Чтобы предугадать поведение огня, оценить тенденции развития, применяют специальные методы расчета. Результатом становится усредненное значение данных. Вычисления способствуют разработке программ по борьбе, профилактике ПБ.
Основным параметром исследований является линейная скорость распространения пожара. Она может изменяться в зависимости от влияния внутренних, внешних факторов.
- Виды горения
- Дефлаграционное
- Релаксационное
- Что такое линейная скорость распространения горения
- Как рассчитывается
- Значения для разных объектов
- Факторы влияния
- Скорость распространения огня при лесных пожарах
- Низовые
- Верховые
- Торфяные
- Индекс распространения пламени
- Что это такое
- Как определить
- Скорость распространения дыма при пожаре
- Заключение
Виды горения
Воспламенение происходит при взаимодействии вещества с окислителем, сопровождается излучением тепла, света, дыма. При влиянии определенных факторов горение может осуществляться без доступа кислорода либо газовых смесей, его содержащих.
В любом случае, для возникновения огня необходима повышенная скорость выделяемой энергии в результате химических реакций или воздействия внешней среды. В зависимости от разных аспектов, динамики существует несколько видов процесса:
- Взрыв. Мгновенное преобразование вещества в сжатые газы с выделением большого количества тепла, со способностью к механическим разрушениям.
- Вспышка. Внезапное полыхание горючей паровоздушной смеси с кратковременным видимым свечением.
- Воспламенение. Начало горения, стойкое, незатухающее.
- Возгорание. Небольшой очаг, появившийся вследствие воздействия внешних факторов.
- Самовоспламенение. Образование огня без источника зажигания.
- Самовозгорание. Как правило, происходит при накоплении тепла ТГМ.
Дефлаграционное
Процесс горения с дозвуковой скоростью распространения, присущий пористым энергетическим материалам. Происходит при полыхании:
- различных газовоздушных смесей;
- бензина;
- пороха пиротехнических устройств.
Теплота переносится с конвекцией движущейся жидкости или газа от зоны реакции по порам вглубь заряда, обеспечивая нагрев, поджигание энергетического вещества.
Релаксационное
Воспламенение с определенной периодичностью одного объема смеси с последующей подготовкой другого. Осуществляется путем смешивания компонентов, подачи в камеру для испытания.
Само по себе неустойчивое, так как постоянно подвергается влиянию разных факторов (колебания, неравномерная или ограниченная подача топлива).
Чтобы определить амплитуду, проводится исследование релаксационного распространения пламени в каналах. Эксперименты помогают выявить проблемы, например, в дизельных ДВС, в шахтах газопровода, где используется метан и т.д.
Что такое линейная скорость распространения горения
Распределение огня на конкретное расстояние происходит с разным темпом. Рассматривается параметр при осуществлении поступательного линейного движения фронта по заданному направлении за единицу времени.
Как рассчитывается
Вычисление линейной скорости распространения пламени (Vл) по поверхности горючего материала осуществляется на разных стадиях пожара с помощью следующий формулы:
Vл = L / t (м/мин), где:
- L – расстояние (в метрах), которое проходит фронт катаклизма;
- t – время (в минутах), за которое распространяется в заданном направлении.
Значения для разных объектов
Скорость газообмена, распространения горения зависит от типа здания, конструкции или сооружения. Таблица с показателями соответствия:
| Назначение объекта | Темп продвижения пламени (Vл) на 1 м/мин |
| Административные здания | От 1,0 до 1,5 |
| Библиотеки, архивы, хранилища с книгами | От 0,5 до 1, 0 |
| Деревообрабатывающие промышленные предприятия с разным уровнем пожаровзрывоопасности | От 0,8 до 5,0 |
| Помещения, где содержатся животные | От 1,5 до 4,2 |
| Жилые дома (частные, многоквартирные) | От 0,5 до 0,8 |
| Кабельные туннели или полуэтажи электростанций | От 0,8 до 1,1 |
| Коридоры, галереи | От 4,0 до 5,0 |
| Кабельные сооружения | От 0,8 до 1,1 |
| Концертные залы, театры | От 1,0 до 3,0 |
| Музеи, выставочные залы | От 1,0 до 1,5 |
| Мастерские | От 0,5 до 1,0 |
| Гаражи, ангары, СТО | От 0,5 до 1,5 |
| Образовательные, лечебные учреждения | От 0,6 до 3,0 |
Применив формулу с данными можно бесплатно, не обращаясь к специальным службам, выяснить быстроту перемещения огня в зоне пожара в конкретном помещении.
Факторы влияния
Темп горения определяется согласно интенсивности теплопередачи, которая зависит от аспектов:
- температура протекания реакции в градусах Цельсия;
- химический состав вещества;
- плотность материала;
- особенность строения;
- погодные условия;
- присутствие в воздухе активных компонентов, ускоряющих процесс;
- наличие флегматизаторов.
Скорость распространения огня при лесных пожарах
Очень важно обнаружить локализацию пламени в природных условиях. Интенсивность распространения настолько велика, что борьба со стихией может длиться не один день. Виды лесной катастрофы определяют в зависимости от характера возгорания, типа природной зоны.
Низовые
Огонь продвигается по поверхности земли, линия фронта вытянутой формы. При газообмене выделяется дым светло-серого цвета. Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП) рассчитывается по специальной формуле. Катастрофы подразделяют на два вида:
- Беглые. Горит сухая трава, опавшие листья, хвоя. Чаще возникает из-за неосторожного обращения с огнем человека на природе.
- Устойчивые. Полызают пни, подстилка валежник и т.д. Организуется преимущественно летом, долго не поддается пожаротушению. Связано с риском перехода на кроны деревьев.
Скорость распространения низовых пожаров зависит от силы ветра, влажности, времени суток (днем усиливается), распределения материалов в области горения.
Верховые
Являются следствием низовых катаклизмов. Охватывают деревья, кустарники. Более всего риску подвержены молодые хвойные леса, расположенные на склонах. Сильный ветер, подъем в гору ускоряют движение катастрофы.
Верховые пожары подразделяются на два типа:
- Беглый. Древесина полыхает сильнее, чем надпочвенный покров. Интенсивность огня, повышенная температура воздуха, продукты горения вызывают восходящие потоки, образование конвективных колонок до нескольких сотен метров в диаметре. Высота пламени на середине фронта может быть более 100 м. Явление называется огненным штормом.
- Устойчивый. Пламя, перешедшее на кроны деревьев, продвигается с той же скоростью, что внизу.
Торфяные
Встречается в болотистой местности. Происходит вследствие разложения торфа, воздействию повышенной температуры воздуха либо влажности. Не стоит исключать влияние человеческого фактора, когда залежи могут загореться от искры, попавшей из костра или работающей техники.
Воспламенение происходит в любое время года, но чаще случается в период продолжительной засухи.
С помощью фото, видео, полученных со спутника, согласно плану местности, можно составить карту распространения дыма от пожаров:
- торфяных;
- нефтяных;
- лесных;
- степных и т.д.
Экспертами определяются очаги воспламенения. На спасение природы от огня направляются бригады охраны.
Индекс распространения пламени
Способность к полыханию у веществ разная, зависит от многих факторов. Показатель считается условным, но характеризует вероятность возникновении огня на поверхности материала от воздействия источника зажигания.
Что это такое
Индекс распространения пламени (ИРП) – параметр для определения степени пожарной опасности вещества или материала. Значение оформляется документально (необходимо регламентировать по ГОСТ 12.1.044-89). Чаще требуется на предприятиях, работающих с текстилем, кожевенными, строительными материалами для классификации по уровню ПБ.
Как определить
ИРП вычисляется опытным путем. В специальном оборудовании проводится эксперимент, во время которого образец материала подвергается тепловому воздействию от радиационной панели, источника зажигания.
Может понадобиться разборка исследуемой модели на составляющие части (для этого требуется выключать работающий прибор, извлекать из него образец). Согласно результатам анализа, материал классифицируют по степени опасности возгорания.
Скорость распространения дыма при пожаре
В зоне огня чаще присутствует смог. Некоторые материалы горят без пламени (тлеют), выделяя только тепло, дым, являющийся воздушной смесью продуктов горения. Если известен состав вещества, который находится в огне, можно выяснить опасный для жизни потенциал задымления.
Знание величины помогает в системе ПБ определить уровень угрозы, обеспечить защиту жизни людей в закрытых помещениях (в квартире, например), применив специальные вентиляционные устройства, механизмы. Интенсивность рассеивания дыма зависит от скорости горения вещества, объема воздуха, поступающего в факел пожара.
Заключение
Распространение огня всегда зависит от влияния внешних или внутренних факторов, поэтому предугадать поведение практически невозможно.
Есть вероятность предопределения движения фронта с помощью некоторых математических методик. Основным значением при вычислении является линейная скорость перемещения. В справочнике РТП есть таблицы, в которых указаны показатели для расчетов, определенные с помощью анализа. Методом вычисления устанавливается интенсивность задымленности, принимаются необходимые меры по устранению.
Одним из понятий является пожарный треугольник, что это такое? Это совокупность нескольких составляющих: источник огня, топливо и вещество, выступающее в качестве участника и катализатора процесса горения.
