Определение линейной скорости распространения горения

 

При исследовании пожаров линейная скорость распространения фронта пламени определяется во всех случаях, так как она используется для получения данных об усредненной скорости распространения горения на типичных объектах. Распространение горения от первоначального места возникновения в различных направлениях может происходить с неодинаковой скоростью. Максимальная скорость распространения горения обычно наблюдается: при движении фронта пламени в сторону проемов, через которые осуществляется газообмен; по пожарной нагрузке, имеющей высокий коэффициент поверхности горения; по направлению ветра. Поэтому за скорость распространения горения в исследуемом промежутке времени принимается скорость распространения в том направлении, на котором она является максимальной. Зная расстояние от места возникновения горения до границы фронта пожара на любой момент времени, можно определить скорость его перемещения. Учитывая, что скорость распространения горения зависит от многих факторов, определение её значения ведется при соблюдении следующих условий (ограничений):

1) огонь от очага воспламенения распространяется по всем направлениям с одинаковой скоростью. Поэтому первоначально пожар имеет круговую форму и его площадь можно определить по формуле

S_п = ·p · L²; (2)

где k - коэффициент, учитывающий величину угла , в направлении которого происходит распространение пламени; k = 1, если = 360º (прил. 2.1.); k = 0,5 , если α = 180º (прил. 2.3.); k = 0,25 , если α = 90º (прил. 2.4.); L - путь, пройденный пламенем за время τ.

2) при достижении пламенем границ горючей нагрузки или ограждающих стен здания (помещения), фронт горения спрямляется и распространение пламени идет вдоль границы горючей нагрузки или стен здания (помещения);

3) линейная скорость распространения пламени по твердым горючим материалам с развитием пожара меняется:

в первые 10 мин свободного развития пожара V_л принимают равной половине ,

после 10 мин - нормативные значения ,

с начала воздействия огнетушащими средствами на зону горения до локализации пожара, используемую в расчете уменьшают в два раза.

4) при горении разрыхленных волокнистых материалов, пыли и жидкостей, линейная скорость распространения горения определяется в интервалах от момента возникновения горения до введения огнетушащих средств на тушение.

Реже определяется скорость распространения горения во время локализации пожара. Эта скорость зависит от обстановки на пожаре, интенсивности подачи огнетушащих веществ (ОТВ) и т. д.

Линейная скорость распространения горения, как при свободном развитии пожара, так и при его локализации, определяется из соотношения

; (3)

где ΔL – путь, пройденный пламенем за время Δτ, м.

Средние значения V_л при пожарах на различных объектах приведены в прил. 1.

При определении скорости распространения горения в период локализации пожара измеряется расстояние, пройденное фронтом горения за время с момента введения первого ствола (на путях распространения горения) до локализации пожара, т.е. когда прирост площади пожара становится равным нулю. Если линейные размеры по схемам и описанию установить не удается, то линейную скорость распространения горения можно определить по формулам круговой площади пожара, а для прямоугольного развития пожара - по скорости роста площади пожара, с учетом того что, то площадь пожара увеличивается по линейной зависимости, и S_п = n ^. a ^. L (n - число направлений развития пожара, a - ширина площади пожара помещения.

 

(4)

 

На основании полученных данных значений линейной скорости распространения горения V_л (табл. 2.) строится график V_л = f(τ) и делаются выводы о характере развития пожара и влиянии на него фактора тушения, (рис. 3.).

Рис. 3. Изменение линейной скорости распространения горения во времени

 

Из графика (рис. 3.) видно, что в начале развития пожара линейная скорость распространения горения была незначительной, и пожар мог быть ликвидирован силами добровольных пожарных формирований. Спустя 10 мин. после возникновения пожара интенсивность распространения горения резко увеличилась и в 15 ч. 25 мин. линейная скорость распространения горения достигла своего максимального значения. После введения стволов на тушение, развитие пожара замедлилось и к моменту локализации скорость распространения фронта пламени стала равна нулю. Следовательно, были выполнены необходимые и достаточные условия для прекращения распространения пожара:

 

Q_ф ≥ Q_тр

I_ф ≥ I_норм

V_л, V_sп = 0, сил и средств достаточно.