ГЛАВА 3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОЧАГОВЫХ ПРИЗНАКОВ ПОЖАРА
3.4 Формирование вторичных очагов (очагов горения)
Оказавшись на месте пожара и довольно быстро обнаружив «очаговый конус», не следует тут же успокаиваться и воображать, что очаг пожара уже найден. Зона с внешними признаками очага может оказаться зоной вторичного очага или очага горения.
Вторичные очаги бывают двух типов:
а) местные очаги,
б)изолированные очаги.
Местные очаги возникают в пределах зоны горения за счет:
- сосредоточения горючих материалов;
- более благоприятных условий горения (например, лучшего доступа воздуха);
- менее эффективного или запоздалого тушения.
Определиться с такими очагами можно используя всю имеющуюся информацию по распределению пожарной нагрузки, по условиям развития горения и динамике тушения.
Изолированные очаги горения - это очаги, непосредственно не связанные с основной зоной горения. Образуются они на смежных, а иногда и весьма удаленных постройках, сооружениях, частях здания, путем передачи тепла излучением, конвекцией, теплопроводностью, а также при непосредственном попадании горящих углей, искр на горючие материалы, находящиеся вне зоны горения.
Очень великароль конвекции в формировании вторичных очагов.
Особенно это свойственно крупным пожарам, на которых возникают мощные вихревые конвективные потоки, состоящие как собственно из конвективных газовых струй, так и из подхваченных этими струями мелких и крупных горящих частиц.
На нефтепромыслах при очень быстром испарении разлитой горючей жидкости может наступить явление взрыва парового облака. Взрыв парового (газового) облака – это процесс быстрого горения, происходящий на открытом пространстве в результате воспламенения облака, содержащего горючий пар и сопровождающийся возникновением взрывной волны.
Воспламенение облака, содержащего горючий пар, не всегда приводит к взрыву парового облака. Облако пара, смешанное с воздухом, но переобогащенное топливом и не способное, поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки и вытягивается, образуя огневой шар. Такие огневые шары крайне опасны. Если они вызваны
38
горением углеводородов, то светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и зажечь горючие предметы. Поднимаясь, огневой шар образует грибовидное облако, ножка которого - это сильно восходящее конвективное течение, способное всасывать, зажигать и переносить на большие расстояния горящие предметы.
Практика исследования крупных пожаров показывает, что десятки метров - не предельный радиус разноса горящих частиц. Так, на пожарах лесоскладов и лесобирж, при площади пожара до 3 000 квадратных метров радиус разлета может быть до 440 м, а при площади горения 25 000 квадратных метров наблюдался разлет горящих частиц на расстояние до 2 километров. Да и величина разлетающихся горящих частиц может быть очень велика. Иногда в конвективные струи вовлекаются целые горящие головни, размером до полуметра.
Роль тепловой радиациив образовании изолированных очагов горения должна быть понятна без пространных комментариев. Лучистое тепло от одного горящего дома или стога сена может привести к загоранию другого дома (стога). Произойдет это, если тепловой поток, воздействующий на второй объект, превысит критические значения, необходимые для загорания обращенных к горящему объекту материалов и конструкций.
Стоит отметить, что явление общей вспышки, также определяемое излучением, может аналогичным образом привести к образованию вторичных очагов.
Ролькондукции в появлении вторичных очагов может быть велика в тех случаях, когда мощному нагреву на пожаре подвергаются материалы с высокой теплопроводностью. Еще больше возрастает вероятность таких случаев, когда элемент с высокой теплопроводностью конструкционно находится внутри теплоизоляционного материала, например, когда прогрев, проходящих сквозь стены, перекрытия металлических элементов (например, труб отопления) приводит к загоранию материалов и изделий в соседнем помещении.
Довольно часты случаи образования вторичных очагов за счет стекания горящей жидкости или расплавленных полимерных материалов. Так, например, если продукты сгорания из комнаты выходят в соседнее помещение, где на потолке установлены люминесцентные светильники с экранами из органического стекла, последнее расплавляясь и стекая на пол, могут образовать там множественные вторичные очаги. Очень часты вторичные очаги горения на полу вблизи телевизора, хотя первичный очаг пожара может находиться внутри корпуса телевизора, а вторичный очаг образовывается за счет расплавления пластмассовой задней крышки телевизора.
Вторичные очаги (очаги горения) могут возникать и от горящих падающих вниз твердых предметов, перемещаемых в данном случае уже не конвективными струями, а просто под действием гравитации.
39
Формирование изолированных очагов иногда происходит вследствие утраты признаков огневой связи между зонами горения.
Бывает, что огонь доходит до какой-либо зоны обычным путем, но затем видимая огневая связь между первой и второй зонами горения утрачивается и вторичный очаг (очаги) кажутся независимыми очагами пожара.
Возможны и ситуации, приводящие к формированию вторичных очагов, например, утечка при пожаре жидкостей и газов (не горящих) из-за разрушения емкостей для их хранения, и их последующее загорание от источника зажигания или при контакте с несовместимыми веществами.
К этому случаю непосредственно примыкает такое опасное явление пожара, как пробежка пламени. Она происходит, обычно, в длинных узких помещениях, например, гостиничных коридорах, которые при определенных условиях могут во всем объеме или хотя бы в припотолочном слое наполниться продуктами неполного сгорания материалов, горящих в одном из смежных помещений. Эти продукты, являющиеся горючими веществами (например, угарный газ – СО), при образовании смеси с воздухом в концентрации, находящейся в границах пределов распространения пламени, могут мгновенно воспламениться (иногда со взрывом) от теплового излучения, исходящего из того же помещения, где первоначально возник пожар. Пробежка пламени способна образовать вторичные очаги по всей длине коридора, иногда на удалении до 100 м[10].
Возникновение множественных первичных очагов пожара Вопрос о количестве очагов на пожаре важен и принципиален.
На пожаре могут образовываться изолированные очаги, являющиеся, тем не менее, независимыми первичными очагами пожара. Это может произойти:
- при коротком замыкании или перегрузке в электросети, имеющей на многих отдельных участках слабую изоляцию;
- при аварийном режиме в электрической сети, связанном с обрывом нейтрали;
- при выносе электрического напряжения на электропроводные конструкции здания;
- при искрообразовании.
Такие ситуации достаточно редки, но, все же, имеют место.
Наконец, несколько первичных очагов - важнейший квалификационный признак поджога. Это обстоятельство заставляет подходить к решению вопроса о количестве очагов пожара достаточно ответственно[2].
Способы отличия первичных и вторичных очагов (очагов пожара и очагов горения)
Поставленная задача представляется одно из самых сложных задача в исследовании пожара. Основными путями ее решения являются:
40
- сопоставление распределения выявленных очаговых зон с распределением пожарной нагрузки по помещению.
Зоны экстремальных термических поражений могут оказаться местными очагами горения, обусловленными характером пожарной нагрузки, например, сосредоточением легкосгораемых материалов.
- сопоставление распределения выявленных очаговых зон с особенностями тушения.
Зоны наиболее сильных термических поражений могут быть связаны с запоздалым или малоэффективным тушением. Это может быть вызвано ошибками в тактических действиях пожарных расчетов или связано с архитектурно-планировочными решениями здания или сооружения.
- применение инструментальных методов исследования материалов и их обгоревших остатков.
Радикальным средством является применение инструментальных методов исследования материалов и их обгоревших остатков, позволяющее определить длительность горения в различных зонах. Очаг пожара - это, как правило, зона, где горение происходило наиболее длительно.
- исключение возможной огневой связи между выявленными очагами.
При осмотре места пожара необходимы тщательные поиски путей огневой связи между, на первый взгляд, независимыми очагами. Только в случае если она исключена, можно говорить о существовании самостоятельных (первичных) очагов.
- «реконструкция событий» на заключительной стадии осмотра.
Исследование пожара или пожарно-техническая экспертиза должны заканчиваться стадией «реконструкции событий», когда картина возникновения и развития горения как бы восстанавливается (реконструируется) исходя из предполагаемого очага (очагов), источника зажигания, свойств конструкционных и отделочных материалов здания и т.д.
И если реконструированная картина в чем-то (в динамике или направленности развития, последствиях пожара и т.д.) не "стыкуется" с точно известными обстоятельствами пожара и прочими реалиями, то значит наши предположения об очаге (очагах) и причине пожара не точны или не верны вообще.
При этом всегда полезен критический анализ выявляемых очаговых признаков. Если на месте пожара мы обнаруживаем, например, локальное выгорание конструкций, очаговый конус и тому подобные характерные признаки, то всегда полезно задать себе вопрос: «А могли ли первичные признаки вообще образоваться в данном месте при данных обстоятельствах пожара, конструктивных особенностях помещения и т.д.?»
В итоге очаг следует искать по характерным локальным сосредоточенным термическим поражениям конструкций и материалов непосредственно в очаговой зоне, над нею, на окружающих конструкциях.
При этом необходимо учитывать и желательно количественно оценивать термические поражения не только в самом предполагаемом очаге,
41
но и вне его, в пределах зоны пожара - так называемые признаки направленности тепловых потоков и распространения горения.
Очаг обычно предполагают в зоне наибольших или локально выраженных термических поражений конструкций и предметов. При этом надо учитывать пожарную нагрузку (ее количество и свойства), условия воздухообмена, конструктивные особенности здания (сооружения), а также дифференцировать первичные и вторичные очаги (очаги пожара и очаги горения)[2].
Контрольные вопросы:
1. Классификация признаков очага пожара.
2. Назовите ситуации, осложняющие формирование очаговых признаков.
3.Назовите признаки очага пожара, сформированные за счет кондукции.
4. Назовите ситуации, способствующие возникновению множественных первичных очагов пожара.
5. Назовите способы отличия первичных и вторичных очагов пожара.
6. Какова роль тепловой радиации в образовании изолированных очагов горения?
ГЛАВА 4. ХАРАКТЕР ПОВЕДЕНИЯ НА ПОЖАРЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ