Page 31 - EI_01-02_2019_PRENUMERATA
P. 31
ochrona przeciwpożarowa
ochrona przeciwpożarowa
podstawy teorii pożaru
mgr inż. Julian Wiatr
o powstania pożaru potrzebne pożar – niekontrolowany w czasie
Dsą trzy czynniki: materiał pal- i przestrzeni proces spalania mate- paliwo Rys. J. Wiatr
ny, utleniacz oraz źródło ciepła o do- riałów zachodzący poza miejscem mieszanie się paliwa z utleniaczem
statecznie dużej energii umożliwia- do tego celu przeznaczonym [8].
jącej zapłon materiału palnego. Ma- Rozwój pożaru w budynku jest uza- przenikanie pożar utleniacz
teriały palne są to substancje, które leżniony od źródła inicjacji pożaru, ciepła do paliwa rozgałęziona reakcja łańcuchowa
ogrzane ciepłem dostarczonym z ze- składu i ilości materiałów, powierzch-
wnątrz zaczynają wydzielać gazy ni, orientacji i geometrii pomieszcze- przenikanie ciepła do utleniacza
w ilości wystarczającej do ich trwa- nia oraz lokalizacji i wielkości otwo- ciepło
łego zapalenia się. Tlen z kolei jest rów wentylacyjnych [8].
jednym z najaktywniejszych pier- Pożar w pomieszczeniu obejmu- Rys. 1. Warunki niezbędne do powstania pożaru, tzw. trójkąt pożarowy
wiastków chemicznych. Wchodzi je ogół zjawisk związanych z tworze-
w reakcję z wieloma pierwiastkami niem się i rozprzestrzenianiem stre- Wieloletnie badania pożarów W trakcie trwania tej fazy płomie-
i związkami. Jeżeli proces ten odby- fy spalania, czyli płomieni, powsta- w pełnej skali oraz obserwacje po- nie wypełniają całe pomieszcze-
wa się gwałtownie, wówczas towa- waniem gazowych produk tów rozkła- żarów rzeczywistych w budynkach nie, pożar staje się „kontrolowa-
rzyszą mu efekty świetlne oraz wy- du termicznego – dymu oraz wymia- pozwoliły na uogólnienie ich opisu ny przez wentylację” z uwagi na
soka temperatura. Zjawisko to nazy- ną ciepła w pomieszczeniu i w jego poprzez podanie zależności zmian zmniejszenie stężenia O 2 [8],
wamy paleniem. Rozróżniamy dwa bezpośrednim sąsiedztwie. Poża- średniej temperatury gazów spali- faza III – jest to okres wygasania
rodzaje palenia się: palenie się z po- ry w przestrzeniach ograniczonych nowych w czasie, wyróżniając trzy (stygnięcia). Przejście w III fazę naj-
wstaniem płomieni i żarzenie się znacznie różnią się od pożarów prze- główne fazy przebiegu tego zjawiska częściej następuje po wyczerpaniu
(bez płomieni). biegających w przestrzeni otwartej. (rys. 2.) [7] [8]. się materiału palnego i co się z tym
Na rysunku 1. został przedstawio- Podobieństwa z reguły występują je- wiąże, zmniejszeniem temperatu-
ny tzw. trójkąt pożarowy, obrazujący dynie w początkowym stadium zja- fazy rozwoju pożaru ry i pozostałych parametrów po-
zależność czynników decydujących wiska, gdy strefa spalania jest jesz- żaru [8]. Przyjmuje się, iż początek
o powstaniu pożaru. cze mała. W trakcie pożaru następu- Na rysunku 2. zilustrowane zo- tego stadium określa spadek tem-
W opisie pożarów należy wyróżnić je stopniowa redukcja stęże nia tle- stały fazy pożaru w odniesieniu do peratury do 80% wartości maksy-
dwa podstawowe określenia: nu i wzrostem strefy spalania. W tym przebiegu temperatury pożaru w po- malnej [7].
spalanie – proces fizykochemicz- stadium znaczący wpływ na przebieg mieszczeniu w funkcji czasu. Poszcze- Oprócz opisanych faz pożaru, na
ny, w którym w wyniku zachodzą- pożaru wywierają przegrody budow- gólne fazy można opisać w następu- rysunku 2. widoczne jest zdarze-
cej z dużą szybkością reakcji che- lane, które stają się źródłem energii jący sposób: nie nazwane rozgorzeniem (ang.
micznej między paliwem a utlenia- zwróconej oraz otwory wentylacyjne. faza I – zwana inaczej wzrostem flashover). Jest to moment przejścia
czem (reakcji utleniania), wydzie- Stan taki powoduje zwiększenie szyb- lub rozwojem pożaru albo też fazą pożaru z I fazy do pożaru w pełni
la się duża ilość energii; spalanie kości wydzielania lotnych produktów przed rozgorzeniem. Charaktery- rozwiniętego, polegający na bardzo
zapoczątkowuje zapłon; charakte- rozkładu termicznego, które ulegają zuje się stosunkowo niską śred- szybkim rozprzestrzenieniu się pło-
ryzuje je możliwość samopodtrzy- następnie spalaniu z wydzieleniem nią temperaturą gazu, a szybkość mienia ze spalania powierzchnio-
mywania i rozprzestrzeniania się coraz większej ilości ciepła i produk- rozkładu termicznego i spalania wego do spalania w całej objętości
w postaci płomienia [12], tów spalania [7] [8]. zależy od eksponowanej na ener- materiałów palnych w pomieszcze-
gię powierzchni materiałów pal- niu. Czas trwania rozgorzenia jest
T, w [°C] I faza II faza III faza nych. Powstające podczas tego sta- stosunkowo krótki w porównaniu
przed po rozgorzeniu okres wygasania dium strumienie energii cieplnej z czasem trwania poszczególnych
rozgorzeniem rozgorzenie nie przekraczają zazwyczaj 50 kW/ faz pożaru, dlatego też jest ono
m . Pożar jest „kontrolowany przez uznawane za „zdarzenie”, a nie od-
2
paliwo” [8] , rębną fazę [7].
rozwój pożaru pożar w pełni gaśnięcie pożaru
rozwinięty faza II – pożar w pełni rozwinię- Obraz rozwoju pożaru w pomiesz-
ty, zwany również fazą po rozgo- czeniu spowodowany źródłem o nie-
rzeniu, podczas której temperatu- wielkiej mocy, rzędu 5 W (niedopa-
t, w [s] ra osiąga swą maksymalną war- łek papierosa rzucony na fotel) przed-
Rys. 2. Krzywa rozwoju pożaru w pomieszczeniu – średnia temperatura pożaru tość (800 ÷ 1000)°C, a wszystkie stawia rysunek 3. Na rysunku tym
w funkcji czasu [8] materiały palne ulegają spalaniu. symbolicznie oznaczono wzrost wy-
www.elektro.info.pl nr 1-2/2019
74
