Выявление и оценка обстановки в чрезвычайных ситуациях

3.4. Выявление и оценка пожарной обстановки

Под пожарной обстановкой (ПО) понимаются масштабы и плотность пожаров, возникающих и развивающихся на промышленных объектах и в прилегающих к ним объектах и лесных массивах, оказывающие влияние на работу объектов, жизнедеятельность их персонала и населения, а также на ликвидацию последствий аварий.

Выявление пожарной обстановки, как ранее отмечалось, осуществляется методами прогнозирования и по данным пожарной разведки.

Оценка пожарной обстановки заключается в определении:

• устойчивости отдельных элементов и объекта в целом к огневому воздействию;
• возможности возгорания зданий и сооружений и распространения пожара;
• влияния ПО на работу отдельных элементов и ОЭ в целом, а также на жизнедеятельность населения;
• способов, сил и средств для локализации и ликвидации пожаров.

Пожарная обстановка зависит от:

• категории пожарной опасности производства;
• степени огнестойкости и этажности зданий;
• характера (плотности) застройки;
• метеорологических условий (облачности, направления и скорости ветра, сезона года);
• класса пожарной опасности;
• категории пожарной опасности производства и степени огнестойкости зданий.

Под огнестойкостью строительных элементов, конструкций зданий и сооружений понимают их способность не достигать при огневом воздействии предельного состояния огнестойкости. Таким образом, основной характеристикой огнестойкости строительных элементов и конструкций являются предел огнестойкости и предел распространения огня.

Пределом огнестойкости называется отрезок времени до возникновения одного из предельных состояний огнестойкости: образования в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламени или потери несущей способности (обрушение).

Огнестойкость зданий и сооружений определяется свойствами стройматериалов, которые по огнестойкости делятся на три группы:

Несгораемые - неорганические материалы (кирпич, бетон) и металлические изделия.

Трудносгораемые - гипсовые и бетонные изделия с органическим заполнением, древесина, пропитанная антипиренами.

Сгораемые - все органические материалы, не подвергнутые специальной обработке.

Плотность застройки - процентное отношение суммы площадей зданий и сооружений (в плане) S_зд. к площади территории S_тер, на которой они расположены в пределах всей территории промышленного объекта:

(3.19)

Плотность застройки оказывает значительное влияние на развитие пожаров в застройке, т. к. зависит от расположения зданий и сооружений и расстояний между ними (табл. 3.19).

На ХОО плотность застройки (Пз) должна быть не более 30%.

При оценке пожарной обстановки в производственных зданиях важную роль играет полная и удельная пожарная нагрузка.

Пожарная нагрузка определяется по формуле:

(3.20)

где m_i - масса горючего вещества или материала, кг;

Q_i - теплота сгорания вещества или материала, МДж/кг;

S_зд - площадь здания, м²;

n - число видов горючих веществ и материалов.

Полную пожарную нагрузку в производственных зданиях и сооружениях можно определить по упрощенной формуле:

где Р_пруд - приведенная удельная пожарная нагрузка;

Р_п - полная пожарная нагрузка, МДж/м²;

Q_др - теплота сгорания древесины = 17 МДж/кг.

Удельная пожарная нагрузка (Руд), представляет собой количество горючих веществ и материалов, приходящихся на 1 м2 площади здания. Так как в производственных зданиях имеются различные по своим физико-химическим свойствам вещества и материалы, то для определения удельной пожарной нагрузки их необходимо привести к единому горючему материалу, целесообразнее всего к древесине. С этой целью полную пожарную нагрузку относят к теплоте сгорания древесины

где Р_пруд - приведенная удельная пожарная нагрузка;

Р_п - полная пожарная нагрузка, МДж/м²;

Q_др - теплота сгорания древесины = 17 МДж/кг.

Значения приведенной удельной пожарной нагрузки в зависимости от степени огнестойкости и этажности зданий даны в табл. 3.20.

Приведенная пожарная нагрузка определяет вид и продолжительность пожара в производственных зданиях.

Виды возможных пожаров определяются по значениям приведенной пожарной нагрузки и критической плотности застройки в соответствии с табл. 3.21.

При плотности застройки менее критической на участках городской застройки зданиями и сооружениями определенной степени огнестойкости могут возникнуть отдельные пожары. При превышении критической плотности застройки могут возникнуть сплошные пожары и огневые штормы.

Выявление пожарной обстановки предусматривает определение масштаба и характера (вида) пожара (отдельные очаги, сплошные пожары, пожары в завалах, огневой шторм и др.) и обеспеченность объекта экономики средствами пожаротушения.

Оценка пожарной обстановки осуществляется с целью определения влияния пожара на устойчивость работы отдельных элементов и объекта в целом, рубежей локализации пожара и выработки предложений по выбору наиболее целесообразных действий пожарных подразделений и формирований ГО по локализации и тушению пожара, эвакуации персонала объекта населения и материальных ценностей из зоны пожара и др. Дистанционное термическое (тепловое) воздействие на предметы высоких температур определяется величиной поглощенной плотности теплового потока (q_погл, Вт/м²) и временем воздействия теплового излучения (t, с).

Плотность потока поглощенного излучения qпогл зависит от плотности теплового потока факела qф и от степени черноты (поглощающей способности) тепловоспринимающей поверхности и выражается соотношением q_погл = q_ф x .

Предельно допустимая температура нагрева и критическая плотность теплового потока (интенсивности облучения) для различных поверхностей материалов определяется по табл. 3.22.

Определение возможности возгорания различных материалов в зависимости от горящего материала, расстояния от него и скорости ветра (м/с) осуществляется по плотности теплового потока q (Вт/м²). Если плотность теплового потока q от источника огня больше критической плотности горючего материала q_кр (q_ф > q_кр), то возгорание произойдет.

Расчет лучистого обмена между возможным источником и облучаемым материалом производится по формуле (условию) пожарной безопасности:

qф = пр x СО x [(Тф / 100)4 - (Твозг / 100)4] x 2,1,

(3.23)

где _пр - приведенная степень черноты;

С_О - коэффициент излучения абсолютно черного тела = 5,7 Вт/м² К₄;

Т_ф - температура факела, К;

Т_возг - температура возгорания материала объекта, К;

_{2, 1} - полный коэффициент облученности.

Приведенную степень черноты (_пр) рассчитывают по формуле:

(3.24)

где _ф - степень черноты факела (табл. 3.23);

_м - степень черноты материала (табл. 3.23).

Температура факела определяется по табл. 3.23.

Таблица 3.23. Температура пламени и степень черноты некоторых веществ и материалов

Наименование веществ и материалов	Температура пламени, К	Степень черноты,
Бензин в резервуарах	1473	0,75
Дизельное топливо в резервуарах	1373	0,8
Мазут в резервуарах	1273	0,85
Нефть и нефтепродукты в резервах	1107...1207
Древесина	1047...1147	0,8...0,9
Резинотехнические изделия	1473

Полный коэффициент облученности - это умноженный на 4 коэффициент облученности, определяемый по номограмме (рис. 3.4) для 1/4 площади факела. Входными данными в номограмму являются приведенные размеры факела a/L и b/L, где a - половина высоты факела (м), b - половина ширины факела (м), а L - расстояние до облучаемой поверхности (м).

Высота факела пламени горящего резервуара с ЛВЖ равна 0,7 диаметра, а для ГЖ - 0,6 диаметра при ширине равной диаметру.

увеличить изображение
Рис. 3.4. Номограмма для определения коэффициента облученности поверхности материалов

Следует учитывать, что плотность теплового потока зависит от скорости ветра. Так, с подветренной стороны горящих объектов тепловой поток при скорости ветра 2 м/с возрастает в 2 раза, а при 3 м/с и более - в 3 раза.

Полученная по формуле (3.23) величина теплового потока от факела (q_ф) сравнивается с критической плотностью теплового потока (q_кр) и если q_ф > q_кр, то возгорание произойдет. В этом случае определяются мероприятия по повышению устойчивости объекта.

Завершающим этапом оценки пожарной обстановки является формулирование выводов, в которых указывается:

• влияние пожаров на производственную деятельность объекта экономики, ведения АСДНР и жизнедеятельность населения;
• наиболее целесообразные варианты действий противопожарных формирований ГО при проведении АСДНР;
• мероприятия и режимы защиты населения, производственного персонала и формирований ГО;
• рекомендации по повышению устойчивости элементов объекта.

Таким образом, выводы из оценки пожарной обстановки являются основой для организации защиты персонала и формирований ГЗ действующих в условиях пожаров, а также для принятия мер по повышению устойчивости элементов объекта.