Зоны горения, теплового воздействия, задымления характеризуются
соответствующими параметрами и опасными факторами, которые в
совокупности определяют обстановку на пожаре, учитываются при ее
оценке и организации боевых действий подразделений пожарной охраны.
Опасными факторами пожара (ОФП) считаются те, воздействия которые
приводят к травме, отравлению или гибели людей, а также к
материальному ущербу.
Перечень основных параметров пожара, ОФП, формулы для определения, а
также справочные данные.
полученные расчетами, экспериментально и путем анализа потушенных
пожаров приведены в табл. 1.1-1.16.
ТАБЛИЦА 1.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРА И ОФП
Наименование параметров пожара и ОФП
Обозначения
Единицы измерения
1
2
3
4
1
Взрывы газовоздушных смесей, различных емкостей и
технологических аппаратов. находящихся под давлением
-
-
2
Вскипания и выбросы нефтепродуктов при горении в резервуарах
-
-
3
Выброс нагретых продуктов сгорания в атмосферу
Gуд
кг/с
4
Геометрические параметры:
4.1. Площадь пожара,зоны
горения и задымления
Sп,Sг,Sз
м2
4.2. Периметр площади пожара и задымления
Pп,Pз
м
4.3. Фронт площади пожара (направление наиболее интенсивного
распространения горения по пожарной нагрузке)
Фп
м
4.4. Объемы зоны горения и задымления
Vг,Vз
м3
4.5. Площадь обрушения и деформации конструкций,
оборудования, технологических аппаратов и коммуникаций
Sобр,Sдеф.
м2
4.6. Длина обрушения и деформацииконструкций,
оборудования, инженерных коммуникаций
Lобр,Lдеф.
м
4.7. Длина и высота факела пламени
LФ,Hф
м
4.8. Площадь излучающей поверхности факела
Sиз.ф.
м2
5
Давление:
5.1. Полное динамическое ветровое
Pв
Па (кгс/ м2)
5.2. Избыточное ветровое (или разрежение)
DPв
-
5.3. Перепад при пожарах в зданиях
DPпом
-
5.4. То же, на открытом пространстве
DPн
-
5.5. Избыточное газов в объеме горящего и смежных помещений
Высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания
м
4
Интенсивность газового обмена
Jг.о=Gв/Sп
Gв
=m´(2g´DРн´RВ)1/2´SSпр
Jг.о
-
кг/(м2´с)
Gв
Расход приточного воздуха, поступающего в зону горения
через открытые проемы или путем инфильтрации
кг/с
Sп
Площадь пожара
м3
m
Коэффициент расхода воздуха через проемы (щели)
0,62
g
Ускорение свободного падения
9,81 м/с2
DРн
Избыточное давление воздуха у
наружного ограждения (оконного проема) или в лестничной
клетке на уровне дверного проема
Па (кгс/ м2)
RВ
Плотность наружного воздуха при пожаре (см. табл. 1.4)
кг/м
SSпр
Суммарная площадь проемов (щелей, отверстий)
м2
5
Интенсивность излучения факела пламени
Iф=εфσф4
Iф
Вт/м2
εф
Степень черноты факела
—
σ
Постоянная Стефана-Больцмана
Вт/(м2К) 5,76ּ10-8
Тф
Средняя температура поверхности факела
К
6
Плотность теплового потока
qт.п= βVмSпQн/
(3,6SSт.о)
qт.п
-
Вт/м2,
кДж/(м2´ч)
β
Коэффициент химического
недожога (см. табл. 1,3)
0,8-1,0
Vм
Массовая скорость выгорания (см. табл. 1.6)
кг/(м2ч)
Sп
Площадь пожара в помещении
м2
Qн
Низшая массовая теплота сгорания (см. табл. 1.5 - 1.6)
кДж/кг
SSт.о
Суммарная поверхность теплообмена (стен, перекрытия, пола,
колонн и т. д.)
м2
7
Пожарная нагрузка:
7.1. Масса (количество)
mп.н=mо/Sпол
mп.н=mо/Sуч
mп.н
Масса горючих и
трудногорючих материалов (пожарной нагрузки)
кг/м2
mо
Масса пожарной нагрузки, распределенная по всей площади
помещения или отдельных участков
кг
Sпол
Площадь пола помещения
м2
Sуч
Площадь участка
м2
7.2. Потеря массы (выгорания)
Mп.н=Gвtг
Mп.н=SпVМtг
Mп.н=SпVоtг
Mп.н=VМtг
Mп.н=Vоtг
Mп.н
Потеря (убыль) массы пожарной нагрузки при пожаре
кг, м3
Gв
Расход приточного воздуха в помещении, где происходит пожар
кг/с,
м3/с
tг
Продолжительность горения (пожара)
с
Sп
Площадь пожара в зоне горения
м2
Vм
Массовая скорость выгорания (табл.1.5-1.6)
кг/(м2с),
кг/с
Vо
Объемная скорость выгорания (табл. 1.6)
м3/(м2с),
м3/с
7.3.Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени
Mi=Mп.н/mо
Mi
-
кг, м3
Mп.н
Масса сгоревшей
пожарной нагрузки
кг, м3
mо
Начальная масса пожарной нагрузки
кг,м3
7.4.Плотность распределения по высоте слоя и площади
помещения (земельного участка)
KRО=mо/(RОHслSпол)
KRО
-
-
mо
Масса пожарной нагрузки, распределения по площади помещения
или отдельного участка
кг
RО
Средняя плотность материалов входящих в состав пожарной
нагрузки
кг/м3
Hсл
Средняя высота слоя пожарной нагрузки
м
Sпол
Площадь пола помещения или
отдельного участка
м2
7.5Плотность распределения по высоте слоя и суммарной
площади отдельных участков помещения или территории
(сосредоточенная нагрузка)
KR=mо/(RС HслSSуч)
KRС
-
-
SSуч
Суммарная площадь участков, на которых распределена пожарная
нагрузка
м2
7.6 Средняя скорость выгорания:
7.6.1 Массовая (или объемная)
Vм=Мimо/(tiSп)
Vм=
МiRСKRСHсл/tг
Vм
Скорость выгорания (см табл. 15)
кг/(м2с),
м3/(м2с),
Мi
Доля сгоревшего материала к определяемому моменту времени
-
mо
Начальная масса пожарной нагрузки
кг/м3
ti
Продолжительность пожара к определяемому моменту времени
с
Sп
Площадь участка пожара, на котором происходи выгорание
материала
м2
RС
Плотность пожарной нагрузки в объеме слоя
кг/м2
KRС
Плотность распределения
пожарной нагрузки в объеме слоя
-
Hсл
Высота слоя пожарной нагрузки
м
tг
Продолжительность пожара (горения) к моменту
убыли начальной массы пожарной на грузки, равной Мi
с
7.6.2. Линейная при
горении жидкостив
резервуаре
Vж=Hж/tг
Vж
Линейная скорость выгорания жидкости (см. табл. 1.6)
мм/с
Hж
Понижение уровня жидкости за время горения
мм
8
Положение нейтральной зоны (плоскости) равных давлений при
пожарах в зданиях:
8.1. При газообмене через открытые нижние (приточные) и
верхние (вытяжные) проемы
Нн.з= НSв2RГ/(Sн2RВ+Sв2RГ)+0,5Нпр
Нн.з
Высота расположения нейтральной зоны от пола
м
Н
Расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов (см.
рис. 1.1)
м
8.2.При газообмене через нижние приточновытяжные проемы
(отверстия)
Нн.з= Нпр/(RВ/RГ+1)3/2
Sн,Sв
Общие площади соответственно нижних (приточных) и верхних
(вытяжных) проемов, а также отверстий, через которые
осуществляется газовый обмен (см. рис. 1.1)
м2
RВ,RГ
Плотность соответственно наружного воздуха и продуктов
сгорания
кг/м3
Нпр
Высота наибольшего приточного проема (см. рис. 1.1 и 1.2)
м
8.3. Площадь вскрытия вытяжных проемов для поднятия
нейтральной зоны на требуемую высоту
Sвскр.=
((Н-h)Sн2RГ/RВ)3/2
Sвскр.
-
м2
h
Заданное расстояние от центра приточного проема до
нейтральной зоны
м
9
Продолжительность пожара
9.1. От начала
возникновения до ограничения распространения горения
(локализации)
t=tсв+tлок
t
Время (промежуток) распространения пожара до момента его
локализации (см. рис. 1.3)
мин
tсв
Время (промежуток) свободного развития пожара (см. рис.1.3)
мин
tлок
Время (промежуток) локализации пожара (см. рис. 1.3)
мин
9.2 От начала
возникновения горения до подачи первых средств тушения
(промежуток свободного развития пожара)
tсв=tд.с+tсб+tсл+tбр.1
tсл=
60L/Vсл
tд.с
Промежуток времени от начала возникновения пожара до
сообщения о нем в пожарную часть (зависит от ряда факторов)
Принимается равным 8 - 12 мин
tсб
Время сбора личного состава боевых расчетов по тревоге
1 мин
tсл
Время следования подразделений на пожар
мин
tбр.1
Время боевого развертывания подразделения пожарной части по
введению первых средств тушения (ствола, стволов и др.);
принимается по пожарно-прикладным нормативам 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/ч на широких улицах с твердым покрытием и 25 км/ч на
сложных участках)
км/ч
9.3. От подачи первых средств тушения (ствола, стволов и
др.) до ограничения распространения горения (промежуток
локализации пожара):
9.3.1.Когда для ликвидации пожара достаточно сил и средств
первых подразделений пожарной части
tлок=tс1
tс1
Время, затраченное подразделением пожарной части на введение
(сосредоточение) требуемых средств тушения (ствола, стволов
и др.) для локализации пожара
9.3.2. Когда по гарнизонному расписанию на объекте
предусмотрен автоматический повышенный номер вызова
tлок=tс1+tсл.2+tбр.2
tсл.2
Время следования подразделений по автоматическому
повышенному номеру вызова на пожар
мин
tбр.2
Время боевого развертывания подразделений, прибывших на
пожар по повышенному номеру вызова с подачей требуемых
средств тушения для локализации пожара
мин
9.3.3. Когда повышенный номер вызова или вызов
дополнительной помощи объявляется с места пожара
tлок=tс1+tвыз+tсб+tсл.2+tбр.2
tвыз
Время, затраченное на передачу сообщения о необходимости
повышенного номера вызова или дополнительной помощи
мин
9.4. От момента локализации до полной ликвидации пожара
tлик=tр+Dt
tлик
Время (промежуток, период) ликвидации пожара (см. рис.1.3)
мин
tр
Расчетное время тушения (см. вывод на стр. 000000000)
мин
Dt
Время, затраченное на дотушивание очагов горения (разборка
конструкций, проливка, другие действия)
мин
9.5. От начала подачи первых средств тушения до полной
ликвидации пожара
tтуш=tлок+tр+Dt
tтуш
Фактическое время, затраченное на тушение пожара
9
10
Скорость газового обмена при пожарах в зданиях
Vг.о.=
( 2gDr/rг)1/2
Vг.о.
м/с
g
Ускорение свободного падения
м/с2
Dr
Перепад давления в помещении, где происходит пожар
Па (кгс/м2)
rг
Усредненная плотность массы продуктов сгорания с воздухом
кг/м3
11
Теплота пожара
Qп=
QнVмb
Qп
Количество тепла, выделяемого в единицу времени с единицы
площади пожара
(см. табл.1.5 - 1.6)
Вт/м2,
кДж /(м2´ч)
Qн
Низшая теплота сгорания горючих веществ и материалов
кДж/кг
Vм
Массовая скорость выгорания пожарной нагрузки (см. рис.1.5)
кг/(м2´ч)
b
Коэффициент химического
недожога (см. табл. 1.3)
-
12
Удельный объем газообмена
Vг.о=SпVмWг
Vг.о
-
м3/с
Sп
Площадь пожара
м2
Vм
Массовая скорость выгорания
(кг/м2´с)
Wг
Объемное количество газообразных масс (воздуха и продуктов
сгорания), участвующих в образовании газообмена при сжигании
единицы пожарной нагрузки
м3/кг
ТАБЛИЦА 1.3. РАСХОД ВОЗДУХА И УДЕЛЬНЫЙ ОБЪЕМ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ПРИ ГОРЕНИИ
НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ (ПРИ О0С И
НОРМАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ)
Горючий материал
(вещество);
Расход воздуха для полного сгорания,
м3/кг
Удельный объем продуктов сгорания,
м3/кг
Усредненный коэффициент химического недожога
Акриловая кислота
4.44
3,08
0,97
Амилацетат
7,80
8,56
0,93
Амиловый спирт
9,10
10,00
0,93
Аммиака
4,70
5,68
0,97
Анилин
8,90
9,34
0,93
Ацетилен
10,25
10,70
0,85
Ацетон
7,35
8,14
0,93
Бензин
11,60
12,35
0,85
Бензол
10,25
10,70
0,85
Битум
9,45
10,39
0,93
Бумага
3.95
4,64
0,97
Бутан
11,94
12,91
0,85
Бутил ацетат
7,35
8,14
0,93
Бутиловый спирт
8,64
9,52
0,93
Водород
26,60
32,20
0,85
Гексан
11,7
12,71
0,85
Глицерин
4,06
4,90
0,97
Дизельное топливо
11,50
11,95
0,85
Диэтиловый эфир
8,65
9,55
0,93
Древесина при влажности, %
10
4,20
4,86
0,97
20
3,74
4,42
0,97
30
3,54
3,99
0,97
Капролактам
7,76
8,54
0,93
Каучук натуральный
10,00
10,76
0,85
Каучук синтетический СК
10,16
10,82
0,85
Керосин
11,36
12,29
0,85
Кинопленка:
нитроцеллюлозная
3,62
4,32
0,97
триацетатная
4,34
4,97
0,97
Мазут
11,30
11,86
0,85
Метан
13,32
14,72
0,85
Метиловый спирт
4,99
6,06
0,97
Нефть
11,8
11,86
0,85
Пентан
11,85
12,78
0,85
Полистирол
10,25
10,63
0,85
Полипропилен
11,42
12,22
0,85
Полиэтилен
11,42
12,22
0,85
Пенополиуретан
6,00
6.55
0,93
Скипидар
10,96
11,63
0,85
Стирол
11,85
10,63
0,85
Толуол
10,46
11,94
0,85
Торф при влажности, %:
10
5,01
5,66
0,93
20
4,54
5,14
0,97
30
3,96
4,62
0,97
Хлопок и изделия из него
3,95
4,64
0,97
Этиловый спирт
6,95
7,94
0,93
Этиленгликоль
4,16
5,06
0,97
Таблица 1.4. ПЛОТНОСТЬ СУХОГО ВОЗДУХА И
ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ПРИ Р= 9,8 105Па
Температура,0С.
Плотность, кг/м3
воздуха
продуктов сгорания
—40
1,584
-
—30
1,515
-
—20
1,453
-
—10
1,342
-
0
1,293
1,295
100
0,946
0,950
200
0,746
0,748
300
0,615
0,617
400
0,524
0,525
500
0,456
0,457
600
0,404
0,405
700
0,362
0,363
800
0,329
0,330
900
0,301
0,301
1000
0,277
0,275
Линейная скорость распространения горения
при пожарах на различных объектах, /мин
объект
от
до
Административные здания
1,0
1,5
Библиотеки, книгохранилища, архивохранилища. Деревообрабатывающие
предприятия
лесопильные цехи (здания I, 11, III степени огнестойкости)
Неприятно пахнущие продукты: пиридин, хинолин, цианистые
соединения, соединения содержащие серу, а также газы с
сильным и острым запахом (альдегиды, кетоны)
Гремучая ртуть
Уксусный эфир, уксусная кислота эфиры азотной кислоты,
цианистый водород, нитрилы, пары ртути и летучие
органические ртутные соединения