Основные параметры пожара.

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

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

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

· Этот параметр позволяет определить площадь пожара. VРне 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 (VВЫГОР) – 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 (IГ, 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 (QП, 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:

QП = , (1.)

где - коэффициент химического недожога;

VМудельная скорость выгорания, кг/ м2с;

FП, - площадь пожара, м2;

QНтеплота 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

РПН = (2)

Где:

РПН – массовая пожарная нагрузка, кг/м2;

mi – масса i-го горючего материала, кг;

S – Площадь размещения, м2

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

qПН = (3)

где: QП - 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

QП = mi· QНi (4)

 

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

qПН =

И учитывая, что РПН = ,

получим уравнение, связывающее массовую и тепловую пожарные нагрузки:

qПН = (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 поверхности горения (SПГ, 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 (FП) называется коэффициентом поверхности горения элемента пожарной нагрузкиПi22):

(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:

Vmпр = (10)

 

Vmуд = (11)

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

Vmпр = Vmуд×КП (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)

Vл – зависит от типа помещения.

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

при L = 0,5Vл· ,

при L = Vл

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.