ страняется 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 тепловыде­ лению. Тепловые потоки и пламя воздействуют на рядом расположенные автомобили вызывают их загорание, как на закрытой, так и на открытой сто­ янках. Под воздействием тепловых потоков вначале загораются лакокрасоч­ ное покрытие и уплотнения остекления. Горение уплотнений остекления усиливает тепловое воздействие на остекление, и оно разрушается. Затем начинается разрушение горючих материалов салона с последующим развити­ ем пожара на все АТС. При этом расплавляется дюралевая обшивка автобуса. Шины и топливные баки горят и разрушаются в основном при пожарах в по­ мещениях.

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 са­ лон загорается еще через 60-180сек. Далее автомобиль горит. Затем наруша­ ется 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 че­ рез 1800 сек. Через 2760 сек. наблюдалось беспламенное горение сидений, шин и материалов.

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

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

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

Пожары автомобилей при эксплуатации. Наиболее частыми причи­ нами пожаров автомобилей являются неисправности топливной и электриче­ ской 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 це­ лом, 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 1200 ºС, что затрудняет ликвидацию пожара.

Пожары автомобилей вследствие ДТП. Их число незначительно по отношению к общему числу пожаров АТС. Однако они представляют наи­ большую опасность для людей и окружающей среды, особенно при перевоз­ ке опасных грузов. Повреждение узлов и систем автомобиля при ДТП спо­ собствует 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 топ­ ливопровода, 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 авто­ мобилями обычных конструкций. Причины большой пожарной опасности - высоконагретые поверхности выпускной и тормозной систем, наличие разви­ той топливной системы и применение в тормозной системе магниевых спла­ вов, которые трудно тушить при их загорании. В случае пожара при аварии гоночного автомобиля без автоматической установки пожаротушения и средств индивидуальной зашиты (теплозащитного костюма) вероятность ги­ бели 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 требо­ ваний 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 разработан­ ных для этого типа автомобилей. Безыскровые аппараты обеспечивают раз­ резание конструкций автомобиля, необходимое для быстрого извлечения лю­ дей из автомобиля, который находится под угрозой воспламенения. Для ока­ зания помощи пострадавшим на автомобильных дорогах вследствие пожара выезды пожарных автомобилей первой помощи согласуются с выездом авто­ мобилей скорой медицинской помощи. В оборудование пожарных автомоби­ лей 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 элек­ трооборудования; дефекты вызывающие перегрев выпускной системы и ис­ кры. Причиной загорания автотранспортных средств в гаражах является так­ же 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 го­ рящего автобуса или грузового автомобиля на рядом расположенные транс­ портные средства. Но в общем вероятность загорания автотранспортных средств на открытой стоянке ниже, чем на закрытой, так как здесь не скапли­ ваются топливо, другие материалы и отсутствуют некоторые причины, вызы­ вающие пожары в гаражах.

Пожары при ремонте автомобилей. Они возникают из-за неосто­ рожного обращения с огнем, нарушения правил пожарной безопасности в технологических процессах. Много пожаров возникает в результате несо­ блюдения правил техники безопасности при сварочных работах на времен­ ных и постоянных местах стоянки, а именно: при неисправной аппаратуре; в радиусе до 5 метров от мест, не очищенных от горючих материалов; при на­ личии 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 автомоби­ ля, в подвеске которого имеются резинометаллические прокладки, может возникнуть, если кабель сварочного трансформатора соединить с металличе­ скими элементами корпуса автомобиля через заземляющий медный изолиро­

ванный провод. При этом сварочный ток превысит допустимый, изоляция заземляющего проводника перегреется и загорится. Пожар распространится на весь автомобиль.

Пожарная безопасность при испытаниях новых автомобилей. Ис­

пытания проводят, чтобы оценить эффективность ручных и автоматических установок пожаротушения (АУП), показатели пожарной безопасности мате­ риалов, конструкции и автомобиля в целом, показатели пожарной опасности автомобиля как внешнего источника зажигания.

По месту возникновения пожары в новом легковом автомобиле рас­ пределяются, %:

Моторный отсек, в том числе корпус двигателя с теплоизоляцией; элементы

электрооборудования и топливной системы 43

Кабина или салон 20,0

Кузов и багажный отсек 7,8

Элементы ходовой части 3,0

Выпускная система 5,6

Другие места 203

Причины пожаров большегрузных автомобилей следующие %: 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 системы5

Основными причинами загорания большегрузных автомобилей явля­ ются попадание гидрожидкостей, масел и топлива на высоконагретые по­ верхности двигателя и турбокомпрессора из-за нарушения герметичности арматуры гидросистем, маслотопливопроводов двигателя и взрывы в цилин­ драх подвески при попадании кислорода.

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

Динамика развития пожаров на объектах особой опасности для участников тушения пожаров

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

Одними из наиболее сложных, быстроразвивающихся пожаров, к со­ жалению малоизученных, являются пожары на объектах хранения взрывча­ тых 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 проти­ вотанковых 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 вы­ сокой кинетической энергии.

Каждый пожар, сопровождающийся взрывами, был сопряжен с гибе­ лью людей, боевой и специальной техники и приводил практически к полно­ му уничтожению объекта хранения боеприпасов.

Столь трагические в ряде случаев последствия пожаров большинство специалистов объясняют несвоевременностью обнаружения пожаров на тех­ нической территории, чрезвычайно быстрым развитием горения по деревян­ ной таре штабелей и укупорке боеприпасов, трудностями доставки огнету­ шащих веществ непосредственно к очагу пожара и тем более в зону горения. При развитии пожара даже на аккуратно сложенном штабеле огонь, как пра­ вило, немедленно уходит внутрь штабеля по решетчатым подкладкам, верти­ кальным и горизонтальным пустотам.

Деревянная укупорка хоть и является хорошим теппоизолятором для хранимых в них боеприпасов, но, как следует из результатов многочислен­ ных 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 марше­ вой двигательной установки. Такие пожары, как правило, переходят в круп­ номасштабные, 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 возникно­ вения 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 хра­ нилища, 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 хранили­

ща:



линейная скорость развития пожара;

массовая скорость выгорания горючей нагрузки;

проёмность помещения;

газообмен внутри горящего помещения;

тактико-техническая характеристика средств, подающих огнетуша­

щие вещества;

эффективность огнетушащих веществ;

количество подаваемых огнетушащих веществ (расходы, интенсив­ ность);

способы подачи огнетушащих веществ;

скорость сосредоточения отделений на основных пожарных автомо­ билях подачи огнетушащих веществ;

скорость введения сил и средств на боевые позиции;

боеготовность и боеспособность пожарных подразделений;

тактико-техническая характеристика пожарной техники, прибываю­ щей на пожар;

численность и оснащенность боевых расчетов на пожарных автомо­

билях;

наличие необходимого количества огнетушащих веществ;

ществ;

наличие необходимого количества средств подачи огнетушащих ве­

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 воздей­ ствовать опасные факторы, специфичные для этого вида пожаров. К ним от­ носятся: теплоизлучение факела пламени пожара, ударные волны взрывов взрывчатых веществ, поражающее воздействие разлетающихся осколков, задымление, действие высокой температуры, форсы пламени горящих поро­ хов, ракетных двигателей и т.п.

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

При пожаре на складах боеприпасов велика вероятность поражения личного состава взрывной волной. Прямое или первичное поражающее дей­ ствие 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 повы­ шения давления до пикового значения после прибытия взрывной волны, удельный импульс взрывной волны. Органы тела, различающиеся наиболь­ шей 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 лег­ ких является прямой или косвенной причиной многих патофизиологических эффектов, наблюдаемых при поражении человека взрывной волной. К дру­ гим неприятным последствиям относятся разрыв барабанной перепонки, по­ вреждение среднего уха, повреждение гортани, трахеи, брюшной полости, нервных окончаний спинного мозга и других различных органов тела.

Действие взрывной волны сопровождается побочными эффектами, ко­ торые 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 уско­ ряющиеся 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 тормо­ зящий удар. В этом случае под действием давления, и аэродинамического напора взрывной волны тело человека поднимается в воздух и пролетает не­ которое расстояние. Повреждения могут возникать либо на стадии ускоре­ ния, 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 повре­ ждений. При тормозящем ударе помимо повреждения головы возможны так­ же травмы жизненно важных внутренних органов и переломы костей.

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

В таблицах 5.1., 5.2. приведены категории травм при тормозящем уда­ ре 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 летального исхода 6,4

50% - ная летальность 16,46

Летальность, близкая к 100% 42,06

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

Эти опасные специфические факторы должны учитываться при боевом развертывании, установке пожарных автомобилей на водоисточники, направ­ лении прокладки рукавных линий и позиций ствольщиков и выборе типа по­ жарных стволов на ликвидацию горения. Пожарные автомобили по возмож­ ности должны устанавливаться в укрытиях в виде естественных рвов и т.п., позиции ствольщиков защищаться металлическими экранами. Пожарные ру­ кава защищаются экранами, а для контроля их целостности выделяется лич­ ный 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 гра­ дусов и заполняющие помещения, также представляют опасность для людей. Во-первых, при увеличении температуры в помещении свыше 80°С исключа­ ется возможность работы в нем длительное время без специального оборудо­ вания, 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 каж­ дые 10 м помещения, для нагрева до 80°С - на каждые 20 м.

Большую опасность представляют выделяющиеся при взрыве или го­ рении 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 водо­ рода которые способны сделать непригодным для дыхания воздух в поме­ щении 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 пред­ ставлены 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

LPКР = 14С1/3 , м 3 6 14 24 30 15 111 140 302

Разлет осколков

LР = 16С1/3, м 3 7 16 27 34 74 127 160 344

Поражение осколками

LКРОС=5,85C1/3, м 1 3 6 10 13 27 46 59 128

Термические ожоги продук­ тами взрыва

LКРТО =3,77С1/3,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 ог­ нестойких свойств строительных конструкций, защищающих от форса пла­ мени и излучения; наличия вышибных поверхностей, газоотводных двори­ ков, экранов, меняющих направление и уменьшающих действие ударной волны, наличия технологической и конструкционной защиты у технологиче­ ского оборудования, средств пожарной защиты: систем АПТ, пожарозащи­ щённых стеллажей, экранов, покрывал, укупорок, снижающих массу одно­ временно 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 образовав­ шихся горячих газов (в закрытых помещениях) или форс пламени (для гото­ вых 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 наблю­ дается пожар. Фактически к этой зоне относятся все помещения, в которых произошло загорание и группа смежных с ними помещений, на которые по­ жар может распространиться за короткое время, сравнимое с временем при­ бытия и развертывания подразделений пожарной охраны.

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

Опасная зона - пространство вокруг аварийной зоны, в которой дей­ ствуют 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 взрыв­ чатого 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 взрывча­ тые материалы могут воспламениться только от прогара укупорки или про­ грева стенок.

Время исчезновения опасной зоны определяется выгоранием взрывча­ тых 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 разме­ рами, на которые изделие перемещается с горением взрывчатого материала.

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

В случае если в аварийном помещении находятся контейнеры с мина­ ми, имеющие вышибные заряды для их разброса, и, особенно, если при сра­ батывании вышибного заряда мины взводятся в боевое положение и включа­ ется самоликвидатор, тогда размер опасной зоны определяется областью раз­ броса мин и дальностью разлета осколков при срабатывании наиболее уда­ ленных изделий.

Планирование тактико-технических действий пожарной охраны долж­ но производиться с учетом времени образования, существования и исчезно­ вения 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, сопровож­ дающимися ударной волной, высокотемпературным выбросом газов (пламе­ ни), 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, техноло­ гического 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 ток­ сичными 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 несвоевре­ менного отключения электроустановок, а также из-за расположения в непо­ средственной близости от этих установок другого оборудования под напря­ жением. Снятие напряжения с электроустановок является сложным органи­ зационным процессом и требует определенного времени, что приводит к уве­ личению материального ущерба и осложнению обстановки на пожаре.

Наличие большого количества электрооборудования высокого напря­ жения существенно затрудняет действия пожарных подразделений при лик­ видации пожаров на энергообъектах.

Согласно статистическим данным около 70% пожаров возникают в машинных залах, кабельном хозяйстве, трансформаторных и распредели­ тельных 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 реакто­ ра.

Пожары в машинных залах.

Динамика развития пожаров в машинных залах обусловлена их быст­ рым развитием из-за наличия большого количества материалов и горючих газов (турбинного масла, оболочек и изоляции электрических кабелей, сго­ раемого 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 горе­

ния, 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 скры­ тых очагов горения;

возможное образование взрывоопасных смесей или двуокиси углеро­ да с воздухом;

наличие электроустановок под напряжением;

возможное загрязнение помещений и технологического оборудова­ ния радиоактивными веществами.

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

При возникновении пожаров в машинных залах электростанции, про­ цесс 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 водо­

рода;

подтекание масла на турбогенераторах и его попадание на горячие

паропроводы;

разрушение подшипников;

обрыв предохранительного клапана маслопроводов системы регули­ рования;

обрыв лопаток на турбине.

Основную пожарную нагрузку машинных залов составляют турбин­ ные масла систем смазки, электроизоляции обмоток генераторов, проводов, кабелей и др. Интенсивное развитие получает пожар при взрыве турбин, па­ ров масла и водорода в масляных емкостях при нарушении уплотнений мас­ лопроводов 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. Мак­ симальная скорость роста площади пожара при растекании горящего турбин­ ного масла достигает 25 м2/мин и зависит от степени и места повреждения

системы. При этом происходит быстрое нарастание среднеобъемной темпе­ ратуры, выделяется большое количество высокотоксичных продуктов сгора­ ния и образуются мощные конвективные тепловые потоки. Эти потоки быст­ ро нагревают элементы металлических ферм до критической температуры, в результате чего происходит обрушение строительных конструкций. Падаю­ щие фермы и плиты покрытия нарушают герметичность масляных коммуни­ каций. 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 хозяй­ стве 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 ве­ ществ в атмосферу. Чаще всего причиной возникновения пожаров являются короткие замыкания, перегрузки, повреждения изоляции, большие переход­ ные сопротивления в контактах и пр. Развитию пожаров в кабельных тунне­ лях способствует ряд факторов:

наличие большой пожарной нагрузки в виде горючей изоляции;

прогрев электрокабелей по всей длине, в результате прохождения то­

ка;

сложное конструктивное исполнение кабельных сооружений (раз­

ветвленная сеть кабельных тоннелей, этажей, наличие вертикальных кабель­ ных шахт).

Характерной особенностью пожаров в кабельных сооружениях являет­ ся быстрое их развитие. Скорость распространения горения в горизонталь­ ных кабельных туннелях при прокладке кабелей по металлическим крон­ штейнам и снятом напряжении составляет 0,1-0,3 м/мин, - а в кабельных по­ луэтажах 0,2-0,4 м/мин. При наличии напряжения на кабелях, скорость рас­ пространения горения может достигать 1,2 м/мин. Пожары в кабельных по­ мещениях отличаются сравнительно высокой скоростью нарастания средне­ объемной температуры, порядка 30-40 °С/мин, которая зависит от объема и величины пожарной нагрузки. Развитие пожаров в кабельных туннелях со­ провождается интенсивным выделением высокотоксичных продуктов сгора­ ния, которые быстро заполняют весь объем кабельного помещения и создают дополнительный прогрев изоляции кабелей, что приводит к резкому увели­ чению линейной скорости распространения пламени. Кроме того, необходи­ мо 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 особенно­ сти в местах прохождения кабелей через стены и перекрытия, горение может быстро распространяться в машинный зал, в распределительные устройства.

помещения релейной защиты и на шиты управления, тем самым привести к потере контроля над работой реактора на АЭС. Особенностью развития по­ жаров в вертикальных кабельных туннелях является то, что использование в кабельных потоках контрольных кабелей с полиэтиленовой горючей изоля­ цией (типа РК 50x9x12) приводит к распространению горения не только сни­ зу 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 коротко­ го замыкания, сгорания и износа изоляции, а также ухудшения качества трансформаторного масла. При межвитковых пробоях (короткое замыкание) в обмотке и при своевременном срабатывании защиты повреждение ограни­ чивается местным выгоранием обмотки.

При большей мощности короткого замыкания (особенно между фаза­ ми) происходит бурное выделение газов. Если при этом не срабатывает пре­ дохранительная мембрана на выхлопной трубе, то могут быть срезаны болто­ вые 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 горя­ щего масла при повреждении вводов происходит на расстояние до трех мет­ ров. Поскольку объем горящего тела относительно невелик, то горение само­ го трансформатора происходит редко. Более сложная обстановка создается при нарушении уплотнений трансформатора. В этом случае масло будет вы­ текать 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, трансфор­ маторы, реакторы.

Так, «перекрытие» (короткое замыкание) баков отдельных фаз масля­ ного выключателя может сопровождаться повреждением корпуса и воспла­ менением 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 скорость и большая плотность задымления помещения продуктами сгорания. При этом часто ока­ зываются задымленными соседние помещения.

Пожары в отделении ядерного реактора АЭС.

Наиболее вероятной причиной возникновения пожаров в отделении ядерного реактора (первый контур) является утечка и последующее воспла­ менение жидкого натрия. Аналогичную опасность представляет утечка на­ гретого натрия из трубопроводов и оборудования второго контура и пароге­ нераторов третьего контура. Натрий обладает чрезвычайно пожароопасными свойствами и тушение его сопряжено со значительными трудностями. Ми­ нимальное содержание кислорода, необходимое для горения натрия состав­ ляет 5% от его объема. Температура самовоспламенения в воздухе 330-360°С, в кислороде - 119 °С. При сгорании в избытке кислорода натрий обращается в

перекись (NaО2), которая с легковоспламеняющимися веществами (порош­ ками алюминия, серой, углем и др.) иногда реагирует со взрывом. Твердая углекислота при соприкосновении с натрием, нагретым до 350 °С, взрывает­

ся. Реакция с водой начинается при - 98 °С с выделением водорода. Взаимо­ действие 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 при­ вести к прогарам трубопроводов или оборудования и возможной утечке и воспламенению нагретого натрия;

перегрузки или короткого замыкания в электрооборудовании насо­ сов, задвижек, связанных с перекачкой нагретого натрия.

Горение натрия протекает, как правило, в две стадии. На первой ста­ дии 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 разлив­ шегося натрия после его отекания в самую нижнюю точку системы. В ре­ зультате 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 челове­ ка, вызывают химические и тепловые ожоги кожи, удушье при вдыхании большого количества дыма.

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

Личный состав, участвующий в проведении работ в очагах химическо­ го заражения должен быть всесторонне подготовлен для этих действий. Лич­ ный 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 пожаровзры­ воопасные. отравляющие и другие вещества, для тушения которых необхо­ димо применять различные огнетушащие вещества.

Особенность развития пожаров на складах во многом зависит от физи­ ко-химических свойств удобрений и ядохимикатов, находящихся в зоне го­ рения и зоне повышенной температуры. Как правило, ядохимикаты обладают повышенной дымообразующей способностью, которая примерно в 5 раз пре­ вышает дымообразующую способность древесины. Это обуславливает бы­ строе задымление помещений складов, потерю видимости, а высокая токсич­ ность продуктов разложения и горения ядохимикатов и удобрений крайне затрудняет тактико-технические действия подразделений по тушению пожа­ ров.

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

Горение в складах распространяется по горючей упаковке, по ядохи­ микатам и удобрениям, а также стеллажам и другим конструкциям с линей­ ной скоростью 0,9-1,7 м/мин. От воздействия температуры стеклянные, поли­ этиленовые и металлические емкости с ядохимикатами и жидкими удобре­ ниями теряют прочность, разрушаются, а их содержимое разливается по тер­ ритории склада или полу помещения. От воздействия высокой температуры могут происходить взрывы емкостей с жидкими ядохимикатами, что приво­ дит 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 металличе­ ских канистрах - через 20-30 мин, а в металлических бочках - через 40-50

мин. Взрывающиеся канистры и бочки разлетались по складу и за его преде­ лы. 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 3 ч 15 мин после возникновения пожара произошел мощный взрыв, который разрушил покрытие и стены, го­ рящие 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. Неко­ торые ядохимикаты при горении плавятся и растекаются не только в поме­ щениях 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 разложе­ ния по направлению ветра может вызвать опасность для населенных пунктов и животноводческих комплексов, расположенных с подветренной стороны.

Некоторые из ядохимикатов являются активными химически опасны­ ми 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 обеззара­ живания (дегазации) ядов и обработки площадей, где они растекались, а так­ же запасы спецодежды и средств индивидуальной зашиты 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 разложе­ ния материалов:

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

трудностью или невозможностью борьбы с опасными фактами пожа­

ра;

отсутствием или удаленностью источников противопожарного водо­ снабжения;

растеканием отравленной воды и расплава АХОВ;

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

самовозгоранием продукта.

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 ценно­ стей и ликвидацию горения.

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

Пожар считается локализованным, когда распространение огня пре­ кращено, отсутствует угроза жизни людям, животным, угроза взрыва и соз­ даны условия для ликвидации пожар имеющимися силами и средствами.

6.1. Тактико-технические действия на пожаре

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

Тактико-технические действия классифицируются по характеру и на­ значению.

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

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

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

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

Под подготовительными тактико-техническими действиями по­ нимаются 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 лично­ го состава пожарной охраны на пожарах.

Под обеспечивающими тактико-техническими действиями пони­ маются такие, в результате которых создаются достаточные условия для вы­ полнения 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-технических действий подразделений. В то же время обеспе­ чение 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 выполня­ ется не на всех пожарах.

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

Общие

Частные

Выезд и следование на пожар

Вскрытие и разборка конструкций

Разведка пожара

Борьба с опасным фактором пожара

Боевое развертывание

ности людей и животных

Обеспечение безопас­

Подача огнетушащих веществ

Защита конструкций от разрушений

Свертывание средств и возвращение в часть

Другие обеспечивающие действия

Подготовительные

Основные

Обеспечивающие

Частные тактико-технические действия подразделения выполняются, как правило, параллельно с некоторыми общими, такими, как боевое развер­ тывание 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 оп­ ределяется временем, необходимым для выполнения боевой задачи на пожа­ ре, и зависит от условий боевой обстановки, количества, боеготовности и боеспособности подразделений. Они начинаются с момента выезда подразде­

лений на пожар и заканчиваются моментом восстановления их боеготовности (постановка в боевой расчет) после выполнения после выполнения постав­ ленных 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 подраз­ делений при выполнении задач на пожарах и ЧС.

Содержание и особенности тактико-технических действий подразде­ лений определяются оперативно-тактической обстановкой на пожаре и в це­ лом носят общий характер. Тем не менее, в зависимости от количества под­ разделений, прибывших на пожар, их тактико-технические действия характе­ ризуются несколько отличающимися количественными показателями. Прак­ тически, а особенно в начальной стадии тушения пожара, большинство и да­ же все виды тактико-технических действий могут выполняться одновремен­ но, в комплексе. Например, еще в пути следования первого подразделения, по информации, поступающей по радиосвязи с ЦУС (ЕААС) (пункте пожар­ ной связи, пункте связи части) и по документам предварительного зонирова­ ния 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 при­ нять 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, прово­ дится 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 момен­ та 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 «раз­ ведкой 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 ак­ тивно и решительно, правильными и своевременными действиями предот­ вращают неблагоприятное развитие обстановки.

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

Активность тактико-технических действий должна находить конкрет­ ное выражение в своевременном использовании выгодных условий обста­ новки пожара и своих возможностей («остановить» огонь, пока он не пере­ бросился 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 под­ разделения, хорошо обученные, знающие конструктивные особенности зда­ ний и сооружений, противопожарное водоснабжение на участке пожара, ос­ нащенные средствами связи и противодымной защиты. Важная составная часть борьбы за повышение активности тактико-технических действий - обу­ чение личного состава четкому выполнению боевого развертывания быстро­ му 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, установлен­ ных на водоисточниках.

Требование высокой активности тактико-технических действий от­ нюдь не равнозначно поспешности. Нельзя оправдывать пренебрежение тре­ бований 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 лик­ видации. Требование непрерывности тактико-технических действий обу­ словлено 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 туше­ нии пожара. Для этого устанавливают очередность перехода на новые пози­ ции. 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 огне­ тушащие 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 имею­

щейся техники и средств тушения, а также во взаимной помощи подразделе­ ний для успешного выполнения поставленных задач на пожаре.

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

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

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, совер­ шать смелые и самоотверженные действия. Вместе с тем, особенность такти­ ко-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 ра­ ботающих на пожаре. Поэтому обеспечение безопасности всех участвующих в тушении пожара приобретает особое значении в деятельности руководите­ лей подразделений, всего личного состава, является их важной обязанностью.

При тушении пожаров необходимо всячески пресекать случаи пренеб­ режения 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 бездей­ ствия 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 ус­ тановленных требований в особых случаях, когда при их выполнении невоз­ можно оказать помощь людям, предотвратить угрозу взрыва, обрушения с тяжелыми последствиями или распространения пожар, принимающего ха­ рактер стихийного бедствия.

6. 2. Решающее направление на пожаре

Принцип первоочередного и концентрированного использования сил и средств пожарных подразделений на решающем направлении идентичен ши­ роко используемому в военном деле принципу массирования, заключающе­

муся 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 ос­ новных сил и средств на решающем направлении в действие вводятся силы и средств, обеспечивающие тушение пожара и на других направлениях. Пра­ вильное определение решающего направления на пожаре - это своевремен­ ное 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 определяе­ мых тактическими возможностями привлеченных к огнетушению сил и средств пожарной охраны.

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

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

Принципы выбора решающего направления тактико-технических действий:

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.

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

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

Если огнем охвачено полностью стоящее отдельно здание или со­ оружение, то при отсутствии угрозы распространения огня на соседние объ­ екты основные силы и средства вводят в местах наиболее интенсивного горе­ ния.

Если создается угроза близко расположенному, более ценному зда­ нию или объекту, основные силы сосредотачивают и вводят на тушение по­ жара со стороны негорящего здания (сооружения).

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

Решающее направление тактико-технических действий следует рас­ сматривать 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 ре­ зервные силы, осуществлять перегруппировку сил на тех участках, где может создаться повышенная угроза, новые опасности и участок может стать ре­ шающим.

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 гале­ реях и т.д. В создании защитных зон перед фронтом горения используют пе­ ны, пар, воду. Поскольку пена разрушается, вода стекает, а пар конденсиру­ ется. то подача их в защитный объем (зону) должна быть непрерывной тече­ нии всего необходимого времени зашиты. Распыленная вода для создания защитного объема используется в виде завесы, которая прекращает распро­ странение горения, предотвращает прорыв через них нагретых газов и пла­ мени, эффективно ограничивает распространение дыма и снижает его темпе­ ратуру.

381000-71989ОГРАНИЧЕНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЖАРА

ОГНЕТУШАЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ



СОЗДАНИЕМ ОГРАЖДЕНИЙ



СОЗДАНИЕМ РАЗРЫВОВ



ИЗМЕНЕНИЕМ ГАЗООБМЕНА

СОЗДАНИЕМ ПОЛОСЫ ТУШЕНИЯ



БОННЫМИ ЗАГРАЖДЕНИЯМИ



ОТЖИГОМ

ИЗМЕНЕНИЕМ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ДЫМОСОСАМИ

СОЗДАНИЕМ ЗАЩИТНОЙ ЗОНЫ

ЗЕМЛЯНЫМ ВАЛОМ ИЛИ СТЕНОЙ

ТВЕРДЫМ ЭКРАНОМ

ЗАКРЫТИЕМ АРМАТУРЫ И СОЗДАНИЕМ ГИДРОЗАТВОРОВ



ВЗРЫВОМ

РАЗБОРКОЙ ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА

ВЫТЕСНЕНИЕМ ГАЗОВ ИЛИ ЖИДКОСТЕЙ ИЗ АПАРАТОВ



ИЗМЕНЕНИЕМ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ПУТЯМ ВСКРЫТИЯ

ГЕРМЕТИЗА ЦИЕЙ ОБЪЕМОВ

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

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

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

Ограничением распространения горения путем создания разрывов за­ ключается в том, что горючие вещества и материалы удаляют от зоны горе­ ния и создаются разрывы в пожарной нагрузке. Если горючие вещества нахо­ дятся 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 сосредото­ чения средств, когда на месте имеется все необходимое для создания разры­ ва.

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

Расстановка сил и средств при тушении распространяющихся пожаров может быть по всему фронту распространения горения, с последующим пе­ редвижением по флангам вперед к линии фронта с последующей ликвидаци­ ей 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 пожаро­ тушения, группы пожаров, формы площади пожара и направления распро­ странения 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 распростра­ нении горения в вертикальном направлении дополнительно расстанавлива­ ются силы и средства выше и ниже зоны горения.

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

Расстановка сил и средств при тушении нераспространяющихся пожа­ ров 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 об­ становкой на пожаре. Эти тактико-технические действия обеспечивают рабо­ ты по спасанию людей; эвакуации имущества и животных; по обнаружению скрытых очагов горения; наиболее успешное применение огнетушащих ве­ ществ; создание разрывов на путях распространения горения; удаление дыма, газов и снижение температуры; изменяют направление скорости распростра­ нения горения; устраняют угрозу обрушения конструкций, обеспечивают защиту имущества и т.д.

657859-2114946635000-955944464819-4535321238250-471439а

Зона огня

Направление ветра.

Направление

ведения

сил и средств

б

в

Рис. 6.3. Направление введения сил и средств на пожарах

в ограждениях.

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.

Необходимость вскрытия и разборки конструкций определяется об­ становкой на пожаре. Эти тактико-технические действия обеспечивают рабо­ ты по спасанию людей; эвакуации имущества и животных; по обнаружению скрытых очагов горения; наиболее успешное применение огнетушащих ве­ ществ; создание разрывов на путях распространения горения; удаление дыма, газов и снижение температуры; изменяют направление скорости распростра­ нения 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 обна­ ружения скрытых очагов горения, удаления дыма и применения огнетуша­ щих веществ, конструкции вскрывают после того, как у места вскрытия бу­ дут сосредоточены силы и средства тушения, готовые к действию, и в доста­ точном количестве.

В вертикальных конструкциях (например, перегородки и вентиляци­ онные каналы) вскрытия производят выше места горения, чтобы преградить распространения огня в вертикальном направлении. Полы, перекрытия и по­ крытия из горючих материалов вскрывают на границах горения, чтобы с по­ мощью применяемых средств тушения ликвидировать угрозу распростране­ ния 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 пра­ вило, вскрытием и разборкой крыши. Для удаления дыма, снижения темпера­ туры и скорости распространения огня, крышу вскрывают у конька с подвет­ ренной 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.

Прием сообщений. Обработка вызовов

Обработка вызовов осуществляется в установленном порядке дежур­ ным 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, возглавляю­ щему дежурный караул ли дежурную смену (далее - начальник караула), пу­ тевки о выезде на пожар, а также оперативных планов (карточек) пожароту­ шения (при их наличии);

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

Подача сигнала «ТРЕВОГА» осуществляется сразу после установле­ ния адреса или иных сведений о месте пожара и принятия решения о высыл­ ке подразделений к месту вызова.

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

При необходимости и наличии технической возможности дополни­ тельная 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 по­ ступающей с места пожара информации от РТП, начальника штаба пожаро­ тушения на пожаре, граждан, руководителя подразделений ЕМС России.

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

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 дополни­ тельно). Для этого необходимо точно принять адрес пожар, быстро собрать подразделение по тревоге и следовать по самому короткому маршруту с пре­ дельно 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, про­ веряет 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 пожар­ ной части.

Путь следования всех пожарных автомобилей должен быть один. Це­ лесообразно, 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 пожаротуше­ ния, справочник водоисточников, планшет района выезда части, на террито­ рии которой возник пожар) и поддерживает постоянную радиосвязь с цен­ тральным пунктом пожарной связи (пунктом связи части - ПСЧ), при нали­ чии 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 расче­ ты отделений (СИЗОД, радиостанции, средства освещения также переклады­ ваются на этот пожарный автомобиль), сам пересаживается на другой авто­ мобиль и продолжает следование к месту вызова. При вынужденной оста­ новке одного из автомобилей колонны (кроме головного) остальные автомо­

били, не останавливаясь, продолжают движение к месту вызова. Командир отделения остановившегося автомобиля принимает меры по доставке лично­ го состава, пожарно-технического вооружения, СИЗОД и оборудования к месту пожара.

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

Если пожарные подразделения следуют по железной дороге или вод­ ным 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, раз­ работанных и утвержденных в установленном порядке.

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

τСЛ = L / νСЛ

Где L - протяженность маршрута следования, км;

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

Величина νСЛ колеблется от 25 до 45 км/ч и характерна для городов, районов. Ока может прогнозироваться на основе математико-

статистического анализа скоростных характеристик движения автомобильно­ го транспорта в городах или рассчитываться по формуле:

νСЛ = νДВ.max · С1 · С2

где νДВ.max - максимальная скорость движения по данной улице;

С1 и С2 - постоянные коэффициенты, соответственно учитывающие состояние дорог и тепловой режим двигателя пожарных автомобилей.

В зависимости от состояния дорог в городах С1 = 0,36-0,4.

Величина С2 = 0,8 для летних условий и С2 = 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 осуществля­ ется при разработке и корректировке планов тушения пожаров, расписаний выездов на пожары, проведении пожарно-тактических учений.

Величина ущерба во многом зависит от степени непрерывности про­ цесса 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 объ­ екты, критически важные объекты, особо ценные объекты культурного на­ следия, объекты с массовым сосредоточением людей, с тем, чтобы при воз­ никновении пожаров на них можно было осуществлять непрерывный про­ цесс сосредоточения и введения сил и средств. В настоящее время такая сис­ тема номеров пожара устанавливается на многие объекты городов. Однако, она, при позднем обнаружении пожара и сообщений о нем, не может сущест­ венно 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 умень­ шения времени извещения о пожаре. Это может быть достигнуто путем вне­ дрения 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 мень­ ше 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 при­ ведения сил и средств в готовность применения необходимо рассматривать и как разновидность случайного процесса. Без такого подхода уровень управ­ ления разбросом параметров этого процесса, а отсюда и обеспечением каче­ ства его протекания чрезвычайно низкий.

Независимо от наличия случайностей в процессе сосредоточения сил и средств, он базируется на определенных закономерностях, вскрытие и изуче­ ние 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 автоматиче­ скими установками извещения;

Устройство автоматических систем для приема информации и вы­ сылки сил;

Дальнейшее совершенствование пожарных автомобилей, их скорост­ ных качеств;

Совершенствование пожарно-технических вооружений;

Разработка научнообоснованных нормативных документов по раз­ мещению пожарных депо и осуществлению действий по тушению и проведе­ нию АСР, внедрение их в практику пожарной охраны;

Организация дозорной службы пожарной охраны на объектах и в ор­ ганизациях, подготовка персонал и пропагандистская работа.

Разведка пожара

Общие положения

Опыт тушения пожаров показывает, что успешно выполнить своп за­ дачи пожарные подразделения могут лишь в том случае, если они располага­ ют достоверными, полными и своевременно полученными данными об об­ становке 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 решаю­ щего направления действий подразделений, а также для определения количе­ ства сил и средств на выполнение всех работ на пожаре;

выяснить опасность взрывов, отравлении, обрушений и других по­ добных обстоятельств, которые усложняют тактико-технические действия подразделений по тушению: например, наличие в зоне огня легковоспламе­ няющихся и горючих жидкостей, электроустановок и электросетей под на­ пряжением 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 по­ жара на каком-либо рубеже;

определить необходимость эвакуации материальных ценностей, спо­ собы защиты их от огня, воды и дыма, пути и способы эвакуации (при опас­ ности их уничтожения или порчи).

В ходе разведки, в зависимости от обстановки, могут возникать и дру­ гие 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, зашиты путей спасания людей, эвакуации материаль­ ных 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 пожа­ ра.

Все задачи разведки пожара обычно решаются параллельно. Напри­

мер, наряду с изучением места пожара, определяют его площадь, пути введе­ ния сил и средств, необходимость эвакуации материальных ценностей. Одна­ ко 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 пожа­ ре 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 гарнизо­ нов, начальниками участков на пожаре и РТП. Так командир отделения свя­ зи 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 раз­ ведка определяет помещения, оборудование и материалы, которым создается угроза от подаваемой воды на тушение и защиту; место откуда может по­ ступить вода; конструкцию перекрытий и стен; места возможного и удобно­ го спуска воды, способы защиты от воды, а также необходимые средства за­ шиты. Успех разведки зависит от ее своевременности, непрерывности, ак­ тивности. 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 бесполез­ ными, если командир-исполнитель получит их поздно.

Время в разведке имеет решающее значение, так как обстановка на пожаре изменяется чрезвычайно быстро и данные, полученные лишь не­ сколько минут назад, могут оказаться устаревшими и уже не соответствую­ щими обстановке, сложившейся к моменту принятия решения.

Рассмотрим, например, возможность изменения обстановки при пожа­ ре в одноэтажном складском здании за время разведки.

Сообщение о пожаре в часть поступило через 5 мин с момента его воз­ никновения. 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). Просле­

дим за изменением обстановки на каждый промежуток времени при распро­ странении 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 распро­ странение) - 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 (круго­ вое распространение), то площадь пожара достигнет 314-706 м2 (рис.9.1., в).

a)

10

10



б)

10

20



в)

20



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 опера­ тивно, своевременно принять правильное решение, то пожар можно ликви­ дировать 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 опера­ тивной документации, по поступающим сведениям от диспетчера пожарной связи др. По прибытии на пожар он проводит разведку вначале на одном уча­

стке, затем перемещается на другой, третий и так далее, потом снова возвра­ щается на первый участок, и все повторяется вновь. Это необходимо потому, что за время проведения разведки на одном участке на другом может изме­ ниться обстановка, (огонь может распространиться скрытыми путями или на каком-то участке создается угроза обрушения конструкций и др.) и потребо­ вать внесения корректив в раннее принятое решение. Разведка действительно окажется непрерывной, если ее кроме РТП будет вести на своем участке каж­ дый 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, решитель­ ные и смелые действия лиц, ее проводящих. Опыт тушения пожаров показы­ вает, что успеха в разведке добивается тот, кто действует решительно. При активной разведке можно добиться успеха не только в сборе данных об об­ становке, но и в ограничении распространения пожара, вводя в действие пер­ вичные или стационарные средства тушения, осуществляя оригинальные не­ стандартные 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 развед­ кой 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 непо­ правимые 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 зави­ сит успех деятельности подразделений на пожаре. Целеустремленность раз­ ведки достигается правильным определением задач, их постановкой перед лицами, проводящими разведку, выбором нужного направления движения, своевременным вооружением звеньев и групп разведки, распределением на­ правлений следования при проведении разведки несколькими группами, а также сбором всех полученных сведений в одном центре - оперативном шта­ бе, а при отсутствии оперативного штаба - у РТП.

Целеустремленность разведки во многом зависит от способности свое­ временно реагировать на изменения обстановки и быстро переходить (на­ правлять другие группы) на те участки, сведения о которых в данный момент

представляют для РТП наибольший интерес. Особенно важна целеустрем­ ленность в ходе разведки при отыскании людей.

9. 2. Организация и способы ведения разведки

Хорошо поставленная разведка позволяет своевременно оказать по­ мощь людям, ввести силы и средства в нужном направлении, малыми силами потушить пожар. Разведку поэтому организуют с момента выезда подразде­ ления на пожар и ведут непрерывно до его ликвидации. Опытный РТП орга­ низует 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 пер­ вого отделения и связной. Группа разведки в средствах защиты органов ды­ хания (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 задер­ жать принятие решения по введению сил и средств для спасания людей и ликвидации горения.

Разведку возглавляют РТП, лица по его поручению и каждый коман­ дир на своем участке. При необходимости на пожаре создают несколько раз­ ведывательных групп:

для ускорения разведки;

если есть сведения о людях, оставшихся в горящих или задымленных помещениях;

когда задымлено несколько этажей, секций и имеется несколько са­ мостоятельных входов в здание;

если отсутствуют внешние признаки пожара, и никто не встретил прибывшее пожарное подразделение;

при пожарах в зданиях бесфонарных, повышенной этажности с мас­ совым пребыванием людей, когда пожар принял большие размеры, имеется несколько очагов горений, этажи задымлены, и необходимо осмотреть боль­ шое число помещений на разных этажах.

Разведывательной группой руководит командир отделения или стар­ ший начальник. Она должна состоять не менее, чем из двух человек (за ис­ ключением разведки в непригодной для дыхания среде, в высотных зданиях, подземных сооружениях).

Число разведывательных групп, их состав и район действия определя­ ет РТП. Он назначает командиров разведывательных групп, ставит перед ни­

ми задачи, устанавливает маршрут движения и порядок передачи ему полу­ ченных данных, определяет для каждой группы вид пожарно-технического вооружения, который они должны использовать в процессе разведки для ту­ шения пожара (ствол от автоцистерны или внутреннего пожарного крана, огнетушители и т. д.). На наиболее сложном и ответственном участке развед­ ку возглавляет РТП. Пожарные должны иметь приборы освещения, спаса­ тельные веревки, ломы и, при необходимости, СИЗОД; существенную по­ мощь в проведении разведки окажет применение тепловизоров, способных легко обнаружить в задымленной среде очаг горения, человека, нагретые те­ ла.

Основными способами получения разведывательных данных являются наблюдение (осмотр), опрос осведомленных лиц и изучение документации.

Наблюдение - один из важных и наиболее распространенных спосо­ бов ведения разведки пожара. Оно начинается еще в пути следования, когда некоторое представление об обстановке на пожаре можно получить по внеш­ ним признакам - зареву или цвету дыма. При подъезде к горящему объекту по этим признакам иногда можно судить о месте и размере пожара, агрегат­ ное 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, стацио­ нарные 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 люден и т.д.). В случае если пути для про­ никания 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 горя­ щих и смежных помещений. В частности, определяют подступы к очагам горения; границы зон горения, теплового воздействия и задымления; прегра­ ды, 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. Кон­ сультации таких лиц по наличию в здании людей, планировке помещении, степени огнестойкости конструкций, имеющимся пожароопасным материа­ лам, особенностям систем вентиляции и энергоснабжения, а также по техно­ логии 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 уточне­ ния отдельных данных об объекте пожара. В первую очередь используют оперативные документы, вывозимые дежурным караулом на пожар: планше­ ты и справочники водоисточников, планы и карточки пожаротушения. На объектах со сложной планировкой используют строительные чертежи, кото­ рые дают возможность быстрее разобраться в планировке помещений и на­ метить 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 прибы­ тии к месту пожара выполняют внешний осмотр его (наблюдение), опраши­ вают 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 усло­ вия, условия газообмена и др.), и сами объекты различаются по планировке, пожарной нагрузке. Поэтому невозможно описать способы выявления дан­ ных об обстановке для каждого конкретного случая. Однако, в практике ту­ шения пожаров для многих случаев выработан определенный порядок выяв­ ления данных в зависимости от обстановки.

При ведении разведки на любом объекте, и особенно с массовым пре­ быванием 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 работни­ ками объекта (представителями товарищества собственников жилья, дежур­ ным персоналом гостиниц и т.д.) и выяснить, есть ли люди в горящих и смежных помещениях (иногда эти сведения поступают при приеме сообще­ ния 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, са­ нузлах, 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 заявле­ ниями граждан об отсутствии людей. Проверку помещений проводят во всех случаях, и только после тщательного осмотра, убедившись в отсутствии лю­ дей, прекращают эту работу. Рекомендуется любым доступным способом обозначить помещения, в которых разведка проведена. Маршрут поиска лю­ дей определяет РТП или командир звена (группы) разведки. Разведка по по­ иску 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 сосредо­ точивается на отыскании очагов горения. Открытые очаги горения обычно обнаруживаются легко, особенно при использовании тепловизоров. Для вы­ явления границ открытого горения следует осмотреть место пожара со всех сторон. Значительно труднее определить скрытые очаги горения внутри кон­ струкций, где пожар распространяется по пустотам стен, перегородок, утеп­ ленных покрытий, вентиляционным коробам и т.д. Еще труднее в этих случа­ ях определить границы пожара.

Скрытые очаги горения в пустотах выявляются по температуре их по­ верхности (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 тем­ пературе (чем ближе к очагу горения, тем горячее дым). Но по месту выхода дыма из щелей не всегда удается точно определить очаг горения, так как ино­ гда 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 рас­ пространения определяют контрольными вскрытиями. Вскрытие конструк­ ций для отыскания очага пожара производится после подготовки средств ту­ шения.

В некоторых случаях место горения можно определить но запаху ды­ ма: 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 ядови­ тых веществ.

При разведке пожара в бесфонарных зданиях где приходится преодо­ левать расстояния 300-400 м целесообразно помещение, в котором произо­ шел пожар разбить на участки и на каждый направить разведывательную группу из 4-5 чел. При этом необходимо предварительно разработать мар­ шрут их движения, избрав кратчайшее расстояние. Перед началом разведки обязательно выставляют посты безопасности, которые поддерживают посто­

янную 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 осо­ бенности подвала. Разведку проводят в горящих отсеках подвала и в сосед­ них с ним. Эго необходимо не только для определения возможности распро­ странения 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 запа­ ху дыма можно примерно определить, что и где горит.

В чердачном помещении, если оно сложно по планировке и сильно за­ дымлено, границы горения определяют прощупыванием кровли сверху, по выбивающимся языкам пламени, местам наиболее интенсивного выхода ды­ ма из-под карниза и слуховых окон; зимой - по местам таяния снега. В ходе разведки выясняют конструктивные особенности чердака; расположение вен­ тиляционных камер, распределительных баков; степень угрозы распростра­ нения 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, по­ жарные лестницы, коленчатые подъемники.

В отдельных случаях разведчики попадают в помещения через специ­ ально 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 харак­

терным предметам, числу поворотов, планировке помещений, оборудованию и т.д. Путевой шпагат, связку, спасательную веревку пропускают через кара­ бин каждого пожарного, входящего в состав разведывательной группы. По­ жарные 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 немед­ ленно 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 по­ мощь пострадавшему, а другое продолжает выполнение поставленных задач.

При работе в СИЗОД группа разведки (звено) должна иметь (кроме

указанного выше оборудования) переговорное устройство, средства освеще­ ния.

Перед входом в задымленное помещение выставляют пост безопасно­ сти. Постовой обязан поддерживать постоянную связь с разведывательной группой и немедленно передавать полученную информацию РТП, начальни­ ку штаба или участка на пожаре. Постовой не имеет права оставлять свой пост.

Иногда на разведку затрачивается много времени, поэтому каждый ра­ ботающий 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 (возду­ ха) 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, путе­ вой шпагат, приборы освещения, голос, установленные сигналы, а в плотном дыму и воздушно-механической пене — страхующие приспособления из ве­ ревок, 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 мо­ гут быть неустойчивыми. Во избежание ожогов двери в помещения откры­ вают осторожно, оставаясь под защитой дверного полотна. Входя в помеще­ ние, 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 освеще­ ния невозможно.

Особую осторожность соблюдают при передвижении по обледенелым крышам и лестницам. Для безопасности используют пожарные топоры, спа­ сательные 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 пра­ вил безопасности, рекомендованных работниками объекта, организации.

Разведка пожара — один из главных видов тактико-технических дей­ ствий. От того, насколько четко она выполнена, зависит успех тушения по­ жара. На некоторых объектах уже в ходе разведки удается не только обеспе­ чить безопасность людей, но и прекратить распространение пожара или пол­ ностью его ликвидировать, особенно когда состав разведки проявляет актив­ ность, 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 од­ новременно (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 разведыватель­ ных групп для выяснения степени угрозы людям и меньше групп для выяс­ нения параметров пожара.

При пожаре в верхней зоне больше групп разведки требуется для оп­ ределения 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 управле­ ния лифтами. Кабины лифтов, как правило, останавливаются на этаже пожа­ ра и люди гибнут от воздействия высоких температур и дыма.

В процессе разведки необходимо выяснить у представителей админи­ страции число людей, оставшихся в здании, какие меры приняты по их спа­ санию.

Используя системы оповещения о пожаре и управления эвакуацией, необходимо предупредить панику среди людей, оставшихся в здании. При отсутствии указанных систем применяют электромегафоны и громкоговоря­ щие установки, кратчайшие пути спасания людей с горящих, выше- и ниже­ расположенных 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 опас­ ных факторов пожара по зданию. Уточняют, включены ли пожарные насосы внутренних противопожарных водопроводов, можно ли использовать ста­ ционарные средства тушения пожаров, удаления дыма и снижения темпера­ туры, 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 со­ стояния пожарных во время подъема на большие высоты по внутренним ле­ стницам были проведены эксперименты.

И было установлено, что на этапах подъема 0-60 м и 60-100 м прохо­ дит проба сил, которая завершается выбором наиболее рациональной скоро­ сти подъема близкой к 10 м/мин. В этажах зданий скорость передвижения без СИЗОД составляет 18 м/мин.

Для восстановления нормального функционального состояния газо­ дымозащитникам 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 по­ сле подъема, должно быть заменено через 3-5 мин с последующим чередова­ нием через 5-10 мин в зависимости от условий и характера работы.

Для успешного выполнения задачи необходимо исключить наступле­ ние 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 возни­ кают при анализе данных потребления рабочего газа СИЗОД. В соответствии с известными требованиями контрольное давление, при котором газодымо- защитник 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 ки­ слорода для возвращения звена на чистый воздух устанавливается по показа­ нию манометра (аппарата) противогаза газодымозащитника, у которого рас­ ход 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). Следова­ тельно, 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 рас­ четом. Для расширения тактических возможностей необходима организация на близлежащих этажах контрольно - пропускных пунктов (КПП) с необхо­ димым запасом баллонов с воздухом, кислородных баллончиков и регенера­ тивных патронов, компрессоров.

РТП организует разведку в нескольких направлениях, а сам возглавля­ ет разведывательную группу на наиболее важном и ответственном направле­ нии где происходит непосредственное горение или создалась опасность лю­ дям 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 упа­ ковку, 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 на­ правлении 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 ус­ ловия работы пожарных подразделений. Многие здания оборудуются систе­ мами противодымной защиты, использующими различные варианты приточ­ но-выгяжной вентиляции.

В тех зданиях и сооружениях, где противодымная защита неисправна или отсутствует, пожарные применяют дымососы, дымовые клапаны, конди­ ционеры, фильтры, аспирационные устройства. Но большинство этих средств имеет ограниченное применение, так как они не всегда могут быть эффек­ тивно использованы в силу своих технических возможностей, особенностей планировки и назначения сооружений, характера развития пожара и распро­ странения 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 случа­ ев является причиной перехода пожара в развитую стадию.

Сложность и опасность выполняемых работ на пожаре вызывает необ­ ходимость применения различных средств индивидуальной защиты от тепла и газов.

На вооружении государственной противопожарной службы находятся средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения, теплоотража­ тельные, теплоизолирующие и теплозащитные костюмы, что позволяет ус­ пешно решать задачи по тушению пожара и ликвидации аварий в непригод­ ной 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 здо­ ровья, 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 темпе­ ратура) 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 необходи­ мости 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 вре­ мени заходами в непригодную для дыхания среду, продолжительность отды­ ха 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 продолжительно­ стью не менее 30 мин, при тушении одного пожара необходимо ограничи­ вать, желательно не более трех, а затем подменять звеном из резерва и пре­ доставить ему отдых не менее 60 мин.

При выполнении тяжелых работ, связанных с переноской на руках спасаемых людей и эвакуацией имущества, вскрытием и разборкой конст­ рукций, 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 темпера­ туры, второй - повышенной влажности (влажное помещение, влажность 60- 75%), наблюдающейся при тушении пожара водой и пеной в жилых и произ­ водственных помещениях с высокой температурой, третий - высокой влаж­ ности (сырое помещение, влажность выше 85%), возникающей при проведе­

нии разведки и работе с водяными и пенными стволами в ограниченном про­ странстве, 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) продолжительно­ стью не менее 90 мин.

При непрерывной работе и временем пребывания в зоне высокой тем­ пературы, 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, ºС 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% указан­ ное 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 (от­ деления) ГДЗС в течение суточного дежурства караула с целью сохранения работоспособности должна ограничиваться. Суммарное время работы в СИ­ ЗОД не должно составлять в течении суток более трех аппарато-смен. Время непрерывной работы в противогазе в условиях низких температур и продол­ жительность отдыха перед повторной работой должны определяться соглас­ но табл. 9.3.

Таблица 9.3.

Допустимое время работы в СИЗОД при низкой температуре

Температура воз­ духа, ºС 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 пребы­ вания при низкой температуре, продолжительность отдыха должна пропор­ ционально уменьшаться.

Расчет параметров работы в кислородных изолирующих противогазах

Расчет контрольного давления кислорода (Рк.вых), при котором звену ГДЗС необходимо прекратить выполнение работы в непригодной для дыха­ ния среде и выходить на свежий воздух.

Для определения Рк.вых необходимо, so-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 давле­

ния 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 ки­ слорода (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.

Расчет времени работы звена ГДЗС у очага пожара (Траб.).

Для определения Траб. необходимо определить наименьшее в составе звена ГДЗС значение давления кислорода в баллоне противогаза непосредст­

венно у очага пожара (Рм.р. min) затем вычесть из него значение давления ки­ слорода, 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.

Pminм.р. - Рк.вых

Траб =Vб(9.2.)

q

Расчет общего времени работы звена ГДЗС в непригодной для ды­ хания среде (Тобщ).

Для расчета Тобщ необходимо определить наименьшее в составе звена

ГДЗС значение давления кислорода в баллоне на посту безопасности (РПБmin) и вычесть из него значение давления кислорода, необходимого для устойчи­

вой работы редуктора (Рред)- Полученный результат умножить на вмести­ мость кислородного баллона (Vб) и разделить на средний расход кислород (q) при работе в противогазе (2 л/мин).

PminПБ - РРЕД

Tобщ = Vб(9.3.)

q

Расчет времени возвращения звена из задымленной зоны (Tвозвр).

Зная значение Тобщ. И время включения в противогаз (Твкл) можно оп­ ределить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС (Твозвр) из задымленной зоны, которое будет составлять:

Твозвр = Твкл + Тобщ (9.4.)

Расчет параметров работы в дыхательных аппаратах

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 зна­ чение максимального давления воздуха (кгс/см2) при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы Рк.м.р (определяется коман­

диром звена ГДЗС), затем прибавить к нему половину этого значения

(кгс/см2) на непредвиденные обстоятельства и значение остаточного давле­ ния воздуха в баллоне (10 кгс/см2), необходимой для устойчивой работы ре­ дуктора (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 (по­ казания стрелки манометра 0 кг/см2) должен быть включен резерв воздуха,

для чего рукоятка "Р" переводится в положение “О”, при этом давление по манометру должно быть не менее 30-40 кг/см2.

Расчет времени работы в дыхательных аппаратах у очага пожара

ад.



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 дав­ ления 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 ра­ боте в аппаратах с учетом коэффициента сжимаемости воздуха Ксж (1.1), в зависимости от степени тяжести выполняемой работы (табл. 9.4.) и потреб­ ления воздуха (табл. 9.5.).

Расчет общего времени работы звена ГДЗС в непригодной для ды­ хания среде (Тобщ).

Для расчета необходимо перед входом в непригодную для дыха­

ния среду, на посту безопасности, определить в составе звена ГДЗС наи­ меньшее значение давления воздуха в баллоне(ах) (РПБmin) и вычесть из него значение давления воздуха, необходимого для устойчивой работы редуктора

Рред. Полученный результат умножить на вместимость баллона(ов) (Vб) и раз­ делить на расход воздуха при работе в дыхательных аппаратах (таблица 9.5.) и коэффициент сжимаемости воздуха Ксж (1.1.).

Расчет времени возвращения звена из задымленной зоны (Твозвр).

Зная значение Tобщ и время включения в противогаз (Твкл), можно оп­ ределить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС (Твозвр) из задымленной зоны:

Твозвр = Твкл + Тобщ(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) 85-90 112 ± 13,1 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 кг 6-7 128 ± 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 кг 6-7 107 ± 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 пере­ мычки с закреплением ее в дверном проеме распорными штангами 118 ± 4,1 Средняя

Проведение разведки с оты­ скиванием очага пожара или человека, видимость отсутст­ вует, 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

5. Выводы по разведке на пожаре

Разведка ведется непрерывно с момента выезда на пожар и до его лик­ видации.

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 ни­ ми задачи, определяет применяемые средства и порядок связи, а также необ­ ходимые для разведки пожарно-техническое вооружение, оборудование и снаряжение;

определяет особенности соблюдения личным составом разведки пра­ вил охраны труда;

устанавливает порядок передачи полученной в ходе разведки инфор­ мации.

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 увели­ чивается 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 прибы­ вающих расчетов.

Личный состав, ведущий разведку, обязан:

иметь при себе необходимые средства индивидуальной защиты, спа­ сения, связи, тушения — при наличии явных признаков горения, приборы ос­ вещения, а также инструмент для вскрытия и разборки конструкций;

проводить работы по спасанию людей в случае возникновения угро­ зы для них;

оказывать, при необходимости, первую медицинскую помощь по­ страдавшим;

соблюдать требования правил охраны труда и правил работы в сред­ ствах индивидуальной защиты органов дыхания;

использовать, по возможности, кратчайшие пути следования;

докладывать своевременно в установленном порядке результаты раз­ ведки и полученную в ходе ее информацию.

При проведении разведки необходимо установить:

наличие и характер угрозы людям, их местонахождение, пути, спосо­ бы 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 ор­ ганизации производства на объекте пожара;

место и площадь горения, что горит, а также пути распространения огня, зоны на пожаре;

наличие и возможность использования средств противопожарной за­

щиты;

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 необхо­ димые для выбора решающего направления.

Приведение сил и средств в состояние

готовности

Общие положения

Развертывание сил и средств на пожаре - это приведение сил и средств в состояние готовности для выполнения поставленных задач на по­ жаре, 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 ис­ пользованием различного количества и диаметра пожарных рукавов, пожар­ ных стволов; другого пожарно-технического вооружения (ПТВ). Это вид действий, как составной элемент тушения пожара, производится ка горизон­ тальном участке плоскости, в этажах зданий, на различных высотах и в за­ глублениях. 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 асфаль­ тированном или грунтовом участке местности, по снежному покрову различ­ ной 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 ру­ кавных линий (РЛ) могут применяться следующие способы:

способ 1 - подъем РЛ с помощью спасательной веревки (СВ.);

способ 2 - опускание вниз, предварительно поднятых, пожарных рука­

вов;

способ 3 - прокладка рукавных линий между маршами лестничных

клеток (Ж);

способ 4 - прокладка РЛ по маршам Ж ручных и автомобильных ле­

стниц.

Каждому из рассмотренных способов РЛ соответствует своя рацио­

нальная 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 Г1ТВ на этаж, его установки (в СИЗОД или без них); опускание спасательной веревки (СВ.) на землю (при необходимости соединение спасательных веревок между со­ бой); соединение пожарных рукавов со спасательной веревкой; подъем ру­ кавных линий (PЛ) 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, подня­ тых 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 по­ жарных рукавов между собой на лестничной площадке первого этажа; подъ­ ем пожарными рукавной линии, предварительно пропущенной между мар­ шами 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 уча­ стку местности.

Наиболее часто в практике тушения пожаров в этажах зданий про­ кладка рукавных линий осуществляется с помощью спасательной веревки, опусканием пожарной линии по маршам лестничной клетки. При этом значи­ тельная доля времени затрачивается на подъем пожарных с ПТВ на требуе­ мый этаж. Поэтому использование пожарных лифтов для подъема ПТВ и оборудования и других подъемных устройств увеличило бы скорость развер­ тывания, особенно в высотную часть зданий повышенной этажности в не­ сколько 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: открыва­ ние отсеков пожарных автомобилей; передвижение пожарных без ПТВ; от­ крепление и снятие ПТВ с пожарной машины; передвижение пожарных с ПТВ; установка ПТВ — раскатывание пожарных рукавов, опускание пожар­ ных рукавов вниз, подъем пожарных рукавов с помощью спасательных вере­ вок 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 вы­ полнения развертывания сил и средств. Очевидно, что при выполнении опе­ раций 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 выпол­ нение своих операций.

Тактико-технические действия подразделений пожарной охраны про­ изводятся в условиях, когда объективные и субъективные факторы, опреде­ ляющие 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 разверты­ вания; равномерность физической нагрузки на пожарных и их возраст; дли­ тельность выполнения работ; тренированность пожарных; психологические и функциональные возможности человека; антропологические данные.

Одним из основных факторов влияющих на время выполнения опера­ ции развертывания средств является численность боевых расчетов.

При уменьшении числа пожарных в боевом расчете, увеличивается на­ грузка 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 смо­ жет 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 во­ доисточники использовались на расстоянии:

до 100м - 58%; 100-300м - 30%;

300-500м - 5%;

500-1000м - 7%.

Возраст, как и другие факторы, очевидно, также будет оказывать за­ метное влияние на затрачиваемое время. У лиц, проработавших в ПО сравни­ тельно мало, уровень профессиональной подготовки низок и они больше времени затрачивают на выполнение тех или иных приемов рабочих опера­

ции с ПТВ, и здесь они уступают пожарным с большим стажем работы. Од­ нако, молодые сотрудники, как правило, лучше развиты физически и это, в какой-то мере, компенсирует их недостаточную профессиональную подго­ товку.

Метеорологические условия (температура, ветер, снег, дождь, гололед) оказывают значительное влияние на время подготовки средств к примене­ нию, как и высота снежного покрова.

Количество и масса ПТВ увеличивает физическую нагрузку на одного человека. При этом, одновременно с увеличением продолжительности рабо­ ты, уменьшается работоспособность в связи с наступлением усталости: уста­ лость наступает тем быстрее, чем ниже физические возможности исполните­ ля, 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 зим­ нее время операции по развертыванию средств выполняются медленнее, чем в летнее. Здесь сказываются и скованность движений, и повышенное внима­ ние 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 навет­ ренной стороны, которые и при частичном отклонении направления ветра, менее вероятно, окажутся в задымленной зоне. Использование водоисточни­ ков в зонах задымления и распространения токсичных паров и газов запре­ щается. Если в процессе тушения не исключается возможность распростра­ нения хотя бы незначительного количества продуктов сгорания к местам ус­ тановки пожарных машин на водоисточники, то необходимо предусматри­ вать для водителей средства индивидуальной зашиты, 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 наи­ меньшим количеством пересекающихся путей (до стрелочных переводов, у горловины парков) и отсутствием на них подвижного состава. В порядке ис­ ключения для обеспечения быстрой подачи стволов рукавные линии можно

проложить по железнодорожным путям (до окончания прокладки магист­ ральных рукавных линий под путями).

В зависимости от количества железнодорожных путей развёртывание может выполняться одновременно в нескольких направлениях. Наиболее це­ лесообразным следует считать способ прокладки во встречном направлении. При этом проделывают лотки для одновременной прокладки двух магист­ ральных 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 на­ значить ответственных лиц из состава прибывших расчетов.

10. 2. Развертывание сил и средств в зданиях

Время, затраченное на прокладку магистральных и рабочих линий, за­ висит от конструктивно-планировочного решения здания, места пожара, рас­ стояния от земли. Способа прокладки, подготовленности личного состава.

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 освещены дополнительно веревками длиной 30 и 50 м, спаса­ тельными поясами, рукавными задержками, рукавами. Самоспасателями, спасательными комплектами, тепловизорами.

Конструктивно-планировочное решение зданий и место пожаров в зда­ нии оказывают существенное влияние на время развертывания сил и средств.

При секционной планировке здания и наличии нескольких лестничных клеток развертывание целесообразно проводить по маршам лестничной клет­ ки. При коридорной планировке и наличии незадымленных лестничных кле­ ток в торцах коридоров или балконов целесообразно прокладывать висячие рукавные линии снаружи здания - по его фасаду.

Высота подъема рукавных линий существенно увеличивает время раз­ вертывания сил и средств. Средняя скорость движения пожарных подразде­ лений по маршам лестничной клетки в боевой одежде и снаряжении: без СИ­ ЗОД - 0.32 м/сек; с одним напорным пожарным рукавом диаметром 77 мм - 0,29 м/сек; с двумя - 0,22 м/сек. При использовании пожарными средств за­ щиты органов дыхания скорость в среднем уменьшается в 1,5 раза.

Средняя скорость опускания (подъема) рукавной линии 2 м/сек.

В магистральных рукавных линиях следует использовать рукава диа­ метром 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 лестнич­ ных клеток расчетное число рукавов при той же высоте необходимо увели­ чить в 3 раза, а при высоте этажа 3 м необходим один рукав на два этажа.

Минимальное количество пожарных при боевом развертывании на 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 безо­ пасности ГДЗС потребуется соответственно 5-6 человек); при подъеме ру­ кавной линии спасательной веревкой потребуется 5 пожарных, из них непо­ средственно 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 ка­ белей. Боевое развертывание проводят в следующем порядке: РТП определя­ ет 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 присое­ динением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру зазем­ ления в указанном месте и выходят на боевые позиции, подствольщики про­ кладывают рукавные линии от пожарных машин к боевым позициям стволь­ щиков по указанному РТП маршруту; водители пожарных машин с пожар­ ными заземляют насосы подключением струбцин и гибких заземлителей к стационарному контуру заземления или заземленным конструкциям (гидран­ там водопроводных сетей, опорам линий электропередачи, обсадным трубам скважин и др.), командиры отделений следят за качеством выполнения пере­ численных 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.

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 теп­ лом месте, в кабинах пожарных автомобилей, а не хранить на открытом хо­ лоде; засыпают рукавные головки снегом; разветвления устанавливают внут­ ри зданий, а при наружной установке утепляют их; при необходимости вре­ менно прекратить подачу воды не перекрывают стволов и разветвлений (см. дополнение); не допускают выключения насосов, а при наращивании рукав­ ных 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 со­ ставом, его обогрев и переодевание в сухую одежду. При работе в помещени­ ях 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 водопро­ воде снижается до 0,5-1 °С, а в открытых водоемах, реках и озерах - до 0°С. Иногда вода в рукавных линиях замерзает, так как отдает теплоту в окру­ жающее пространство. Количество теряемой теплоты пропорционально раз­ ности температур воды и окружающего воздуха и возрастает с уменьшением скорости движения воды. Таким образом, по мере движения воды по рукав­ ной линии температура ее понижается. Особенно велика опасность замерза­ ния воды в рукавной линии в начальный период работы насоса. При наруж­ ной температуре минус 40 °С и ниже, температура стенок рукавов близка к температуре окружающего воздуха, и поступающая в них вода быстро охла­ ждается, превращаясь иногда в ледяную пастообразную массу («шугу»), ко­ торая закупоривает линию и ствол. Чтобы избежать образования льда в рука­ вах, воду подогревают насосом. При работе насоса на максимальных оборо­ тах и не полностью открытой задвижке напорного патрубка, вода нагревается от трения в рабочем колесе и корпусе насоса. Степень нагрева зависит от ко­ личества 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 раз­ личные компактные источники тепла, паяльные лампы, факелы. Также, в ка­ честве теплоносителя, используются горячая вода и водяной пар. Предусмат­

риваются 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 моро­ зоустойчивых (-40, -50°С) пенообразователей, а также использование ультра­ звука, перегретой воды.

Кроме того, от обледенения в пожарных рукавных линиях можно из­ бавиться 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 теплотех­

нический способ предотвращения обледенения.

Для эффективного его применения используют различные технические устройства (вставки), что позволяет поднять температуру воды, подаваемую по напорным рукавным линиям, на 1,1-2,0 °С, а это, при прочих равных усло­ виях, увеличивает их длину в три раза. При подаче в эти вставки перегретой воды от многоцелевою пожарного автомобиля типа «ПиРо» - длина рукав­ ных линий будет ограничена только параметрами пожарных насосов. Кроме этого, в рукавной арматуре (соединительных головках) используются, в каче­ стве материала, втулки полимеры, что позволяет в частности повысить теп­ лоизолирующую 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 °СДо 10До 20До 30До 40До 50До 60





hв7,06,55,74,83,82,5



В случае необходимости забора воды с глубины, превышающей до­ пустимую высоту всасывание (не > 7 м) 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 мест­ ности, где водооотбор возможен не более 10-15 л/с воды; расстояние до ис­ точника более 300-500 м; 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 расстоя­ ние 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 спо­ соб при удалении места пожара до 2 км.

Перекачка применяется также при отсутствии подъезда к водоисточ­ нику пожарных автомобилей (при крутых или обрывистых берегах, в заболо­ ченных местах, при вымерзании пруда или реки у берегов и т.д.). Для этой перекачки применяют переносные мотопомпы или другие устройства, позво­ ляющие 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 прорезинен­ ных 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 воору­ жений (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, работаю­ щего 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 рукав­ ной линии необходимо поддерживать избыточный напор.

Этот напор нужно поддерживать не менее 10 м. но не более чем позво­ ляет техническая характеристика пожарного насоса (40 м 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. Про­ кладывать рукавные линии лучше с помощью рукавных автомобилей; боль­ шое значение имеет рассредоточение пожарных с резервом рукавов по участ­ кам линии перекачки - они могут быстро заменить вышедшие из строя рука­ ва.

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 ме­ стом пожара - l1, а расстояние между автонасосами по линии перекачки - l.

Тогда,

L = К1l + I1,(10.1.)

где К1 - число ступеней перекачки. Число насосов:

К = К + 1(10.2.)

При решении задач по перекачке обычно задается расстояние - L меж­ ду 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 определя­ ют расстояние - l1 между местом пожара и головным пожарным автомоби­ лем.

Расстояние, на которое требуется перекачивать воду от источника к головному пожарному автомобилю, определяется разностью:

L - I1 = К1I(10.3.)

Для определения числа ступеней перекачки и, следовательно, числа пожарных машин, необходимо знать расстояние между соседними пожарны­ ми машинами. Это расстояние определяют в зависимости от требуемого рас­ хода воды, характеристики насосов, типов и диаметров рукавов, числа рукав­ ных линий и разницы высот расположения от центральных насосов пожар­ ных машин (уклон, подъем местности) - относительно поверхности воды.

Развиваемый насосом напор - Н затрачивается на преодоление разни­ цы 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 геометриче­ ских высот задана (исходя из местных условий), следовательно, известны развиваемый напор и разница геометрических высот. Отсюда, напор, кото­ рый может быть затрачен на преодоление потерь напора в рукавных линиях, равен:

hi = H - hr(10.5.)

Из этого значения следует вычесть запасной напор - hз, гарантирую­ щий надежность работы всей системы перекачки, тогда:

hi = Н - hr - hз(10.6.)

hз, как отмечалось выше, примерно 10 м вод.ст.

Известно, что потери напора - hi по длине рукавной линии определя­ ют 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 пожарны­ ми 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 поло­ винный расход воды. Следовательно, потери напора в этом случае:

откуда:

hi = n s’ / (Q/2)2(10.9.)

n = 4 hi / (s’Q2)(10.10.)

Расстояние между соседними пожарными машинами в случае пере­ качки воды по двум параллельным рукавным линиям в 4 раза больше, чем при перекачке воды по одной линии.

При перекачке через промежуточную емкость все гидравлические рас­

четы, приведенные выше, справедливы, за исключением того, что напор в конце рукавной линии hз в данном случае не учитывается, так как вода по­ ступает 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 осуще­ ствления ориентировочных расчетов, или, если не хватает рукавов для про­ кладки второй магистральной линии, то лучше немного завысить число сту­ пеней перекачки.

Когда вода на 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 обо­ значены районы с недостаточным водоснабжением и безводные участки и разработаны меры по подаче воды в эти районы.

При этом необходимо обосновать целесообразность организации пере­ качки 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 осу­ ществить подвоз воды автоцистернами с параллельной организацией пере­ качки, причем подвоз должен быть организован первым.

В каждом конкретном случае необходимо решать тактическую задачу, принимая во внимание возможные масштабы и длительность пожара, рас­ стояние до водоисточников, скорость сосредоточения пожарных автомоби­ лей, рукавных автомобилей и другие особенности гарнизона.

Подвоз воды автоцистернами

Подвоз воды осуществляется при удалении водоисточника на расстоя­ ние более 2 км. Или. если имеются сложности в заборе воды, при отсутствии технических средств, позволяющих забрать воду в неблагоприятных услови­ ях.

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 техни­

ки могут быть различны. Наиболее распространенными являются:

самостоятельный забор воды пожарной машиной;

заправка емкости АЦ насосом пожарной машины, пожарной мото­ помпы заливкой или с помощью гидроэлеватора.

Имеются различные способы использования емкости автоцистерн у места пожара:

подача стволов непосредственно от прибывшего пожарного автомо­

биля;

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 ограниченном количестве автоцистерн и удобном подъезде к го­ рящему объекту, нужно в действующую рабочую линию включать автоцис­ терны, 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 необ­ ходимо 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 ство­ лов.

Если емкости автоцистерн, участвующих в подвозе, значительно не различаются между собой (не более 20%), то число автоцистерн для осуще­ ствления цикла подвоза следует определять по формуле:

N = (2τсл + τн)/τр + 1(10.11.)

Где τсл - время следования АД от водоисточника к месту пожара, мин; τн - время наполнения цистерны на пункте заправки, мин; τр - время опорож­ нения цистерны, (работы стволов от емкости АЦ), мин.

Время следования автоцистерн от водоисточника к месту пожара оп­ ределяется по формуле:

τсл = L / νдв(10.12.)

где L - расстояние от места пожара до водоисточника, м; νдв - средняя скорость движения автоцистерны, м/мин.

Время наполнения цистерны определяется по формуле:

τн = Wц / Qнап(10.13.)

где Wц - наименьшая вместимость цистерны из используемых в цикле подвоза АЦ л; Qнап - расход воды на наполнение цистерны, л/мин.

Время опорожнения цистерны находится по формуле:

τр = Wц / Qн(10.14.)

где Wц - наименьший объем цистерны, л; Qн - подача насоса АЦ, обес­ печивающая работу стволов по тушению пожара, л/мин.

Если емкости цистерны различны, то при определении числа АД для подвоза необходимо добиться выполнения следующего неравенства:

∑ Wцi ≥ Wц1 + (2τсл + τн1) Qн

i=1

(10.15.)

где Wцi - вместимость i - цистерны; n - число АЦ для подвоза; Wц1 - вместимость первой в цикле подвоза цистерны, л; τн1 время наполнения первой АЦ.

При задействовании для подвоза хозяйственной техники, имеющей емкости для транспортировки воды, на пункте расхода целесообразно остав­

лять 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 опреде­ лении числа АЦ в расчет не принимается.

Забор воды с помощью гидроэлеваторных систем.

Непосредственному забору воды пожарными автомобилями из естест­ венных 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 гидроэлева­ тора представлены на рис. 10.2. Сформулируем рассматриваемую задачу сле­ дующим образом. На тушение пожара требуется подать определенное коли­ чество стволов ~ Nств с общим расходом Q. Подъезд к водоисточнику возмо­

жен не ближе Ll, высота перепада местности от места забора воды до авто­

мобиля составляет h. Чтобы определить требуемый напор на насосе автоцис­ терны 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. Тех­

ническая 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.

7493002043907467592694225

Рис. 10.2. Схема забора воды с помощью гидроэлеваторов.

120776951594Hn, м

32

28

24

20

16

12

0246810Q, л·с-1

Рис. 10.3. Рабочая характеристика гидроэлеватора Г- 600.

Последовательность решения задачи.

Требуемое количество рукавов - n1 от автоцистерны до гидроэлева­ тора определяется по формуле:

n1 = 1,2 (h + L1) / Ip(10.16.)

где h - высота забора воды, м; L1 - расстояние от водоисточника до ав­ тоцистерны 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.

определяем потери напора в системе от гидроэлеватора до горлови­

ны цистерны пожарного автомобиля:

h2 = h + hr + n2 SQoбщ(10.17.)

где: hr - расстояние от горловины цистерны пожарного автомобиля до земли, м (принимается равным 2,5-3,0 м); S - сопротивление одного напорно­

го пожарного рукава длиной 20 м; Qoбщ - сумма рабочего и эжектируемого расходов, л/с -1.

Определяем по графику (рис. 10.3.) требуемый перед гидроэлевато­ ром напор Нr при давлении за гидроэлеватором Нn и требуемом расходе во­ ды Q.

При h2 ≤ Нn система работоспособна, в противном случае необхо­ димо уменьшить расход (количество подаваемых стволов) и провести расчет

по п.2.

будут;

Потери напор в системе пожарного автомобиля до гидроэлеватора

h1 = n1SQ1(10.18.)

где Q1 - рабочий расход воды, л·с-1 (по характеристике Г-600 равен 9.1 л·с-1);

Определяем требуемый напор на насосе пожарного автомобиля:

Hn = Hr - h + h1(10.19.)

Определяем объем воды для запуска гидроэлеваторной системы:

n

W = k ∑ NiWpi(10.20.)

i=1

где: Ni - количество i-x пожарных напорных рукавов гидроэлеватор­ ной системе, шт; Wpi - объем i - го пожарного рукава, л; k = (1,5-2) (при од­ ногидроэлеваторной 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).

Определяем предельное количество пожарных напорных рукавов в

магистральной линии для подачи воды при напоре на насосе Нм:

Пм = Hм - (hрл ± Zств ± Zмв + Hст)(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-гo пожарного ствола, лс-1.

7. Насосно-рукавные системы для подачи раствора пенообразующих веществ в воде

Для подачи раствора пенообразующих веществ в воде в практике №57 пользуются, в основном, следующие насосно - рукавные схемы:

а) подача раствора непосредственно от пожарной машины;

б) подача пенообразователя во всасывающую рукавную линию при за­ боре воды из пожарного гидрата;

в) подача пенообразователя во всасывающую линию (всасывающую

702309359393полость пожарного насоса) при заборе воды из открытого водоисточника; г) подача пенообразователя в насосную рукавную линию.

731519332632а)

731519407308б)

в)

883919151169

г)

Рис. 10.4. Насосно-рукавные схемы для подачи раствора пенообразующих веществ в воде.

Напор на насосе пожарного автомобиля подающего раствор пенообра­ зующих веществ в воде определяется по формулам гидравлики. Он склады­ вается из потерь напора в рукавных линиях, разветвлениях на подъем и напо­ ра на ленных стволах.

Напор на автомобиле пенного тушения, который подает пенообра­ зующее вещество, будет зависеть от способа подачи пенообразователя, ко всегда должно учитываться превышение напора Н над напором в линии, в которую врезана ленная вставка.

Напор на насосе пожарного пенного автомобиля будет равен:

для схемы б и г - напору на пенной вставке плюс Δ Н;

для схемы в - напору Δ Н.

Напор Δ Н определяется по таблице 10.3. в зависимости от концентра­ ции пенообразователя в воде и диаметра ответственной вставки.

Концен трация ПО в воде,

% Для вставки d= 10 мм Для вставки d= 25 мм

Тип и количество генераторов в насосно-рукавной системе

1 2 3 4 ГПС -

2000 ГПС-600 ГПС - 2000

4 6 8 12 16 1 2 3 3 0,6 2,4 5,4 9,6 5,15 1,5 3,4 6.0 13,5 24 0,9 3,6 8,4 6 2,4 9,6 22 38 22 6,0 17,6 24 54 96 3,6 14,4 32 9 5,4 22 49 8,5 150 13,5 31 54 - - 8,1 32 73 12 9,6 39 86 - 188 24 96 96 - - 14,4 58 - Тактические возможности пожарных подразделений по развертыванию сил и средств

На пожаре идет борьба за выигрыш времени, т. е. чем раньше мы при­ ступим к тушению, тем успешнее ликвидируем пожар и с меньшим ущербом. Продолжительность развертывания сил и средств является функцией множе­ ства различных постоянных и переменных факторов, что обуславливает трудность разработки его аналитических зависимостей.

В общем виде продолжительность развертывания сил и средств можно описать моделью:

τр = f (Nл.с, Nа, Р, L, М, Вr, Bc, t°, hc, α, П, Nэ, hэ, Y, О) + ε

где: Nл.с - численность расчета участников развертывания;

Nа, Р - количество используемого пожарно-технического вооружения и его масса соответственно;

L - длина рукавной линии;

М - участок местности, где проводится развёртывание сил и средств; Вr - время года;

Bc - время суток;

t° - температура окружающей среды;

hc- глубина снега;

α - угол уклона местности;

П - вид пожарного автомобиля;

Nэ, hэ - количество и высота этажа соответственно; Y - условия обстановки на пожаре;

О - обученность личного состава;

ε - случайная компонента, учитывающая влияние неучтенных факто­

ров.



Постоянными факторами являются: Nл.с, Nа, Р, Nэ, hэ Переменными факторами - М, Вr, Bc, t°, α, П, Y, О, ε.

Как показывает практика и подтверждают эксперименты, основное

влияние на продолжительность развертывания оказывают: количество по­ жарных, 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 опреде­ ления времени развертывания в дневное летнее время на горизонтальном асфальтированном участке местности и в этажи зданий.

Развертывание может производиться как с установкой на водоисточ­ ник, так и без установки, как с возвратом пожарных к пожарному автомоби­ лю за недостающим пожарно-техническим вооружением, так и без него. По­

жарные 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 вариан­ та:

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 различ­ ные расчеты, в этом случае общее время развертывания принимается по мак­ симальному времени одной из групп.

Формула для определения времени развертывания сил и средств на участке местности имеет вид:

τр = k (0,32 AL (β1 + β2β3) + τn(10. 23.)

Развертывание в этажах зданий и на высоту осуществляется различ­ ными способами. Основные из них: подъем напорной рукавной линии с по­ мощью спасательной веревки; опускание напорных пожарных рукавов, под­ нятых на требуемую высоту пожарными; прокладка напорных рукавных ли­ ний по маршам лестничной клетки и пожарным лестницам. При этом основ­ ное влияние на время развертывания сил и средств в этажи зданий будет ока­ зывать высота подъема и количество пожарных, участвующих в нем.

Время развертывания в этажах здания (от лестничной площадки пер­ вого этажа до лестничной площадки установки пожарно-технического воо­ ружения) определяется следующими формулами:

При подъеме напорной рукавной линии с помощью спасательной ве­

ревки:

ки:



τр = k (4,5β3hэ (Nэ-l))(10.24.)

при прокладке напорной рукавной линии опусканием рукавов вниз:

τр = k (4,4β3hэ (Nэ-l))(10.25)

при прокладке напорной рукавной линии по маршам лестничной клет­

τр = k (4,1А hэ (Nэ-l)(0,5 β1 + β2 β3)) (10. 26.)

где τв - среднее время установки пожарного автомобиля на водоис­ точник, с;

β1, β2 - коэффициенты, учитывающие долю расстояния, преодолевае­ мую пожарными без ПТВ и с ПТВ соответственно;

β3 - коэффициент, учитывающий влияние массы пожарно-технического вооружения на время развёртывания; Табл. 10.4

hэ - высота этажа;

А - коэффициент, учитывающий сколько раз в среднем, пожарный

преодолевает расстояние от пожарного автомобиля до позиции ствола; k - коэффициент, учитывающий влияние неучтённых факторов; L - длина рукавной линии, м;

Nэ - 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 определяет­ ся 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 рукав­ ных линий производит один и тот же личный состав).

Таблица 10.4.

Масса 0 0-5 5- 10- 15- 20- 25- 30- 35-

ПТВ, 10 15 20 25 30 35 40

кг 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 (τв), 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 по­ жарными без пожарно-технического вооружения и с пожарно-техническим

вооружением, определяется по формулам:

β1 = 0

При А ≤ 1

β2 = 1

β1 = (А - 1) / (2А)

При А ≥ 1

β2 = 1 - β1



(10.27)

Коэффициент А, учитывающий сколько раз в среднем пожарный пре­ одолевает расстояние от пожарного автомобиля до позиции ствола, зависит от расстояния и количества участвующих в развертывании пожарных.

Математические зависимости для определения коэффициента А имеют следующий вид:

при перемещении пожарных без защиты органов дыхания:

А = 1/Nл.с (1 + L / 40) - 1 + 20 / L (Nл.с - 1) (10.28.)

при перемещении пожарных с использованием индивидуальных средств защиты органов дыхания:

А = 1/Nзв (1+L/1зв) - 1 + 0,5 1зв / L(Nзв- 1) (10.29)

где: 1зв - возможность одного звена газодымозащитников по прокладке напорных пожарных рукавов, м (табл. 10.6.)

Nзв - количество звеньев газодымозащитников, производящих развер­ тывание 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 стволь­ щика.

Таблица 10.6.

Значение 1 зв, м

Количество рукавов, пе­ реносимых одним газо­ дымозащитником, 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, оказы­ вающих влияние на время развертывания (физическая усталость, снежный покров, температура окружающей среды, уклон местности, возраст пожар­ ных, время суток, покрытие участка местности) определяется по формуле:

К = П · Кi(10.30)

где Кi - коэффициент, учитывающий влияние i-гo фактора на время развертывания сил и средств.

Коэффициенты, учитывающие влияние снежного покрова, температу­ ру 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, Kt

Температура окру­ жающей среды,°С До 25 До 30 До 35 До 40 До 50 До 60

Kt 0,0 1,1 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 2,8

- групповой ФЭП-Г 7,6

Багор пожарный: - металлический БПМ 5

- насадной БПМ 2

Лом пожарный: - тяжелый ЛПТ 6,7

- легкий ЛПТ 4,5

- универсальный ЛПУ 1,8

Отбойный молоток МО-10 10

Всасывающий рукав с арматурой: - длиной 4м, внутренний диаметр 65 мм 12

- длиной 4 м, внутренний диаметр 75 мм 14

- длиной 4 м, внутренний диаметр 100 мм 21

- длиной 4 м, внутренний диаметр 125 мм 30

- длиной 2 м, внутренний диаметр 150 мм 38

Напорные рукава, прорезиненные, длина 20 м, диамет­ ром: - 51 мм 11,6

- 66 мм 14,4

- 77 мм 17

- 89 мм 21,2

- 150 мм 36

Напорные рукава латексные, длина 20 м, диаметром: - 51 мм 6,8

- 66 мм 8,8

- 77 мм 10,8

Всасывающая сетка: - СВ - 80 2,9

- СВ-100 4,7

- СВ-125 6,4

- СВ - 150 8,2

Рукавное разветвление: - РТ-70 5,5

- РТ - 80 6,5

- РТ- 150 15

Ручной пожарный ствол: - PC - 50 1

-PC-70 1,8

- РСК - 50 2,2

Переносной лафетный ствол ПЛС - 20П 27

Колонка пожарная 18

Лестницы: - палка 10,5

- штурмовая 10

- трехколенная выдвижная Л-3K 58

- трехколенная металлическая Л-60 45

Кислородные изолирующие противогазы: - КИП-8 10

- Р - 12 14

Воздушные средства индивидуальной зашиты органов дыхания: - Влада - 2 15

- АСВ-2 15

- Лана - 20 12

Переносной дымосос с комплектом штанг, перемычек, напорных и всасывающих рук: - ДПМ-7 92

- ДПЭ-7 82

Гидроэлеватор Г - 600 А 5,6

Пеносмеситель: - ПС- 1 4,5

- ПС-2 5,5

- ПС-3 6,0

При ведении тактико-технических действий на пожаре на работоспо­ собность 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 - кри­ вая усталости, (а + в) - кривая работоспособности с учетом влияния устало­ сти.

Чтобы подойти к математическому описанию работоспособности, не­ обходимо исходить из несколько упрощенных гипотез относительно связей между процессами динамики работоспособности.

Во-первых, в динамике работоспособности действует фактор врабаты­ вания или вхождения в работу, а также фактор утомления, который снижает работоспособность, нарушает приспособление организма человека к услови­ ям 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 бо­ лее интенсивных, чем сильнее утомление. Кроме того, при снижении работо­ способности вследствие утомления, снижается нагрузка и темп работ.

919480142668

Рис. 10. 5. Общий вид взаимодействия усталости и работоспособности.

В каждый момент времени действуют два фактора и ключевые функ­ ции 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 беско­ нечно, оно асимптотически приближается к некоторому предельному уров­ ню. С течением времени скорость нарастания врабатывания уменьшается. Фактор утомления удобно описать экспоненциальный функцией отрицатель­ ного знака.

Исходя из этих предпосылок, и были получены формулы, позволяю­ щие 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 реше­ ние ряда связанных с этим важных вопросов обоснования тактических воз­ можностей пожарных подразделений.

В частности, открывается возможность математическим расчетом на­ ходить оптимальные моменты для назначения перерывов и пауз для отдыха.

Физическая усталость личного состава учитывается в том случае, ко­ гда одни и те же пожарные производят развертывание средств сначала на местности, а затем в этажах зданий.

Коэффициент, учитывающий физическую усталость пожарных, опре­ деляется 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:

Кр = 1,03 (ехр (0,07τ) - ехр (0,7τ))(10.31.)

по маршам лестничной клетки:

Кр = 1,15 (ехр (0,01τ) - ехр(-0,44 τ))(10.32.)

где: τ - время непрерывной работы при проведении развертывания средств, мин

При выполнении работ с зашитой органов дыхания коэффициент, учи­ тывающий физическую усталость, определяется:

3

Кр = 1,5 Кр(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.

Понятие оптимальности насосно-рукавных систем

Под оптимальностью насосно-рукавной системы подразумевается, что при минимуме сил, средств и времени подано, при данных условиях опера­

тивной обстановки, максимально возможное количество огнетушащих ве­ ществ.

Параметры ПТВ должны соответствовать техническим характеристи­

кам 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:

lпp = (Нн - (Нпр ± Zм ± Zпр) / SQ2) 20 (10. 34.)

где: lпp - предельное расстояние, м; Нн - напор на насосе, м;

Нпр - напор у разветвления, лафетных стволов и пеногенераторов, м (потери напора в рабочих линиях от разветвления в пределах двух, трех ру­ кавов во всех случаях не превышают 10 м, поэтому напор у разветвления сле­ дует принимать на 10 м больше, чем напор у насадка ствола, присоединенно­

го к длинному разветвления);

Zм - наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) местности на пре­ дельном расстоянии, м;

Zпp - наибольшая высота подъема или спуска приборов тушения (стволов, пеногенераторов) от места установки разветвления или прилегаю­ щей местности на пожаре, м;

S - сопротивление одного пожарного рукава;

Q - суммарный расход воды по одной наиболее нагруженной магист­ ральной рукавной линии, л/с;

SQ2 - потери напора в одном рукаве магистральной линии, м. Полученное расчетным путем предельное расстояние по подаче огне­

тушащих веществ следует сравнить с запасом рукавов для магистральных линий, находящихся на пожарном автомобиле, и с учетом этого откорректи­ ровать расчетный показатель. При недостатке рукавов для магистральных линий на пожарном автомобиле необходимо организовать взаимодействие между подразделениями, прибывшими к месту пожара, обеспечить проклад­ ку 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 лю­ дей. Одним из способов, обеспечивающих их безопасность, является их спа­ сание.

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 проникно­ вения на них ОФП.

Время, отпущенное на проведение спасательных работ (сп.), как пра­ вило, ограничено. И оно должно быть использовано до наступления ОФП.

Кроме общих факторов, существенное влияние на длительность спаса­ ния оказывают: приемы и способы спасания, наличие технических и иных средств спасания, конструктивно-планировочное решение здания или соору­ жения. подготовленность личного состава пожарных подразделений, состоя­ ние спасаемых, время суток и др.

Пожары происшедшие в зданиях повышенной этажности (ЗПЭ), пока­ зывают, что эвакуация всех людей до наступления в здании предельно допус­ тимых опасных факторов пожара в большинстве случаев невозможна. Ско­ рость распространения дыма и тепловых потоков настолько велика, что даже ри работающей системе противопожарной зашиты 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 не­ медленно приступают к оказанию помощи людям.

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 уст­ ройства: 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 окон­ ным проемам с дальнейшим их спуском по автолестницам.

Пожарные автомобильные лестницы и коленчатые подъемники можно классифицировать по многим параметрам, однако, наиболее характерны для пожарной тактики их максимальная длина выдвигания, подъема и они разде­ ляются: малой длины - до 20 м, средней - до 30 м, большой длины - более 30 м.

Спасательные работы

Выход

Вынос

Спуск

С

сопровождением

За руки-ноги

Специальная

техника

Без

сопровождения

Крестовина

Спасательное

устройство

На плече

Спасательная

веревка

На руках



Рис. 11.1. Классификация спасательных работ.

Спасательные

устройства

Лестницы

крупные стационарные сооружения

Канатно- спусковые устройства

Желоба спуски и скаты

Амортизацион­ ные устройства

Рукава

гибкие;

складные;

- раздвижные;

убирающиеся;

-свертываемые;

-металлические;

канатные;

целные.

-лифты;

многоярусные

складывающиеся

подвесные кабины;

-люльки.

Компактные канатно-блочные системы с

разнообразными механизмами регулирования скорости

скпадные;

раздвижные;

надувные;

металлические;

матерчатые;

армированные.

полотна;

сетки;

- убирающиеся;

- свертываемые;

мембранные устройства;

пневматические подушки и маты

однослойные;

цепные;

-составные;

эластичные;

- брезентовые трубы с сужениями.



Рис. 11. 2. Классификация спасательных устройств.

Таблица 11.1.

Результаты экспериментов по проведению спасательных работ по лестничным маршам (высота этажа 3 м)

Действия Этаж Время, с

Спуск на первый этаж здания группы спасаемых из 8 человек в сопровождении 3-х пожарных 28 504

20 360

16 286

14 252

10 180

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 автолестнииы с высотой выдвижения 45, 52, и 62 м. Эти автолестницы оборудованы лифтами грузоподъемностью до 200 кг.

Коленчатые подъемники также оборудуются люлькой с грузоподъем­ ностью 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 автолест­ ницах.

Однако, обеспечить по автолестницам массовую эвакуацию из ЗПЭ невозможно, т.к. высота автолестниц ограничена и перестановка их в услови­ ях пожара занимает много времени, а порой это сделать невозможно.

Результаты экспериментов по подъему и спуску пожарных по автоле­ стницам приведены в табл. 11.2.

Таблица 11.2.

Действия Этаж Время, с

Подъем 1 человека 9 68

12 91

14 119

Спуск 1 человека 9 80

12 120

14 210

Спуск 10 человек 9 292

12 350

14 536

На многих пожарах для эвакуации людей из ЗПЭ успешно использует­ ся комбинированный способ применения автомобильных и ручных лестниц. Автомобильная лестница устанавливается к горящему зданию и выдвигается на максимальную высоту, затем пожарные поднимаются по ней со штурмо­ вой лестницей и и с ее помощью проникают в вышележащие этажи. При этом необходимо обеспечить надежную страховку спасаемых, для чего использу­ ют 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 последова­ тельных 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 21 с, на подъем спасательной веревки - 17 с.

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 (выно­ сом) 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 участ­ ку к месту спасания без спасаемого:

отыскания спасаемого;

движения пожарных со спасаемым в безопасную зону.

Как известно, в нормальных условиях эвакуация людей из многоэтаж­ ного здания осуществляется из лифтов, при аварийных же ситуациях, соглас­ но нормам пожарной безопасности, лифты и другие механические средства транспортирования людей при определении расчетного времени не учитыва­ ются.

Таблица. 11.4.

Зависимость времени спасания по лестничному маршу от веся 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 пожар­ но-тактические учения, эвакуацию людей по лестницам можно считать безо­ пасной только для зданий, не превышающих 10-12 этажей. При массовой эвакуации из более высоких зданий на лестницах образуются людские пото­ ки 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 вы­ сокой пропускной способностью, безопасностью, малым временем эвакуации и не требующие от людей специальных знаний и навыков для их использова­ ния.

Анализ зарубежной информации, а также результаты исследований, проведенных в России, позволяют сделать вывод о том, что в наибольшей мере указанным требованиям соответствуют рукавные спасательные устрой­ ства. Основным элементом, обеспечивающим безопасный спуск людей с вы­ соты в спасательных устройствах, является эластичный рукав, принцип дей­ ствия которого основан на создании достаточной силы трения между стенка­ ми рукава и одеждой спускающегося внутри него человека. Скорость спуска в рукаве может регулироваться непосредственно спасаемым за счет измене­ ния положения частей тела или спасателями, находящимися на земле (рукав можно отклонить от вертикали, закрутить или пережать руками). Спасатель­ ный рукав пригоден для спуска людей любого возраста, комплекции, физиче­ ского и психического состояния. Важно отметить, что при пользовании спа­ сательным рукавом люди не испытывают страха высоты.

В настоящее время серийно выпускается двухслойный спасательный рукав. Разрывная прочность рукава составляет 31,8 кН; установленный ре­ сурс - не менее 500 циклов; температурный интервал применения - от -40 до

+ 80 С.

Наиболее быстро и эффективно спасательный рукав может быть ис­ пользован при его стационарном размещении в здании в зоне возможного потока или скопления людей.

Использование спасательного рукава на коленчатом подъемнике по­ зволяет существенно увеличить производительность спасательных операций.

Неоспоримым преимуществом эластичного спасательного рукава пе­ ред другими видами спасательных устройств является высокая пропускная способность - 15-36 чел/мин. Причем скорость постоянна, а спуск происхо­ дит 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 рука­ ми, 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 го­ товности, с Время спуска, с Средняя ско­ рость, 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 ис­ пользования 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, состав­ ляют «непрерывную» лестницу, по которой, при страховке пожарными, осу­ ществляется спуск людей в безопасное место. Для этой цели в обязательном порядке на рукавном автомобиле размешают 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 повы­ шенной этажности.

Для проведения спасательных работ используют амортизирующую воздушную подушку и спасательное полотно.

Амортизирующая воздушная подушка имеет преимущество перед спа­ сательным полотном в том, что она требует для обслуживания только 6 чело­ век, 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 сни­ зу. 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 направле­ нии, 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 из­ быточного давления в ней автоматически открываются клапаны, через кото­ рые происходит стравливание воздуха в атмосферу, и за счет обжатия по­ душки 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.

588009123818

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 показа­ ли, что с увеличением высоты эффективность их уменьшается из-за психоло­ гического 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 приложе­ нии 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 передвиж­ ных 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 подъ­ емников;

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 спаса­ тельных 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 тща­ тельную разведку задымленных помещений.

На основании данных, полученных в ходе разведки пожара, РТП при­ нимает решение и отдает распоряжения по спасанию людей. При этом воз­ можны различные варианты действий подразделений:

если на пожар прибыло достаточное количество сил и средств РТП обязан немедленно организовать спасание людей и лично возглавить спаса­ тельные 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 фак­ торами пожара (ОФП), немедленная подача стволов для спасания людей обя­ зательна;

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 туше­ нию пожара и спасанию людей недостаточно, весь личный состав прибыв­ ших пожарных подразделений может быть направлен на спасательные рабо­ ты с последующим тушением пожара; подача стволов в этом случае обяза­ тельна 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 дру­ гие 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 престаре­ лых. 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 по­ давлять всякую попытку поднять возбуждение. Некоторые приемы предот­ вращения паники в особо опасных случаях (при пожарах в театрах) приведе­ ны 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, требуе­ мых 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 опреде­ ляют по числу водяных стволов).

Во всех случаях, когда проводятся спасательные работы, РТП одно­ временно 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 сосредоточе­ нием людей всегда сопряжены с большими трудностями и сложностями, тре­ бующими значительных сил и средств. Поэтому на такие объекты расписани­ ем выезда пожарных подразделений предусматривается по первому сообще­ нию о пожаре подача повышенных номеров, вплоть до максимального (но­ мер 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 на­ ряду с решением других задач тщательно продумывают тактику спасатель­ ных работ.

Зрелищные предприятия. При пожарах в кинотеатрах, клубах, кон­ цертных залах, цирках и т.д., где находится много людей, незнакомых с пла­ нировкой, путями спасания, выходами, самое важное - предотвратить пани­ ку. 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 зда­ нии 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 за­ ла, 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 сгора­ ния. и быстро повышается температура. Обслуживающий персонал действует согласно плану эвакуации.

Лечебные учреждения. Действия подразделений при пожарах в ле­ чебных 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 ма­ шины расставлять вне зоны наблюдения больных, при развертывании сил и средств громко не командовать. По прибытии на пожар РТП немедленно ус­ танавливает связь с обслуживающим персоналом (главным или дежурным врачом) и выясняет, какие меры приняты для спасания больных из помеще­ ний, число больных, подлежащих спасанию, и их транспортабельность, какой медицинский персонал можно привлечь к работе и куда размещать спасае­ мых.

Разведку пожара ведут сразу в нескольких направлениях, но без необ­ ходимости не заходят в помещения, где находятся больные.

При спасательных работах используют весь медицинский персонал, особенно в родильных домах, нервно-психологических и инфекционных ле­ чебницах. Способы и приемы спасания определяет медицинский персонал.

При спасании лежачих и инфекционных больных решающая роль при­ надлежит медицинскому персоналу, а действия пожарных сводятся к оказа­ нию помощи при переносе больных, защите путей спасания, удалению дыма из помещений, спасанию по приставным лестницам или другим путям, не­

доступным медицинскому персоналу. В первую очередь выносят тяжело­ больных. 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 боль­ ных спасают только пожарные подразделения. Пожарные должны быть в СИЗОД и иметь при себе средства освещения, связи и самоспасатели (ре­ зервные маски несжатого воздуха).

При спасательных работах по нескольким направлениям РТП на каж­ дое 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 кото­ рым оно проводилось, чтобы убедиться, все ли больные спасены.

Спасенные больные в течении всего периода тушения пожара находят­ ся под наблюдением обслуживающего персонал, который проверяет их по спискам.

После спасательных работ в инфекционных помещениях личный со­ став проходит санитарную обработку, руководствуясь указаниями медицин­ ского персонал.

Школы и детские учреждения. По прибытии на пожар. РТП обязан

помочь педагогам быстро вывести детей (в первую очередь младшего возрас­ та) 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 ни­ ми, на кроватях и под ними, за занавесками и т.д.

Спасенных детей размешают в безопасном и теплом помещении под наблюдением обслуживающего персонала. После спасения руководители учреждения делают перекличку детей.

Открытые сооружения с массовым сосредоточением людей рассчи­ таны на огромное число зрителей, и основная опасность здесь при пожарах - возникновение паники, даже если серьезной угрозы для жизни нет. Для пре­ дотвращения паники и спокойного проведения спасательных работ требуется большое число личного состава. Помощь могут оказать дежурные милицей­ ские 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 со­ оружения — метрополитен, складские подвальные помещения, гаражи, ка­ бельные туннели, магазины и т.д. Особенно трудно спасать людей при пожа­ рах 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 мет­ рополитена разрабатывают специальные инструкции, в которых предусмат­ ривают 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 спа­ сания людей. Разведку для отыскания людей проводят только силами лично­ го 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 отво­ да 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 (вертоле­ та). РТП в первую очередь ликвидирует горение топлива под фюзеляжем са­ молета, в районе дверей и люков, предназначенных для спасания людей, и одновременно принимает меры для охлаждения фюзеляжа. Кроме того, бы­ стро вскрывают основные и аварийные люки, а в необходимых случаях - об­ шивку 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 пасса­ жиров и обслуживающего персонал в необычных условиях - на воде. Это усложняет спасательные работы. РТП все действия в данном случае согласу­ ет с капитаном судна и сразу устанавливает, есть ли на судне пассажиры и надо ли их спасать.

Пути спасания людей из помещений судна - основные и вспомога­ тельные трапы, окна, иллюминаторы, лазы, а также отверстия, проделывае­

мые 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.

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 спаса­ тельных работ РТП должен:

определить участки для ведения работ по спасанию, создать и напра­ вить в подземные сооружения звенья ГДЗС как со стороны аварийной, так и смежных (соседних) станций;

организовать освещение на путях эвакуации и спасания, а также ве­ щание с помощью громкоговорящих средств;

организовать на месте пожара медицинскую помощь и назначить от­ ветственного за соблюдение мер безопасности.

При спасательных работах чаще всего применяют способы: самостоя­ тельный выход людей из опасной зоны, вывод людей, вынос пострадавших, которые могут быть совмещены с использованием технических средств мет­ рополитена (удаление людей специально подаваемыми поездами, подъем на поверхность эскалаторами). Кроме этого, могут использоваться носилки, имеющиеся на станциях, съемные рельсовые тележки, которыми целесооб­ разно 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. Наи­ более 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 ука­ занного поезда на станцию осложнено спецификой работы устройств метро­ политена, поэтому потребуется эвакуация людей по тоннелю и из этого поез­ да.

Помимо средств связи, освещения, страховки и инструмента звенья ГДЗС оснащаются средствами громкоговорящего оповещения (для вещания с целью предупреждения паники) и 1-2 резервными аппаратами зашиты ор­ ганов 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 произво­ дится снятие напряжения 825 В с контактного рельса и включение освещения тоннеля. Прекращается движение поездов по соседнему (встречного направ­ ления) 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) тон­ нель и затем - в сторону ближайшей станции.

1 2

45



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 тонне­

лями; 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.

к ближайшей 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 осуще­ ствляется по аварийному тоннелю от очага пожара с последующим перехо­ дом в соседний тоннель и движением к ближайшей станции. Создается ре­ жим вентиляции, обеспечивающий воздушный поток, встречный по отноше­ нию 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 определя­ ется естественными факторами.

В рассмотренных случаях для предотвращения распространения про­ дуктов 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 пе­ реходят в соседний тоннель;

эвакуация производится навстречу свежей вентиляционной струе. Изменение нулевого вентиляционного режима на режим дымоудале­

ния производится только после освобождения от людей участка трассы меж­ ду очагом пожара и удаляющей дым вентиляционной шахтой по согласова­ нию с РТП.

по технологическим особенностям метрополитена, вывод аварийного

поезда осуществляется только после ликвидации горения и проведения ава­ рийно-восстановительных работ.

Звенья ГДЗС со стороны основного направления (со стороны станции, на которой располагается оперативный штаб), посылаются:

в аварийный тоннель - для оказания помощи эвакуирующимся пасса­ жирам горящего поезда;

в параллельный тоннель - для оказания помощи пассажирам, проник­ шим туда через сбойки.

В эти же тоннели направляются звенья ГДЗС со стороны вспомога­ тельного направления для организации эвакуации пассажиров поезда (поез­ дов), 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 ближай­

шей станции - при отсутствии возможности использования указанных выше эвакуационных путей.

Схема организации эвакуации приводится на рис. 11.7.

1 2 3 4

5 6 7 8

к смежной станции пересадочного

узла



Рис. 11.7. Схема организации эвакуации при пожаре подвижного состава на станции: 1 - направление эвакуации людей из поезда, остановленного в тон­ неле вслед за аварийным; 2 - поезд, остановленный вслед за аварийным; 3 - направление движения поездов; 4 - направление эвакуации поездами по со­ седнему пути или пешим порядком; 5 - эвакуация через пересадочные соору­ жения; 6 - аварийный поезд; 7 - возможное направление эвакуации по тонне­

лю; 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 поверх­ ность.

Эвакуацию пассажиров со станции следует осуществлять:

через второй наклонный тоннель;

через пересадочный коридор на смежную станцию;

по путевым тоннелям, свободным от поездов - при отсутствии воз­ можности 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 под­ разделения.

Электроподстанция. В случае, если пожаром повреждено оборудова­ ние 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.

ет:

РТП через дежурного по станции и диспетчера движения устанавлива­

количество и расположение поездов с людьми;

степень повреждения систем метрополитена, обеспечивающих эва­

куацию.

В соответствии с этой информацией РТП руководит спасательными работами на наиболее сложном направлении - в тоннелях, прилегающих к аварийной электроподстанции, для руководства работами на вспомогатель­ ных направлениях создаются боевые участки (сектора).

Звенья ГДЗС направляются:

в каждый тоннель с остановленными поездами, как со стороны ос­ новного, 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.

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, по­ жарно-стрелковый, медицинской службы инженерно-авиационной службы,

службы спецтранспорта, аэродромной службы, службы перевозок, подразде­ ление милиции аэропорта, поисково-спасательная группа.

Каждый расчет выполняет свои задачи:

стартовый пожарно-спасательный и пожарно-стрелковый расчеты со­ стоят из личного состава военизированной охраны предприятия ГА. Они выполняют работы по локализации пожара и создают условия для проведе­ ния работ совместно с другими расчетами по спасанию пассажиров и экипа­ жа из аварийного ВС а также для тушения пожара на ВС;

расчет медицинской службы состоит из медицинских работников аэ­ ропорта и оказывает первую медицинскую помощь потерпевшим бедствие;

расчет инженерно-авиационной службы АТБ оказывает помощь пас­ сажирам при покидании ими ВС, потерпевшего бедствие, сливает топливо из ВС и эвакуирует ВС с места происшествия:

расчет службы спецтранспорта состоит из водителей грузовых и спе­ циальных автомобилей смены и обеспечивает своевременное прибытие спец­ транспорта 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 ко­ манду, которая осуществляет наземный поиск ВС, потерпевшего бедствие в районе ответственности.

Поисково-спасательная группа формируется из работников парашют­ ной, 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 специаль­ ные водолазные команды, имеющие соответствующую тренировку для веде­ ния 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 началь­ ника предприятия ГА.

При возникновении аварийной обстановки на ВС в полете вся предва­ рительная подготовка пассажиров и проверка принятых мер безопасности должны быть полностью закончены к моменту посадки. Действия всех чле­ нов экипажа после останова ВС основываются на его аварийном расписании.

Эвакуация пассажиров должна быть начата немедленно после аварийной по­ садки 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 под­ готовке и в процессе эвакуации.

Если авария ВС произошла во время посадки, взлета, руления, стоян­ ки, когда нет времени для всех подготовительных действий, экипаж немед­ ленно принимает меры по эвакуации пассажиров из аварийного ВС и пре­ кращению или локализации пожара. Как только экипаж установил, что об­ становка 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 бортпро­ водникам начать эвакуацию пассажиров из аварийного ВС. После сообщения диспетчеру о сложившейся аварийной ситуации командир ВС обязан непо­ средственно 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 пожа­ ра.

В аварийной ситуации все основные, служебные и запасные двери ис­ пользуются как аварийные для покидания ВС пассажирами и членами эки­ пажа. 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 час­ ти фюзеляжа аварийные выходы расположены в фюзеляже у крайних кресел пассажирского салона. У таких ВС грузовые люки также являются аварий­ ными 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 по­ толочной 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 вы­ ходы 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 каби­ ны экипажа.

Наружная маркировка на фюзеляже, включающая окантовку выхода, а также рукоятки открытия дверей и люков контрастируют по цвету с поверх­ ностью фюзеляжа.

Все аварийные выходы, в том числе аварийные выходы экипажа, пред­ ставляют собой двери или люки, расположенные в наружной стенке фюзеля­ жа и открывающиеся изнутри и снаружи фюзеляжа, за исключением аварий­ ных 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 сна­ ружи на двери (люке).

Аварийные выходы открывает один член экипажа (изнутри кабины) или один спасатель (снаружи) без применения ключей и инструмента. В мес­ тах 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 произ­ водится с помощью технических средств (дисковых пил, топоров).

На всех ВС установлены аккумуляторные батареи, которые могут ос­ таться включенными после вынужденной посадки аварийного ВС без шасси при тяжелом состоянии членов экипажа. Аккумуляторные батареи являются аварийными источниками питания для включения системы противопожарной зашиты силовых установок и центропланного топливного бака, аварийного освещения, передачи сигналов бедствия и связи экипажа с диспетчером или руководителем аварийно-спасательных работ.

1

2

1



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 фюзеля­ жа проложены электропроводка, а также трубопроводы гидросистемы под давлением. Поэтому не следует вскрывать фюзеляж в произвольных местах, чтобы избежать коротких замыканий и искрений, а при разрушении гидро­ системы и дополнительного источника пожара. Особенно это опасно в лет­ ний период, когда разлито топливо под ВС при разрушении его топливных систем и идет его интенсивное испарение. Если есть возможность, необходи­ мо отключить аккумуляторные батареи.

Аварийные выходы можно вскрывать с помощью ломов топоров и других средств, соблюдая при этом осторожность, чтобы не ранить пассажи­ ров, находящихся внутри аварийного ВС.

В случае аварийной посадки на борту ВС для эвакуации предназначе­ ны 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 размешаются под люком пола перед входной дверью (Ил-62) или на откид­ ной 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 узла­ ми через 0,4 м, намотанные на рамку. Одним концом канат закреплен к кронштейну фюзеляжа.

Для приведения надувного трапа в рабочее положение необходимо от­ крыть 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 перекру­ тился ли соединительный шланг, привернутый к трапу и баллону с двуоки­ сью углерода, и вытолкнуть трал с чехлом за борт ВС. Одновременно необ­ ходимо выдернуть тросиком шпильки из штырей чехла. При этом чехол рас­ кроется и трап вывалится из него. Если при сильном ветре трап после вытал­ кивания 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 дву­ окисью углерода. Трап заполняется за 10-12 с и занимает рабочее положение под углом 40-50° от самолета к земле. Если при заполнении трап будет цеп­ ляться за выступающие на земле предметы (камни, пни, кочки), необходимо приподнять трап и повернуть или качнуть за круговые стойки (поручни). По­ сле занятия трапом исходного положения спускают по нему двух членов эки­ пажа или выделенных в помощь экипажу пассажиров и страхуют всех пасса­ жиров 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 из­ готовлен из материала «плащ-палатка чехольная» с комбинированной про­ питкой. После открытия двери (люка) надо извлечь желоб из чехла и вста­ вить 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 эки­ пажа служат аварийные двери с встроенными в них надувными тралами. 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 руко­ водит действиям всех членов экипажа от начала до конца аварийной обста­ новки на борту. Бортпроводники под контролем командира ВС информируют пассажиров о наличии на борту комплекса аварийно-спасательного оборудо­ вания, 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 родителя­ ми ближе к аварийному выходу, имеющему надувной трап.

При определении очередности эвакуации людей из аварийного ВС предпочтительно в первую очередь эвакуировать детей и женщин, престаре­ лых, а затем всех остальных пассажиров. Пассажиры эвакуируются из ава­ рийного ВС под контролем членов экипажа и пользуются теми выходами, которые им указывают члены экипажа и бортпроводники. Согласно аварий­ ному 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 по­ врежден 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 же­ лобом или к аварийному люку выхода на крыло, под крыло).

При подготовке пассажиров к аварийной посадке на сушу бортпровод­ ники 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, но­ жи, зажигалки, снять обувь на высоких каблуках, ослабить галстук и расстег­ нуть воротники, а также тесную одежду, положить вставные челюсти и очки в чехле в карманы одежды, положить на колени мягкие вещи для защиты го­ ловы 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 воз­ можных ударов во время посадки. За несколько секунд до посадки старший бортпроводник дает команду «Внимание, посадка!». По этой команде пасса­ жиры 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 рассте­ гиваю привязные ремни и эвакуируются из самолета через те аварийные вы­ ходы, которые указывает им экипаж.

Нельзя эвакуировать людей по поврежденному надувному трапу (ма­ терчатому желобу) или при наличии другой опасности, угрожающей жизни и здоровью людей.

Нельзя оставлять без присмотра открытую дверь с неисправным на­ дувным трапом. Надо перекрыть эту дверь предохранительным ограждением и поручить присмотр за дверью двум выделенным пассажирам. В случае не­ обходимости разрешается эвакуация людей при помощи спасательных кана­ тов (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 эва­ куации, 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 скры­ тые 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 эвакуи­ ровать пострадавших на плоты, лодки стремясь при этом не вызвать преж­ девременного затопления ВС. Если есть возможность, ВС необходимо отбук­ сировать 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.

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

Спасание людей при помощи эластичного рукава, коленчатого подъ­ емника, автолестницы.

Суммарное время Тс спасательной операции по спасанию всех людей из всех мест сосредоточения при помощи одного средства спасания:

k1k1k2k2k2

Тс = ∑ t1 + ∑t2 + ∑ t3 + ∑ t4 + ∑ t5(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 дру­ гую (k2 = k1 — 1);

V - скорость выдвигания (в среднем 0,3 м/с);

Тф - фактическое время спуска на землю всех спасаемых людей из од­ ного места сосредоточения при спасании с помощью эластичного рукава или коленчатого подъемника;

Тф= 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 сосре­ доточения на высоте h метров;

k - коэффициент задержки, учитывающий увеличение времени спуска

на землю за счет потерь времени при входе спасаемых людей в средство спа­ сания (табл. 11.7.).

Таблица 11.7.

Пропускная способность средств спасания

Средства спасания Условия использования Пропускная способность П (с/чел, м) Коэффициент задержки к

Эластичный рукав Установлен для ис­ пользования из окна 0,2 6

Эластичный рукав Установлен в люльке коленчатого подъем­ ника 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 · h · k · (n -1) · k (11.4.)

где: h1 = 3м - расстояние по вертикали между людьми, спускающими­ ся по лестнице;

t3 - время сдвигания, поворота и опускания средства спасания (t4 = t2);

t4 -время приведения средства спасания в транспортабельное состоя­ ние (t4 = t1);

t5 - время передислокации средства спасания с одной позиции на дру­

гую;

t5 = S / V(11.5.)

S - расстояние передислокации, м;

V - скорость передислокации (0,5 м/с);

Количество Ncп средств спасания при требуемом времени проведения спасательной операции по спасанию людей из всех мест сосредоточения:

Ncп = Тс / Ттр(11.6.)

где: Ттр - 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 под­

бирается, исходя из опыта спасания людей в аналогичных случаях.

ции:

Спасание людей выносом на руках.

Число пожарных Nn, требуемых для проведения спасательной опера­

Nn = (А1 · h · Nc · k1) / (Ттр - Nc · f) (11.7.)

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 ру­

ках;



Ттр - требуемое время проведения спасательной операции (время вы­

носа 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 скопле­ ния спасаемых людей, а также при их снабжении СИЗОД;

k1 = 1 - при работе пожарных без СИЗОД; к1 = 1,5 - при работе пожарных в СИЗОД;

Суммарное время Тс проведения спасательной операции (время выно­

са всех спасаемых наружу здания или сооружения) при вовлечении в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Tс = А1 · h · Nc · k1 / Nпн + Nс · f(11.8.)

ции:



Спасание людей при помощи спасательной веревки.

Число Nп пожарных, требуемых для проведения спасательной опера­

Nп = (А2 · h · Nc · K1 · K2) / (Ттр - 0,15 h · K1) (11.9.)

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 зна­

менателе «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;

Ттр - требуемое время проведения спасательной операции (время спус­ ка 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 спаса­ тельной веревки, времени подъема освободившейся веревки для повторного использования, времени на предвиденные обстоятельства.

Суммарное время Тс проведения спасательной операции при вовлече­ нии в нее имеющихся в наличии Nпн пожарных:

Tс = А2 · h · Nс · k2 · k1 / Nпн + 0,15 h · k1) (11.10.)

В процессе спасания при пожарах в некоторых случаях необходимо принимать меры, обеспечивающие безопасность спасаемого человека в про­ тивном случае спасательная операция теряет свой смысл.

Максимальное требуемое усилие Р (кг), с которым пожарный должен натянуть спасательную веревку для безопасного спуска спасаемого человека:

Р = Р0 · e-αf(11.11.)

11.8.);



где: Р0 - масса спасаемого человека, кг;

α - угол (в радианах) охвата спасательной веревки вокруг карабина;

f - коэффициент трения спасательной веревки по карабину (табл. 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 а для безопасного спуска спасаемого человека:

α = 1 / f · ln (Р0 / Р)(11.12.)

на:



Необходимое число оборотов п спасательной веревки вокруг караби­

n = а / 2π(11.13.)

Вероятность Рпг гибели спасаемого человека в результате вдыхания дыма или токсичных продуктов горения в процессе его спуска с высоты (зда­ ние окутано дымом и продуктами горения):

Pпг = H / (240V)(11.14.)

век;

где: Н - высота от земли (м), на которой находится спасаемый чело­ 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 гибели спасаемого человека, спускающегося со скоро­ стью V ≥ 3 м/с, при ударе о твердую поверхность балкона, подоконника при приземлении:

Ргу = 57,2 · 10-6 · V2 + 0,9 · 10-6 · eV - 448 · 10-6 (11.15.)

Вероятность гибели человека при реализации хотя бы одного из собы­ тий, выражаемых формулами 11.14 и 11.15.:

Рпгу = Рпг + Ргу - Рпг - Ргу(11.16.)

Оптимальная скорость спуска спасаемого человека с высоты Н, при которой риск его гибели минимизируется:

Voп = 4,0748 + 1,7913 · Н0,2 (1 - е-0,1Н)(11.17.)

Оптимальная скорость спуска, определяемая по формуле 11.17, явля­ ется таковой при сплошном задымлении фасада горящего здания. Скорость Von в этом случае является верхним пределом скорости, с которой необхо­ димо спускать на землю спасаемого человека. Если концентрации С дыма на фасаде здания отличается от концентрации, наблюдаемой в горящем поме­ щении, оптимальная скорость спуска определяется по формуле:

Vопс = С · (Vоп - 3) + 3,(11.18.)

где: Vопс - оптимальная скорость спуска спасаемого человека с высоты Н при концентрации С дыма на фасаде здания, выраженной в долях от кон­ центрации, наблюдаемой в горящем помещении и принятой за 1.

11.6. Спасание животных

Основной задачей при тушении пожаров в животноводческих ком­ плексах 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 раз­ ведке определяют: степень угрозы животным и птицам, их вид и количество в угрожаемой зоне: способы привязи и содержания, состояние путей эвакуа­ ции 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 раз­ броса конвекционными потоками горящих искр и головней на жилые посел­ ки 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 за­ дымлению и повышению температуры в помещениях, где находятся живот­ ные и птицы.

Для быстрой эвакуации животных используют все выходы, не охва­ ченные огнем, и в первую очередь те выходы, через которые животные выхо­ дят в обычных условиях. При этом РТП должен учитывать, что при открыва­ нии ворот и дверей увеличивается тяга воздуха и усиливается горение в по­ мещении, поэтому открывают только те ворота и двери, которые необходимы для эвакуации животных и подачи стволов на тушение и защиту или обеспе­ чения принудительного выгона животных.

Особенно четко и быстро эвакуируют животных из зданий, не имею­ щих 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 содержа­ ния взрослый крупный рогатый скот и молодняк, а также свиньи всех возрас­ тных групп, как показали опыты, при возникновении очага горения проявля­ ли беспокойство и сбивались в стадо у выходов, а когда открывали ворота и двери, они самостоятельно покидали горящие помещения. При этом плотно­ сти потока животных в дверных проемах приближались к предельным значе­ ниям. 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 обслуживающе­ го 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 ин­ стинкт 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 ком­ плексах для понудительного выгона животных требуется большое количест­ во обслуживающего персонала и большой промежуток времени. Все эти во­ просы заблаговременно необходимо учитывать при разработке планов эва­ куации животных на случай пожара.

При появлении дыма и особенно огня животные быстро возбуждают­ ся. Поэтому эвакуация животных в этих условиях может быть успешной при быстрых действиях обслуживающего персонала и населения, умеющего об­ ращаться с животными. Этот фактор должен учитывать РТП, быстро органи­ зовать обслуживающий персонал, привлечь население и возглавить работы по эвакуации животных.

В практике существует несколько способов эвакуации: самостоятель­ ный массовый выход животных после освобождения их от привязи и откры­ тия дверей и ворот; понудительный массовый выгон животных; понудитель­ ный одиночный выгон животных; вывод животных и вынос животных, при­ менение одного из них зависит от способа содержания, вида и возраста жи­ вотных, а также от обстановки, сложившейся на пожаре. Успех эвакуации во многом зависит от времени года и периода суток: летом, а также утром и по­

еле обеда животных эвакуировать легче, чем зимой, ночью или в жаркий полдень.

При эвакуации животных необходимо помнить, что подсосные свино­ матки и коровы с телятами при понудительном выгоне немедленно возвра­ щаются к своим малышам.

Лошадей эвакуируют чаще всего способом понудительного одиночно­ го вывода. Если лошадей и крупный рогатый скот необходимо выводить че­ рез эвакуационный выход по направлению в сторону огня, то животным за­ крывают глаза попонами, мешками и другими средствами или садятся на ло­ шадей верхом и выезжаются из помещений. Новорожденных телят и жеребят выносят из горящих помещений.

Овцы и козы при появлении опасности быстро возбуждаются и сбива­ ются 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 эвакуа­ ции 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 ме­ ры, чтобы животные не возвращались в горящие помещения.

Зверей, мелких животных и птиц эвакуируют в клетках, также исполь­ зуют различную тару, мешки или автомобили с клетками.

В период эвакуации животных и зверей необходимо следить, чтобы они не травмировали людей.

Огнетушащие вещества и средства их подачи

Условия и способы прекращения горения

Ликвидация горения - это воздействие на тепловыделение и теплоот­ дачу. С уменьшением тепловыделения или с уменьшением теплоотдачи сни­ жается температура и скорость реакции. При введении в зону горения огне­ тушащих веществ температура может достигнуть значения, при котором го­ рение прекращается. Минимальная температура горения, ниже которой ско­ рость теплоотвода превышает скорость тепловыделения и горение прекраща­ ется, называется температурой потухания.

Температура потухания значительно выше температуры самовоспла­ менения, следовательно, для прекращения горения достаточно понизить тем­ пературу зоны реакции ниже температуры потухания, увеличивая интен­ сивность 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 темпе­ ратуры потухания и горение прекратится (рис. 12.1.).

12280891268922

I

r

I' I'' I'''

O

П

ТгТ

Рис. 12. 1. Зависимость тепловыделения и теплоотвода от температуры.

I - кривая тепловыделения: r...I''' - кривые тепловыделения при уменьшении его скорости; 2 - прямая теплоотвода; О - начало окисления: П

точка, соответствующая температуре потухания; r - точка, соответствую­ щая температуре горения; Тп - температура потухания; Тг - температура го­ рения.

В связи с уменьшением концентрации кислорода в воздухе понижается кривая I. Если при горении тепловое равновесие установилось в точке Г (пе­

ресечение прямой теплоотвода 2 и кривой тепловыделения I), то при умень­ шении скорости тепловыделения и понижении кривой 1 эта точка сместится влево и понизится температура горения. При некоторой скорости тепловыде­ ления прямая теплоотвода 2 в области высоких температур только коснется кривой тепловыделения I 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. темпера­

турой 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 па­ ровой среды;

созданием между зоной горения и горючим материалом или возду­ хом изолирующего слоя из огнетушащих веществ.

Схема прекращения горения представлена на рис. 12.2.

318770115944

Рис. 12.2. Схема прекращения горения.

Способы прекращения горения представлены на рис. 12.3.

Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различ­ ными приемами или их сочетанием. Например, создание изолирующего слоя

219709476742на горящей поверхности легковоспламеняющейся жидкости может быть дос­ тигнуто 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 дос­ тупное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью [4187 Дж (кг/град), 1 ккал/(кг/град)] при нормаль­ ных условиях. При попадании на горящее вещество вода частично испаряет­ ся и превращается в пар.

При испарении 1 л воды образуется 1700 л пара, благодаря чему ки­

слород 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 фос­ фористые 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 рас­ пыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного рав­ номерного охлаждения, вода быстро нагревается и превращается в пар, от­ нимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, рас­ пыленную 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, обре­ шетки 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 охлаж­ дения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, уста­ новок а также для осаждения дыма.

В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности.

При тушении пожаров твердых материалов, смазочных масел приме­ няют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей — рас­ пыленные 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 так­ же пожаров в зданиях больших объемов, когда близко подойти к очагу горе­ ния 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 переме­ щают 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 смачиваю­ щей способности в воду добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ). На практике используют растворы ПАВ., (смачивателей), поверхностное на­ тяжение которых в 2 раза меньше, чем у воды. Оптимальное время смачива­ ния 7-9 с. Соответствующие этому времени концентрации смачивателей в воде считают оптимальным и рекомендуют для тушения. Применение рас­ творов смачивателей позволяет уменьшить расход воды на 35-50%, что обес­ печивает ликвидацию горения одним и тем же объемом огнетушащего веще­ ства 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 0,3 - 0,5

НП-5 0,3 - 0,5

Б 1,5 - 1,8

Никаль НБ 0,7 - 0,8

Вспомогательное вещество

ОП-7 1,5 - 2,0

ОП-8 1,5 - 2,0

Эмульгатор ОП-4 1,95 - 2,1

Пенообразователь 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 угле­ рода из жидкой в газообразную фазу при быстром увеличении объема.

Жидкий диоксид углерода в результате расширения переходит в твер­ дое состояние и выбрасывается в виде хлопьев, похожих на снежные, с тем­ пературой (-78,5 °С), Под влиянием теплоты, выделяющейся на пожаре, твер­ дый диоксид углерода, минуя жидкую фазу, превращается в газ.

При этом он является средством не только охлаждения, но и разбавле­ ния горящих веществ. Теплота испарения твердого диоксида углерода значи­ тельно меньше, чем воды - 0,57·103 кДж/кг (136,9 ккал/кг), однако, из-за большой разницы температур твердого диоксида углерода и нагретой по­ верхности, 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 кадия.

Он неэлектропроводен и не взаимодействует с горючими веществами и материалами, поэтому его применяют при тушении электроустановок, дви­ гателей и моторов, а также при пожарах в архивах, музеях, выставках и т.д. Подают твердый диоксид углерода из огнетушителей, передвижных и ста­ ционарных установок.

Огнетушащие вещества изоляции

К огнетушащим веществам, оказывающим изолирующее действие от­ носятся пена, огнетушащие порошки, негорючие сыпучие вещества (песок, земля, флюсы, графит и др.), листовые материалы (войлочные, асбестовые, брезентовые покрывала, щиты). В некоторых случаях, например, при туше­ нии сероуглерода, в качестве изолирующего вещества может быть исполь­ зована 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 стаби­ лизирующими 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 пе­ нообразователи.

Воздушно-механическую пену получают смешением водных раство­ ров 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 лены ларов 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 пределах 1,5-2,5 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 дре­ весины, так как ее можно подать струей значительной длины; кроме того, она хорошо проникает через неплотности и удерживается на поверхности обла­ дает высокими изолирующими и охлаждающими свойствами.

Высокократную пену, а также пену средней кратности применяют для объемного тушения, вытеснения дыма, изоляции отдельных объектов от дей­ ствия 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 пожа­ ров нефти и нефтепродуктов в резервуарах и разлитых на открытой поверх­ ности.

Воздушно-механическую пену часто применяют в сочетании с огне­ тушащими порошковыми составами, нерастворимыми в воде. Огнетушащие порошковые составы высокоэффективны для ликвидации пламенного горе­ ния, но почти не охлаждают горящую поверхность. Пена компенсирует этот недостаток и дополнительно изолирует поверхность.

Пены - достаточно универсальное средство и используются для туше­ ния жидких и твердых веществ, за исключением веществ, взаимодействую­ щих с водой. Пены электропроводны и коррозируют металлы. Наиболее электропроводка и активна химическая пена. Воздушно-механическая пена менее электропроводна, чем химическая, однако, более электропроводка, чем вода, входящая в состав пены.

Классификация пенообразователей. Пенообразователи и пены разли­ чаются 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 грубодис­ персные.

По кратности:

пены низкой кратности и пеноэмульсии;

пены средней кратности;

пены высокой кратности.

Пенообразователи целевого назначения отличаются определенной на­ правленностью состава. Например, образующие очень устойчивую пену, длительно не разрушающуюся на открытом воздухе.

Такие пены хорошо сохраняются на поверхности потушенного бензи­ на и нефти, препятствуя повторному воспламенению горючего.

Пенообразователи являются многокомпонентными растворами, на­ пример 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 син­ тетические 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 поли­ мерную пленку на поверхности спирта, которая предотвращает непосредст­ венный контакт пены со спиртом.

К пенообразователям целевого назначения также относятся морозо­ устойчивые пенообразователи, которые содержат от 15 до 35% полиэтиленг­ ликолей (по «морской»). Универсальные и многоцелевые отечественные пе­ нообразователи «Форэтол» и «Универсальный» пригодны для тушения лю­ бых горючих жидкостей, но особенно высока их эффективность при тушении метанола и этилового спирта, причем тушение происходит без существенно­ го их разбавления водой.

Пленкообразующие пенообразователи, например «Подслойный» (Но­ вороссийск), способны самопроизвольно формировать на поверхности угле­ водородов водную пленку, которая предотвращает поступление паров воды в зону горения. Этот эффект достигается за счет резкого понижения поверхно­ стного натяжения водного раствора до величина порядка 15-18 мН/м.

Типы применяемых пенообразователей и их параметры представлены в табл. 12.2. и 12.3.

Типы применяемых пенообразователей и их параметры



Таблица 12.2

Пенообразователи и их параметры

№ пп. Показатели Марка

ПО- 1Д ПО- 6К ПО­ ЗАИ ТЭ АС САМ- ПО Подс лой ный ФОРТ ЭТОЛ Универ сальный 6- ЦТ 6- МТ 6- ТС 6- ТС-М 6- ТС-В 6- ТФ

1 Биологическая разлогае- мость раствора б/ж б/ж б/м б/м б/м б/ж б/ж б/ж 90% 90% - 90% 90% 80%

2 Кинематическая вяз­ кость и при 20ºС, u-10-6 м2/с, не более 40 40 10 40 100 150 50 100 100 100 40 200 200 200

3 Плотность с, при 20ºС, с 103 кг/м3 1,05 1,05 1,02 1,00 1,01 1,10 1,10 1,30 1,0-

1,2 1,0-

1,2 1,0-

1,2 1,0-1,2 1,0-1,2 1,0-

1,2

4 Температура замерзания,

ºС -3 -3 -3 -8 -10 -40 -5 -10 -8 -20 -3 -5 -5 -5

5 Рабочая концентрация ПО, % для воды с жёст­ костью мг-uкв/л до 10 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Таблица 12.3.

Огнетушащие свойства различных видов пенообразователей

Показатели Протеи­ новый Синтети­ ческий Фторпроте- иновый Фторсинте- тический Плёнко­ образующий Фторпроте- иновый плёнкооб­ разующий

Скорость тушения * *** *** **** ****

Сопротивляе­ мость к по­ вторному возгоранию **** * **** *** ***

Устойчивость к углево­ дородам * * *** **** ****

Обозначения: * - слабая, ** - средняя, *** - хорошая, **** - отличная. Примечания:

Для тушения полярных жидкостей используется пенообразователи FC - 602 и AFFF - AR.

В некоторых климатических зонах используются низкотемператур­ ные пенообразователи с температурой замерзания (- 20С) ПО - 6МТ и с тем­ пературой (- 30С) ПО ТЭАС-НТ.

Для получения пены из морской воды используется пенообразова­ тель «МОРПЕН» ПО-6НП.

Устойчивость пены. Пена - это структурированная дисперсная сис­ тема, состоящая из деформированных пузырьков воздуха и жидкости, содер­ жащейся 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 образо­

вания в пене начинается процесс диффузионного переноса воздуха из ма­ леньких 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 жидко­ стей. 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 откры­ тым источником пламени.

Причиной контактного теплового разрушения пены является десорб­ ция 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 адсорби­ руются на границе "раствор-воздух".

Аналогичная ситуация возникает и при нагревании раствора пенообра­ зователя. По мере увеличения температуры повышается молекулярная (ис­ тинная) растворимость молекул ПАВ и они перестают концентрироваться на поверхности.

Снижение поверхностной активности молекул ПАВ происходит по мере увеличения в вводно-органической смеси концентрации горючего ком­ понента или по мере увеличения температуры водного раствора.

Кратность пены. В зависимости от величины кратности, пены разде­ ляют 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 тем­ пературы 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 ма­ териалов, 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, ко­ торые получают различными способами и устройствами:

пеноэмульсии - соударением свободных струй раствора;

пены низкой кратности - пеногенераторами, в которых эжектируе­ мый воздух перемешивается с раствором пенообразователя;

пена средней кратности образуется на металлических сетках эжекци­ онных пеногенераторов;

пена высокой кратности получается на генераторах с перфорирован­ ной поверхностью тонких металлических листов или на специальном обору­ довании, в результате принудительного наддува воздуха в пеногенератор от вентилятора.

Устойчивость пены к обезвоживанию во многом определяет ее изоли­ рующее действие, которое выражается в снижений скорости поступления паров горючего в зону горения. Чем больше пена теряет жидкости, тем тонь­ ше становятся пленки пены, тем меньше они препятствуют испарению горю­ чего.

Скорость синерезиса определяется эффективным диаметром пенных каналов, высотой слоя пены и подвижностью поверхности пенных каналов. Если стенки каналов жесткие, то течение жидкости будет определяться вяз­ костью раствора.

Огнетушащие порошки.

Порошки используются для тушения пожаров большинства классов, в том числе: А - горение твердых веществ, как сопровождаемого тлением (дре­ весина, бумага, текстиль, уголь и др.), так и не сопровождаемого тлением (пластмасса, каучук). В - горение жидких веществ (бензин, нефтепродукты, спирты, растворители и др.). Д - горение газообразных веществ (бытовой газ, аммиак, пропан и др.). Е - горение материалов в электрических установках под напряжением. Следовательно, порошками можно тушить любые извест­ ные на сегодняшний день вещества и материалы.

Универсальным считается порошок для тушения пожаров классов А, B, С, Е. Порошки, предназначенные для тушения только пожаров классов В, C, Е или Д, называются специальными.

К отечественным огнетушащим порошкам (ОП) общего назначения относят:

ПСБ-3М (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 ABC - 70», являясь порошком повышенной эффективности, специально разработан для снаряжения автоматических модулей порошково­ го пожаротушения.

Примером ОП специального назначения является огнетушащий поро­ шок ПХК, применяемый преимущественно Минатомэнерго для тушения по­ жаров 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 ос­ нове взаимодействия следующих факторов:

разбавления горючей среды газообразными продуктами разложения порошка или непосредственно порошковым облаком;

охлаждения зоны горения за счет затрат тепла на нагрев частиц по­ рошка, 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 по­ рошков или гетерогенного обрыва цепей химической реакции горения на по­ верхности 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 частица­ ми играет последний из перечисленных факторов.

При тушении пожаров твердых горючих материалов частицы порошка, попавшие на твердую горящую поверхность, плавятся, образуя на поверхно­ сти материала прочную корочку, препятствующую выходу горючих паров в зону горения.

Важными параметрами, влияющими на огнетушащую способность по­ рошков, 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 ту­ шение 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, от­ несенный к единице защищаемой площади или объема, и она имеет размер­ ность кг/см2 или кг/см3.

Высокая сыпучесть порошковых составов, сравнима в некоторых ус­ ловиях 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 следую­ щими свойствами:

кажущаяся плотность неуплотненных порошков должна быть не ме­ нее 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, увели­ чение массы должно составлять не более 3%;

при испытаниях порошков ка склонность сцеживанию масса образо­ вавшихся комков не должна превышать 2% общей массы порошка;

при испытаниях порошков на склонность к водоотталкиванию по­ рошки 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 на­ пряжением до 2000 В, 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 Д 2 (натрий) Класса Д 3 (ТИБА)

универ­ сальный целевой универ­ сальный целевой универ­ сальный целевой

Кажущаяся плотность неуп­ лотненного по­ рошка, кг/м3,

не менее 700 700 700 500 700 450

Кажущаяся плот­ ность 1000 900 1000 600 1000 550

Склонность к влагопоглоще- нию, %, 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 огне­ тушителе, % масс, не более 15 15 15 18 15 21

Показатель огне­ тушащей спо­ собности, кг/м2, не более 20 12 50 10 30 20

Средний срок сохраняемости лет, не менее 5 5 5

Огнетушащие вещества разбавления

Огнетушащие вещества разбавления понижают концентрацию реа­ гирующих веществ ниже пределов, необходимых для горения. В результате уменьшается скорость реакции горения, скорость выделения тепла, снижает­ ся температура горения. При тушении пожаров разбавляют воздух, поддер­ живающий горение, или горючее вещество, поступающее в зону горения. Воздух избавляют в относительно замкнутых помещениях (сушильных каме­ рах, 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 ве­ щества в воздухе, прекращающая горение. Наиболее распространенные сред­ ства разбавления - диоксид углерода, водяной пар, азот и тонкораспыленная вода, перегретая вода.

Диоксид углерода в газообразном состоянии примерно в 1,5 раза тя­ желее воздуха. При давлении примерно 4 МПа (40 arm) 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, ак­ кумуляторных 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 ту­ шения пожаров натрия, калия, бериллия и кальция, а также некоторых техно­ логических аппаратов и установок.

Азот - бесцветный газ плотностью 1,25 кг/м3, без запаха вкуса, не элек­ тропроводен. Тушение азотом основано на понижении объемной доли кисло­ рода 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 ме­ таллов 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 гермети­ зированных (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 ка­ пель меньше 1000 мкм. Для получения и подачи такой воды применяют спе­ циальные стволы-распылители и насосы, создающие давление 2-4 МПа (20- 40 атм).

Поступая в зону горения, тонкораспыленная вода почти вся превраща­ ется в пар, разбавляя 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 (не­ горючие) 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):



ГазArN2H2O (пap)CO2Воздух



К химически активным, называемым "хладонами" или "фреонами" от­ носятся органические соединения с низкой теплотой испарения, в молекуле которых содержатся атомы галоидов, таких как бром или хлор.

Химически активные ингибиторы (ХАИ):



ГазCC14CH3BrС2Н5ВrCF3BrC2F4Br2



Первым из группы "хладонов", практически примененном для туше­ ния пожаров, был четыреххлористный углерод, который использовался для заполнения ручных огнетушителей.

Высокая токсичность этого вещества привела к отравлению людей по­ этому 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 уг­ лерода с фтором и бромом в различных пропорциях.

Хладон - это общее название галогензамещенных углеводородов, при­ чем для их обозначения применяют численное обозначение, характеризую­ щее число и последовательность атомов углерода, фтора, хлора, брома, назы­ ваемое хладоновым номером, например, CF3Br обозначают числом 1301.

Огнетушащая способность хладона, как правило, тем выше, чем боль­

ше 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, NFPA (Пожарная организация Америки) были рекомендованы к при­ менению 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 дога­ дываться из оставшихся свободных валентностей атомов углерода. Поэтому вышеперечисленные соединения могут быть представлены набором цифр: СН3Вr - 4В1; CHClBr - 2В1; CF3Br - 13Bl; CF2Br2 - 12В2; С2F4Вr2 - 114В2.

Составы Бф - 1 и Бф-2 содержат 84% и 73% бромистого этила, 16% и

28% гетрафтордибромэтана соответственно. Состав БМ состоит из 70% бро­

мэтила и 30% бромистого метилена. Огнетушащие концентрации перечис­ ленных 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 пред­ ставлены 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 ограниче­

но. 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

РК-3-1-10 Перфторбутан, perfluorobuthane C4F10

HBFC-22B1- HCFC

Blend А Бромдифторметан, ВготосНПиоготеЛап Дихлортрифторэтан, Dichlorotrifluroethane

HCFC-123 (4,75%) еCHF2Br CHCl2CF3

NAF SIII Хлордифторметан, Chlorodifluoromethane. НСРС-22 (82%) CHClF2

Хлортетрафторэтан, Chlorotetrafluoroethane HCFC-124 (9,5%) CYClFC3

Изопропил 1-метилциклогексан, Isopropeny l-1-methylcyclohexene (3,75%) HCFC-124 Хлортетрафторметан, Chlorotetrafluoromethane CHClFCF3

HFC-125 Пентафторэтан, Pentafluorethane CHP2CF3

HFC227ea Гептафторпропан, Heptafluoropropane CF3CHFCF3

HFC-23 Трифторметан, Trifluoromethane CHF3

IG-541 Азот, Nitrogen (52%) Аргон, Argon (40%) Ar

Двуокись углерода. Carbon dioxide (8%) CO2

Таблица 15.5.

Физические свойства газовых огyетушащих составов

Обозначение FC-3-1- 10 HBFC- 22В1 HCFC А HCFC- 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 кипе­ ния 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 ато­ мов 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 него­ рючестью.

В практике тушения пожаров используются СН3Вr, C2H5Br, CF3Br и C2F4Br2 и их смеси с СO2. Огнетушащие концентрации (объемные) ХАИ в 5 - 10 раз ниже, чем у нейтральных газов.

Это обусловлено, в первую очередь, высокой собственной мольной те­ плоемкостью и способностью их молекул разлагаться в пламени при невысо­ ких температурах до 1000 К.

В результате часть тепла реакции горения будет расходоваться на ра­ зогрев молекул ингибитора, вторая часть поглотится в процессе распада ин­ гибитора 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, выде­ ляющегося при горении.

Для химически активных ингибиторов необходимо учесть поглощение тепла, выделяющегося при горении.

Аэрозолеобразующие огнетушащие составы.

Они представляют собою твердотопливные или пиротехнические ком­ позиции. Их особенность в том, что они способны гореть без доступа возду­ ха. 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 ме­ ханизму действия огнетушащих порошков на основе щелочных металлов. Более высокая его эффективность обусловлена большей дисперсностью час­ тиц и некоторым снижением концентрации кислорода в защищаемом поме­ щении.

Тушение аэрозолями осуществляется объемным способом и рекомен­ дуется применять при пожарах класса А2 и класса В в помещениях с воздуш­ ной средой, атмосферном давлении и имеющих негерметичность помещения до 0,5%. Применяется также для тушения электроустановок под напряжени­ ем до 1000 В.

Преимущественная область применения - моторные и багажные отсе­ ки 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 кото­ рых происходит в тлеющем режиме, или способных гореть без доступа воз­ духа, порошков металлов.

Запрещается их применение в помещениях, которые не могут быть по­ кинутыми 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 ве­ щества для прекращения горения пользуются величиной его подачи.

Под интенсивностью подачи огнетушаших веществ (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного пара­ метра пожара (площади, периметра, фронта или объема).

Различают: линейную - Jл, л/(с·м3); кг/(см3); поверхностную - Js, л/(с·м3); кг/(с·м3); объемную - Jv, л/(с·м3); кг/(с·м3); 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/(см2):

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. На­ пример, 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 опреде­ ляется по формуле:

qуд = Wов / Пт(12.2.)

где: Wов - масса (объем) огнетушащего вещества, поданного за время тушения, л, м3; qуд - удельный расход л/м2; л/м3; кг/м3; Пт - величина расчет­ ного параметра пожара (рассмотрено выше).

Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств по­

жарной нагрузки Рпож и огнетушаших веществ Wотв, коэффициента поверхно­ сти горения веществ пожарной нагрузки Кпг, удельных потерь огнетушащего вещества, которые происходят в процессе подачи его в зону горения и нахо­ ждения 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 и требуемое количество огнетушащего ве­ щества, подаваемого в единицу времени (фактический и требуемый расход), л/сек; τтуш - время подачи огнетушащего вещества в зону горения, сек, мин;

τр - расчетное время тушения, сек.

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, свойст­

ва (природа) огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения.

В тех случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь по­ жара, для более точного определения фактического удельного расхода вво­ дится коэффициент поверхности горения Кпг:

qф = Kпг (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 со­ провождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ вследствие их разрушения и по другим причинам. Отношение фактического удельного расхода огнетушащего вещества к необходимому qн называется коэффициентом потерь (Кпот):

Кпот = qф / qн(12.7.)

Причинами потерь огнетушащих веществ могут быть отсутствие ви­ димости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может при­ близится к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстоя­ ние; отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками или ветром, наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воз­

действия огнетушащего средства и т.п. Кроме того, потери огнетушащих ве­ ществ 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 он с по­ зиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время сво­ бодного 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 по­ дается в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара (фактическая интенсивность подачи), л/(см); л/(см2); л/(с м3); Iтр - количест­

во 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 го­ рючих веществ, исходя из статистических норм данных по обзорам тушения пожаров, (qуд) можно принять, на основании данных таблицы 12.6. устанав­ ливающей зависимость удельного расхода от площади пожара:

qуд = f(Sпожпракт)(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 применяет­ ся непосредственно для расчета сил и средств, а потребляемая для определе­ ния фактической интенсивности подачи огнетушащих веществ при исследо­ вании пожаров и в других необходимых случаях формула следующая:

Iф = qф / τт(12.11.)

Интенсивность подачи огнетушащих веществ находится в функцио­ нальной 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 маневри­ ровать имеющимися у него в распоряжении силами и средствами пожароту­ шения. 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 веще­ ства даже для одного и того же вида пожарной нагрузки может изменяться в широких пределах и зависит от коэффициента поверхности горения, плотно­ сти самой пожарной нагрузки, влажности ТТМ и др. Зависимость требуемой интенсивности подачи воды, например для тушения твердых горючих мате­ риалов, 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 огне­ тушащих веществ оказывает влияние расположение пожарной нагрузки и по высоте помещения.

В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интен­ сивности подачи огнетушащих веществ, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффек­ тивность 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.

1296669173821I, п (см2)

1,2

0,8

0,4

04812

τ, мин

Рис. 12. 4. Зависимость времени тушения бензина от интенсивности подачи

раствора пенообразователя (пунктиром показан нижний предел интенсивности подачи раствора).

1052830146328I, п (см2)

0,24

0,16

0,08

01632



486480

τ, мин

Рис. 12. 5. Зависимость времени тушения текстолита от интенсивности подачи воды.

Существует минимальное значение интенсивности подачи, ниже кото­ рого горение не прекращается, как бы долго огнетушащее вещество не пода­ валось. Это значение называется нижним пределом интенсивности подачи (см. рис. 12.4.). Верхним пределом интенсивности подачи огнетушащего ве­ щества называется такое его значение, выше которого время прекращения горения практически не изменяется. Используя значения интенсивности по­ дачи огнетушащего вещества, находящиеся между верхним и нижним (кри­ тическим) 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. По­ этому рекомендуется применять интенсивности подачи огнетушащих ве­ ществ, при которых их расход, количество сил и средств, а также время ту­ шения будут минимальными. Такие интенсивности подачи огнетушащих ве­ ществ называются оптимальными и приводятся в таблицах. Обычно за опти­ мальную принимается интенсивность подачи огнетушащих веществ несколь­ ко выше критического или минимального значения. На рис. 12.4. за опти­ мальную можно принять интенсивность подачи равную 0,2 л (м2с).

6. Технические средства подачи огнетушащих веществ

Основными приборами подачи огнетушащих веществ являются по­ жарные стволы, пеногенераторы, стационарные и пеносливные устройства, водяные мониторы и «пушки». Эти приборы предназначены для формирова­ ния струи в зависимости от вида подаваемого огнетушащего вещества. Ство­ лы подразделяются на водяные, порошковые и воздушно-пенные, а по про­ пускной способности и размерам - на ручные и лафетные.

При тушении пожаров и осуществлении защитных действий на техно­ логических установках химической, нефтехимической и нефтеперерабаты­ вающей 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 уста­ навливают насадок - распылитель НРТ - 20. В практических расчетах (если не указаны другие условия) напор у ручных стволов принимается равным 30 м, а у лафетных, пенных стволов, турбинных и щелевых насадок - распы­ лителей 60 м. Тактические возможности водяных стволов зависят от их тех­ нической характеристики, параметров работы, расхода и интенсивности во­ ды.

Для подачи и получения огнетушащей пены применяют воздушно­ пенные стволы (СВП), генераторы пены средней кратности (ГПС), пеносме­ сители, 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) устрой­ ства. 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 диа­ метром 7,4; 11; 14,1; 18,2; 27,1 мм, рассчитанных на дозировку пенообразова­ теля при работе одного, двух, трех, четырех и пяти генераторов ГПС - 600 и стволов СВП, шкала двухэжекторного пеносмесителя ДПС - 24 имеет деле­ ния 0, 4, 8, 12, 24, соответствующие подаче по пене (м3/мин) кратностью, рав­ ной 10. В зависимости от положения дозатора, вода и пенообразователь про­ ходят через отверстия разных диаметров, которые соответствуют делениям шкалы 0, 4, 8, 12, 24. При работе одним ГПС - 600 или СВП стрелку на 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 ко­ торому подключают автомобиль пенного тушения или любой другой, имею­ щий в своей емкости необходимое количество пенообразователя.

Требования к мониторам для подачи пены.

Качественные и количественные показатели мониторов зависят от ви­ да защищаемого объекта.

Под понятием «гидромонитор или монитор» подразумевается устрой­ ство переносного или стационарного типа, устойчиво образующее компакт­ ную 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 пенообразо­ вателя;

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 поле­

те;



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 значе­ ниям, 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 опре­ деляются конкретным его назначением, типичная конструкция монитора представлена на рис. 12.6.

Формирующий

насадок

Механизм перемещения

по высоте и по горизонтали

Энжектор

Патрубок пенного концентрата



Рис. 12. 6. Рисунок типичного монитора для подачи водной и пенной струи.

Общими элементами монитора являются:

соединительные фланцы для подачи воды или раствора пенообразо­ вателя;

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.

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 распыленны­ ми 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 сосед­ них объектов, металлических конструкций; резервуаров и технологических аппаратов, находящихся под угрозой взрыва или температурных деформа­ ций).

Для равномерного охлаждения площади горения сплошную струю во­ ды перемещают с одного участка на другой. Когда с увлажненного горючего вещества сбито пламя и горение прекращено, струю переводят в другое ме­ сто.

Для тушения пожаров в помещениях могут быть использованы стволы РСК - 50, PC - 50, PC - 70 и др., лафетные, а также стволы зарубежного изго­ товления.

Стволы РСК - 50 и PC - 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 ограни­ чивают маневренность действия струй. Ствол PC - 50, РСК - 50 (с насадка­ ми-распылителями и без них), как известно, является наиболее маневренным, поэтому коэффициент использования воды, подаваемой стволом PC - 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 PC - 70 и лафетные. В помещениях первой группы (табл. 2.3.) высотой до 6 м не рекомендуется применять стволы PC - 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

6 м возникает необходимость подачи воды на значительные расстояния по высоте, что можно осуществить с помощью столов PC - 70 и лафетных. Не исключена возможность применения стволов PC - 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 PC — 50, стволы — распылители.

Независимо от применяемых типов стволов пожарные должны пода­ вать 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 значитель­ ного материального ущерба.

Для тушения пожаров в жилой зоне сельских населенных пунктов ис­ пользуют преимущественно стволы РС-50, распыленные и компактные водя­ ные 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, зашиты, орошения).

При тушении пожаров в вентиляционных системах одновременно с подачей стволов на тушение вводят стволы для защиты побудительных ка­ мер, 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 распро­ странения огня по их пустотам. При горении вентиляционных каналов ство­ лы-распылители вводят в их верхнюю часть, что обеспечивает эффективное тушение и предотвращает возможность распространения огня в пустотах ме­ ждуэтажных и чердачных перекрытий и перегородок. Для тушения пожаров в вентиляционных и аспирационных системах пневмотранспорта эффективно используют воздушно-механическую пену средней кратности. Целесообраз­ но места вскрытий определять заранее и указывать в планах пожаротушения.

Тушение пожаров наклонных галерей осуществляют, в первую оче­ редь, стационарными системами, водяными завесами, используют внутрен­ ние 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 по­ жара. Для подъема стволов используют автолестницы, коленчатые автоподъ­ емники, а также соседние здания и сооружения и стационарные пожарные и технологические лестницы. В процессе тушения необходимо постоянно сле­ дить и принимать меры по защите личного состава в случае возможного об­ рушения галереи с незащищенными металлическими несущими конструк­ циями.

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 рас­ пыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного рав­ номерного охлаждения. Распыленная вода быстро нагревается и превращает­ ся в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно не­ большой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью (например, при горении подшивки перекрытий, стен и перего­ родок, обрешетки крыши, волокнистых веществ, пыли, темных нефтепродук­ тов и др.). Распыленные водяные струи применяют также для снижения тем­ пературы в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооруже­ ний, 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 приме­ няют струи со средним диаметром капель около 1 мм; при тушении горящих спиртов, ацетона, метанола и некоторых других горючих жидкостей — рас­ пыленные 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 посте­ пенно сжать, а затем остановить продвижение фронта пламени. Такой прием вызван быстрым распространением пламени при сильном ветре и образова­ нием с подветренной стороны зоны плотного задымления или отравленной зоны.

Неотложными мерами на пожаре являются также защита металличе­ ских несущих конструкций от обрушения, охлаждение нагретых аппаратов и коммуникаций, снижение теплоизлучения горящего факела газа подачей стволов с центробежными распылителями, а также другие действия для пре­ дупреждения взрыва или опасного нагрева технологических аппаратов и кон­ струкций. К таким мерам относятся и действия, направленные на прекраще­ ние 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 деревообработ­

ки от разлетающихся раскаленных частиц и головней могут воспламениться сгораемые кровли на расстоянии 500-1000 м от границы очага пожара. За­ щитным мероприятиям при распределении сил и средств для локализации пожара придают такое же значение, как подаче стволов на путях, распро­ странения огня.

Подача пены и газа. Тушение пожаров в масляных подвалах осуществ­ ляют 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 про­ ем 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 масло­ подвал, т.к. приток свежего воздуха может резко осложнить обстановку на пожар. Иногда применяют дымососы для удаления продуктов горения и по­ дачи свежего воздуха. Как показали опыты, хорошие результаты по тушению производственных и масляных подвалов дает применение аэрозольного угле­ кислотного 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 1 м больше, чем высота маслобака.

При пожарах в помещениях с ЭВМ необходимо предусматривать при­ бытие 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, столо­ вых, 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 во­ ды.

Для этой цели заранее подготавливают брезенты, полотна и другие ма­ териалы и накрывают ими оборудование и установки.

13. 2. Технология работы с пожарными стволами

При тушении пожаров ствольщику приходится, применяясь к обста­ новке, 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 наи­ большим успехом и прицельно маневрировать струей, очень важно при рабо­ те со стволом принимать правильное положение.

В ходе тушения пожара у ствольщика обычно возникает необходи­ мость 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 на­ правлениях (прямо, вправо, влево);

тушение очагов огня, обнаруженных при вскрытии или разборке кон­ струкций здания;

защиту соседних зданий и сооружений.

От правильности выбора позиции ствола, а также от умелого маневри­ рования 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 сообра­ жений 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, останав­ ливает направление, куда огонь главным образом распространяется или мо­

жет 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 дру­ гих направлениях, обеспечивающих окружение огня как на площади, охва­ ченной огнем, так и над и под ней (если пожар в одном этаже здания).

Когда огонь будет окружен со всех сторон, задача состоит в том, что­ бы приостановить распространение (т. е. локализовать пожар), а затем лик­ видировать 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 вы­ звать 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, кото­ рые 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 иму­ щества;

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 распростра­ ниться;

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 дости­ жении 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 защи­ тить от огня и какими маневрами ствола обеспечить быстрейшую локализа­ цию и ликвидацию пожара. Обо всем, что происходит на позиции ствола, ствольщик должен докладывать командиру.

После того как занята позиция и подготовлен необходимый запас ру­ кавов для продвижения со стволом вперед, ствольщик докладывает команди­ ру о готовности ствола к действию и возможности подачи воды (пены) от насоса.

Дальнейшая задача ствольщика заключается в том, чтобы на поручен­ ной ему позиции пожар был потушен возможно быстрее и с наименьшей за­ тратой огнегасительных средств (воды, пены и т. д.). Успех зависит теперь, главным образом, от степени мастерства и энергичности действий ствольщи­ ка.

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 го­ рящие 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 распро­ странение 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 ру­ кавная линия, не тянуть рукава через участки, где имеются разнообразные конструкции с торчащими гвоздями или какими-либо острыми металличе­ скими 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, пере­ городках, опорах) струю следует направлять сверху вниз так, чтобы вода, стекающая сверху, способствовала тушению огня внизу.

При ликвидации горения на поверхности горизонтальных конструк­ ций 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 сте­ кающую 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.) ли­ квидация горения производится с одновременной разборкой конструкций.

Ликвидацию горения в вертикальных пустотелых конструкциях, вен­ тиляционных 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 протя­ жения пустот.

при наличии в конструкциях (перекрытиях, опорах, лестницах и пр.) металлических деталей (балок, колонн, ферм) нужно обращать особое вни­ мание 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 посте­ пенно, так как быстрое охлаждение может вызвать деформацию или обруше­ ние конструкции.

Распознать степень нагрева металлических или других конструкций можно путем кратковременного направления на них струй воды. При силь­ ном 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 конст­ рукций (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 двер­ ные 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 распо­ ложенных по соседству помещений и отдельных частей здания, струю нужно направлять на те из них, которым угрожает наибольшая опасность, и в пер­ вую 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 про­ движения с ним вперед, надо остановить работу насоса или снизить давле­ ние, затем вблизи ствола сделать залом рукава, отомкнуть ствол и нарастить рукав. При работе нескольких стволов через разветвление, наращивать рука­ ва 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 элек­ тропровода и электроустановки, находящиеся под напряжением.

При наличии хрупкой или стеклянной тары тушение огня следует про­ изводить не компактной, а распыленной струей.

При защите от огня резервуаров с легко воспламеняющимися жидко­ стями. баллонов со сжатыми газами нужно равномерно охлаждать нагреваю­ щиеся 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 рекоменду­ ется 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 на­ ружу в такое место, чтобы струя не попадала на пожарно-техническое воо­ ружение 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 по­ жарных 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 ство­ лом так, чтобы вся горящая поверхность была покрыта слоем пены.

Следует постоянно помнить, что вода обладает не только огнеспаси­ тельными 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 сле­ дующее:

внутри зданий прокладывать, как правило, прорезиненные рукава и подавать стволы с насадками малого диаметра;

немедленно докладывать командиру о необходимости замены ствола PC - 50 стволом PC - 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 то­ гда, когда ствольщик перестает видеть очаг огня.

Решающим обстоятельством, которое позволяет сократить расходова­ ние воды, является умение ствольщиков работать со стволами. Чем квалифи­ цированнее ствольщики, тем меньше требуется времени и средств на ликви­ дацию пожара, тем с меньшими убытками от огня и воды будет ликвидиро­ ван 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 ствольщи­ ками 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 тяже­ лое положение (угроза прорыва и дальнейшего распространения огня), а од­ ного ствола на данном участке явно недостаточно. В таких случаях на по­ мощь 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.

Подствольщик — ближайший помощник ствольщика. В его обязан­ ность входит помогать ствольщику в прокладке рукавов, в достижении пози­ ции 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 подствольщи­ ка, входит также при высоком давлении в линии помогать ствольщику рабо­ тать 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 коман­ диром, соседними ствольщиками, бойцом, работающим на разветвлении, или шофером на пожарном автомобиле (мотопомпе); наблюдать за конструкция­ ми 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 выше­ стоящего командира. Исключением из этого правила являются случаи, когда жизни ствольщика угрожает явная опасность вследствие обрушений, отрав­ ления ядовитыми газами или парами и т. д. В таких случаях ствольщик, оста­ вив позицию ствола, обязан без промедления доложить об этом своему ко­ мандиру.

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 пе­ ремене позиции ствола, если он совершенно уверен в том, что это необходи­ мо. Например, это следует делать для оказания помощи людям, нуждающим­ ся 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 необосно­ ванное изменение позиции ствола может лишь осложнить обстановку.

Особенности действий ствольщиков в различных условиях на пожаре

В ночное время. Работа ствольщиков в ночное время осложняется пло­ хой видимостью. Продвигаясь на позицию ствола по затемненным помеще­ ниям, 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 обста­ новке. 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, направ­ ляющих их на позицию.

Личному составу, работающему на промышленных предприятиях, на­ до заранее хорошо изучить расположение производственных цехов, чтобы лучше ориентироваться в темное время суток и в местах недостаточно осве­ щенных.

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, не­ защищенных проемах, большом количестве отверстий в перекрытиях, пере­ городках и стенах огонь может быстро распространиться в разных направле­ ниях, а пожар - принять большие размеры. Выбор позиции и направления струи в этих условиях производится по ветру, т. е. навстречу наиболее веро­ ятным путям распространения огня.

При сильном ветре действовать стволом нужно исключительно манев­ ренно и быстро защищать струями воды находящиеся под ветром здания, сооружения и материалы. Это важно для того, чтобы предупредить, распро­ странение огня на соседние участки, находящиеся под ветром. Все очаги го­ рения должны тщательно ликвидироваться, во избежание их раздувания.

При работе по время сильного ветра на крыше и других высотах ствольщик должен