Notiuni introductive despre incendiu

NOTIUNI INTRODUCTIVE DESPRE INCENDIU

1. Mecanismul producerii incendiilor

Incendiul este un proces complex, cu evolutie nedeterminata, incluzand fenomene diverse de natura fizica si chimica (reactii de ardere, transfer de caldura, formarea flacarilor, schimbul de gaze cu mediul inconjurator, transformari structurale produse in materialele de constructie si elementele de rezistenta etc.).

Pentru definirea notiunii de incendiu sunt necesare patru elemente:

existenta combustibilului si actiunea unei surse de aprindere;

initierea si dezvoltarea in spatiu si in timp a procesului de ardere sa fie necontrolate;

procesul de ardere sa fie nemotivat social, necesitand o interventie organizata in scopul

lichidarii (stingerii) lui;

producerea de pierderi materiale in urma arderi

Prin urmare, nu orice ardere constituie un incendiu.

De exemplu, nu sunt incendii:

arderea produselor in cuptoare sau alte instalatii similare;

unele aprinderi rezultate in urma functionarii instalatiilor electrice;

arderea sub control a gunoaielor, ierburilor s.a.;

fumigatii care nu necesita interventii de stingere s.a.

Datorita evolutiei aleatoare nu pot exista doua incendii la fel, deci a caror evolutie sa fie paralela. In dezvoltarea unui incendiu intervin numerosi factori: forma si dimensiunile incaperii, sarcina termica existenta, deschiderile spre exterior, natura si pozitionarea materialelor combustibile, locul si modul de initiere a incendiilor, dispunerea incaperilor in cladire etc. Chiar urmarind similitudinea acestor numerosi factori, experimentarile de incendiu la scara naturala dau rezultate foarte variate, uneori chiar contradictori Se poate totusi considera ca in evolutia unui incendiu in interiorul unei incaperi intervin cinci faze:

– aparitia focarului initial;

– faza de ardere lenta;

– faza de ardere activa;

– faza de ardere generalizata;

faza de regresie.

Potrivit legislatiei in vigoare a G.S.U., incendiul este arderea care distruge bunurile materiale, pune in pericol viata persoanelor si a animalelor, pentru a carei intrerupere este necesar sa se foloseasca metode, procedee, mijloace si substante de stingere.

Prin urmare, se considera obligatorie pentru definirea incendiului necesitatea cumularii a cel putin trei conditii si anume :

producerea unei combustii rapide ce se dezvolta(propaga) fara control in timp si spatiu ;

punerea in pericol a vietii unor oameni , animale si (sau)distrugerea de bunuri materiale ;

necesitatea actiunii serviciilor profesioniste pentru intreruperea combustiei ( arderii) si inlaturarea urmarilor acestuia folosind metode, procedee, mijloace si substante de stingere

Pentru solutionarea practica a necesitatilor ridicate de pregatire, organizare, desfasurare si conducere a actiunilor de interventie pentru stingerea incendiilor este prezentata notiunea de incendiu real.

Incendiile reale sunt procese complexe cuprinzand o serie de succesiuni necesare de stari si fenomene in urma carora se produc transformari, fizice, chimice si termice ale materialelor din zona incendiata si din vecinatatea acestora , avand o evolutie si dezvoltare in timp si spatiu influentate de diferiti factori , procese ce determina actiunea de interventie ale oamenilor , in cadrul carora sunt utilizate mijloace , procedee si metode specifice pentru salvarea persoanelor aflate in pericol , intreruperea efectelor distrugerilor generate de incendii si inlaturarea urmarilor acestora .

Incendiile reale pot decurge in trei etape :

oxidarea lenta a materialelor combustibile , proces care in anumite conditii pot fi urmate de autoaprindera ( chimica sau biochimica) ;

arderea propriu - zisa , marcata de declansarea reactiilor in lant , cresterea cantitatii de caldura si autopropagarea flacarilor pe suprafata materialului combustibil .

incetarea arderii

La baza arderilor stau procese chimice si fizice specifice , dintre care cel mai important este reactia de oxidare .

Prin oxidare se intelege fenomen chimic de combinare a unor substante cu oxigen sau de cedare a oxigenului .

Oxidarile se pot clasifica , din punct de vedere al pompierilor , in oxidari lente sau rapide . In ambele puncte de oxidare se degaja anumite cantitati de caldura , clasificarea facandu-se tocmai in functie de marimea acestei valor

Intr-o oxidare lenta , cantitatea de caldura degajata este mica si este cedata treptat mediului inconjurator, astfel incat temperatura ramane practic constanta. Asa se esplica ruginirea fierului sau oxidarea altor metale, respiratia fiintelor sau oxidarea grasimilor, proteinelor si a hidratilor de carbon din alimente, care, desi reprezinta procese de oxidare, degaja lent cantitati de caldura ce nu pot fi identificate .

Oxidarile rapide sunt caracterizate printr-o degajare mare de caldura, care ridica temperatura mediului inconjurator, cum este cazul oxidarii carbonului sau a oxigenului :

C + O2 = CO2 + Q1

H2 + ½ O2 = H2O + Q2`

In care :

Q1 si Q2 – cantitatile de caldura ce se degaja la fiecare reactie .

Arderea sau combustia este deci o reactie de combinare a unui material cu oxigen, cu degajare de caldura , fenomen insotit, in general, de o emisie de flacari, de incandescenta si fum .

Deci arderea este posibila numai in conditiile existentei a trei factori :

prezente substantelor sau a materialelor combustibile;

prezenta substantelor care intretin arderea ( oxigen sau substante care pot ceda oxigenul ) ;

realizarea temperaturii de ardere.

Referat: Masinile de frezat prin copiere - prelucrarea suprafetelor profilate pe masini de frezat prin copiere Referat: Comportarea in timp a imbinarilor sudate la profile de aluminiu

Tot in realizarea unui incendiu este definit termenul de viteza de ardere – reprezinta inaintarea frontului de flacara intr-un amestec combustibil si este o caracteristica principala a substantei combustibilului .

Viteza de ardere depinde de :

temperatura la care are loc prima reactie;

compozitia chimica;

umiditatea substantei sau materialului combustibil;

curenti de aer ;

presiunea atmosferica ;

raportul dintre suprafata libera a combustibilului si volumul lui ;

2. Identificarea surselor de incendiu

Dezvoltarea unui incendiu este un fenomen aleatoriu (intamplator), o insumare de procese fizice si chimice, care se amplifica si devin tot mai complexe pe masura ce se inainteaza in timp, astfel incat nu este posibila descrierea lui prin scheme simple. Studierea aprofundata a fenomenelor de ardere reprezinta o prima etapa in descifrarea

mecanismelor de aparitie si dezvoltare a incendiulu

In prezent, termenul de ardere sau combustie este reglementat prin STAS 11097/1–87 unde a fost definit prin „reactia unui material cu oxigenul, cu degajare de caldura, fenomen insotit, in general, de emisie de flaclara si/sau incandescenta si/sau emisie de fum“. Arderea este deci posibila numai in conditiile existentei a trei factori:

– prezenta combustibilului, material susceptibil sa treaca in stare de combustie in prezenta focului sau a temperaturilor inalte;

– prezenta comburantului – substanta care intretine arderea (oxigenul din aer sau substante care pot ceda oxigen);

amorsarea reactiei – prin realizarea energiei de aprindere sau prin sursa de foc.

Arderea are loc aproape intodeauna in faza gazoasa, amestecul aer – gaz combustibil in reactie, cu emisie de lumina, constituind o flacara. Combustia fara flacara a materialelor ce raman in stare solida in timpul reactiei, chiar daca produsul arderii este partial sau total un gaz defineste o ardere mocnita. In urma arderii rezulta produse de arde-re (gaze de ardere si, in cazul arderii corpurilor solide, resturi minerale – cenusa) precum si o mare cantitate de caldura disipata in mediul incorjurator.

Daca arderea nu este completa rezulta fumul, un ansamblu vizibil de particule si/sau lichide in suspensie in aer. Culoarea fumului este un indiciu al materialelor aflate in combustie. In cursul arderii incomplete se formeaza, ca produs intermediar, oxidul de carbon – ce prezinta un pericol deosebit, provocand dese cazuri de asfixieri si intoxicati

Dupa viteza de reactie intre oxigen si combustibil, se pot deosebi arderi lente, nor-male (uniforme), rapide (explozii, deflagratii). Fenomenele ce se deruleaza in timpul unui incendiu sunt practic arderi normale, precedate de arderi lente.

Combustibilitatea reprezinta proprieta-tea unui material de a se aprinde si de a arde in prezenta aerului, contribuind la cresterea cantitatii de caldura dezvoltata de incendiu.

Materialele si elementele de constructie se clasifica din punct de vedere al combustibi-litatii in doua grupe:

– incombustibile – CO – cele care sub actiunea focului sau a temperaturilor inalte nu se aprind, nu ard mocnit si nu se carbonizeaza;

– combustibile – care, functie de pro-prietatea lor de a se aprinde usor sau greu si de capacitatea de a contribui la dezvoltarea incendiului se clasifica in 4 clase de combustibilitate:

C1 – practic neinflamabile;

C2 – dificil inflamabile;

C3 – mediu inflamabile;

C4 – usor inflamabile.

Materialele din grupele C1 – C2 sunt definite ca greu combustibile – arderea avand loc numai in cazul existentei unei surse exterioare de foc sau de temperaturi inalte.

Puterea calorifica reprezinta o caracte-ristica esentiala a substantelor combustibile, indiferent de starea de agregare.

Puterea calorifica reprezinta cadura degajata prin arderea completa a unei cantitati unitare de combustibil (1 kg pentru combus-tibili solizi si lichizi sau 1 m3N in cazul celor gazosi). Puterea calorifica a unui combustibil se exprima in J/kg sau in J/m3N.

Gazele arse nu se acumuleaza decat rareori intr-o incinta, degajandu-se spre exterior, iar vaporii de apa nu condenseaza decat departe de focar.

3. Substante combustibile lichide

In afara de uncle cazuri rare (dispersia unor lichide pe un corp poros, uleiuri vegetale oxidate), lichidele nu ard niciodata in aceasta stare. Ele se vaporizeaza si ard in stare gazoasa (de vapori), adica cu flacara.

Viteza de ardere in cazul lichidelor depinde esential de suprafata libera a acestora in stare linistita. Viteza de ardere este influentata, in mare masura, de viteza de evaporare, care depinde de presiunea de vapori, de viteza de reinnoire a atmosferei deasupra suprafetei libere a lichidului (curenti de aer) si de cantitatea de caldura transmisa de flacara.

Comportarea la incendii a lichidelor este caracterizata de proprietati specifice.

Punctul (temperatura) de inflamabilitate se defineste ca temperatura minima, la presiune atmosferica normala, la care vaporii degajati de un lichid combustibil formeaza cu aerul, deasupra suprafetei sale, un amestec de o anumita concentratie, ce se aprinde la contactul cu o sursa de aprindere (flacara, scanteie, corp incandescent s.a).

Prin aceasta inflamare se consuma prima cantitate de vapori formata. Pentru ca inflamarea sa poata trece in ardere stabila, este nevoie ca temperatura stratului superior al lichidului sa depaseasca punctul de inflamabilitate. Deci lichidul trebuie incalzit in continuare pentru a putea degaja

cantitatea de vapori necesara arderi Prin urmare, la temperatura de inflamare un lichid nu arde spontan, ci doar poate fi aprins cu o sursa de caldura (de exemplu: punctul de inflamabilitate al benzinci este de circa 400OC, dar benzina nu se aprinde spontan (autoaprinde) la aceasta temperatura).

Punctul (temperatura) de aprindere reprezinta temperatura la care un lichid, dupa ce s-au aprins vaporii, intretine arderea dato-rita evaporarii ulterioare. Este o caracteristica esentiala pentru incendi

Este temperatura minima pe care trebuie sa o aiba o sursa de foc (scanteie, chibrit s.a.) pentru a initia aprinderea lichidulu In aceasta operatiune este suficient ca zone chiar relativ mici din suprafata substantei sa ajunga local la temperatura de aprindere. Daca restul cantitatii este la un nivel termic peste temperatura de inflamabilitate are loc initierea arderi

Temperatura de inflamabilitate este direct proportionala cu temperatura de fierbere si invers proportionala cu presiunea de vapori a lichidulu Desi are valori sub punctul de aprindere, pentru siguranta tehnica – punctul de inflamabilitate se ia in considerare la proiectarea instalatiilor si depozitelor de lichide combustibile si determina clasificarea lichidelor combustibile in mai multe grupe din punct de vedere al pericolului si sigurantei in exploatare.

Temperatura de inflamabilitate influen-teaza viteza de ardere a lichidelor. Cu cat este mai scazuta, cu atat viteza de ardere este mai mare.

Nici temperatura de inflamabilitate, nici cea de aprindere nu sunt constante fizice, valorile lor difera dupa metoda si aparatura de determinare utilizata.

Temperatura de autoaprindere (mai corect, de aprindere spontana) reprezinta tempe-ratura pana la care este necesar a fi incalzit un lichid combustibil pentru a se produce aprinderea amestecului vapori – aer, fara a veni in contact direct cu o sursa de aprindere.

In prezenta unor substante, cum ar fi sulfura de fier, autoaprinderea poate avea loc la

temperaturi mai joase.

Energia minima de aprindere si limitele de ardere pentru vaporii combustibili au acelasi rol in aprindere si incendiu ca in cazul gazelor.

Comportarea in caz de incendiu

Evaluarea reala a pericolului in cazul producerii unui incendiu

Cel mai important lucru in cazul produ-cerii unui incendiu il reprezinta pastrarea calmulu

Printre pericolele pe care le pune in fata omului un incendiu, amintim:

– panica;

– fumul si gazele toxice;

– temperatura;

– pericolul aparitiei unor explozi

Desigur, exista multi alti factori care pericliteaza viata oamenilor surprinsi de incendiu, dar acestia sunt cei mai important Pentru a scapa cu viata si mai ales, fara raniri, este important sa facem evaluarea reala a pericolului in cazul producerii unui incendiu.

Panica, frecventa in cazul incendiilor, ne face sa nu mai gandim coerent, sa ne speriem si sa nu mai judecam desfasurarea ulterioara a actiunilor noastre.

Fumul si gazele toxice, care apar in orice incendiu, pun in mod dramatic in pericol viata ocupantilor cladirii cuprinse de foc. Pentru a ne proteja de efectele nocive ale acestor agenti, trebuie ca pana cand vom putea respira aer curat, sa ne protejam caile respiratorii cu ceea ce avem la indemana: o batista, un fular, un prosop, orice poate fi pus la gura si nas si respirat prin el. Este bine de stiut ca deplasarea trebuie facuta pe langa pereti, care reprezinta un punct de reper si pe cat posibil la nivelul solului, deoarece fumul si gazele toxice au tendinta de a se ridica spre partea superioara a constructie

Temperatura degajata de incendiu poate produce arsuri de diferite grade, care sunt  dureroase si de multe ori pot produce moartea.

Pericolul aparitiei unor explozii, este dat de existenta in locuinta a materialelor ce pot produce explozii: butelii de aragaz, lichide combustibile etc.

Anuntarea incendiului la pompieri

Este bine sa stim ca un incendiu poate fi stins cu atat mai repede si mai usor cu cat este anuntat din timp la pompier De aceea, imediat ce am observat un incendiu trebuie sa telefonam la numarul de telefon 112, care este un numar unic de apel urgente in toata tara.

Daca anuntati un incendiu la pompieri, e bine sa o faceti astfel:

vorbiti calm si spuneti denumirea obiectivului incendiat (ce arde);

locul izbucnirii incendiului (parter, etaj, acoperis);

ce arde (materialele incendiate);

adresa exacta – localitatea, strada, numarul, blocul, strada, etajul, apartamentul si un punct

de reper mai cunoscut (biserica, cinematograf, piata etc.);

cine anunta incendiul si numarul telefonulu

5. Stingerea incendiilor

Procesul de ardere este posibil numai daca:

– exista substante sau materiale combustibile;

– exista substante care intretin arderea (oxigen sau substante care cedeaza oxigen);

– se ajunge la temperatura de aprindere.

Procesul de ardere poate fi intrerupt prin diferite procedee. Prin procedeu de intrerupere a procesului de ardere se intelege un proces fizic sau chimic aplicat printr-o serie de actiuni succesive, care urmeaza sa se finalizeze prin incetarea arderi

Procedeele de intrerupere a procesului de ardere:

Racirea zonei de ardere;

Izolarea materialelor si substantelor combustibile de aerul atmosferic;

Reducerea continutului minim de oxigen;

Introducerea de inhibitori in spatiile in care se produc reactii de ardere;

Folosirea substantelor explozive;

Reducerea temperaturii substantelor aprinse prin amestecarea maselor de lichid aprins;

Indepartarea substantelor combustibile din zona de ardere;

6. Substante de stingere

Apa este cel mai vechi agent de stingere. Se gaseste in cantitati considerabile, este ieftina si relativ usor de procurat, si are o mare putere de racire.

Efectul de stingere a incendiilor cu apa se realizeaza prin:

– racirea materialului care arde;

– izolarea suprafetei incendiate de oxigenul din aer;

– actiunea mecanica, in special cand apa se foloseste sub forma de jet compact.

Efectul principal al apei la stingerea incendiilor il constituie racirea materialului care arde. Apa care vine in contact cu materialul aprins absoarbe caldura, o transforma in vapori si prin saturarea spatiului inconjurator limiteaza accesul aerului spre focarul incendiulu Capacitatea de patrundere a apei in focarul incendiului depinde de dimensiunile picaturilor, de presiunea dinamica a jetului, de miscarea curentilor de aer si a produselor de ardere, de viteza de miscare a picaturilor, de gradul de evaporare a apei, de capacitatea apei de a prelua caldura de la suprafata substantei care arde si de proprietatile materialelor combustibile aprinse.

Apa poate fi folosita la stingerea incendiilor de materiale solide, de lichide combustibile miscibile cu apa, si la alte materiale, cand se afla sub forma pulverizata sau abur. Daca apa nu poate stinge complet un incendiu, se foloseste adesea impreuna cu alte substante stingatoare (pulberi stingatoare etc.).

Apa se refuleaza asupra zonelor de ardere sub forma de jet compact si jet pulverizat (ceata sau ploaie), solutii de apa neumectate si solutii ale substantelor apoase ale sarurilor.

Apa pulverizata se mai foloseste si la:

– dispersarea in atmosfera a gazelor si vaporilor combustibili grei;

– precipitarea fumului rezultat din arderea substantelor incendiate;

– protectia personalului care actioneaza la incendiu, in zone cu temperaturi mari;

– racirea elementelor de constructie si a celor metalice.

Apa imbunatatita chimic este recoman-dabil a se folosi la stingerea incendiilor de materiale bogate in celuloza, cum este lemnul, textilele, bumbacul, hartia etc.

Spuma chimica este formata dintr-o masa de bule de dimensiuni reduse, fiecare bula fiind invelita intr-o membrana lichida umpluta cu dioxid de carbon, care se formeaza pe cale chimica in urma reactei dintre substantele care genereaza spuma (substanta acida si substanta bazica). Substanta acida este formata, de regula, din sulfat de aluminiu sau acid sulfuric de o anumita concentratie, iar cea bazica din bicarbonat de sodiu sau potasiu.

Spuma fizica sau mecanica se obtine prin dispersarea aerului in solutii din spumanti in apa, si ale caror concentratii de natura chimica sunt determinate de caracteristicile lor fizico-chimice. Aceste spume sunt formate din bule, al caror invelis constituie molecule de spumant umplute cu aer. Spumele fizice sau spumele mecanice sunt mai persistente, necorozive. Ca spumant se foloseste spumogenul lichid sau spumogenul praf. Cel mai bun spumogen se obtine din proteine (faina de copite si coarne).

Spumele mecanice si chimice se folosesc la stingerea substantelor lichide aprinse, care nu distrug invelisul de lichid al bulelor spumei, precum si a substantelor solide, care nu reactioneaza cu solutiile apoase ale sarurilor, ca si de gaze in regim redus de presiune.

Spuma se mai poate folosi la protectia materialelor si elementelor de constructie, impotriva caldurii radiate.

Apa usoara se obtine dintr-un spumant fluorurat. Se refuleaza asupra lichidelor nemiscibile cu apa, formand la suprafata acestora o pelicula care impiedica evaporarea lor; volatilitatea lichidului aprins scade pana la valori ce reduc aproape total intensitatea arderi Apa usoara cu coeficient redus de infoiere se poate folosi si la stingerea incendiilor de aeroportur

Componentul de baza al unor pulberi stingatoare este bicarbonatul de sodiu. In afara pulberii pe baza de bicarbonat de sodiu se mai fabrica pulberi pe baza de bicarbonat de potasiu, sulfat de amoniu, carbonat de sodiu, uree si din diferiti compusi ai borulu

Pulberea stingatoare „Florex“ se foloseste la stingerea incendiilor de: combustibili petrolieri lichizi (benzine, petrol lampant, motorina, combustibil de calorifer, pacura, uleiuri etc.); lichide organice utilizate ca solventi in industria de lacuri si vopsele (benzen, toluen, solvent nafta etc.); produse polare (metanol, acetona, butanol, acetati de etil, metil, butil etc.). Se mai poate folosi si la stingerea incendiilor de gaze combustibile (metan, propan, butan, gaze de sonda, acetilena, gaz de cocserie, de cracare etc.)

Florexul nu se utilizeaza la stingerea incendiilor de sulfuri de carbon, pentasulfura de fosfor, metale piroforice si substante reductoare.

Dioxidul de carbon, gaz inodor si incolor, introdus in incaperea in care a izbucnit incendiul inlatura aerul, micsoreaza viteza de ardere, viteza de degajare a caldurii si scade temperatura de ardere si in final procesul de oxidare se intrerupe. CO2 actioneaza asupra focarului si prin efectul de innabusire si racire.

Azotul, gaz fara culoare si miros, mai usor ca aerul, se foloseste la stingerea incendiilor izbucnite in instalatii tehnologice, fiind refulat din instalatii fixe speciale de stins incendi

Aburul ca agent de stingere este folosit in industria chimica, petrochimica, de lacuri si vopsele, in camere de uscare, in statii de pompe si la unele instalatii tehnologice.

Efectul de stingere al aburului se bazeaza mai ales pe diluarea concentratiei de oxigen, pana la limita la care continuarea arderii devine imposibila.

Aburul ca substanta de stingere se foloseste in instalatii fixe, semifixe, in special acolo unde exista permanent o instalatie tehnologica de abur.

Apa fin pulverizata ca substanta de stingere prin reducerea continutului de oxigen, trebuie sa aiba particulele pana la 100m, obtinute prin pulverizarea apei sub inalta presiune sau prin utilizarea unor tevi pulverizatoare speciale. Efectul de stingere depinde de uniformitatea aparitiei picaturilor in flux si de densitatea jetului de apa.