Температурний режим пожежі
Під температурою пожежі розуміється: для відкритих пожеж – температура полум'я, а внутрішніх – середньооб'ємна температура суміші продуктів згоряння з повітрям обсягом приміщення, де відбувається горіння. Температурним режимом пожежі називається зміна середньооб'ємної температури у часі.
Температура відкритих пожеж в основному залежить від теплоти згоряння речовин, швидкості їх вигоряння та димоутворюючої здатності. У середньому максимальна температура відкритої пожежі для горючих газів становить 1200-1350°, рідин 1100-1300° і твердих органічних речовин 1000-1250°.
На спірність зростання і абсолютне значення температури внутрішніх пожеж, крім факторів, що визначають температуру зовнішніх пожеж, великий вплив має відношення площі отворів припливу до площі горіння, висота приміщення і відношення площі горіння до площі підлоги приміщення. Виняток становлять пожежі речовин, що містять кисень у достатній для горіння кількості. На рис. 8.8 наведено криві зміни температури пожеж у часі залежно від відношення площі припливних отворів до площі пожежі та відношення площі пожежі до площі підлоги приміщення.
Мал. 8.8 Графік зміни температури пожежі залежно від S1 : SП та SП : SПОЛА
5 – стандартна крива
Істотний вплив на температурний режим пожежі має висота приміщення. На рис. 8.9 наведено графік зміни температури пожежі у приміщеннях різної висоти, з якого випливає, що у високих приміщеннях швидкість зростання температури вища, але за максимальним значенням вона менша, ніж у приміщеннях малої висоти. Пояснюється це тим, що у другому випадку коефіцієнт надлишку повітря дещо вищий і втрати тепла із зони горіння більше.
Мал. 8.9. Графік зміни температури пожежі про залежність від висоти приміщення h при
1 – h = 3,2 м; 2 – h = 6,4 м
За умовами, що визначають швидкість зростання та максимальне значення температури пожеж, всі приміщення можна поділити на дві групи. При цьому І та ІІ групи класифікації приміщень з газообміну можна віднести до приміщень з низькотемпературним режимом пожеж, а ІІІ та ІV – з високотемпературним. Зміна температури пожеж, характерна для приміщень із низькотемпературним режимом, описується кривою 4 (рис. 8.9), а з високотемпературним режимом – кривою 5, яка є стандартною температурною кривою, прийнятою для випробувань будівельних конструкцій на вогнестійкість. З рис. 8.9 випливає, що температура пожежі в приміщеннях з низькотемпературним режимом у середньому на 200-250° нижче, ніж за стандартного температурного режиму. Тому межі вогнестійкості конструкцій будуть у 1,3-1,5 рази вищими, ніж при пожежах у приміщеннях з високотемпературним режимом. Однак слід зазначити, що це положення не поширюється на випадки, коли полум'я безпосередньо стосується поверхні конструкцій.
Великий вплив на температурний режим пожеж має питома теплота згоряння матеріалів та питоме завантаження ними приміщення.
Отже, у деяких випадках при горінні речовин з меншою теплотою згоряння, але в приміщеннях з високотемпературним режимом пожеж значення температури та швидкість її зростання можуть перевищувати температуру та швидкість її зростання при горінні речовин з більшою теплотою згоряння, але в приміщеннях з низькотемпературним режимом пожеж.
Знання середньооб'ємної температури продуктів згоряння в обсязі приміщення та швидкості її зростання дозволяє правильно передбачати хід розвитку пожеж, проводити розрахункигазообміну, визначати час можливого обвалення чи деформації будівельних конструкцій, визначати час можливих вибухів чи розривів технологічних апаратів та комунікацій. Однак на пожежах розподіл температури за висотою та в плані приміщень відбувається нерівномірно. Максимальна температура пожежі, яка зазвичай вища за середньооб'ємну, буває в зоні горіння, а в міру віддалення від неї температура газів знижується за рахунок розведення продуктів згоряння повітрям та інших втрат тепла в навколишній простір. Великий вплив на розподіл температури має інтенсивність газообміну, спрямованість та конвективність газових потоків. Нерідко, незважаючи на високу середньооб'ємну температуру в приміщенні, пожежники в потоці холодного повітря можуть досить близько до зони горіння.
Так, у приміщеннях з великою інтенсивністю газообміну та високим температурним режимом пожеж нейтральна зона в основному розташовується порівняно високо, потік холодного повітря значний об'єму і тому, незважаючи на високу температуру у верхній частині приміщення, в його нижній частині можливе перебування людей. Особливість таких приміщень полягає в тому, що внаслідок наявності великої площі отворів можна порівняно швидко створити сприятливу обстановку для проведення робіт з гасіння шляхом розкриття або закриття отворів, ввести в дію димососи та працювати зі стовбурами через отвори.
У приміщеннях з низькотемпературним режимом пожежі внаслідок малої інтенсивності газообміну і низького розташування нейтральної зони повітря, що надходить до зони горіння, швидко перемішується з нагрітими продуктами згоряння і температура по висоті й у плані приміщення стає майже однаковою, тобто. приймає значення, близьке до середньооб'ємної температури пожежі. А оскількитемпература 60°, що встановлюється у приміщенні протягом перших кількох хвилин, для людини є мінімально небезпечною, то на момент прибуття перших підрозділів проникнути до зони горіння без теплозахисних засобів неможливо. Тому в таких приміщеннях найчастіше доводиться вживати заходів для зниження температури.
Великий вплив на розподіл температури в приміщенні гасить водою, особливо в початковий період. При подачі на поверхню води, що горить, відбувається її випаровування, внаслідок чого приплив повітря зменшується, виникають бурхливі конвективні потоки, які швидко вирівнюють температуру газів в об'ємі приміщення. Ці обставини необхідно враховувати, і при гасінні пожеж із малою інтенсивністю газообміну слід застосовувати теплозахисні засоби.
IX Гасіння пожеж