Spowolnienie procesu rozkładu termicznego i spalania materiałów podstawowym warunkiem bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych

• Autorzy: Sychta Z.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problemem podstawowym omawianym w pracy jest kontrola rozwoju pożaru w fazie przedrozgorzeniowej. Przez pojęcie kontroli rozumie się działania i środki techniczne zwiększające bezpieczeństwo pożarowe obiektów technicznych. Na podstawie wyników badań laboratoryjnych cech pożarowych zastosowanych materiałów przedstawiono zasady kontroli stopnia spowolnienia procesu rozkładu termicznego i spalania materiałów do poziomu gwarantującego bezpieczną ewakuację i skuteczne gaszenie pożaru. Niejednoznaczność terminologicznej interpretacji w określaniu parametrów pożaru sprawiła, że materiały z punktu widzenia stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego w obiektach technicznych bada się na setki sposobów. Spowodowało to, że inne metody do oceny przydatności materiałów z punktu widzenia stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego stosuje budownictwo lądowe, inne budownictwo morskie, jeszcze inne kolejnictwo i transport lądowy, lotnictwo itd. Każdy kraj ma swoje w tym zakresie wymagania. W wielu przypadkach stosuje się to samo nazewnictwo w odniesieniu do różnych właściwości materiałów. Ten sam materiał, w zależności od zastosowanej metody badań, może być zaliczony do grupy materiałów łatwo zapalnych lub trudno zapalnych. Do wszechstronnej oceny obiektów z punktu widzenia ich bezpieczeństwa pożarowego niezbędna jest znajomość dynamiki rozwoju pożaru oraz charakterystyk przepływów naturalnych i wymuszonych strumieni gazów i czynników determinujących te przepływy (rozdział 1). Potrzebna jest obszerna informacja o cechach pożarowych materiałów. Na podstawie analizy czynników zagrażających bezpieczeństwu życia i reakcji człowieka w sytuacji zagrożenia ustalono warunki konieczne, aby pożarowe zagrożenie termiczne, dymowe i toksyczne danego obiektu można było uznać za dopuszczalne z punktu widzenia bezpieczeństwa ludzi (rozdział 2). W każdym obiekcie należy tak dobrać środki techniczne biernej i czynnej ochrony, aby w przypadku powstania w nim pożaru czas dyspozycyjny t(d) pozwolił na przeprowadzenie bezpiecznej ewakuacji ludzi z poszczególnych pomieszczeń i z obiektu oraz podjęcie skutecznej akcji gaszenia pożaru. Racjonalne podejście do problemów bezpieczeństwa pożarowego obiektu wymaga określenia wpływu stosowania różnych jakościowo i ilościowo środków zabezpieczenia na poziom zagrożenia. Obiekt techniczny przedstawia się jako zbiór składników sieci, której węzły stanowią elementy zagrożone, mogące ulec zniszczeniu w czasie pożaru, czyli wszystkie pomieszczenia i urządzenia obiektu (rozdział 3). Dla każdej z możliwych par węzłów powstałej sieci przeprowadza się analizę poziomu zagrożenia, uwzględniając skuteczność zastosowanych środków ochrony biernej i czynnej. Miarą jest czas krytyczny, po upływie którego określony stan zagrożenia zostanie osiągnięty. Obciążenie pożarowe oznacza jedynie maksymalny potencjał energetyczny zgromadzony w materiałach palnych, który w czasie pożaru może, ale nie musi się wyzwolić. Zależeć to będzie od odporności materiałów na działanie zewnętrznych źródeł podpalania i intensywności wydzielania ciepła w czasie ich rozkładu termicznego i spalania. W wyniku działania tych procesów mogą, ale nie muszą, ulec zapłonowi kolejne partie palącego się materiału lub materiały sąsiednie. Dobierając do warunków termicznych fazy przedrozgorzeniowej pożaru odpowiednie dopuszczalne wartości cech pożarowych materiałów zastosowanych w obiekcie: - szybkości rozprzestrzeniania płomienia po powierzchni materiałów określonej przez parametry determinujące to rozprzestrzenianie (krytyczny strumień ciepła i ciepło podtrzymujące płomieniowe spalanie oraz ilość wydzielonego ciepła i intensywność jego wydzielania), - emisji dymu i toksycznych produktów rozkładu termicznego i spalania, możemy spowolnić proces rozwoju pożaru w początkowej jego fazie i wydłużyć czas dyspozycyjny do poziomu zapewniającego spełnienie koniecznego warunku bezpieczeństwa pożarowego obiektu opisanego układem wyżej wspomnianych nierówności. Badając w warunkach laboratoryjnych stopień palności materiałów (rozdział 4), ich dymotwórczość i emisję toksycznych produktów, określa się jedynie zachowanie tych materiałów i ich właściwości w określonych umownych warunkach rozkładu termicznego i spalania, nie zaś w warunkach rzeczywistego pożaru. Konieczna jest właściwa interpretacja fizyczna mierzonych parametrów i dobór odpowiednich wartości krytycznych, które stanowią podstawę do oceny (klasyfikacji) materiałów z punktu widzenia zagrożenia pożarowego stwarzanego w obiektach technicznych. Przeprowadzone badania materiałów (rozdział 5) pozwoliły na porównanie wielu metod określających właściwości materiałów z punktu widzenia stwarzanego zagrożenia pożarowego w zależności od ich przeznaczenia. Wyniki tych badań pozwoliły na opracowanie i wykonanie modyfikacji stanowisk pomiarowych umożliwiających właściwą ocenę przydatności materiałów z punktu widzenia stwarzanego przez nie zagrożenia pożarowego. Główną przyczyną braku korelacji między metodami badań jest m.in. duża dowolność w wyborze warunków rozkładu termicznego i spalania próbek badanego materiału (rozdział 5). Przedstawione wyniki badań potwierdzają tezę, że nie w liczbie metod badań, lecz w fizycznej interpretacji mierzonych parametrów i doborze wartości krytycznych należy szukać rozwiązania problemu właściwej selekcji materiałów, która spowolni rozwój pożaru w fazie przedrozgorzeniowej do poziomu gwarantującego bezpieczną ewakuację i skuteczne gaszenie pożaru. Selekcja materiałów jest tylko jednym z elementów systemu bezpieczeństwa pożarowego obiektów technicznych. Konieczne jest stosowanie zintegrowanych systejmów kontroli rozwoju pożaru i rozprzestrzeniania się jego produktów.

EN

Basic problem talked over in the work is inspection of fire development in before- flash-over phase. Under notion of inspection one understands activities and technical means enlarging fire- safety of technical objects. One introduced rules of inspection of slowing down degree of thermal decomposition and material's combustion process to level warranting safe evacuation and efficient fire extinction basing on results of laboratory- researches of used materials fire properties. In equivalence of technological interpretation in qualifying of fire parameters caused, that materials. From point of view it's fire- threats for technical objects one investigates on hundreds of manners. It caused, that other methods to estimations of materials usefulness from point of view created by it fire- threats uses continental building, other sea - building, yet other railways and continental transportation, aviation etc. Every country has one's own requirements in this range. In many cases complies the same nomenclature with reference to different properties of materials. The same material, in dependences from used methods of researches, can be credited to group of easily inflammable or difficulty inflammable materials. To many-sided estimations of objects from point of view their fire- safeties indispensable is knowledge of fire development dynamics, and of characterisations of natural flows and of gases affected streams and of factors determining these flows (chapter 1). Necessary is spacious information about fire- properties of materials. In support for analysis of factors threatening to safety of life and reactions of man in situation of threat, one fixed conditionses necessary, that thermal, smoke and toxic fire- threat of given object one could acknowledge for admissible from point of view safety of people (chapter 2). For every object one should to choose technical means of active and passive protections in such a way, that in case of fire rising inside, discretionary time permitted on safe evacuation of people from each rooms and from object and on efficient action of fire extinction. Rational approach to problems of object's fire-safety will demand qualifications of influence of usage different qualitatively and quantitatively protection means on level of threat. The technical object is group of net's elements, of which nodes are threatened elements, being able to subject to destruction during fire, that is to say all rooms and devices of object (chapter 3). For every from possible pairs of nodes one makes analysis of threat level, taking into account efficiency of used passive and active protection means. The measure is critical time, after which definite state of threat will become reached. The fire-charge means only maximum calorific potential accumulated in combustible materials, which during fire can, but does not have to be realised. It depends from materials resistance on activity of external sources of kindling and intensities of heat rate during their thermal decomposition and combustion. In result of these processes following parties of blazing material or neighbouring materials can, but do not have to surrender to ignition. Choosing for thermal conditionses of before- flash-over phase of fire suitable admissible values of material's fire-properties: - speed of flame spreading on surface of materials definite by parameters determining this spreading: critical stream beat and holding up flame combustion heat and quantity of emitted heat and intensity of his emission, - emission of smoke and of toxic products of thermal decomposition and combustion for materials used in object we can slow down process of fire development in his first phase and to lengthen discretionary time to level assuring realization of necessary fire-safety condition of object described with system mentioned above inequalities. Doing research work in laboratory conditionses -degree of deflagrability of materials (chapter 4), their smoke-creation and emission of toxic products, one defines only behaviour of these materials and their proprieties in definite agreed conditionses of thermal decomposition and combustion, not while their behaviour and their proprieties in conditionses of real fire. Necessary is proper physical interpretation of measured parameters and selection of suitable critical values, which determine base to classification of materials from point of view of created fire- threats for technical objects. Made research of materials (chapter 5) permitted on comparison of many methods qualifying proprieties of materials from point of view of created fire-threats in dependences from their destinations. Results of these researches permitted on elaboration and realization of measuring-positions modification making possible proper estimation of materials usefulness from point of view of created by it fire-threats. Main reason of lack of correlation between methods of researches is among other things -large free choice of conditionses of thermal decomposition and combustions of examined material samples (chapter 5). Presented results of researches confirm argument, that not in quantities of research methods, but in physical interpretation of measured parameters and selection of critical value, one should seek solutions of problem of proper materials selection, which will slow down the fire development in before- flash-over phase to level warranting safe evacuation and efficient extinction of fire. Selection of materials is only one from elements of fire- safety system of technical objects. Necessary is usage of integrated systems of fire development inspection of spreading of his products.

Słowa kluczowe

PL

obiekt techniczny; pożary; bezpieczeństwo pożarowe; bezpieczeństwo statku; ochrona przeciwpożarowa statków

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Katedra Technicznego Zabezpieczenia Okrętów
• Rocznik: 2002
• Tom: Nr 570(1)
• Strony: 5--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 124 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Sychta Z.