Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях, ликвидация их последствий

5.1. Общие сведения о чрезвычайных ситуациях и их классификация.

Чрезвычайно высокие потоки негативных воздействий создают чрезвычайные ситуации (ЧС), которые изменяют комфортное или допустимое состояние среды обитания и переводят жизнедеятельность в качественно иное состояние – состояние взаимодействия человека со средой обитания в условиях опасности. Переход в ЧС принципиально меняет приоритеты задач обеспечения жизнедеятельности: вместо задач, обеспечивающих не превышение допустимых уровней негативного воздействия и задач снижения риска воздействия опасностей, на первое место выходят задачи защиты от чрезвычайно высоких уровней негативного воздействия, ликвидации последствий ЧС, реабилитации пострадавших в ЧС и восстановления повседневной жизнедеятельности.

Особенность техногенных ЧС на современном этапе развития общества заключается в увеличении зон и интенсивности действия негативных факторов, что делает последствия таких ЧС сравнимыми с применением современных видов вооружений.

В соответствии с ГОСТ Р.22.0.02—94 чрезвычайная ситуация – состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, экономике и окружающей природной среде.

Под источником чрезвычайной ситуации понимают опасное природное явле­ние, аварию или опасное техногенное происшествие, широко распространен­ную инфекционную болезнь людей, сельскохозяйственных животных и расте­ний, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть чрезвычайная ситуация.

Чрезвычайные ситуации могут быть классифицированы по значительному числу признаков, по типам и видам событий, лежащих в основе этих ситуаций, по масштабу распространения, по сложности обстановки (например, пожары), тяжести последствий.

Во исполнение Федерального закона «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1994, № 35, ст. 3648). Правительство Российской Федерации своим постановлением № 1094 от 13 сентября 1996 г. утвердило «Положение о классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

В этом постановлении ЧС классифицируются в зависимости от количества людей, пострадавших в этих ситуациях, или людей, у которых оказались нарушены условия жизнедеятельности, размера материального ущерба, а также границы зон распространения поражающих факторов чрезвычайных ситуаций.

Чрезвычайные ситуации подразделяются на локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные.

К локальной относится ЧС, в результате которой пострадало не более 10 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности не более 100 человек, либо материальный ущерб составляет не более 1 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы территории объекта производственного или социального назначения.

К местной относится ЧС, в результате которой пострадало свыше 10, но не более 50 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности свыше 100, но не более 300 человек, либо материальный ущерб составляет свыше 1 тыс., но не более 5 тыс. минимальных размеров оплаты труда на день возникновения чрезвычайной ситуации и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы населенного пункта, города, района.

К территориальной относится ЧС, в результате которой пострадало от 50 до 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 300 до 500 человек, либо материальный ущерб составил от 5 тыс. до 0,5 млн. минималь­ных размеров оплаты труда и зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы субъекта Российской Федерации.

К региональной и федеральной соответственно относятся ЧС, в результате которой пострадало от 50 до 500 и свыше 500 человек, либо нарушены условия жизнедеятельности от 500 до 1000 и свыше 1000 человек, либо материальный ущерб составляет от 0,5 до 5 млн. и свыше 5 млн. минимальных размеров опла­ты труда и зона чрезвычайной ситуации охватывает территорию двух субъек­тов РФ или выходит за их пределы.

К трансграничной относится ЧС, поражающие факторы которой выходят за пределы РФ или ЧС, которая произошла за рубежом и затрагивает территорию РФ.

Источником ЧС техногенного происхождения являются аварии на промыш­ленных объектах. Под промышленным объектом как источником ЧС будем понимать также объекты транспортные, хозяйственные, административные и другие, если они относятся к категории опасных.

 

5.2. Декларация безопасности промышленного объекта

Закон РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» (1997) вводит понятие опасного производственного объекта.

К опас­ным отнесены объекты, на которых осуществляется использование:

токсичных веществ с уровнем средней смертельной концентрации в воздухе менее 0,5 мг/л;

оборудования, работающего с высоким избыточным давлением (ΔР ≥ 0,07 МПа);

взрывчатых и горючих веществ;

веществ, образующих с воздухом взрывоопасные смеси;

оборудования, работающего при больших температурах или при температуре нагрева воды более 115° С и другие объекты.

Вероятность возникновения ЧС на таких объектах необходимо учитывать как при его проектировании, так и на всех стадиях последующей эксплуатации.

С целью осуществления контроля за соблюдением мер безопасности, оценки достаточности и эффективности мероприятий по предупреждению и ликвида­ции чрезвычайных ситуаций на промышленных объектах Правительство Рос­сийской Федерации постановлением от 1 июля 1995 г. № 675 «О декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации» ввело для предприятий, учреждений, организаций и других юридических лиц всех форм собственности, имеющих в своем составе производства повышенной опасности, обязательную разработку декларации промышленной безопасности.

Приказом МЧС России и Госгортехнадзора России от 4 апреля 1996 г. № 222/59 введен в действие «Порядок разработки декларации безопасности промышленного объекта Российской Федерации».

Согласно этого постановления декларация безопасности промышленного объекта является документом, в котором отражены характер и масштабы опасностей на промышленном объекте и выработанные мероприятия по обеспечению промышленной безопасности и готовности к действиям в техногенных чрезвычайных ситуациях. Декларация разрабатывается как для действующих, так и для проектируемых предприятий.

Как итоговый документ декларация безопасности включает следующие разделы: общая информация об объекте; анализ опасности промышленного объекта; обеспечение готовности промышленного объекта к локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций; информирование общественности; и приложения, включающие ситуационный план объекта и информационный лист.

Декларация безопасности действующего промышленного объекта с особо опасными производствами является обязательным документом, который разрабатывается организацией собственными силами (или организацией, имеющей лицензию на такой вид работ) и представляется в органы Госгортехнадзора России при получении лицензии на осуществление промышленной деятельности, связанной с повышенной опасностью производств.

Опыт показывает, что ЧС на промышленных объектах в своем развитии проходят пять условных типовых фаз:

первая — накопление отклонений от нормального состояния или процесса; фаза относительно длительная по времени, что дает возможность принятия мер для изменения или остановки производственного процесса и существенно снижает вероятность аварии и последующей ЧС;

вторая — фаза инициирующего события или фаза «аварийной ситуации»; фаза значительно короче по времени, хотя в ряде случаев еще может существовать реальная возможность либо предотвратить аварию, либо уменьшить масштабы ЧС;

третья — процесс чрезвычайного события, во время которого происходит непосредственное воздействие на людей, объекты и природную среду первичных поражающих факторов; при аварии на производстве в этот период происходит высвобождение энергии, которое может носить разрушительный характер; при этом масштабы последствий и характер протекания аварии в значительной степени определяются не начальным событием, а структурой предприятия и используемой на нем технологией; эта особенность затрудняет прогнозирование развития наступившего бедствия;

четвертая — фаза действия остаточных и вторичных поражающих факторов;

пятая — фаза ликвидации последствий ЧС.

 

5.3. Направления минимизации вероятности возникновения ЧС и их последствий

В настоящее время существуют два основных направления минимизации вероятности возникновения ЧС и их последствий.

Первое направление заключается в разработке технических и организационных мероприятий, уменьшающих вероятность реализации опасного поражающего потенциала современных технических систем. В рамках этого направления осуществляется тщательный контроль эксплуатационных показателей всех технологических процессов объекта, позволяющий заранее выявить возможный аварийный участок, технические системы снабжают защитными устройствами — средствами взрыве- и пожарозащиты технологического оборудования, электро- и молниезащиты, локализации и тушения пожаров и т. д. Объектом анализа в рамках первого направления деятельности является первая типовая фаза развития ЧС. Эффективность решения задач первого направления оценивают повышением устойчивости промышленного объекта.

Второе направление базируется на анализе возможного развития аварии во второй, третьей и четвертой фазах и заключается в подготовке объекта, обслуживающего персонала, служб гражданской обороны и населения к действиям в условиях ЧС. Основой второго направления является формирование планов действий в ЧС, для создания которых нужны детальные разработки сценариев возможных аварий и катастроф на конкретных объектах, а также необходимо располагать экспериментальными и статистическими данными о физических и химических явлениях, составляющих возможную аварию, прогнозировать размеры и степень поражения объекта при воздействии на него поражающих факторов различных видов.

 

5.4. Устойчивость промышленного объекта (офиса) в ЧС

Устойчивость промышленного объекта (офиса) в ЧС может оцениваться в общей и частных постановках задачи. В общей постановке оценивается функционирование объекта в целом в соответствии с его целевым предназначением. В частных постановках может оцениваться устойчивость конструктивных элементов, участков, цехов или даже отдельных функций объекта относительно отдельных или всех в совокупности поражающих факторов ЧС.

В общей постановке под устойчивостью работы промышленного объекта понимают способность объекта выпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатуре, предусмотренных соответствующими планами в условиях ЧС, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения. Для объектов, не связанных с производством материальных ценностей (транспорта, связи, линий электропередач и т. п.), устойчивость определяется его способностью выполнять свои функции. Под устойчивостью технической системы понимается возможность сохранения ею работоспособности при ЧС.

Повышение устойчивости технических систем и объектов достигается главным образом организационно-техническими мероприятиями, которым всегда предшествует исследование устойчивости конкретного объекта.

На первом этапе исследования анализируют устойчивость и уязвимость его элементов в условиях ЧС, а также оценивают опасность выхода из строя или разрушения элементов или всего объекта в целом. На этом этапе анализируют: надежность установок и технологических комплексов; последствия аварий отдельных систем производства; распространение ударной волны по территории предприятия при взрывах сосудов, коммуникаций, ядерных зарядов и т. п.; распространение огня при пожарах различных видов; рассеивание веществ, высвобождающихся при ЧС; возможность вторичного образования токсичных, пожаро- и взрывоопас­ных смесей и т. п.

На втором этапе исследования разрабатывают мероприятия по повышению устойчивости и подготовке объекта к восстановлению после ЧС. Эти мероприятия составляют основу плана-графика повышения устойчивости объекта. В плане указывают объем и стоимость планируемых работ, источники финансирования, основные материалы и их количество, машины и механизмы, рабочую силу, ответственных исполнителей, сроки выполнения и т. д.

Примерная схема оценки опасности промышленного объекта представлена на рисунке 5.1. Оценка может проводиться с применением различных методов анализа повреждений и дефектов, в том числе и с построением дерева отказов и дерева событий.

Исследование устойчивости функционирования объекта начинается задолго до ввода его в эксплуатацию. На стадии проектирования это в той или иной степени делает проектант. Такое же исследование объекта проводится соответствующими службами на стадии технических, экономических, экологических и иных видов экспертиз. Каждая реконструкция или расширение объекта также требует нового исследования устойчивости. Таким образом, исследование устойчивости — это не одноразовое действие, а длительный, динамичный процесс, требующий постоянного внимания со стороны руководства, технического персонала, служб гражданской обороны.

Любой промышленный объект (офис) включает наземные здания и сооружения основного и вспомогательного производства, складские помещения и здания административно-бытового назначения. В зданиях и сооружениях основного и вспомогательного производства размещается типовое технологическое оборудование, сети газо-, тепло-, электроснабжения. Между собой здания и сооружения соединены сетью внутреннего транспорта, сетью энергоносителей и системами связи и управления. На территории промышленного объекта могут быть расположены сооружения автономных систем электро- и водоснабжения, а также отдельно стоящие технологические установки и т. д. Здания и сооружения возводятся по типовым проектам из унифицированных материалов. Проекты производств выполняются по единым нормам технологического проектирования, что приводит к среднему уровню плотности застройки (обычно 30—60 %). Все это дает основание считать, что для всех промышленных объектов, независимо от профиля производства и назначения, характерны общие факторы, влияющие на устойчивость объекта и подготовку его к работе в условиях ЧС.

На работоспособность промышленного объекта оказывают негативное влияние специфические условия и прежде всего район его расположения. Он определяет уровень и вероятность воздействия опасных факторов природного происхождения (сейсмическое воздействие, сели, оползни, тайфуны, цунами, число гроз, ливневых дождей и т. д.). Поэтому большое внимание уделяется исследованию и анализу района расположения объекта. При этом выясняются метеорологические условия района (количество осадков, направление господствующих ветров, максимальная и мини­мальная температура самого жаркого и самого холодного месяца; изучается рельеф местности, характер грунта, глубина залегания подпочвенных вод, их химический состав. На устойчивость объекта влияют: характер застройки территории (струк­тура, тип, плотность застройки), окружающие объект смежные производства, тран­спортные магистрали, естественные условия прилегающей местности (лесные масси­вы – источники пожаров, водные объекты — возможные транспортные коммуни­кации, огнепреградительные зоны и в то же время источники наводнений и т. п.).

Район расположения может оказаться решающим фактором в обеспечении за­щиты и работоспособности объекта в случае выхода из строя штатных путей подачи исходного сырья или энергоносителей. Например, наличие реки вблизи объекта позволит при разрушении железнодорожных или трубопроводных магистралей осуществить подачу материалов, сырья и комплектующих водным транспортом.

При изучении устойчивости объекта дают характеристику зданиям основного и вспомогательного производства, а также зданиям, которые не будут участвовать в производстве основной продукции в случае ЧС. Устанавливают основные особенности их конструкции, указывают технические данные, этажность, длину и высоту, вид каркаса, стеновые заполнения, световые проемы, кровлю, перекрытия, степень износа, огнестойкость здания, число рабочих и служащих, одновременно находящихся в здании (наибольшая рабочая смена), наличие встроенных в здание и вблизи расположенных убежищ, наличие в здании средств эвакуации и их пропускная способность.

При оценке внутренней планировки территории объекта определяется влияние плотности и типа застройки на возможность возникновения и распространения пожаров, образования завалов входов в убежища и проходов между зданиями. Особое внимание обращается на участки, где могут возникнуть вторичные факторы поражения. Такими источниками являются: емкости с легко воспламеняющимися жидкостями (ЛВЖ) и аварийно химически опасными веществами (АХОВ), склады ВВ и взрывоопасные технологические установки; технологические коммуникации, разрушение которых может вызвать пожары, взрывы и загазованность, склады легковоспламеняющихся материалов, аммиачные установки и др. При этом прогнозируются последствия следующих процессов:

1. утечки тяжелых и легких газов или токсичных дымов;

2. рассеивания продуктов сгорания во внутренних помещениях;

3. пожары цистерн, колодцев, фонтанов;

4. нагрева и испарения жидкостей в бассейнах и емкостях;

5. воздействие на человека продуктов горения и иных химических веществ;

6. радиационного теплообмена при пожарах;

7. взрывов паров ЛВЖ;

8. образования ударной волны в результате взрывов паров ЛВЖ, сосудов, находящихся под давлением, взрывов в закрытых и открытых помещениях;

9. распространение пламени в зданиях и сооружениях объекта и т. п.

К АХОВ, например, отнесены: аммиак, окислы азота, диметиламин, сероводород, сероуглерод, сернистый ангидрид, соляная кислота, синильная кислота, формальдегид, фосген, фтор, хлор, хлорпикрин, окись этилена, метилизоцианат, диоксин, метиловый спирт, фенол, бензол, анилин, металлическая ртуть и др.

Технологический процесс изучается с учетом специфики производства на время ЧС (изменение технологии, частичное прекращение производства, переключение на производство новой продукции и т п.). Оценивается минимум и возможность заме­ны энергоносителей; возможность автономной работы отдельных станков, установок и цехов объекта; запасы и места расположения АХОВ, ЛВЖ и горючих веществ; способы безаварийной остановки производства в условиях ЧС. Особое внимание уделяется изучению систем газоснабжения, поскольку разрушение этих систем может привести к появлению вторичных поражающих факторов.

При исследовании систем управления производством на объекте изучают расста­новку сил и состояние пунктов управления и надежности узлов связи; определяют источники пополнения рабочей силы, анализируют возможности взаимозаменяе­мости руководящего состава объекта.

В частной постановке устойчивость объекта в ЧС может быть оценена относи­тельно действия какого-либо одного поражающего фактора, например, относитель­но температурного воздействия на здания, сооружения и оборудование объекта. Температурное воздействие является статистически преобладающим поражающим фактором, проявляющимся при различных ЧС техногенного происхождения в качест­ве первичного, а в ряде случаев и вторичного фактора. Оно возникает при воздействии потоков нагретого воздуха, воздействии открытого пламени, температурном воздействии при взрывах или воздействии

Распространение пожаров и превращение их в сплошные пожары при прочих равных условиях определяется плотностью застройки территории объекта. О влиянии плотности размещения зданий и сооружений на вероятность распрос­транения пожара можно судить по ориентировочным данным, приведенным ниже:

Расстояние между зданиями, м…………...0 5 10 15 20 30 40 50 70 90 Вероятность распространения пожара, %……100 87 66 47 27 23 9 3 2 0

 

5.5. Пожары: физико-химические основы и параметры.

Пожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Горение представляет собой сложный физико-химический процесс превращения горючих веществ и материалов в продукты сгорания, сопровож­даемый интенсивным выделением тепла и светового излучения.

В основе горения лежат быстротекущие химические реакции окисления сгораемых материалов кислородом воздуха, в первую очередь углерода с образованием СО₂ и водорода с образованием Н₂О.

Различают два основных вида горения: гомогенное и гетерогенное.

При гомогенном (пламенном) горении окислитель и горючее находятся в газовой фазе. Гомогенное горение имеет место при сгорании горючего газа или газовых сред, образующихся при испарении горючих жидкостей или при плавлении, разложении, испарении или выделении газообразных фракций в результате нагрева твердых веществ. Полученная любым из этих превращений газообразная среда смешивается с воздухом и горит. При гетерогенном (беспламенном) горении горючее находится в твердом состоянии, а окислитель – в газообразном. Процесс горения происходит в твердой фазе и проявляется в покраснении твердого вещества в результате экзотермических реакций окисления.

На пожарах роль окислителя при горении чаще всего выполняет кислород воздуха, окружающего зону протекания химических реакций, поэтому интен­сивность горения определяется не скоростью протекания этих реакций, а скоростью поступления кислорода из окружающей среды в зону горения.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно рассматривают три зоны: горения, теплового воздействия и задымления. Зоной горения называется часть пространства, в которой происходит подго­товка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Зоной теплового воздействия называется часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой тепловое воздействие пламени приводит к заметному изменению состояния окружающих материалов и конструкций и делает невоз­можным пребывание в ней людей без средств специальной защиты. Зоной задымления называется часть пространства, в которой от дыма созда­ется угроза жизни и здоровью людей.

К основным параметрам пожара относятся пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, скорость распространения пожара, температура пожара, интенсивность выделения тепла и др.

Пожарная нагрузка характеризует энергетический потенциал сгораемых материалов, приходящийся на единицу площади пола или участка земли. Она измеряется в единицах энергии или единицах массы сгораемых материалов (в пересчете на древесину) на единице площади – Дж/м², (кг/м²). Пересчет на древесину осуществляется, исходя из того, что при сгорании 1 кг древесины в среднем выделяется 18,8 МДж энергии.

Массовая скорость выгорания – потеря массы горючего материала в единицу времени. Она зависит от отношения площади поверхности горения веществ к их объему, плотности упаковки, условий газообмена и других причин. Например, скорость выгорания мебели – 50, бревен и круп­ных деревянных элементов – 25, пиломатериалов в штабелях – 400 кг/(м² ∙ ч). Скорость распространения пожара определяется скоростью распространения пламени по поверхности горючего материала. Она зависит от вида материала, его способности к воспламенению, начальной температуры, направления газо­вого потока, степени измельчения материала и др. Скорость распространения пламени варьируется в широких пределах в зависимости от угла наклона повер­хности: при угле наклона 90 градусов скорость распространения пламени вниз в 2 раза меньше средней скорости для горизонтальной поверхности данного материала, а вверх – в 8…10 раз больше. При увеличении температуры материалов скорость увеличивается, а при достижении температуры самовоспламенения их поверхность охватывается пламенем почти мгновенно.

Скорость распространения пламени в смесях газов, используемых в промышленности, равна, м/с:

углеводородовоздушные смеси ……………0,3—0,5

водородовоздушная смесь ……………………..2,8

водородокислородная смесь…………………...13,8

ацетиленокислородная смесь…………………..15,4

По признаку изменения площади пожары делятся на распространяющиеся и нераспространяющиеся. По условиям массо- и теплообмена с окружающей средой различают пожа­ры в ограждениях (внутренние пожары) и на открытой местности (открытые пожары).

Большинство внутренних пожаров, связанных с горением твердых материа­лов, начинается с возникновения локального открытого пламенного горения. Далее вокруг зоны горения возникает конвективный газовый поток, обеспе­чи­вающий необходимый газовый обмен. Постепенно увеличивается температура горючего материала вблизи зоны горения, интенсифицируются физико-хими­ческие процессы горения, растет факел пламени, горение переходит в общее.

При достижении температуры примерно 100° С начинается разрушение оконных стекол и в связи с этим существенно изменяется газообмен, горение усиливается, пламя начинает выходить за пределы помещения, что может явиться причиной загорания соседних сооружений. Распространение пламени на соседние здания и сооружения возможно также за счет излучения и переброса на значительные расстояния горящих конструк­тивных элементов (головни) или несгоревших частиц (искры).

За пределами помещений, в которых возник пожар, температура продуктов горения может оказаться неопасной для человека, зато содержание продуктов сгорания в воздухе может стать опасным для жизни или здоровья. Это особен­но характерно для высоких зданий и зданий коридорной системы, в которых опасность для человека наступает через 0,5-6 мин после начала пожара, поэтому при пожаре необходима немедленная эвакуация.

Показатель опасности при пожаре – время, по истечении которого возника­ют критические ситуации для жизни людей. Время эвакуации, при превышении которого могут сложиться такие ситуации, называется критическим временем эвакуации. Различают критическое время по температуре (это время очень ма­ло, так как опасная для человека температура невелика и составляет 60°С), кри­тическое время по образованию опасных концентраций вредных веществ (ско­рость распространения продуктов сгорания по коридорам 30 м/мин), крити­ческое время по потере видимости (задымлению).

Необходимость срочной эвакуации определяется также тем обстоятельством, что пожары могут сопровождаться взрывами, деформациями и обрушением кон­струкций, вскипанием и выбросом различных жидкостей, в том числе легковоспламеняющихся и сильно ядовитых.

К открытым относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов, складов древесины, пожары на открытых технологических установках, лесные, степные, торфяные пожары, пожары на складах каменного угля и др.

Общей особенностью всех открытых пожаров является отсутствие накопле­ния тепла в газовом пространстве зоны горения. Теплообмен происходит с неограниченным окружающим пространством. Газообмен не ограничивается конструктивными элементами зданий и сооружений, он более интенсивен. Процессы, протекающие на открытых пожарах, в значительной степени зависят от интенсивности и направления ветра.

Зона горения на открытом пожаре в основном определяется распределением горючих веществ в пространстве и формирующими зону горения газовыми потоками. Зона теплового воздействия – в основном лучистым тепловым пото­ком, так как конвективные тепловые потоки уходят вверх и мало влияют на зо­ну теплового воздействия на поверхности земли. За исключением лесных и тор­фяных пожаров зона задымления на открытых пожарах несущественно пре­пятствует тушению пожаров. В среднем максимальная температура пламени открытого пожара для горючих газов составляет 1200…1350, для жидкостей – 1100…1300 и для твердых горючих материалов органического происхождения – 1100…1250° С.

 

5.6. Оценка поражающих факторов ЧС при пожарах.

Возможность возгора­ния конструкций и материалов под действием потоков горячего воздуха и лучистого излучения пожара, а также безопасное удаление сооружений и людей от очага пожара являются главными показателями, характеризующими обстановку при ЧС.

 

Таблица 5.1. Средние температуры поверхности пламени (Т₁, К)

Горючий материал Торф, мазут Древесина, нефть, керосин, дизельное топливо Каменный уголь, каучук, бензин Антрацит, сера Горючие газы

Температура пламени 1273 1373 1473 1573 1773

Температура самовоспламенения некоторых веществ (Т₂, К)

Материалы Картон серый Войлок строительный Ацетон Этиловый спирт Нефть Бензин, керосин Древесина сосновая Дизельное топливо Торф кусковой и брикетный Мазут Хлопок- волокно Допустимая температура на теле человека

Температура самовоспламенения 478 498 523 568 573 573 643 653 700 738 883 313 (40°С)

 

 

При открытых пожарах главным источником распространения пожара явля­ется лучистый теплообмен. Плотность лучистого теплового потока Q _П, Вт/м² , зависит от большого числа факторов, характеризующих как сам процесс фор­мирования теплового излучения, так и его воздействие на окружающие тела. Учесть каждый из этих факторов в аналитическом выражении, описывающем процесс теплообмена, не представляется возможным, поэтому при проведении расчетов учитываются только основные из них. Расчеты проводятся на основании обобщенного закона Стефана – Больцмана, формула (4.2), при значениях параметров, приведенных ниже.

Учитываемая выражением (4.2, часть 1) приведенная степень черноты определяется по степени черноты факела пламени (ε_п) и степени черноты облучаемого материала (ε_м), табл. 5.2. При этом вычисляемое по уравнению (4.2) значение плотности теплового потока существенно зависит от продолжительности воздействия. Минимально необ­ходимая для возгорания материала плотность теплового излучения, воздей­ствующая на тело в течение определенного времени, называется критической (Q_л.кр.) и определяется в лабораторных экспериментах. В табл. 5.3 приведены значения Q_л.кр. для различных материалов при продолжительности воздей­ствия 3,5 и 15 минут.

Взаимное размещение факела пламени и облучаемого тела учитывается с помощью коэффициента ψ. Значение этого коэффициента зависит от формы и размеров факела пламени, а также от расположения облучаемой поверхности по отношению к факелу пламени. Для упрощения процедуры определения значения ψ может быть использован график, приведенный на рис. 5.2.

Таблица 5.2. Степень черноты факела пламени (ε_п)

Материалы Каменный уголь, древесина, торф Мазут, нефть Бензин, керосин, дизельное топливо

Степень черноты 0,7 0,85 0,98

 

Степень черноты различных материалом (ε_м)

Материалы Сталь литовая Сталь окисленная Медь окисленная Резина твердая Резина мягкая Дерево строганое, картон, торф Толь кровельный Эмаль белая, приплавленная к железу Кожа человека

Степень черноты 0,6 0,8 0,95 0,86 0,9 0,93 0,9 0,8 0,95

 

Таблица 5.3. Значения критической плотности теплового потока, Вт/м²

Материалы	Qл.кр продолжительности облучения, мин
Древесина с шероховатой поверхностью Древесина, окрашенная масляной краской Торф брикетный Торф кусковой Хлопок-волокно Картон серый Стеклопластик Резина Горючие газы Огнеопасные жидкости	20600 26700 31500 16600 11000 18000 19400 22600 7800 11200	17500 23300 24500 14300 9700 15200 18600 19200 7290 10300	12900 17500 13300 9800 7500 10800 15300 14800 5950 8100