4.6.1. Визначення виду, масштабу і характеру пожежі

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

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

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

Суцільні пожежі охоплюють значну територію (понад 90 %) при густоті забудови понад 20—30 %, прохід через район пожеж виключений. Рятувальні й інші невідкладні роботи можна прово­дити через 4—10 годин. Головне завдання — локалізація району суцільних пожеж.

Масові пожежі — сукупність усіх видів пожеж.

Суцільні пожежі можуть перетворитися на вогняний шторм при суцільній міській забудові, відсутності приземного вітру і малої вологості при одночасному їх виникненні в декількох мі­сцях. У цьому випадку утвориться потужний стовп полум'я, що формується повітряними потоками зі швидкістю 50 км/год., які рухаються до центра палаючого району. Загасити вогняний шторм не можна, увійти в район пожежі можна через 2 доби. У нових міських районах, забудованих будинками I і II ступеня вогнестійкості, виникнення вогняних штормів практично ви­ключене.

Масштаб (розміри) пожеж визначається видом пожеж і зале­жить від конкретної обстановки (кліматичних умов, характеру забудови, протипожежних можливостей тощо). Кількісно масш­таби оцінюються щільністю пожеж

_{Р =} N.

^Р N '

де N — кількість палаючих будинків;

N — загальна кількість будинків у районі пожеж, а також до­вжиною фронту пожежі.

Розвиток і швидкість поширення пожеж визначається ступе­нем вогнестійкості будинку, відстанню між ними, щільністю за­будови, метеоумовами і порою року.

Розвиток пожеж незалежно від їх розмірів і місця виникнення відбувається за однією загальною закономірністю і поділяється на три фази.

I фаза — поширення полум'я від початкового загоряння до охоплення великої частини горючих матеріалів. Ця фаза харак­теризується спочатку порівняно невеликою температурою і

швидкістю поширення вогню, тому пожежа може бути ліквідо­вана у перші 15—20 хв. за короткий час обмеженими засобами. Тривалість фази залежить від вогнестійкості будинків, вона ста­новить 2 год. (для будинків I і II ступеня), 1,5 год. (для будинків III ступеня), 1 год. (для будинків IV ступеня).

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

III фаза — вигоряння матеріалів завалених конструкцій при невеликих швидкостях згоряння і теплової радіації, тривалість від 2 до 5 годин.

Максимальна швидкість горіння матеріалів настає до моменту вигоряння 30 % початкової маси, що відповідає 20—25 % трива­лості пожежі.

Масові пожежі можуть бути такими, що не поширюються, і такими, що поширюються. Ті, що не поширюються, виникають без вітру чи при слабкому приземному вітрі до 5—8 м/с за умо­ви одночасного спалахування більшості будинків. Тоді пожежі не поширюються внаслідок припливу повітря до периметра по­жежі.

Пожежі, що поширюються, виникають, як правило, при на­явності приземного вітру зі швидкістю понад 5—7 м/с. У цьо­му випадку до небезпечних ділянок відносяться забудови III, IV, V ступеня вогнестійкості, щільністю понад 20 % і розрива­ми між будинками не більше 20—25 м. При великих розривах теплова радіація полум'я не є вирішальним фактором поши­рення пожежі, поширення вогню в цих умовах залежить від швидкості вітру, який «притискає» нагріті продукти горіння до будинків, які не горять. Вітер, переносячи іскри і головешки на 200—500 м, створює нові осередки горіння. Про вплив відстані між будинками на імовірність поширення пожежі від будинку до будинку можна судити за орієнтовними даними, наведени­ми у табл. 4.6.2.

Поширення пожеж і перетворення їх у суцільні за інших рів­них умов визначається густотою забудови території об'єкта. За­лежність імовірності поширення пожежі від густоти забудови представлена на рис. 4.2.

Звичайно швидке поширення пожежі можливе при таких спів­відношеннях ступеня вогнестійкості будинків і споруд з густо­тою забудови: для будинків I і ІІ ступеня вогнестійкості при гус­тоті забудови понад 30 %, для будинків ІІІ ступеня при густоті забудови понад 20 %, для будинків IV—V ступеня при густоті забудови понад 10 %. При зазначених співвідношеннях швид­кість поширення вогню при швидкості вітру 3—5 м/с (11—12 км/год) буде становити у забудові ІІ и III ступеня вогнестійкос­ті — 60—120 м/год, Г\ і V ступеня — 120—300 м/год.

Теплова радіація при пожежах характеризується імпульсом та інтенсивністю теплового випромінювання. Тепловий імпульс — кількість енергії, що припадає на одиницю площі за увесь час ви­промінювання. Інтенсивність — потужність, що припадає на одиницю площі.

Інтенсивність величиною 1,1—1,4 кВт/м² викликає в людини болючі відчуття у вигляді печіння, температура шкіри підвищу­ється до 42—46°С, перебування людини в зоні теплового потоку 4 кВт/м² (60 ккал/хв.м²) може призвести до опіків, теплових уда­рів, смерті. Інтенсивність загоряння деревини — 22 кВт/м², наф­топродуктів — 27,9 кВт/м², людей — 1,2 кВт/м².

Тривалість горіння на об'єктах може бути визначена, якщо ві­домі питоме горюче завантаження і середня швидкість вигоряння цих матеріалів на одиниці площі пожежі в умовах, коли запов­нення віконних і дверних отворів зруйновані (табл. 4.6.3).

Задача 1. Визначити середню тривалість пожеж у цеху пло­щею 500 м² по виготовленню виробів з карболіту. Вага виробів 50 т.

Розв 'язання:

1. Визначимо питоме горюче навантаження карболіту в цеху:

50 000 _1ЛЛ, . 2ч

?пит =-500- = ^{100(кг/м2).}

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

100 50 000

Т_п = = = 50 (хв.).

^п 2 500 х 2

У виробничих і особливо в складських приміщеннях може бу­ти кілька видів матеріалів, які згоряють. Загальна тривалість по­жежі буде дорівнювати частці від ділення сумарної маси всіх на­явних горючих матеріалів на добуток площі їх розміщення і середньої швидкості згоряння матеріалів.

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

Розв'язання:

1. Визначимо середню швидкість вигоряння: 27 + 57,6 + 40,2 + 24

= 37,2(ккг/² х год).

4

Т

п

2. Визначимо тривалість пожежі: в = 193 000 ~Ж8 = 37,2х 600

8,7 (год.).

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

Середні швидкості горіння деяких твердих горючих матеріа­лів наведені в табл. 4.6.4.

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

Задача 3. Визначити час і швидкість поширення полум'я у напрямі вздовж складу пиломатеріалів довжиною 200 м. Швид­кість вітру 7 м/с, вологість деревини — 20 %.

Розв'язання:

200 5 х1,5

27(хв.),

V = ²⁰⁰ = 400 (м/год).

Температура повітря при пожежах може бути дуже високою. Повітряні маси, нагріті до 60—70°С, особливо в умовах підвище­ної вологості, можуть призвести до теплового удару, а при за­тримці з евакуацією — до смерті. Встановлено, що людина при 80—100°С в сухому повітрі і при 50—60°С у вологому може пе­ребувати без засобів спеціального захисту нетривалий час.

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

Небезпечні для людей межі зон задимлення визначаються за одним з таких показників:

Входити в дим з видимістю до 10 м небезпечно. Треба врахо­вувати:

• найменші небезпечні концентрації — 0,5—0,2 % окису ву­глецю;

• концентрацію кисню в димі, яка не повинна бути нижча 16 % об'єму повітря (у звичайному стані 20,95 %).

При масових пожежах у зонах задимлення виникає небезпека отруєння людей, що перебувають як в укриттях, так і на території

об'єктів при густоті дерев'яної забудови понад 20 %, кам'яної — понад 30 %.

Вихідні дані для прогнозування пожежної обстановки:

• відомості про найбільш ймовірні стихійні лиха, аварії, ка­тастрофи;

• дані про пожежонебезпеку та вибухонебезпечність об'єкта і його елементів, навколишнього середовища, особливо лісів і на­селених пунктів;

• метеоумови і рельєф місцевості;

• наявність різних перешкод, водойм тощо;

• в умовах війни: дані про супротивника, його наміри і можли­вості щодо застосування ядерної зброї та запалювальних засобів.

Оцінка обстановки здійснюється за даними розвідки, яка з'ясовує межі суцільних пожеж, районів задимлення та шляхи їх поширення на маршруті просування і місцях проведення робіт; місцезнаходження людей і ступінь небезпеки для них при поши­ренні пожеж; способи порятунку людей і шляхи їх евакуації, сту­пінь небезпеки можливих вибухів і руйнувань обладнання та єм­костей; рубежі локалізації пожеж; розташування водойм; необхідні протипожежні сили і засоби.

Крім того, пожежна обстановка визначається з урахуванням характеру забудови, вогнестійкості будинків і категорій вибухо-пожежонебезпечності об'єктів.

Вихідні дані для оцінки пожежної обстановки:

8_Р — площа району;

8_б — площа будинків;

Ь — довжина фронту пожежі, м;

а, в — довжина, ширина палаючого будинку;

Ф — вологість повітря, %;

У_в — швидкість вітру, м/с;

К — відстань між будинками, м;

тип будинків і споруд, вид виробництва;

тип захисних споруд (вбудовані, ті, що стоять окремо, негер-метичні)

Для оцінки пожежної обстановки у місті виконують такі заходи:

1. З'ясування ступеня вогнестійкості будинків і споруд.

1. Визначення категорії пожежної небезпеки об'єкта, виходя­чи з характеру технологічного процесу і виду виробництва.