Прогнозирование и оценка обстановки при авариях, сопровождающихся пожарами

Основным поражающим факторам 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 = εq^пад, где ε - 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°С. Время достижения "порога боли" τ (с) определяется по формуле

τ (с)= (35/q)^1,33

Различают три степени термического ожога кожи человека (табл. 5.27).

Таблица 5.27

Характеристика ожогов кожи человека

Степень ожога	Повреждаемый слой	Характеристика	Доза воздействия, кДж/м3
I	Эпидермис	Покраснение кожи	Менее 42
II	Дерма	Волдыри	42-84
III	Подкожный слой	Летальный исход при поражении более 50% кожи	Более 84

Особенно опасным является нагрев резервуаров с нефтепродуктами, которые могут воспламеняться при воздействии теплового излучения (табл. 5.28).

Таблица 5.28

Время воспламенения τ резервуара с нефтепродуктами в зависимости от величины плотности потока теплового излучения q

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

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

τ= τ₀₊ х/ u

где τ₀ - 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.

Пожар в населенном пункте и на промышленных объектах

Пожарная обстановка в населенных пунктах определяется, исходя из характеристики застройки, огнестойкости зданий и категории пожарной опасности объектов.

Степень огнестойкости зданий и сооружений зависит от устойчивости их основных конструкций в условиях воздействия высоких температур при пожаре.

Для зданий, согласно СНиП 21-01-97 "Пожарная безопасность зданий и сооружений", установлено пять степеней огнестойкости:

I степень - предел огнестойкости несущих элементов не менее 2 ч;

II степень - предел огнестойкости несущих элементов не менее 1,5 ч;

III степень - предел огнестойкости несущих элементов не менее 45 мин;

IV степень - предел огнестойкости несущих элементов не менее 15 мин;

V степень - предел огнестойкости несущих элементов не нормируется.

При возникновения пожаров при взрывах в случае повреждения газовых и электрических сетей и при избыточном давлении на фронте ударной волны ΔР_ф = (30-40) кПа в зданиях I и II степеней огнестойкости и ΔР_ф = (20...30)кПа - в зданиях IV и V степеней огнестойкости.

Категория пожарной опасности на объекте устанавливается исходя из характеристики взрывопожароопасности веществ и материалов, обращающихся (хранящихся, транспортируемых, перерабатываемых и т.д.) на производстве (табл. 5.31)

Таблица 5.31

Характеристика помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

Категория помещения	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А взрывопожароопасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друге другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б взрывопожароопасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В1 - В4 пожароопасные	Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г	Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д	Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

В помещениях объекта категорий А и Б пожары могут возникнуть при разрушении технологических систем и последующих взрывах с избыточным давлением на фронте ударной волны ΔР_ф = (5...30) кПа.

Ориентировочно можно принять, что в населенных пунктах с деревянной застройкой скорость распространения пожара при скорости ветра w_B = (3...4) м/с составляет V_пож = 150...300 м/ч при времени развития пожара τ_пож = 0,5 ч. В населенных пунктах с каменными зданиями при той же скорости ветра V_пож = 60... 120м/ч.