Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Система обеспечения пожарной безопасности в образовательном учреждении и активные способы формирования у школьников знаний об этом. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Рис. 3. Опасные факторы пожара [133]

К первичным опасным факторам относятся:

 пламя и искры;

 повышенная температура окружающей среды;

 тепловой поток;

 токсичные продукты горения и термического разложения;

 снижение видимости в дыму;

 пониженная концентрация кислорода.

К вторичным проявлениям опасных факторов пожара можно отнести:

 осколки, части разрушающихся механизмов, конструкций зданий;

 токсические вещества и материалы из разрушенных механизмов

и агрегатов (угарный газ);

 электрическое напряжение, вследствие потери изоляции токоведу- щими частями механизмов;

 опасные факторы взрыва, возникающие в результате пожара;

 огнетушащие вещества [120].

Основные факторы пожара оказывают определённое воздействие на организм человека (рис. 4).

Рис. 4. Воздействие на человека основных поражающих факторов пожара [133]

Любой пожар несёт за собой тяжёлые социальные и экономические последствия, заключающиеся в прекращении выполнения объектом своих хозяйственных или иных функций, а также нанесение вреда окружающей природной среде [132].

§ 1.2. Характеристика природных пожаров и их особенности

Пожар, который происходит в условиях окружающей природной среды, называется природным.

Природные пожары относятся к числу очень опасных и часто повторяющихся чрезвычайных ситуаций, поскольку приводят к уничтожению лесных, степных, хлебных массивов, гибели растений и животных, нарушению теплового баланса в зоне пожара, загрязнению атмосферы продуктами горения, к эрозии почвы. Нередко природные пожары являются причиной возникновения различных травм, заболеваний и гибели людей, а также уничтожения их движимого и недвижимого имущества.

К природным пожарам относятся лесные, степные, торфяные, подземные, а также возможные их комбинации.

Различают ландшафтные пожары, классифицирующиеся по виду ландшафта, по которому распространяется горение. Основными разновидностями ландшафтных пожаров являются лесные, торфяные (разновидность лесных) и степные пожары (рис. 5).

Рис. 5. Классификация природных пожаров [133]

Лесной пожар – это стихийное (неуправляемое) горение, распространившееся на лесную площадь, окружённую негорящей территорией. В лесную площадь, по которой распространяется пожар, входят и открытые лесные пространства. К одному пожару относится вся пройденная огнём площадь, окружённая негорящей в данный момент территорией [99].

Лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, нижние наземные ярусы фитоценоза, живой напочвенный покров, подрост и подлесок, а также заготовленную человеком древесину. В результате пожаров снижаются защитные, водоохранные и другие полезные свойства леса, уничтожается флора и фауна, сооружения, а в отдельных случаях и населённые пункты. Кроме того, лесной пожар представляет серьёзную опасность для людей и сельскохозяйственных животных [70].

Основными причинами возникновения лесных пожаров является деятельность человека, грозовые разряды, самовозгорания торфяной крошки и сельскохозяйственные палы в условиях жаркой погоды или в так называемый пожароопасный сезон (период с момента таяния снегового покрова в лесу до появления полного зелёного покрова или наступления устойчивой дождливой осенней погоды).

Естественные пожары (вызванные молниями) отличаются от антропогенных (вызванных людьми) лесных пожаров. Так, молнии, как правило, попадают в деревья на возвышенностях, огонь, спускаясь по склону, продвигается медленно, при этом теряется сила пламени, и огонь редко распространяется на большие площади. Антропогенные же пожары чаще начинаются в низинах и распадках, что определяет более быстрое и опасное развитие.

При сухой погоде и ветре пожары охватывают значительные пространства. Если при жаркой погоде дождей не бывает в течение 15– 18 дней, лес становится настолько сухим, что любое неосторожное обращение с огнём вызывает пожар, быстро распространяющийся по лесной территории [27].

От грозовых разрядов и самовозгорания торфяной крошки происходит ничтожно малое количество возгораний. В 90–97 случаях из 100 виновниками возникновения пожара оказываются люди, не проявляющие должной осторожности при пользовании огнём в местах работы и отдыха. Доля пожаров от молний составляет не более 2 % от общего количества [28].

В отдельных районах Сибири и Дальнего Востока в весенний период основной причиной возникновения пожаров являются сельскохозяйственные палы, которые проводятся для уничтожения прошлогодней сухой травы и обогащения почвы зольными элементами. При плохом контроле огонь часто уходит в лес. В районах лесозаготовок пожары возникают, главным образом, весной при очистке лесосек огневым способом – сжиганием порубочных остатков. В середине лета значительное число пожаров возникает в местах сбора ягод и грибов.

Когда по лесной площади распространяется управляемое горение, которое возникло по воле человека для достижения определённых хозяйственных целей, причём горение имеет заданную силу и не выходит за границы намеченного участка, то такое горение именуется уже не пожаром, а целевым палом.

Наиболее интенсивное горение при лесном пожаре происходит на его кромке, в то время как внутри пройденной огнём площади, на пожарище, обычно лишь догорают отдельные пни или дуплистые деревья. Та часть кромки, которая продвигается наиболее быстро и горит наиболее сильно, называется фронтом пожара, а противоположная – с наименьшей скоростью – его тылом. Части кромки между тылом пожара и его фронтом называются флангами пожара, к которым относятся левый и правый. На равнине фронт пожара всегда движется по ветру, а тыл – против ветра. В горах фронтальной кромкой будет та, которая поднимается вверх по склону.

По характеру распространения горения лесные пожары делятся на четыре группы:

1. Низовые.

2. Верховые.

3. Почвенные.

4. Пятнистые [33].

В лесах самыми распространёнными являются низовые пожары. При низовых пожарах огонь не задерживается долго на одном месте, уничтожая или сильно повреждая растения нижних ярусов (лишайники, мхи, травы, кустарнички, подрост). Низовой лесной пожар обеспечивает сгорание валежа, опада и верхней части опадогенного горизонта.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой. Цвет дыма светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6–10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время скорость распространения пожара меньше, чем днём. При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара, его основных элементов фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнём людей в лесу.

Низовые пожары по скорости распространения различают:

 беглые, к которым относят пожары с быстро продвигающейся кромкой (скорость распространения более 0,5 м/мин.), когда сгорает лишь напочвенный покров, опад, подрост и хвойный подлесок;

 устойчивые, когда на участке длительное время продолжают го- реть подстилка, валежник, гнилые пни, а участок при этом сильно дымит.

Низовые пожары по месту локализации подразделяются:

 на напочвенные, когда горят травы, мхи, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов;

 на подлесокустарниковые, когда горят кустарники и часть деревь- ев, не достигающие высоты верхних ярусов леса;

 на валежниковые, когда горят упавшие на землю стволы деревьев или их части (сухие и гниющие сучья и ветви) [70; 71].

Среди низовых пожаров по высоте пламени различают:

 слабые, с высотой пламени до 0,5 м;

 средние, высота пламени которых колеблется в пределах 0,5–1,5 м;

 сильные, с высотой пламени 1,5 м и выше.

К верховым относятся пожары, при которых наряду с нижними ярусами растительности сгорает полог древостоя. Эти пожары возникают из низовых как дальнейшая стадия его развития, причём низовой огонь является составной частью верхового пожара. При верховом пожаре древостой гибнет полностью.

При верховом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев «скачками», опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь «перебрасывается» указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие кажущиеся рубежи для локализации пожара.

Во время «скачка огня» пожар распространяется по кронам со скоростью 25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после «скачка» происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдёт участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что «скачок огня» вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой

поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие и огонь «скачет» по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит «скачок огня».

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сот метров, а их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 100–120 м. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара, порождающий ветер, который усиливает горение [28].

Среди верховых пожаров различают:

 повальные, когда горят одновременно все ярусы леса;

 вершинные, когда горение по кронам на короткое время, как бы

скачком, вырывается вверх, опережая фронт низового пожара.

По скорости распространения низовые и верховые пожары подразделяются:

 на беглые, когда сгорает лишь верхняя, более сухая часть напоч- венного покрова, при этом горение длится недолго. Такие пожары происходят преимущественно в весеннее время;

 на устойчивые, когда покров нередко прогорает до почвы, при этом горение длится дольше, сопровождаясь тлением, что объясняется не уменьшением скорости продвижения кромки пожара, а увеличением её ширины. Такие пожары происходят обычно во второй половине лета.

Так, скорость распространения слабого низового пожара не превышает 1 м/мин., сильного – свыше 3 м/мин. Слабый верховой пожар имеет скорость до 3 м/мин., средний – до 100 м/мин., а сильный – свыше 100 м/мин.

Высота слабого низового пожара до 0,5 м, среднего – 1,5 м, сильного – свыше 1,5 м. Слабым почвенным (подземным) пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см, средним – 25– 50 см, сильным – более 50 см [63].

Подземные (почвенные) лесные пожары являются стадиями развития низовых пожаров, которые возникают на участках с торфяными почвами. Огонь проникает под землю через щели у стволов деревьев. Горение происходит медленно, беспламенно. После сгорания корней, деревья падают, образуя завалы.

Кроме того, такие пожары возникают на хорошо просохших участках с торфяными почвами или с мощным слоем лесной подстилки (до 20 см и более). Пожар по слою торфа распространяется медленно – до нескольких метров в сутки. Торф и лесная подстилка сгорают на всю глубину сухого слоя или до минеральной (земляной) почвы. При почвенных пожарах беспламенное горение распространяется в слое подстилки или торфа [57].

Чаще всего почвенные лесные пожары представляют собой дальнейшую стадию развития низовых. На первой стадии пожара более сухой торфянистый слой выгорает только под деревьями, которые беспорядочно падают, и лесной участок, повреждённый пожаром, выглядит как изрытый. Затем продолжается почвенное воронкообразное горение вглубь торфяного слоя. При ветре горящие частицы торфа и лесной подстилки перебрасываются на соседние участки, способствуя развитию пожара по площади торфопочвы, возникновению низовых пожаров [28].

Почвенные пожары в зависимости от горючего материала классифицируются:

 на подстилочные, когда горит подстилка, представляющая слежавшийся на поверхности почвы слой отмерших и опавших частей растений (листьев, плодов, цветов, коры и небольших ветвей);

 на дерновые, когда горит дёрн, представляющий верхний слой почвы, густо заросший травянистыми растениями и скреплённый переплетениями их корней;

 на торфяные, когда горит торф, представляющий горючее полезное ископаемое, которое образовано скоплением остатков мхов, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Как правило, горение таких пожаров является беспламенным [79].

Пятнистые пожары являются самыми страшными из всех видов лесных пожаров. Распространение горения происходит не только по напочвенному покрову, пологу древостоя и кустарников, но и по воздуху за счёт разбрасывания перед кромкой пожара горящих частиц, от них возникают пятна новых возгораний, которые затем быстро соединяются друг с другом, образуя обширную горящую площадь.

По интенсивности лесные пожары подразделяются на:

 слабые;

 средние;

 сильные.

Чаще всего наблюдаются низовые пожары – около 90 % от их общего числа. В этом случае огонь распространяется только по надпочвенному покрову, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

Интенсивность горения в случае лесных пожаров зависит от состояния и запаса горючих материалов, уклона местности, времени суток и силы ветра. Кроме того, пожары неодинаковы по своей повторяемости, интенсивности и развитию. Такие характеристики, в первую очередь, определяются климатическими условиями, аккумуляцией горючих материалов и их способностью к загоранию, почвами и особенностями рельефа местности.

Торфяной пожар – это самовозгорание торфяного болота, как правило, осушённого, но иногда естественного при перегреве его поверхности лучами солнца или в результате небрежного отношения с огнём [99].

Торфяные пожары характерны для второй половины лета, когда в результате длительной засухи верхний слой торфа просыхает до относительной влажности 25–100 %. При таком содержании влаги торф может загораться и поддерживать горение в нижних, менее сухих слоях. Глубина прогорания торфяной залежи определяется уровнем залегания грунтовых вод.

Торф – продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации, который обладает самой высокой из всех твёрдых топлив влагоёмкостью. Толщина торфяного слоя может достигать 10–15 м. В его состав входит кислород и углерод. Кислород позволяет гореть (тлеть) торфу без доступа воздуха. В результате засухи или рукотворного осушения торф может оказаться на поверхности и вступить в контакт с воздухом. В таком случае торф может начать самопроизвольно тлеть или вспыхнуть в результате лесного пожара. Благодаря притоку свежего воздуха, торф разгорается всё сильнее [33].

Торф горит медленно, на глубину залегания. Выгоревшие места опасны, поскольку в них проваливаются участки дорог, техника, люди, дома.

Основными тепловыми характеристиками торфа являются его теплотворная способность, а также коэффициент теплопроводности. Основными горючими материалами у торфов являются углерод (52–56 % от общей массы) и водород (5–6 % от общей массы). Кроме того, в составе торфа имеется от 30 до 40 % атомов кислорода, связанного в молекулах химических веществ, из которых состоит торф [64].

Основными причинами возгорания торфяников являются:

 низовой лесной пожар;

 самовозгорание торфа;

 попадание на торф искр от работающих машин;

 грозовые разряды;

 неосторожное обращение людей с огнём вблизи торфяников [13].

При скорости ветра 3 м/с и более нередко происходит разбрасывание горящих торфяных частиц по ветру на значительные расстояния. Искры, попадая на слой подсушенного торфа, находящегося на поверхности, поджигают этот слой и образуют новые очаги горения, при этом происходит распространение пожара по направлению ветра.

Перемещение огня по поверхности сплошной линией без учёта очагов, образуемых разбрасываемыми ветром искрами, принято называть скоростью продвижения огня, а скорость перемещения огня с учётом очагов, образуемых от искр, – скоростью распространения пожара.

В зависимости от скорости продвижения огня различают четыре фронта торфяного пожара:

 головной (основной), движущийся по направлению ветра с наибольшей скоростью;

 два боковых (фланговых), движущихся в стороны от головного фронта и с меньшей скоростью;

 тыльный, движущийся в сторону, противоположную направлению ветра (навстречу ветру), и с наименьшей скоростью.

Процесс саморазогревания торфа имеет три периода изменения температуры:

 первый период продолжительностью 30–40 сут. характеризуется скрытым процессом подготовки к разогреванию. В это время температура в штабелях выше наружной всего на 3–5 °С;

 второй период продолжительностью 10–30 сут. характеризуется ежедневным увеличением температуры в штабелях на 0,5–4,5 °С;

 третий период продолжается 3–8 мес. и характеризуется колебаниями температуры от 65–70 °С, когда торф превращается в обуглившуюся сухую пористую массу – полукокс, который при соприкосновении с кислородом самовозгорается. При этом образуются отдельные скрытые очаги горения, обнаруживаемые по выделяющемуся дыму [16].

Горение обычно происходит в режиме «тления», т. е. в беспламенной фазе как за счёт кислорода, поступающего вместе с воздухом, так и за счёт его выделения при термическом разложении сгораемого материала.

Процесс горения в нижней части происходит значительно интенсивней, чем вверху. Это объясняется тем, что свежий холодный воздух, как более тяжёлый, поступает в нижнюю часть зоны горения, где реагирует с горящим торфом. Углекислый и угарный газы, а также продукты пиролиза (термическое разложение органических соединений без доступа воздуха) торфа в нагретом виде омывают верхнюю часть зоны горения, препятствуя доступу к ней кислорода. Также распространению горения на верхние слои почвы препятствует повышенная влажность в задернелом корнеобитаемом слое почвы, хорошо удерживающем влагу от выпадения осадков и капиллярного подъёма грунтовых вод.

Заглубляясь в нижние слои торфа до минерального грунта или уровня грунтовых вод, горение может распространяться на десятки и сотни метров от входного отверстия, лишь местами выходя на поверхность. При заглублении очага горения происходит аккумуляция выделяющегося в слое торфа тепла и его распространение в направлении участков с повышенной влажностью, воспламеняющихся после испарения содержащейся в них влаги.

Торфяные пожары подразделяются:

 на одноочаговые, которые возникают в основном от костра или удара молнии;

 на многоочаговые, которые возникают в результате прохождения через заболоченный участок низового пожара.

Радиоактивный пожар является разновидностью лесного пожара, который возникает на загрязнённых радионуклидами территориях. В этом случае горят загрязнённые радионуклидами лесные горючие материалы и образуются такие продукты горения, содержащие радионуклиды, как зола, недожог, дымовой аэрозоль, газообразные продукты [113].

Степной пожар – естественно возникающие и (или) искусственно вызываемые палы в степях [99].

Степные пожары являются следствием возгорания сухой травы или зрелых посевов сельскохозяйственных культур и распространяются в ветреную погоду со скоростью до 120 км/ч. Носят сезонный характер и чаще бывают летом по мере созревания трав (хлебов), реже весной, и практически отсутствуют зимой.

Степные пожары распространяются в результате горения степных горючих материалов, которыми являются природные углеводородные топлива (сухая и живая трава, злаковые культуры и другие группы растительности). Кроме того, степные (полевые) пожары возникают самопроизвольно на открытой степной местности с сухой растительностью. При сильном ветре фронт огня перемещается со скоростью до 25 км/ч. Если горят хлебные посевы, то огонь распространяется медленно [64].

В результате горения степной растительности образуются такие конечные продукты горения, как зола и недоног (совокупность недогоревших горючих материалов, которые имеют чёрно-бурый цвет и обогащены углеродом) [25].

Над очагом степного пожара возникает конвективная колонка – струя нагретых продуктов полного (пары воды и диоксид углерода) и неполного (частицы сажи и золы в виде дыма) сгорания горючих материалов. При массовых степных пожарах возникает мощная конвективная колонка, и в зоне пожара зарождается сильный «собственный» ветер, направленный к центру очага горения, который препятствует разгоранию очага пожара. Внешняя кромка, распространяющаяся по ветру, называется передней, а против ветра – задней кромкой фронта степного пожара.

Скорость распространения степного пожара направлена к контуру пожара, поэтому называется нормальной скоростью распространения. Теплота, выделившаяся при сгорании горючих материалов за счёт излучения, свободной и вынужденной конвекции, передаётся несгоревшим горючим материалам, в результате чего они прогреваются, высушиваются и пиролизуются. Затем газообразные и конденсированные продукты пиролиза сгорают, и процесс повторяется в указанном порядке.

Конфигурация крупных степных пожаров неустойчива и зависит от направления и силы ветра, наличия участков с горючими материалами, водных рубежей, т. е. имеет вероятностный характер. Это означает, что количество осадков колеблется здесь от 250 до 750 мм/год, оно зависит от температуры и распределено по сезонам.

<<< < Предыдущая 12 / 112 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]