РАЗВИТИЕ ПОЖАРА

РАЗВИТИЕ ПОЖАРА — увеличение зоны горения (см. ГОРЕНИЕ) и/или вероятности воздействия опасных факторов пожара (см. ОПАСНЫЕ ФАКТОРЫ ПОЖАРА) (ГОСТ 12.1.033-81). [1]

ПИК РАЗВИТИЯ ПОЖАРА — переход пожара (см. ПОЖАР) в стадию, при которой наступает горение всего горючего материала (см. ГОРЮЧИЕ ВЕЩЕСТВА И МАТЕРИАЛЫ) (ИСО 13943:2017). [2]

СХЕМА РАЗВИТИЯ ПОЖАРА — геометрические закономерности изменения площади пожара при горении соответствующего вида пожарной нагрузки (см. ПОЖАРНАЯ НАГРУЗКА) (СП 11.13130.2009). [3]

ПОЛНОСТЬЮ РАЗВИТЫЙ ПОЖАР — состояние полного вовлечения в пожар всех горючих материалов (ИСО 13943:2017). [2]

Выбор расчетных схем развития пожара [4]

Время возникновения опасных для человека ситуаций при пожаре в помещении (см. ПОЖАР В ПОМЕЩЕНИИ) зависит от вида горючих веществ и материалов и площади горения, которая, в свою очередь, обусловливается свойствами самих материалов, а также способом их укладки и разрешения. Каждая расчетная схема развития пожара в помещении характеризуется значениями двух параметров А и n, которые зависят от формы поверхности горения, характеристик горючих веществ и материалов и определяются следующим образом.

1. Для горения легковоспламеняющихся (см. ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ ЖИДКОСТЬ) и горючих жидкостей (см. ГОРЮЧАЯ ЖИДКОСТЬ), разлитых на площади F:

· при горении жидкости с установившейся скоростью (характерно для легкоиспаряющихся жидкостей):

,

где ψ — удельная установившаяся массовая скорость выгорания жидкости, кг·м^-2 с^-1;

·   при горении жидкости с неустановившейся скоростью:

,              (1)

где τ_ст — время установления стационарного режима выгорания жидкости, с.

2. Для кругового распространения пламени (см. ПЛАМЯ) по поверхности равномерно распределенного в горизонтальной плоскости горючего материала:

,        (2)

где V — линейная скорость распространения пламени по поверхности горючего материала, м·с^-1.

3. Для вертикальной или горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени (например, горизонтальное напряжение огня по занавесу после охвата его пламенем по всей высоте):

,               (3)

где b — перпендикулярный к направлению движения пламени размер зоны горения, м.

4. Для вертикальной поверхности горения, имеющей форму прямоугольника (горение занавеса, одиночных декораций, горючих отделочных или облицовочных материалов стен при воспламенении (см. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ), снизу до момента достижения пламенем верхнего края материала):

,            (4)

где V_Г и V_В — средние значения горизонтальной и вертикальной скорости распространения пламени по поверхности (см ПРОБЕЖКА ПЛАМЕНИ ПО ПОВЕРХНОСТИ) материала, м·с^-1.

5. Для поверхности горения, имеющей форму цилиндра (горение пакета декораций или тканей, размещенных с некоторым зазором):

.

Каждой рассматриваемой расчетной схеме присваивается порядковый номер (индекс j).

Определение критической продолжительности пожара для выбранной схемы его развития

Расчет t_{кр j} производится в следующей последовательности:

Сначала находится значение комплекса В:

,

где Q — низшая теплота сгорания (см. ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ) материала, охваченного пламенем (при рассматриваемой схеме), MДж·кг^-1;

V — свободный объем помещения, м³.

Затем рассчитывается параметр по формуле:

.

Далее определяется критическая продолжительность пожара (см. КРИТИЧЕСКАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПОЖАРА) для данной j-й схемы развития по каждому из опасных факторов:

а) повышенной температуре (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ):

,

где t₀ — начальная температура в помещении, °С;

б) потере видимости:

,

где α — коэффициент отражения (альбедо) предметов на путях эвакуации;

Е — начальная освещенность путей эвакуации (см. ЭВАКУАЦИОННЫЙ ПУТЬ), лк;

D — дымообразующая способность горящего материала, Нп·м²·кг^-1;

в) пониженному содержанию кислорода:

,

где L_О2 — расход кислорода на сгорание 1 кг горящего материала, кг·кг^-1;

г) каждому из газообразных токсичных продуктов горения (см. ТОКСИЧНОСТЬ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ):

,

где х — предельно допустимое содержание данного газа в атмосфере помещения, кг·м^-3 (х_СО2 = 0,11 кг · м^-3; х_СО = 1,16 · 10^-3 кг · м^-3; х_HCl = 23 · 10^-6 кг · м^-3.

Определяется критическая продолжительность пожара для данной расчетной схемы:

,

где i = 1, 2, ... n — индекс токсичного продукта горения (см. ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ).

При отсутствии специальных требований значения α и Е принимаются равными соответственно 0,3 и 50 лк.

Определение наиболее опасной схемы развития пожара в помещении

После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его развития находится количество выгоревшего к моменту t_{кр j} материала:

.

Каждое значение в рассматриваемой j-й схеме сравнивается с показателем M_j. Расчетные схемы, при которых m_j > М_j, как уже отмечалось, исключаются из дальнейшего рассмотрения. Из оставшихся расчетных схем выбирается наиболее опасная, т. е. та, для которой критическая продолжительность минимальна t_кр = min{t_крj}.

Полученное значение t_кр является критической продолжительностью пожара для данной рабочей зоны в рассматриваемом помещении.

Литература

1.  ГОСТ 12.1.033-81 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Термины и определения.

2.  ISO 13943:2017 Пожарная безопасность. Словарь.

3. СП 11.13130.2009. Свод правил. Места дислокации подразделений пожарной охраны. Порядок и методика определения (утв. приказом МЧС РФ от 25.03.2009 № 181) (ред. от 09.12.2010).

4. Расчет необходимого времени эвакуации людей из помещений при пожаре: Рекомендации. — М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.