6.1.6. Газообмен на пожаре

Возникновение перепада давления при пожаре вызывает появление газообмена на пожаре.

Газообменом на пожаре называют приток воздуха в зону горения и удаление дыма.

Наиболее интенсивно газообмен протекает при наружных пожарах, пожарах в больших производственных и театрально-зрелищных зданиях с проемами в верхней части, зданиях повышенной этажности и т.д.

Газообмен открытого пожара сопровождается появлением конвективной колонки дыма (восходящего столба дыма). Мощные потоки газов, особенно при наружных пожарах, переносят искры, горящие угли и головни на значительное расстояние, приводя к появлению новых очагов горения.

Газообмен закрытого пожара сопровождается образованием зон:

• зоны высокого давления, располагающейся вверху помещения, под потолком (из которой происходит удаление продуктов горения), (рис. 6.8 и 6.9);

• зоны низкого давления, располагающейся внизу помещения (в которую осуществляется приток свежего воздуха);

• нейтральной зоны (плоскости равных давлений).

В начале пожара зона высокого давления имеет небольшую толщину, нейтральная зона, разделяющая зоны высокого и низкого давления, располагается вверху помещения, практически под потолком. По мере развития пожара и увеличения объема продуктов горения, нейтральная зона опускается вниз и занимает определенное положение – низкое, если приток воздуха недостаточный, и высокое – если газообмен интенсивный.

Рис. 6.9. Расположение

нейтральной зоны при открытых нижних проемах

Рис. 6.8. Схема газообмена

на пожаре в зданиях и расположение нейтральной зоны при открытых нижних и верхних проемах

Расположение зон высокого и низкого давления оказывает определенное влияние на обстановку на пожаре. Так, если затруднен доступ свежего воздуха, нейтральная зона расположена низко и зона высокого давления (задымления) занимает большой объем. Это приводит к быстрому распространению задымления, создает опасность для жизни людей, осложняет действия подразделений. Кроме этого, недостаток воздуха приводит к выделению наиболее опасных для здоровья продуктов неполного горения и разложения.

Для облегчения действий личного состава, создания условий для успешной эвакуации, сдерживания скорости распространения горения высоту нейтральной зоны регулируют с помощью дымососов, изменения пощади и расположения проемов, установки перемычек, осаждения дыма распыленными струями воды, вытеснения дыма из помещения пеной средней кратности и т.д.

Высота нейтральной зоны рассчитывается с помощью следующих соотношений.

1. Если газообмен осуществляется через верхние и нижние проемы:

[м], (6.2)

где Н_н.з. ‑ высота расположения нейтральной зоны от пола, м;

Н ‑ расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов (см. рис. 6.8, 6.9), м;

S_н и S_в ‑ общие площади соответственно нижних (приточных) и верхних (вытяжных) проемов, а также отверстий, через которые осуществляется газообмен, м²;

_в и _пг – плотность соответственно воздуха и продуктов горения, кг/м3;

Н_пр – высота наибольшего приточного проема, м.

2. Если газообмен осуществляется через нижние проемы:

[м]. (6.3)

Площадь вскрытия вытяжных проемов для поднятия нейтральной зоны на требуемую высоту определяется соотношением

[м²], (6.4)

где h – заданное расстояние от центра приточного проема до нейтральной зоны.

Подробнее вопрос использования закономерностей газообмена на пожаре при тушении пожаров рассматривается в рамках учебной дисциплины «Пожарная тактика».

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимают под газообменом на пожаре?

2. Чем сопровождается газообмен открытого пожара?

3. Какие зоны образуются при закрытом пожаре?

4. Как и для чего изменяют расположение нейтральной зоны?