Базовые сведения о пожарах. Определение и классификации.
Согласно статистике МЧС России на территории Российской Федерации за 12 месяцев 2022 г. произошло 352 323 пожара, на которых погибло 7 709 человек, в том числе 305 несовершеннолетних, получили травмы 8 148 человек, зарегистрированный материальный ущерб составляет 18,4 млрд. рублей. В среднем ежедневно происходило 965 пожаров, на которых погибал 21 человек, получали травмы 22 человека, огнем уничтожалось 141 строение. К сожалению, похожая неутешительная картина наблюдается на протяжении ряда последних лет.
Проблема профилактики и борьбы с пожарами актуальна во всем мире из-за высокой тяжести последствий, которые они вызывают. Данный обзор ставит своей целью предоставить ознакомительную обобщенную информацию, которая касается данного явления.
Пожар – это неконтролируемый процесс горения (цепная реакция окисления горючих веществ), развивающийся вне специального очага, в ходе которого выделяются тепловая энергия и продукты горения, и который сопровождается материальным ущербом, угрожает здоровью или жизни людей, а также причиняет вред интересам общества и государства. Для возникновения и дальнейшего развития пожара (как разновидности процесса горения) необходимо наличие трех составляющих: горючей среды, источника зажигания и окислителя (кислорода), образующих так называемый «треугольник пожара» (Рис. 1).
Рис. 1. Схематический «треугольник пожара»
В общем смысле принято выделять три основные стадии (фазы) пожара: начальная, полного горения, затухающая. Начальная стадия пожара инициируется воспламенением, длится не более 10 минут и включает в себя переход возгорания, собственно, в пожар (продолжительность около 1–3 мин.) с последующим ростом образовавшейся зоны горения (продолжительность около 5–6 мин.). На начальной стадии процесс горения сопровождается обильным выделением дыма, объемная температура повышается до 200 °С, а приток воздуха в помещение сначала увеличивается, после чего начинает медленно снижаться. В стадии объемного развития (продолжительность 30–40 мин) огонь распространяется по всему объему, возможный приток свежего воздуха способствует резкому увеличению площади пожара, температура может повыситься до 800 - 900 °С, а стабилизация пожара происходит примерно через 20 минут и продолжается около получаса. В течение последующей затухающей стадии происходит тление, после которого происходит окончательное догорание и завершение процесса (Рис. 2).
Рис. 2. Стадии развития пожара
В пространстве, в котором наблюдается динамика развития пожара, условно можно выделить три специфических зоны: активного развития экзотермической цепной реакции окисления (горения), нарастания тепловых потоков (теплового воздействия), увеличения концентрации продуктов горения (задымления). Каждой из упомянутых зон присущи свои специфические особенности. Первая зона характеризуется гомогенным (реакция протекает в системе, состоящей из одной фазы) и гетерогенным (реакция протекает на поверхности раздела фаз) горением. Зона теплового воздействия примыкает к границам зоны горения и в ней протекают сложные процессы теплообмена (конвекция, излучение, теплопроводность). Зона задымления примыкает к зоне горения, а безопасное нахождение в ней подразумевает использование средств защиты органов дыхания (СИЗОД), а кроме того, затруднена или полностью отсутствует видимость (Рис. 3).
Рис. 3. Зоны пожара
Поскольку пожар независимо о природы своего происхождения представляет серьезную угрозу для здоровья и самой жизни человека, необходимо принимать во внимание опасные факторы, которыми он сопровождается. На законодательном уровне понятие опасных факторов пожара (ОФП) приведено в Федеральном законе от 22.07.2008 N 123-ФЗ. Итак, ОФП включают в себя: пламя и искры, тепловой поток, повышенные температуру окружающей среды и концентрацию токсичных продуктов горения (термического разложения), пониженную концентрацию окислителя (кислорода), потерю видимости в дыму. ОФП, в свою очередь, могут сопровождаться сопутствующими проявлениями, к которым относятся осколки, фрагменты разрушившихся зданий (конструкций) и иного имущества; радиоактивные и токсичные вещества и материалы, выделившиеся в окружающую среду; прохождение электрических токов через встретившиеся на пути токопроводящие части; деструктивное воздействие ОТВ (Рис. 4).
Рис. 4. Опасные факторы пожара
Классификация пожаров в различных первоисточниках носит свою специфику, поэтому попробуем выделить обобщенные базовые признаки: по месту возникновения, по плотности застройки; по сложности тушения; по виду горящих материалов и веществ.
В зависимости от места возникновения пожары бывают природные (степные, полевые, торфяные, лесной огненный смерч); бытовые (наружные и внутренние возгорания в жилых помещениях и на транспорте); промышленные (на предприятиях добычи, хранения, переработки и транспортировки нефти и продуктов ее переработки, на объектах энергетики и т.д.) (Рис. 5)
 |  |  |
Рис. 5. Лесной пожар (слева), пожар на транспорте (в центре) и на предприятии (справа)
В зависимости от плотности застройки пожары можно классифицировать на сплошные (плотность застройки от 20%); локальные (плотность застройки до 20–25%); огненные штормы (плотность застройки около 30%); тление в завалах.
По сложности тушения пожары подразделяются на шесть рангов - условному признаку сложности пожара, определяющему состав сил и средств, привлекаемых к борьбе с ним (Рис. 6).
Рис. 6. Номер (ранг) пожара
В зависимости от вида горючих веществ и материалов пожары подразделяются на классы, обозначаемые печатными заглавными буками латинского алфавита, причем чем дальше от его начала отстоит буква, тем сложнее классифицируемый пожар. Предусмотренное шесть основных классов: А - пожары твердых веществ и материалов; B - пожары жидкостей (плавящихся твердых веществ и материалов); C - пожары газов; D - пожары металлов; E - пожары составных элементов конструкции электроустановок, находящихся под действием напряжения; F - неконтролируемое горение ядерных материалов, радиоактивных отходов (веществ). В ряде случаев, на образцах продукции пожарно-технического назначения (в частности, на этикетках огнетушителей) для улучшения идентификации и упрощения визуального восприятия пользователем, буквенные индексы, характеризующие пожары, дополняются соответствующими им интуитивно понятными пиктограммами (Рис. 7).
Рис. 7. Классификация пожаров
Отдельного упоминания заслуживают подклассы ряда классов пожаров, которые позволяют потенциальному пользователю избежать грубых ошибок при выборе оптимального огнетушащего вещества (ОТВ) и средства его подачи к очагу возможного горения для достижения эффекта тушения. Наиболее распространенными в рассматриваемом случае по частоте возникновения можно считать пожары классов А и В, а довольно экзотическими - класса D. Пожары классов С, Е и F отдельных подклассов не имеют (Рис. 8).
Рис. 8. Подклассы пожаров
Из анализа характеристик приведенных подклассов можно предварительно сделать несложные аналитические выводы. Во-первых, газовыми огнетушителями (углекислотными, хладоновыми) не получится ликвидировать пожары подкласса А1, поскольку содержащееся в них ОТВ не позволит обеспечить устойчивого изолирующего покрытия. В отношении иных видов огнетушителей (порошковые, воздушно-пенные, водные и пр.) такие противопоказания отсутствуют. Во-вторых, с пожарами подкласса В2 не справятся пенообразователи общего назначения, поскольку их водная основа будет способствовать перемешиванию ОТВ с объектом тушения и не удастся получить изолирующий пенный слой. В данном случае необходимо ориентироваться на спиртоустойчивые пеноконцентраты целевого назначения или ориентироваться на другой вид ОТВ. В-третьих, для ликвидации пожаров подклассов D1 - D3 подходят только специальные огнетушащие порошки и огнетушители специального конструкционного исполнения. При сохранности этикетки огнетушителя, все необходимые для грамотной эксплуатации сведения, включая классы пожаров, с которыми он может справиться, включены в ее состав (Рис. 9). Для классов пожаров, не указанных на этикетке или перечеркнутых по диагонали красной линией, данное устройство не предназначено. В том случае, если эти факторы не принимать во внимание, цена проявленной некомпетентности или даже безграмотности может привести к непредсказуемым последствиям или завершится трагически. Действующее законодательство предусматривает возможность установления дополнительных классов и подклассов пожаров нормативными документами по пожарной безопасности.
 |  |  |
Рис. 9. Конструктивное исполнение порошкового (слева), порошкового специального (в центре) и углекислотного (справа) огнетушителей
Любое средство тушения пожара имеет свою область применения и обладает, как преимуществами, так и недостатками. В частности, различные виды огнетушителей зачастую обладают своим набором уникальных эксплуатационных особенностей, и это обстоятельство следует обязательно учитывать при обеспечении надлежащей пожарной безопасности защищаемого объекта. Приведенные выше примеры являются исключительно иллюстративными и не отражают полного спектра применяемых на практике эксплуатационных характеристик технических средств пожаротушения.
В рамках одного обзора сложно претендовать на исчерпывающее рассмотрение всего массива информации, однако, на ключевых факторах мы постарались заострить внимание читателей. С этой целью необходимо упомянуть еще такой оценочный параметр, как модельный очаг пожара, который предназначен для испытания пожарной техники, причем его форма и размеры установлены нормативными документами. Модельный очаг пожара класса А состоит из брусков пиломатериалов определенного размера, формы и количества, из которых выкладывается штабель в виде куба. Модельный очаг пожара класса В представляют собой противень круглой формы с фиксированными геометрическим размерами, заполненный определенным количеством горючей жидкости. Ключевым параметром очага будет являться его объем или площадь горения соответственно. Очаги поджигают, выжидают определенное время, после чего производят их тушение разными типами огнетушителей (Рис. 10). По успешным итогам данной процедуры огнетушителям присваивается ранг, определяющий показатель их качества, также отображаемый на этикетке каждого изделия.
 |  |
Рис. 10. Образцы модельных очагов пожаров класса А (слева) и класса В (справа)
Следует помнить, что любой пожар всегда легче предупредить, чем потушить. Выражаем надежду, что данный обзор позволит всем заинтересованным лицам расширить свой кругозор или повысить уровень компетентности в области пожарной безопасности.
В данном обзоре проанализированы, обобщены и использованы материалы, полученные из открытых источников, размещенных в сети Интернет, в том числе на следующих информационных ресурсах:
- https://12.mchs.gov.ru/deyatelnost/press-centr/novosti/1712221
- https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_78699/536083e9e39935b1f05a0f37e81d7116ddc66d23/
- https://dpchs.donland.ru/documents/active/68208/
