Большинство внутренних пожаров, связанных с горением твердых материалов начинается с возникновения открытого пламенного горения.
Вокруг зоны горения возникает конвективный газовый поток, обеспечивающий необходимый газовый обмен. Постепенно увеличивается температура горючего материала вблизи зоны горения, интенсифицируются физико-химические процессы горения, растет факел пламени, локальное горение переходит в общее.
При достижении температуры примерно 100оС начинается разрушение оконных стекол и в связи с этим существенно изменяется газообмен (считается, что 1/3 проема окна работает на приток воздуха, а 2/3 - на вытяжку). Горение усиливается, тепло и пламя начинают выходить за пределы помещения, что может явиться причиной загорания соседних сооружений.
Распространение пламени на соседние здания и сооружения возможно за счет излучения и переброса на значительные расстояния горящих конструктивных элементов (головни) или несгоревших частиц (искры). Известны случаи, когда головни перебрасывало на расстояние свыше 200 м. На таком уровне пожар продолжается 20-30 и более минут, а затем интенсивность пожара постепенно падает. В последней фазе наступает догорание.
Стадии пожара в помещении.
При пожарах в помещении выделяют три стадии - начальную, основную (развитую), конечную.
Начальная стадия - развитие пожара от небольшого источника зажигания до момента, когда помещение полностью охвачено пламенем.
Основная стадия - повышение среднеобъемной температуры помещения до максимальной. На этой стадии сгорает 80-90% объемной массы сгораемых материалов.
Конечная стадия - завершение процесса горения и снижение температуры.
Критическое время эвакуации.
За пределами помещений, в которых возник пожар, температура продуктов горения может оказаться неопасной для человека, зато содержание продуктов неполного сгорания в воздухе может стать опасным для жизни или здоровья. Это особенно характерно для высоких зданий и зданий коридорной системы.
Опасность для человека наступает через 0,5 - 6 мин после начала пожара, поэтому при пожаре необходима немедленная эвакуация. Показатель опасности - время, по истечении которого возникают критические ситуации для жизни людей. Время эвакуации, при превышении которого могут сложиться такие ситуации, называется критическим временем эвакуации.
Различают:
-критическое время по температуре (это время очень мало, т.к. опасная для человека температура невелика и составляет 60оС);
-критическое время по образованию опасных концентраций вредных веществ (скорость распространения продуктов сгорания по коридорам 30 м/мин);
-критическое время по потере видимости (задымлению).
Основная причина гибели людей при пожарах - удушье. Потери от удушья составляют 60-70%, от ожогов - 10-15%, от обрушений или падений конструкций - 3%.
Необходимость срочной эвакуации определяется также тем обстоятельством, что пожары могут сопровождаться взрывами, деформациями и обрушением конструкций, вскипанием и выбросом различных жидкостей, в том числе легковоспламеняющихся и сильно ядовитых.
Открытые пожары.
Определение
К открытым пожарам относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов, складов древесины, пожары на открытых технологических установках, лесные, степные, торфяные пожары, пожары на складах каменного угля и др.
Общей особенностью всех открытых пожаров является отсутствие накопления тепла в газовом пространстве зоны горения. Теплообмен происходит с неограниченным окружающим пространством. Газообмен не ограничивается конструктивными элементами зданий и сооружений, он более интенсивен. Процессы, протекающие на открытых пожарах, в значительной степени зависят от интенсивности и направления ветра.
Зона горения на открытом пожаре в основном определяется распределением горючих веществ в пространстве и формирующими зону горения конвективными газовыми потоками. Зона теплового воздействия - в основном лучистым тепловым потоком, так как конвективные тепловые потоки уходят вверх и мало влияют на зону теплового воздействия на поверхности земли. За исключением лесных и торфяных пожаров зона задымления на открытых пожарах не существенно препятствует тушению пожаров.
В среднем, максимальная температура открытого пожара для горючих газов составляет 1200 - 1350oС, для жидкостей 1100-1300oС и для твердых горючих материалов органического происхождения 1100-1250oС.