Основные параметры пожара.

Все параметры пожара взаимосвязаны. Основным параметром пожара является его площадь.

Площадь пожара (F_П, м²₎ – это площадь проекции зоны горения на горизонтальную и вертикальную плоскости.

Площадь пожара определяет силы и средства, которые надо привлечь для его ликвидации.

Продолжительность пожара (, мин) - время с момента его возникновения до полного прекращения.

Температура пожара (t_П, ⁰С): для внутреннего пожара – это среднеобъемная температура среды в помещении; для открытых пожаров – это температура пламени.

Линейная скорость распространения пожара (V_Р, м/с) – это скорость распространения горения по поверхности горючего материала в единицу времени.

· Этот параметр позволяет определить площадь пожара. V_Р – не зависит от времени, но зависит от многих факторов. К этим факторам относятся:

· интенсивность газообмена;

· начальная температура;

· направление конвективных потоков;

· пространственное расположение горючих материалов и др.

Учесть все факторы практически невозможно. Наибольшей скоростью распространения горения обладают газообразные вещества, наименьшей – твердые горючие материалы, причем скорость распространения горения вертикальном направлении в 5-6 раз больше, чем в горизонтальном направлении.

Скорость выгорания горючих веществ и материалов (V_ВЫГОР) – может быть литейная (м/с), массовая (кг/×с), и удельная (кг/м²×с). Например, удельная скорость выгорания древесины находится в интервале 0,011 – 0,015 кг/м²×с.

Интенсивность газообмена (I_Г, кг/м²×с) – количество воздуха, Притекающего в единицу времени к единице площади для обеспечения полного сгорания. Эта величина характеризует только внутренние пожары.

Интенсивность или плотность задымления (г/м³).

Теплота пожара (Q_П, кДж/с) – характеризует, какое количество теплоты выделяется в единицу времени с единицы времени.

Приведенная теплота пожара (Q^’ _П, кДж/ м² с) – показывает, какое количество теплоты выделяется в единицу времени с единицы площади пожара.

Приведенная теплота пожара определяется по формуле:

Q^’_П = , (1.)

где - коэффициент химического недожога;

V_М – удельная скорость выгорания, кг/ м²с;

F_П, - площадь пожара, м²;

Q_Н – теплота сгорания, кДж/ кг

Факторы пожара

Основным фактором пожара, определяющим параметры пожара, является пожарная нагрузка (ПН). При этом различают:

Массовая пожарная нагрузка – масса всех горючих и трудногорючих материалов, приходящихся на 1 метр площади размещения

Р_ПН = (2)

Где:

Р_ПН – массовая пожарная нагрузка, кг/м²;

m_i – масса i-го горючего материала, кг;

S – Площадь размещения, м²

Тепловая пожарная нагрузка (q_ПН, кДж/м²) – количество теплоты, выделяемое горючим материалом при его полном сгорании

q_ПН = (3)

где: Q_П - количество теплоты, выделяемое i-тым горючим материалом, кДж;

S – площадь размещения, м²/

Так как общее количество выделенной теплоты на пожаре складывается из массы и теплоты каждого вещества, то

Q_П = m_i· Q_Нi (4)

 

Подставим выражение (4) в выражение (3), получим:

q_ПН =

И учитывая, что Р_ПН = ,

получим уравнение, связывающее массовую и тепловую пожарные нагрузки:

q_ПН = (5)

Для жидкости площадь пожара равна площади горения жидкости. Однако для твердых горючих материалов поверхность горения может быть много больше площади пожара.

Поверхность горения определяет энергетику пожара.

Площадь п оверхности горения (S_ПГ, м²⁾ – поверхность пожарной нагрузки, с которой происходит выделение продуктов разложения (или испарения) при горении материала.

Отношении площади поверхности горения к ее проекции на горизонтальную плоскость (а это ни что иное, как площадь пожара (F_П) называется коэффициентом поверхности горения элемента пожарной нагрузки (К_Пi,м²/м²):

(6)

где - площадь поверхности i- элемента;

- коэффициент поверхности i- элемента пожарной нагрузки;

S -площадь пола.

Массовая скорость выгорания пожарной нагрузки – масса горючего, выгорающего в единицу времени.

(7)

Приведенная массовая скорость выгорания – масса горючего, выгорающая в единицу времени с единицы площади пожара, кг/м²с

 

(8)

Удельная скорость выгорания (истинная) – масса горючего, выгорающая в единицу времени с единицы поверхности горения, кг/м²с

(9)

Из формул (7), (8), (9) следует:

V_m^пр = (10)

 

V_m^уд = (11)

Из формул (10), (11) и (6) следует, что

V_m^пр = V_m^уд×К_П (12)

Уравнение (12) показывает связь между приведенной массовой и удельной скоростями выгорания.

Линейная скорость распространения пламени по поверхности пожарной нагрузки – расстояние L, пройденное пламенем в единицу времени

(13)

V_л – зависит от типа помещения.

Для решения практических задач необходимо знать расстояние, которое проходит фронт пламени. Принято, что

при L = 0,5V_л· ,

при L = V_л

Пожарную нагрузку (ПН) дифференцируют в зависимости от ее распределения по площади на распределенную и сосредоточенную.

По способу распределения ПН помещения делятся на два класса:

I – помещения больших объектов, в которых ПН сосредоточена и горение может развиваться на отдельных разобщенных участках без образования общей зоны горения;

II – помещения, в которых ПН рассредоточена и горение может происходить с образованием общей зоны горения.

Все пожары характеризуются зонами:

- зона горения;

- зона теплового воздействия;

- зона задымления.

Одинаковых пожаров не бывает, каждый пожар индивидуален и имеет свои особенности. На пожаре могут быть реализованы все виды и характеристики горения, которые зависят от природы горючего, его количества и внешних условий. Так, например, пожары класса А будут существенно отличаться практически по всем параметрам в зависимости от того, происходят ли они в закрытом (ограниченном) объеме или на открытой площадке. Поэтому все пожары, в свою очередь, разделяют на открытые и закрытые (внутренние) пожары.

Однако и такой классификации недостаточно, чтобы учесть все характерные особенности того или иного пожара. Следует особо выделить пожары:

· газовых и нефтяных фонтанов,

· складов древесины, и хлопка,

· торфа,

· жидкостей в резервуарах,

· сжиженных газов,

технологических установок и другие.