Формирование очаговых признаков за счет конвекции

Конвекция, лучистый теплообмен, кондукция и их вклад в формирование очаговых признаков

Известно, что передача тепла на пожаре осуществляется путем конвекции, кондукции (теплопроводности), излучения.

На той или иной фазе развития пожара или на отдельных его участках может преобладать один из видов теплообмена.

Все эти три физических процесса вносят свой вклад в формирование признаков очага пожара. Рассмотрим, как это происходит.

Конвективный теплообмен протекает между газом (жидкостью) и твердым телом при массопереносе. Конвекция имеет место на всех стадиях пожара, но особенно велика ее роль в начале горения, когда уровень теплового излучения еще недостаточно высок. Конвекция возникает сразу, как только начинается горение и в очаговой зоне повышается температура. Причиной возникновения естественной конвекции является взаимное перемещение нагретых и холодных частиц газа, происходящее вследствие разницы их плотностей. За счет конвекции осуществляется подсос воздуха в зону горения, что способствует развитию начинающегося пожара.

Конвективные потоки, имеющие высокую температуру, нагревают на путях своего распространения конструкции, предметы и материалы, что может вызвать воспламенение горючих веществ, а также деформацию и разрушение негорючих элементов и частей здания. Из-за этого на пути распространения от очага пожара конвективной струи образуются термические поражения материалов и конструкций. Форма этой зоны весьма специфична. В спокойной атмосфере конвективный поток направлен вверх и локальные термические поражения образуются над очагом, на потолке и на боковых ограждающих конструкциях (стенах). На потолке эти термические поражения имеют в идеальном случае форму круга, а на боковых поверхностях форму конуса, вершина которого обращена вниз, в сторону очага. Такой формы термические поражения принято называть «очаговым конусом» (часто с добавлением термина «конвективный»).

Необходимо отметить, что очаговый конус классической формы формируется далеко не на каждом пожаре и тем более, не всегда сохраняется, а причины этого могут быть следующие:

1) элементы конуса часто отклоняются от вертикали под влиянием воздушных потоков в помещении;

2) в низких помещениях конус выражен хуже, так как разность температур при небольшом перепаде высоты незначительна. Кроме того, конвективный поток быстро «упирается» в потолок и «размывается» вширь.

Лучше всего конвективная струя формируется в высоких помещениях, высотой более 8-10м. Соответственно, здесь лучше выражены очаговые признаки (следы конуса).

Формируется очаговый конус и на наклонных конструкциях, например, по мере прогара рубероидной крыши.

По мере развития пожара коэффициент теплообмена конвекцией сначала увеличивается, а затем уменьшается. На стадии развившегося пожара преобладающее значение приобретает теплообмен излучением.

Дата добавления: 2014-11-29