5. Опасные факторы пожара и основные параметры пожара

Опасными факторами пожара являются факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и (или) к материальному ущербу.

Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:

- повышенная температура окружающей среды;

- повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

- пониженная концентрация кислорода;

- снижение видимости в дыму.

К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;

воздействие огнетушащих веществ.

5.2 Основные геометрические и физико-химические параметры пожара и формулы для их определения

Основные параметры пожара и ОФП

Наименование параметров пожара и ОФП

Площадь пожара, зоны горения и задымления (табл. 12).

Периметр площади пожара и задымления (табл. 12).

Фронт площади пожара (направление наиболее интенсивного распространения горения по пожарной нагрузке) (табл. 12).

Объем зоны горения и задымления

Площадь обрушения и деформации конструкций, оборудования, технологических аппаратов и коммуникаций .

Длина обрушения и деформации конструкций, оборудования, инженерных коммуникаций

Длина и высота факела пламени

Длина фронта, фланга, площади пожара

Площадь излучающей поверхности факела

Положение нейтральной зоны по отношению к нижней части проемов (приточных или приточно-вытяжных) и плоскости пола

Примечание: в некоторых источниках пожарно – технической литературы могут применяться также следующие обозначения:

площадь пожара, зона горения и задымления – Fп , Fг, Fз;

периметр площади пожара и задымления – Пп ;

фронт площади пожара – Fп.

Длина факела пламени

Lф – средняя величина длины факела м.

C– коэффициент ≈ 16,4.

Vм– массовая скорость выгорания материалов (см. таблицу 15), кг/(м 2 с).

dф – характерный линейный размер пожара (основания факела), м.

Высота факела пламени

Hф – наблюдаемая высота факела, м.

Lф – средняя величина длины (высоты) факела, м.

α– угол наклона оси факела к горизонту, град.

Площадь излучающей поверхности при пожарах в зданиях

Lзд – длина здания, м.

Nэт– число горящих этажей в здании, шт.

Hэт– высота одного этажа, м.

ΣSок– суммарная площадь оконных проемов,м 2 .

Sст– площадь стен фасада здания,м 2 .

– при газообмене через открытые нижние (приточные) и верхние (вытяжные) проемы.

Нн.з– высота расположения нейтральной зоны от пола, м.

Н – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов (см. рис. 2), м.

Sн,Sв– общие площади соответственно нижних (приточных) и верхних (вытяжных) проемов, а также отверстий, через которые осуществляется газовый обмен (см. рис. 2),м 2 .

- при газообмене через нижние приточно-вытяжные проемы (отверстия).

ρв, ρг– плотность соответственно наружного воздуха и продуктов сгорания, кг/м 3 .

Нпр– высота наибольшего приточного проема (см. рис.2 и рис. 3), м.

Рисунок 2. Рисунок 3.

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Распространения горения по пожарной нагрузке (линейная)

Скорость роста (увеличения), средняя (табл. 14):

2.2.1. Площади пожара

2.2.2. Периметра площади пожара

2.2.3. Фронта площади пожара (распространения горения по фронту)

Распространения дыма по лестничным клеткам, шахтам лифтов и другим инженерным коммуникациям

Восходящих потоков в тепловой конвективной колонке над пожаром при горении на открытом пространстве

Выгорания пожарной нагрузки:

2.5.3. Линейная (объемная) при горении жидкости в резервуарах

Средняя скорость выгорания:

Массовая (или объемная)

Vм– скорость выгорания (см. таблицы 15), кг/(м 2 с).

Мi– доля сгоревшего материала к определяемому моменту времени.

mо– начальная масса пожарной нагрузки кг,м 2 .

τi– продолжительность пожара к определяемому моменту времени, с.

Sп– площадь участка пожара, на котором происходит выгорание материала,м 2 .

ρс– плотность пожарной нагрузки в объеме слоя, кг/м 2 .

Кρс– плотность распределения пожарной нагрузки в объеме слоя.

Нсл– высота слоя пожарной нагрузки, м.

τг– продолжительность пожара (горения) к моменту убыли начальной массы пожарной нагрузки, равной Мi, с.

Линейная при горении жидкости в резервуаре

Vж– линейная скорость выгорания жидкости (см. таблицу 16), мм/с.

Нж– понижение уровня жидкости за время горения, мм.

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Хронометрические параметры (время)

Продолжительность свободного развития пожара (до подачи первых средств тушения):

Расчётное время тушения

Свободное развитие пожара (от начала возникновения горения до подачи первых средств тушения)

τд.с – промежуток времени от начала возникновения пожара до сообщения о нём;

τсб– время сбора личного состава боевых расчетов по тревоге – 1 мин.

τсл– время следования подразделений на пожар, мин.

τбр.1– время боевого развертывания подразделения по введению первых средств тушения (ствола, стволов, и др.) – принимается по нормативам пожарно-строевым и опыту тушения пожаров, мин.

L– длина пути следования подразделений от пожарной части до места пожара, км.

Vсл – средняя скорость движения пожарных автомобилей (принимается 45 км/чна широких улицах с твердым покрытием и 25 км/ч на сложных участках), км/ч.

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Удельный объем газового обмена

Скорость газового обмена при пожарах в зданиях

Расход (массовый) приточного воздуха, поступающего в зону горения через открытые проемы или путем инфильтрации

Интенсивность газового обмена:

Iг.о– Интенсивность газового обмена, кг/(м 2 с).

Gв– расход приточного воздуха, поступающего в зону горения через открытые проемы или путем инфильтрации, кг/с.

Sп– площадь пожара,м 2 .

μ – коэффициент расхода воздуха через проемы (щели) 0,62.

g– ускорение свободного падения 9,81, м/с 2 .

ΔРн– избыточное давление воздуха у наружного ограждения (оконного проема) или в лестничной клетке на уровне дверного проема, Па (кгс/м 2 ).

ρв– плотность наружного воздуха при пожаре (см. таблицу 17), кг/м 2 .

ΣSпр– суммарная площадь проемов (щелей, отверстий),м 2 .

Удельный объем газообмена

Sп– площадь пожара,м 2 .

Vм– массовая скорость выгорания, (кг/м 2 с).

Wг– объёмное количество газообразных масс (воздуха и продуктов сгорания), участвующих в образовании газообмена при сжигании единицы пожарной нагрузки,м 3 /кг.

Скорость газового обмена при пожарах в зданиях

Vго– скорость газового обмена, м/с.

G– ускорение свободного падения, м/с 2 .

Δp– перепад давлений в помещении, где происходит пожар, Па (кгс/м 2 ).

ρг– усредненная плотность массы продуктов сгорания с воздухом, кг/м 3 .

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Полное динамическое ветровое

Избыточное ветровое (или разрежение)

Перепад при пожарах в зданиях

То же, на открытом пространстве

Избыточное газов в объеме горящего и смежных помещений

Ветровое полное динамическое

ρв– плотность наружного воздуха (см. таблицу 17), кг/м 3 .

Vв– скорость ветра, м/с;

g– ускорение свободного падения 9,81, м/с 2 ;

ρг– усредненная плотность массы нагретых продуктов сгорания с воздухом (см. таблицу 17), кг/м 3 .

Нг– высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м.

Ветровое избыточное (или разряжение)

К – аэродинамический коэффициент;

Перепад при пожарах в зданиях

h1, h2– расстояние от плоскости равных давлений (Ннз) до центра приточных и вытяжных проемов (см. рис. 3), м.

ΔР1 , ΔР2− перепад давления на уровне приточного и вытяжного проемов (см. рис. 2), Па (кгс/м 2 ).

Перепад при пожарах на открытых пространствах

где Нг– высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м.

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

6.1.1 Падающего на поверхность облучаемого материала (объекта)

6.1.2 Критического, вызывающего возгорание пожарной нагрузки

Дыма, снижающая видимость в горящем и смежных помещениях, при освещении электрическим фонарем:

6.2.1 До 3 м (большая)

6.2.2 От 3 до 6 м (средняя)

6.2.3 От 6 до 12 м (слабая)

Плотность теплового потока

β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18) 0,8-1,0.

Vм– массовая скорость выгорания (см. таблицу 15), кг/(м 2 ч).

Sп– площадь пожара в помещении,м 2 .

Qн– низшая массовая теплота сгорания (см. табл. 15 и табл. 16), кДж/кг.

ΣSт.о– суммарная поверхность теплообмена (стен, перекрытия, пола, колонн и т. д.),м 2 .

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Пожарная нагрузка

Потеря массы (выгорание)

Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени

Плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка)

То же, и суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточения)

Масса (количество)

mп.н – масса горючих и трудногорючих материалов (пожарной нагрузки), кг/м 2 .

mо– масса пожарной нагрузки, распределенная по всей площади помещения или отдельных участков кг.

Ѕпол– площадь пола помещения,м 2 .

Ѕуч– площадь участка,м 2 .

Потеря массы (выгорание)

Gв – расход приточного воздуха в помещении, где происходит пожар, кг/с, м 3 /с.

τг– продолжительность горения (пожара), с.

Ѕп– площадь пожара в зоне горения,м 2 .

Vм– массовая скорость выгорания (см. табл. 15 и табл. 16) кг/(м 2 с), кг/с.

Vо– объемная скорость выгорания (см. таблицу 16)м 3 /(м 2 с),м 3 /с.

Мп.н– масса сгоревшей пожарной нагрузки кг,м 3 .

mо– начальная масса пожарной нагрузки кг,м 3 .

Мп.н– потеря (убыль) массы пожарной нагрузки при пожаре кг,м 3

Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени

Плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка)

mо– масса пожарной нагрузки, распределённая по площади помещения или отдельного участка, кг.

ρо– средняя плотность материалов, входящих в состав пожарной нагрузки, кг/м 3 .

Нсл– средняя высота слоя пожарной нагрузки, м.

Ѕпол– площадь пола помещения или отдельного участка,м 2 .

Плотность распределения по высоте слоя и суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточенная нагрузка)

где ΣSуч– суммарная площадь участков, на которых распределена пожарная нагрузка,м 2 .

продолжение таблицы 11

Наименование параметров пожара и ОФП

Температура пожара

Факела пламени при горении на открытом пространстве

Среднеобъёмная среды в горящем помещении

Продуктов сгорания на выходе из очага горения

Температурный режим (изменение температуры во времени и в пространстве)

Теплота пожара (количество излучаемой теплоты, интенсивность излучения факела пламени)

Теплота пожара

Qп– количество тепла, выделяемого в единицу времени с единицы площади пожара (см. таблицу 15 и таблицу 16) Вт/м 2 , кДж/.

Qн– низшая теплота сгорания горючих веществ и материалов, кДж/кг.

Vм – массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/м 2 ч.

β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18).

Формулы для определения основных геометрических параметров пожара в зависимости от его формы

Форма площади пожара

При развитии в двух направлениях Sп=a(b1+b2)

Формулы для определения площади пожара в зависимости от формы, продолжительности и скорости распространения горения

Время распространения горения, мин

Уравнение площади пожара при распространении горения по форме

τ1, τ2 – продолжительность распространения горения от начала его возникновения, мин;

τсв – продолжительность распространения горения от начала его возникновения до подачи первых средств тушения (свободное развитие пожара), мин;

τп – продолжительность локализации пожара по площади τлок, мин;

п – количество направлений распространения пожара при одинаковом значении линейной скорости. При различных значениях линейной скорости распространения горения общая площадь определяется суммой площадей пожара на каждом направлении

α – угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад (1 рад = 57 о ).

Графические иллюстрации возможных простых форм пожаров приведены на рисунках 6 и 7.

Формулы для определения скорости роста площади, периметра и фронта пожара

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎