2.2.Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, сопровождающихся пожарами

Основным поражающим фактором пожаров является термическое воздействие, обусловленное тепловым излучением пламени.

Термическое воздействие определяется величиной плотности потока поглощенного излучения q^погл (кВт/м²₎ и временем теплового излучения τ (с).

Плотность потока поглощенного излучения q^погл, связана с плотностью потока падающего излучения q^пад соотношением q^погл = q^пад, где - степень черноты (поглощательная способность) тепловоспринимающей поверхности. Чем ниже степень черноты (больше отражательная способность), тем меньше при прочих равных условия величина q^погл (далее q, кВт/м²).

Человек ощущает сильную («едва переносимую») боль, когда температура верхнего слоя кожи превышает 45 ^оС. Время достижения «порога боли» τ (с), определяется по формуле

(1.53)

Различают три степени термического ожога кожи человека (табл.1.12).

Таблица 1.12 -- Характеристика степеней ожога кожи человека

Степень ожога	Повреждаемый слой	Характеристика	Доза воздействия q, кДж/м2
I	Эпидермис	Покраснение кожи	Менее 42
II	Дерма	Волдыри	42-84
III	Подкожный слой	Летальный исход при поражении более 50% кожи	Более 84

Время воспламенение горючих материалов τ (с) при воздействии на них теплового потока плотностью q (кВт/м²), определяется по формуле

(1.54)

где q_кр – критическая плотность теплового потока, кВт/м²; A, n – константы для конкретных материалов (например для древесины A = 4300, n = 1,61).

Значения q_кр для разных материалов и результаты расчета по формуле (1.54) приведены в табл.П.1.4

При использовании детерминированного подхода к определению степени термического поражения можно использовать ниже приведенные значения плотности теплового потока:

-37 кВт/м² - разрушение соседних емкостей, зона смертельного поражения (вероятность смертельного исхода 90% при длительности экспозиции 30 сек);

-12 кВт/м² - воспламенение деревянных конструкций, зона сильных ожогов (вероятность смертельного исхода 15%, вероятность ожогов второй степени 50% при длительности экспозиции 30 сек);

-10,5 кВт/м² - обгорание краски на окрашенных металлических конструкциях, обугливание деревянных конструкций, воспламенение резины, одежды и тканей при длительном тепловом воздействии;

-8,4 кВт/м² - вспучивание краски на окрашенных металлических конструкциях, разложение деревянных конструкций, обугливание резины, одежды и тканей при длительном тепловом воздействии;

-4 кВт/м² - безопасные для объектов расстояния, зона слабого поражения людей (вероятность ожогов первой степени 10% при длительности экспозиции 30 сек).

При воздействии на людей открытого пламени вероятность их смертельного поражения, как правило, принимается равной единице.

При пожарах в резервуарных парках наибольшую опасность представляет термическое воздействие на соседние резервуары. Оно может вызвать как взрыв резервуара (с возможным образованием огненного шара), так и их повреждение с последующей утечкой и возгоранием содержимого (табл.1.13).

Таблица 1.13 -- Зависимость времени воспламенения τ резервуара с нефтепродуктами от величины плотности потока теплового излучения q

q, кВт/м2	34,9	27,6	24,8	21,4	19,9	19,5
τ, с	5	10	15	20	29	более 30

При применении вероятностного подхода к определению поражающего фактора теплового воздействия на человека значения Р_пор определяются по табл.П.1.1 с использованием следующих выражений для пробит-функции Pr (табл.1.14)

Таблица 1.14 -- Выражения пробит-функций при различных степенях термического поражения человека

№	Степень поражения	Формула пробит-функции
1	Ожог первой степени	- 4,09 + 3,0186ln(q4/3 )
2	Ожог второй степени	- 12,43 + 3,0186ln(q4/3 )
3	Летальное поражение	- 9,5 + 2,56ln(q4/3 )
Примечание: q – кВт/м2; - сек.

Время термического воздействия (с) для случаев пожара разлития и горения здания (сооружения, штабеля и т.п.) равно

, (1.55)

где ₀ – характерное время обнаружения пожара (допускается принимать 5 с); х – расстояние от места расположения человека до зоны, где плотность потока теплового излучения не превышает 4 кВт/м², м; u – скорость движения человека (допускается принимать 5 м/с).

Для случая огненного шара время термического воздействия принимается равным времени существования огненного шара.