PREVENIREA SI STINGEREA INCENDIILOR
Introducere
Prevenirea si stingerea incendiilor cuprinde ponderea principala a actiunilor circumscrise domeniului apararii impotriva incendiilor, precum si scopurile acestuia.
Actiunile de prevenire si cele de stingere sunt complementare si indispensabile indepliniri 222e43c i scopurilor si obiectivelor. Adesea actiunile se intrepatrund.
Pentru eficientizarea acestor actiuni este necesara stapanirea fenomenologiei focului si a teoriei incendiului.
Concepte cheie: prevenirea incendiilor; stingerea incendiilor; incendiu si cauza de incendiu; aprindere; ardere si intreruperea procesului de ardere; periculozitatea materialelor.
REZUMAT
1. Notiuni despre aprinderea si arderea materialelor
1.1. Arderea si principiile ei
Dezvoltarea unui incendiu este un fenomen aleatoriu, o insumare de procese fizice si chimice, care se amplifica si devin tot mai complexe pe masura ce se inainteaza, astfel incat nu este posibila descrierea lui prin scheme simple.
In descifrarea proceselor de aparitie si dezvoltare a incendiilor, studierea aprofundata a fenomenelor de ardere necesita abordari diferite fata de cele clasice, din instalatiile tehnice.
Arderea, ca fenomen fizic asociat unui incendiu, este definita, conform SR-ISO 8421/1 drept ,,reactia exoterma a unei substante combustibile cu un comburant, insotita, in general, de emisie de flacari si/sau incandescenta si/sau emisie de fum”.
Procesele de ardere, ca toate procesele chimice, pot fi interpretate din punct de vedere termodinamic prin prisma teoriei cinetice a gazelor, evidentiind rolul moleculelor activate in producerea reactiei chimice.
In studiul teoretic al incendiilor, se considera urmatoarele principii ale arderii:
procesul de ardere este posibil numai daca se intrunesc simultan, in timp si spatiu, urmatoarele conditii:
- existenta materialului combustibil;
- prezenta substantelor care intretin arderea(oxigenul din aer
sau substantele care pot ceda oxigen);
sursa de aprindere cu energie capabila sa realizeze temperatura de aprindere;
materialele combustibile trebuie sa fie incalzite pana la temperatura de aprindere (sau aprindere spontana), pentru ca sa arda sau sa sustina propagarea flacarii;
arderea ulterioara a combustibilului este determinata de caldura disipata de flacara catre procesul de piroliza sau vaporizarea combustibilului;
arderea va continua pana cand:
materialul combustibil este consumat;
concentratia comburantului devine mai mica decat minimul
necesar pentru a sustine arderea;
- pierderile de caldura sunt atat de mari incat nu se mai asigura caldura necesara pentru piroliza in continuare a materialului combustibil;
- flacarile sunt inhibate chimic sau suficient racite pentru a
impiedica desfasurarea reactiilor in continuare
arderea are loc aproape intotdeauna 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 ardere (gaze de ardere si, in cazul arderii corpurilor solide, resturi minerale - cenusa), precum si o mare cantitate de caldura disipata in mediul inconjurator. 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 intoxicatii.
Dupa viteza de reactie, intre oxigen si combustibil se pot deosebi: arderi lente, normale (uniforme), rapide (explozii, deflagratii).
Fenomenele ce se deruleaza in timpul unui incendiu sunt practic arderi normale, precedate de arderi lente.
1.2 Arderea substantelor si materialelor combustibile
1.2.1.Arderea substantelor combustibile gazoase
Unele substante gazoase sunt combustibile la temperatura normala: hidrogenul, oxidul de carbon, hidrocarburile cu mai mult de patru atomi de carbon (butan, propan sa.), precum si cateva amestecuri gazoase complexe cum sunt gazul natural (al carui principal constituent aste metanul), gazul de sonda, gazul de fermentatie s.a.
Arderea gazelor are loc cu flacara, intr-o cantitate de aer specifica fiecarei substante gazoase. In cazul gazelor combustibile lichefiate, viteza de vaporizare creste in functie de suprafata de contact cu aerul si temperatura mediului si scade in functie de nivelul umiditatii si de gradul de inertizare.
Viteza de ardere in cazul gazelor se defineste prin cantitatea de gaze ce arde in unitatea de timp fara a tine seama de factorul suprafata (esential in cazul lichidelor).
Factorii care influenteaza viteza de ardere sunt, in primul rand, natura gazelor, concentratia amestecului de gaze si aer si marimea particulelor si, intr-o mai mica masura, presiunea si temperatura, precum si unele adaosuri care maresc, scad sau anihileaza propagarea flacarii.
Comportarea la incendii a substantelor combustibile gazoase este caracterizata in principal de limitele de ardere. Concentratia minima a gazelor in aer la care se produce arderea constituie limita inferioara, iar concentratia minima a oxigenului, respectiv concentratia maxima a gazelor combustibile la care arderea nu mai este posibila, limita superioara de ardere.
Fig. 1 Schema generala a procesului de ardere
Sub limita inferioara, amestecul gazos nu poate sa arda fiind prea sarac in molecule reactante. Energia rezultata din arderea unei particule se disperseaza inainte de a putea activa o alta particula de substanta combustibila pentru propagarea arderii. Peste limita superioara, arderea nu poate avea loc datorita lipsei oxigenului necesar. Oxigenul disponibil se consuma in cursul arderii unei particule, nemaifiind timp suficient pentru intretinerea arderii particulei celei mai apropiate.
Cresterea temperaturii are efect de largire a limitelor de ardere, iar adaosul de gaze sau vapori incombustibili efect contrar.
Limitele de ardere includ limitele de explozie si detonatie. In multe cazuri, limitele de ardere si limitele de explozie sunt aproape identice, dar la inceput orice amestec gazos arde cu flacara stabila, dupa care, in anumite conditii, au loc reactii explozive.
Pericolul cel mare pentru initierea unor aprinderi explozive il reprezinta gazele cu limite de arderi largi(de exemplu, acetilena: circa 4 - 80%).
1.2.2.Arderea substantelor combustibile lichide
In afara de unele 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 flacari.
1.2.3.Arderea substantelor combustibile solide
Spre deosebire de gaze si lichide, unde arderea are loc intotdeauna sub forma de flacara, in cazul solidelor putem deosebi:
solide care ard cu flacara: fie ca se transforma in vapori fara descompunere - direct prin sublimare (exemplu: camfor, methenamina), fie prin topire, urmata de vaporizare (exemplu: parafine). Arderea, in aceste cazuri, este foarte asemanatoare cu cea a lichidelor, avand loc in intregime in faza gazoasa;
corpuri solide care ard in stare solida (ardere mocnita). In aceasta categorie pot fi incluse solide care contin carbon (carbune energetic, grafit, carbune din lemn etc), materiale poroase (bumbac), materiale pulverulente. Arderea mocnita este, la inceput, o ardere lenta, cantitatea de caldura degajata fiind abia perceptibila. Apoi ea creste proportional cu temperatura;
corpuri solide care prezinta simultan cele doua moduri de combustie. Faza de ardere este precedata de o descompunere a partilor inca neaprinse cu degajare de vapori sub influenta caldurii degajate de fractiunile arzand.
Viteza de ardere a solidelor se defineste in raport cu masa: cantitatea de materiale combustibile arse pe unitatea de suprafata de ardere in unitatea de timp.
Viteza de ardere a unui material solid nu este o constanta, depinzand de numerosi factori: compozitia chimica si proprietatile materialelor combustibile, conditiile meteo (creste cu cresterea temperaturii si presiunii atmosferice), viteza vantului si a curentilor de aer (influenta favorabila), gradul de umiditate (scade la umiditate excesiva, deshidratarea in cazul lemnului duce la aprinderea spontana), aportul de aer proaspat in vecinatatea materialului (in spatii inchise viteze de ardere e mai mica), suprafata specifica - adica raportul dintre suprafata libera a materialului si volumul lui (cu cat acest raport este mai mare, cu atat aprinderea si arderea au loc mai rapid - cazul materialelor fibroase, faramitate sau maruntite, corpurile sub forma de fragmente masive ard cel mai lent).
Materialele pulverulente in suspensie in aer sub forma de nori, in contact cu o sursa de aprindere (flacara, scantei etc), in anumite concentratii, pot initia arderi explozive. Din acest punct de vedere prezinta interes limita inferioara de ardere a pulberii respective, prezentand risc de aprindere si explozie in special pulberile la care aceasta limita este mai mica de 65 g/m3. Limita superioara de ardere (explozie) nu se determina, fiind, practic, de neatins datorita valorii mari
1.3. Aprinderea substantelor si materialelor.
1.3.1.Aprinderea unui amestec combustibil gazos
Aprinderea unui amestec combustibil gazos reprezinta aducerea la o anumita temperatura - temperatura de aprindere, intr-un anumit punct, unde are loc initierea arderii, dupa care, indepartand sursa de aprindere, combustia continua pana cand tot amestecul a ars. Pentru sisteme reale (neadiabatice) temperatura de aprindere poate fi definita drept cea mai scazuta temperatura la care viteza pierderii de caldura din sistem este depasita de viteza de generare a caldurii prin reactie chimica. Amestecul de combustibil este aprins intr-un punct sau zona a sa cu ajutorul unor surse de aprindere, de temperaturi sau energie inalte (flacara, scanteie, corp supraincalzit s.a.), iar aprinderea intregului volum se face cu viteza de propagare a frontului de flacara. Sursa de aprindere trebuie sa aiba o energie minima de aprindere, astfel incat fluxul de caldura produs prin reactiile de ardere sa acopere cantitatea de caldura transferata catre straturile vecine prin aducerea acestora la temperatura de aprindere.
Aprinderea gazelor este caracterizata de urmatorii parametri:
Temperatura de aprindere spontana (autoaprindere) este definita ca temperatura minima pana la care este necesar sa se incalzeasca o substanta gazoasa combustibila, fara a veni in contact direct cu o sursa de aprindere, pentru a se produce aprinderea si a arde in continuare, fara incalzire ulterioara. Amestecurile gazoase combustibile pot fi aprinse in acest mod, de regula, prin incalzire adiabatica.
Temperatura de aprindere reprezinta temperatura minima la care o substanta gazoasa combustibila, aflata in prezenta aerului sau oxigenului, trebuie incalzita pentru a se aprinde - in contact cu o sursa de initiere (de tip scanteie electrica, suprafata calda s.a.) si a arde in continuare, dupa indepartarea sursei, de la sine, fara aport de energie din exterior.
Atat temperatura de aprindere spontana, cat mai ales temperatura de aprindere nu sunt constante fizice, ci marimi complexe a caror valori se schimba in functie de conditiile exterioare (compozitie, temperatura, presiune, sursa de aprindere) si de metoda de determinare utilizata.
Energia minima de aprindere este definita ca marimea minima a energiei unei scantei electrice sau mecanice, suficienta pentru aprinderea unui amestec de gaz - aer la o anumita concentratie.
Energia minima de aprindere nu este o constanta, ci variaza in functie atat de parametrii amestecului gazos (compozitie, presiune, temperatura etc), cat si de aparatul cu care se face determinarea.
Timpul de aprindere este un parametru important in evaluarea incendiilor. El poate fi determinat fie analitic prin calcule laborioase, fie experimental.
1.3.2.Aprinderea corpurilor solide si lichide
Aprinderea este in aceste cazuri un fenomen mai complex, intrucat sursa de aprindere nu mai este in interiorul masei de substanta, ci este exterioara corpului. Ca urmare intervin pierderile de caldura prin conductie, convectie si radiatie, ceea ce impune o energie de aprindere mult mai mare. In cazul lichidelor, are loc aprinderea vaporilor care se degaja la incalzirea lichidului.
Aprinderea depinde de proprietatile specifice ale corpurilor, si se caracterizeaza prin urmatorii parametri:
Temperatura de inflamabilitate (flash-point) se defineste ca temperatura minima, la presiunea 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.).
La temperatura de inflamare un lichid nu arde, ci doar poate fi aprins cu o
sursa de caldura (de exemplu: temperatura de inflamabilitate al benzinei este
de circa
Temperatura de aprindere reprezinta temperatura la care un lichid, dupa ce s-au aprins vaporii, intretine arderea datorita evaporarii ulterioare. Este o caracteristica esentiala pentru incendii.
Este temperatura minima pe care trebuie s-o aiba o sursa de foc (scanteie, chibrit s.a.) pentru a initia aprinderea lichidului. 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 arderii.
Temperatura de inflamabilitate este direct proportionala cu temperatura de fierbere si invers proportionala cu presiunea de vapori a lichidului.
Temperatura de inflamabilitate influenteaza 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 aprindere spontana reprezinta temperatura 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; aprinderea spontana 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.
In functie de modul in care se realizeaza incalzirea corpului pana la temperatura de aprindere se deosebesc:
aprindere normala - cand incalzirea are loc de la un flux exterior de caldura, constant sau variabil;
aprindere pilot - cand pe langa campul radiant exista o sursa de flacara in apropierea corpului;
- aprindere spontana (autoaprindere) cand corpul se autoincalzeste fara aport de caldura din exterior, caldura necesara rezultand din reactiile chimice sau biologice care se produc in insasi masa substantei respective.
Comportarea la incendiu a substantelor combustibile solide este caracterizata, in primul rand, de temperaturile de aprindere si de aprindere spontana (autoaprindere).
Sursa de aprindere (flacara, obiect incandescent, scanteie etc), cu temperatura mai mare decat temperatura de aprindere a solidului respectiv, va initia un proces de ardere ce se poate transforma in incendiu.
In cazul solidelor, temperatura de aprindere spontana joaca un rol foarte important in propagarea incendiului.
2. Periculozitatea materialelor si substantelor
Conform art. 6.2.19 din Normativul de siguranta la foc a
constructiilor P118 materialele si substantele depozitate se clasifica in cinci
clase de periculozitate notate de
P.1. Fara periculozitate
Materiale incombustibile care nu pot da nastere la reactii periculoase; fara ambalaje (in vrac) sau in ambalaje incombustibile: Exemple: minereuri, ciment, beton, fructe, legume, conserve in cutii metalice sau borcane s.a.;
P.2. Cu periculozitate redusa
A. Materiale din clasa P.1., in ambalaje cu combustibilitate redusa: Exemple: minereuri in saci combustibili; piese metalice pe palete de lemn; lichide incombustibile sau conserve in ambalaje incombustibile in navete sau ladite combustibile s.a.;
B. Materiale care se aprind greu, au o viteza redusa de ardere si nu au o putere calorifica mare. Exemple: aparate electrice; obiecte executate din bachelita si rasini fenolice; melamina; piei brute; baloti de lana; produse de panificatie s.a;
C. Lichide combustibile inerte, in ambalaje combustibile. Exemple: lapte; apa minerala in butelii de plastic s.a.
P.3. Cu periculozitate medie
A. Materiale din clasele P.1 si P.2 ambalate in cutii de carton;
B. Materiale cu combustibilitate medie (care nu se incadreaza in clasele P.4 si P.5 si cu putere calorifica cel mult 27,3 J/kg, in orice fel de ambalaje, cu exceptia celor din materiale plastice spongioase. Exemple: mobila si obiecte masive din lemn; fibre animale (lana, matase naturala, par etc.) si fibre artificiale cu combustibilitate redusa (poliamidice, poliesterice, poliacrilice si polivinilice) inclusiv tesaturi si confectii realizate din aceste fibre; articole din piele; carti, papetarie; negru de fum, amidon; tutun, ceai s.a.;
C. Lichide
combustibile cu temperatura de inflamabilitate mai mare de
P.4. Cu periculozitate mare
A. Materiale si produse din clasele P.1 - P.3, in ambalaje din materiale plastice spongioase;
B. Materiale combustibile cu viteza mare de ardere sau cu o putere calorifica mai mare de 27,3 J/kg, indiferent de forma de ambalare. Exemple: lemn in forma de tocatura sau talas; fibre vegetale (in, bumbac s.a.); fibre artificiale; confectii din asemenea fibre; vata; paie; zegras; carton; hartie; cauciuc;
C. Materiale si produse incombustibile care pot suferi deteriorari importante in urma actiunii temperaturilor inalte, a apei sau a gazelor corozive, indiferent de natura ambalajelor. Exemple: aparatura electrica si electronica avand relee si contacte sensibile necapsulate; tuburi electronice; utilaje si aparate de inalta precizie; bijuterii; medicamente si produse cosmetice;
D. Materiale si produse care sub efectul temperaturii degaja cantitati importante de gaze corozive, indiferent de natura ambalajelor. Exemple: policlorura de vinii; teflon si rasini epoxidice; acid clorhidric; clorura de var; s.a.;
E. Lichide combustibile din clasa P.3.C, in ambalaje combustibile. Exemple: lichide ambalate in bidoane de carton sau materiale plastice;
F. Lichide
combustibile cu temperaturi de inflamabilitate intre 50 si
P.5. Cu periculozitate deosebit de mare
A. Materiale instabile care se pot descompune exploziv la temperatura naturala; materiale care pot exploda sub efectul incalzirii, frecarii, loviturii sau al socurilor de detonatie; obiecte pirotehnice, indiferent de modul de ambalare. Exemple; acid acrilic; acid percloric anhidru; apa oxigenata concentrata; clorat de amoniu; acetilena; azotat de amoniu sau potasiu; nitroceluloza uscata; peroxizi; chibrituri de fosfor alb; munitie exploziva sau incendiara; s.a.;
B. Materiale care la contactul cu alte materiale pot da nastere la reactii explozive sau se pot aprinde, indiferent de modul de ambalare. Exemple: acetona; acid acetic; acid fluorhidric; etilenamina; peroxizi de potasiu sau sodiu; s.a.;
C. Materiale susceptibile sa se aprinda spontan (autoaprinda), indiferent de modul de ambalare. Exemple: carton asfaltat in rulouri; deseuri de cauciuc; lucerna; mangal, seminte oleaginoase s.a.
D. Substante oxidante capabile sa initieze aprinderea materialelor combustibile la contactul cu acestea, indiferent de modul de ambalare. Exemple: acid azotic; clorhidric; sulfuric; brom; clor; erbicide; azotat de potasiu s.a.;
E. Materiale care sub efectul caldurii degaja cantitati mari de gaze combustibile sau toxice, indiferent de modul de ambalare. Exemple: acrilonitril; alcaloizi; amine; acetona; cloroform; clorura de metil; fosfor; acetat de plumb s.a.;
F. Materiale care in contact cu apa se aprind, degaja temperaturi capabile sa aprinda materiale combustibile din vecinatate sau degaja gaze combustibile, indiferent de modul de ambalare. Exemple: amestecuri aluminotermice; bariu; calciu; carbura de calciu (carbid); hidroxid de calciu (var nestins); hidrura de aluminiu, calciu; magneziu metalic; potasiu metalic; sodiu metalic; titan; uraniu; zinc pulverulent s.a.;
G. Recipiente cu gaze comprimate, indiferent de modul de ambalare. Exemple: recipiente fixe sau transportabile, de tip spray s.a.;
H. Substante sau materiale solide cu o putere calorifica mai mare de 33,6
MJ/kg sau caracterizate printr-o ardere deosebit de intensa; lichide combustibile
cu temperatura de inflamabilitate mai mica de
3. Producerea si evolutia incendiilor
3.1. Notiunea de incendiu
Notiunea de ,,incendiu” are potrivit art. 1 al.(2) lit.,,c” din Legea nr. 307/2006, urmatorul inteles ,,ardere autointretinuta, care se desfasoara fara control in timp si spatiu, care produce pierderi de vieti omenesti si/sau pagube materiale si care necesita o interventie organizata in scopul intreruperii procesului de ardere”.
Incendiul este un proces complex de ardere, cu evolutie nedeterminata, incluzand si alte fenomene de natura fizica si chimica (transfer de caldura, formarea flacarilor, schimbul de gaze cu mediul inconjurator, transformari structurale produse in materialele de constructie si elementele de rezistenta etc).
Agentii termici, chimici, electromagnetici ori biologici rezultati in urma incendiului actioneaza asupra constructiilor, instalatiilor si utilizatorilor putand produce multiple efecte negative (deformatii, reducerea rezistentei, instabilitate, prabusire, respectiv arsuri, intoxicatii, traumatisme, panica s.a.).
Pentru definirea notiunii de incendiu sunt necesare urmatoarele elemente care interactioneaza intre ele:
existenta substantelor si/sau materialelor combustibile si actiunea unei surse de aprindere;
initierea si dezvoltarea necontrolata in spatiu si in timp a procesului de ardere;
- necesitatea unei interventii organizate in scopul intreruperii si lichidarii procesului de ardere;
- producerea in urma arderii, de pierderi de vieti, de materiale sau de alta natura.
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.
3.2. Cauzele incendiilor
Prin cauza de incendiu, conform art. 1 al.(2) lit.,,d” din Legea nr. 307/2006, se intelege ,,suma factorilor care concura la initierea incendiului, care consta, de regula, in sursa de aprindere, mijlocul care a produs aprinderea, primul material care s-a aprins, precum si imprejurarile determinante care au dus la izbucnirea acestuia”.
Pompierii romani utilizeaza pentru completarea rapoartelor de interventie si analiza statistica 14 tipuri de surse de aprindere arc sau scanteie electrica, efectul termic al curentului electric, scurtcircuit electric, electricitate statica, flacara deschisa, flacara inchisa, efect termic (caldura prin contact sau radiatie), frecare, scantei mecanice, jar sau scantei (inclusiv tigara), autoaprindere, reactie chimica, explozie, substante incendiare, trasnet, alte surse (radiatie solara, energie nucleara, caderea unor corpuri din atmosfera etc).
Mijloacele care produc surse de aprindere pot fi:
electrice: aparate electrocasnice, mijloace de iluminat electric, aparate de intrerupere si control, conductori si alte echipamente;
sisteme care produc electricitate statica: depozitare, vehiculare si transport lichide sau pulberi combustibile, curele de transmitere a miscarii, spalarea in lichide combustibile, echipamente, unelte si scule care se incarca electrostatic;
mijloace cu flacara deschisa: brichete, chibrituri, lampi, spirtiere, lumanari, torte, faclii;
foc in aer liber;
tigara;
aparate de incalzit: cazane, cuptoare, aparate de gatit, sobe, uscatoare, dispozitive pentru sudura, taiere sau lipire cu gaze ori lichide combustibile;
utilaje si sisteme de actionare: motoare, locomotive, masini;
metale (materiale) care ard sau care produc scurgeri topite;
conducte (canale) pentru agenti termici, ventilare sau produse de ardere: burlane si cosuri de fum, conducte de incalzire sau tehnologice cu abur sau alte fluide calde;
produse ce se pot aprinde spontan;
produse si substante care pot produce explozii;
trasnet;
corpuri supraincalzite de soare;
reactoare sau arme nucleare.
Gama materialelor si substantelor care se aprind primele sub actiunea surselor de aprindere este foarte larga; pot fi sub forma de gaze (vapori), lichide sau solide (inclusiv sub forma de pulberi).
Imprejurarile determinante care pot genera incendii:
instalatii electrice defecte;
echipamente electrice improvizate;
aparate electrice sub tensiune;
sisteme de incalzire defecte;
mijloace de incalzire improvizate;
mijloace de incalzire nesupravegheate;
cosuri, burlane de fum defecte sau necuratate;
cenusa, jar sau scantei de la sisteme de incalzire;
jocul copiilor cu focul;
fumatul;
focul deschis;
sudura;
aprinderea spontana (autoaprinderea) sau reactii chimice;
scantei mecanice, electrostatice sau de frecare;
scurgeri (scapari) de produse inflamabile;
defectiuni tehnice constructii montaj;
nereguli organizatorice;
defectiuni tehnice de exploatare;
explozie urmata de incendiu;
accident tehnic;
trasnet si alte fenomene naturale;
actiune intentionata (arson);
alte imprejurari;
nedeterminate.
Clasificarea incendiilor in raport cu cauzele care le-au produs se poate face in functie de elementele obligatorii mentionate.
In functie de sursele de aprindere se pot deosebi urmatoarele categorii:
Surse de aprindere cu flacara:
focuri in aer liber;
flacara (chibrit, lumanare);
flacari de la aparate termice;
Surse de aprindere de natura termica:
obiecte incandescente (tigara, topituri metalice, becuri si proiectoare electrice, jar, cenusa, zgura de la aparate de incalzit, particule incandescente de la sudura s.a.);
caldura degajata de aparate termice (casnice, industriale);
efectul termic al curentului electric;
cosuri defecte si necuratate (fisuri, scantei s.a.);
Surse de aprindere de natura electrica:
arcuri si scantei electrice;
- scurtcircuit (echipamente, cabluri s.a.);
electricitate statica;
Surse de aprindere spontana:
aprindere spontana de natura chimica (inclusiv reactii chimice exoterme);
aprindere spontana de natura fizico-chimica;
aprindere spontana de natura biologica;
Surse de aprindere de natura mecanica:
scantei mecanice;
frecare;
Surse de aprindere naturale:
caldura solara;
trasnet;
Surse de aprindere datorate explozivilor si materialelor incendiare;
Surse de aprindere indirecte (radiatia unui focar de incendiu, flacara unui amestec exploziv s.a.).
Incendiile ,,tip arson” generate de actiuni intentionate voluntare sau criminale, sunt o categorie aparte, datorita particularitatilor deosebite, desi sursele de aprindere utilizate de regula de incendiatori se regasesc in categoriile anterioare.
Explozia, ca fenomen tehnic distinct, trebuie tratata ca imprejurare declansatoare a incendiului si nu ca sursa de aprindere. Pe de o parte explozia, ca orice ardere, poate genera sau nu un incendiu. Pe de alta parte, sursele de initiere ale unei explozii nu sunt intotdeauna identice cu cele ale incendiului rezultat.
3.3. Fazele evolutiei incendiilor
Se poate considera ca in evolutia unui incendiu in interiorul unei incaperi intervin cinci faze:
Aparitia focarului initial Este faza in care, datorita unor imprejurari favorabile, sunt puse in contact materialul combustibil cu sursa de aprindere, a carei energie, acumulata in timpul perioadei de contact, duce la initierea incendiului.
Faza de ardere lenta Aceasta faza are o durata extrem de variata. Absenta in numeroase cazuri, ea poate dura cateva minute, ore si in unele situatii, chiar zile si saptamani (in cazul arderii mocnite). Durata acestei faze depinde de natura, cantitatea si modul de distributie a materialelor combustibile in incinta, de dimensiunile si amplasarea surselor de aprindere si de cantitatea de caldura transmisa de acestea, cu cat materialul combustibil se aprinde mai usor, cu atat caldura degajata este mai mare si propagarea are loc mai rapid.
Aria de combustie este limitata la zona focarului (incendiu local).
Temperatura creste relativ lent, fara a atinge valori importante. Arderea se propaga la materialele din vecinatatea sursei de initiere, care sunt termodegradate profund, dar nu distruse complet. Din descompunerea materialelor se degaja gaze care se acumuleaza in atmosfera ambianta si formeaza cu aerul un amestec combustibil, precum si gudroane, care contribuie la propagarea incendiului.
Faza de ardere activa sau de dezvoltare In aceasta faza, arderea se dezvolta si se propaga la toate obiectele invecinate cu focarul, avand aerul necesar inca in cantitate suficienta.
Datorita diferentei de densitate si curentilor de convectie, gazele calde mai usoare se acumuleaza sub tavan si ies din incinta pe la partea superioara a deschiderilor, fiind inlocuite de un curent de aer rece care patrunde prin partea inferioara.
Radiatia devine principalul factor al transferului de caldura, in principal prin stratul de gaze fierbinti si fum acumulat sub tavan, propagand incendiul, si, in zone mai indepartate de focar, prin incalzirea materialelor din aceste zone la temperatura de aprindere. Natura si finisajul peretilor joaca un rol esential datorita aportului suplimentar insemnat de radiatie termica (radiatie reciproca intre pereti).
• Faza de ardere generalizata Dupa producerea fenomenului de flash-over (sau, mult mai rar, backdraft) arderea se generalizeaza in intreaga incinta. Temperaturile se uniformizeaza spre valori maxime, transferul de caldura prin radiatie devenind net preponderent.
In cursul acestei faze, structurile de rezistenta sunt cele mai afectate de incendiu: se fisureaza si se disloca peretii, se largesc deschiderile s.a., avand ca urmare propagarea incendiului in incintele alaturate si apoi in intreaga cladire.
Regimul de ardere se stabilizeaza si este conditionat fie de suprafata materialelor combustibile, fie de dimensiunile deschiderilor, deci de regimul admisiei aerului.
• Faza de regresie. In cursul acestei faze, temperatura inceteaza sa mai creasca, apoi incepe sa scada datorita epuizarii combustibilului, dar scaderea nu este brusca, actionand in continuare distructiv asupra structurilor.
4. Actiuni pentru prevenirea incendiilor.
Prin ,,prevenirea incendiilor” potrivit art. 1 al.(2) lit.,,k” din Legea nr. 307/2006 privind apararea impotriva incendiilor se intelege ,,totalitatea actiunilor de impiedicare a initierii si propagarii incendiilor, de asigurare a conditiilor pentru salvarea persoanelor si de asigurare a securitatii echipelor de interventie”.
Impiedicarea initierii incendiilor se realizeaza direct, in esenta prin:
inlaturarea cauzelor potentiale de incendiu, actionand, dupa caz, asupra elementelor constitutive:
sursele de aprindere si mijloacele care le produc;
materialele si substantele combustibile;
imprejurarile determinante si/sau favorizante.
Supravegherea permanenta cu mijloace tehnice sau cu resurse umane.
Tintele principale sunt:
sursele de aprindere cu energie ridicata (mare),
mijloacele neconforme (defecte, uzate, improvizate etc.) generatoare de surse de aprindere;
existenta unor imprejurari care exced situatia normala;
prezenta altor riscuri potentiale care declansate pot duce la producerea de incendii;
functionarea sistemelor de detectare si semnalizare a incendiilor si de supraveghere.
Un set de actiuni, cu caracter de masa, menit sa preintimpine izbucnirea incendiilor, vizeaza factorul uman, si consta in informarea si educarea preventiva a populatiei si instruirea specifica a salariatilor.
Impiedicarea dezvoltarii propagarii incendiilor se realizeaza prin:
respectarea normelor tehnice privind siguranta la foc a constructiilor in toate fazele (proiectare, executare, exploatare si post-utilizare);
respectarea normelor de aparare impotriva incendiilor specifice ramurii, sectorului, obiectivului si locului de munca sau gospodariilor populatiei;
dotarea cu mijloace tehnice de aparare impotriva incendiilor, mentinerea lor in stare operativa si asigurarea personalului instruit pentru deservirea acestora;
organizarea si pregatirea interventiei operative;
asigurarea managementului tehnic si operational.
Asigurarea conditiilor pentru salvarea persoanelor se realizeaza prin:
realizarea si mentinerea libera a cailor de evacuare si acces a persoanelor, conform normelor specifice;
dotarea cu mijloace de cautare - salvare a personalului de interventie;
elaborarea, cunoasterea si aplicarea planurilor de evacuare;
exercitii de evacuare.
Securitatea echipelor de interventie se asigura prin:
instruire si antrenamente;
dotarea cu mijloace de protectie adecvate si mentinerea lor in buna stare;
identificarea si eliminarea unor riscuri ce pot produce accidente.
Controlul legalitatii in domeniul apararii impotriva incendiilor se realizeaza prin:
avizare si autorizare;
inspectii, controale si verificari;
supravegherea pietei produselor p.s.i.;
constatarea si sanctionarea contraventiilor;
sesizarea infractiunilor la organele in drept.
5. Notiuni si actiuni pentru stingerea incendiilor.
Intelesul expresiei ,,stingerea incendiilor” este stabilit in Legea nr. 307/2006 privind apararea impotriva incendiilor, la art. 1 alin. (2) lit. m) astfel ,,totalitatea actiunilor de limitare si intrerupere a procesului de ardere prin utilizarea de metode, procedee si mijloace specifice”.
5.1.Substante de stingere.
Mijlocul activ de limitare si intrerupere a procesului de ardere este substanta sau agentul de stingere.
Apa este principala substanta de stingere, indeosebi prin efectul de racire ca urmare a trecerii ei in stare de vapori datorita temperaturii ridicate din focarul incendiului. La 100o C si 1 atmosfera apa fierbe si trece in stare de vapori.
Un
litru de apa la 10o C are nevoie pentru a se evapora complet de 629
kcal, formandu-se aproximativ 1.600 –
Apa se poate folosi sub forma de jet compact, jet pulverizant (ploaie), ceata sau abur.
Apa are si efect de izolare a suprafetei incendiate de oxigenul din aer. In forma de jet compact are actiune mecanica asupra materialelor care ard.
Apa pulverizata este mai eficienta. La apa fin pulverizata particulele au 100 µ (microni).
Cu apa se sting materialele care ard cu jar (ex. lemn, paie etc.)
Apa poate fi imbunatatita chimic (aditivata).
Aburul are efect de inabusire.
Spumele sunt agenti de stingere prin izolare.
In functie de coeficientul de infoiere sunt spume grele (coeficientul este de regula 5-6 dar poate ajunge la 20), cu coeficient mediu (20-200) si cu coeficient mare (200-1000) denumita si spuma usoara.
Spumele se obtin prin debitarea prin aceiasi teava de refulare a unui amestec de spumant si apa in proportii prestabilite.
Sunt si spume chimice obtinute prin contactul a doua substante (acida si bazica) care reactioneaza si produc noi substante (dioxid de carbon, apa etc.) care izoleaza fata de aer materialele care ard.
Apa usoara (light-water) formeaza o pelicula de apa pe lichidul nemiscibil cu apa si impiedica evaporarea lichidului combustibil. Exista apa usoara pentru produse polare sau produse nepolare.
Pulberile stingatoare sunt fabricate pe trei grupe, in raport cu natura substantelor care ard, si cu clasele de incendiu (B, C, E; A,B,C,E; A, B, C, D, F).
Asa
de exemplu, pulberea continand bicarbonat de sodiu, sub actiunea caldurii, se
descompune in carbonat de sodiu, dioxid de carbon si apa. Un kilogram de
pulbere prin descompunere degaja
Pulberile prin topire, descompunere termica si disiparea particulelor in focar au efecte de racire, inabusire si/sau de preluare si consumare a energiei radicalilor activi rezultati din reactiile de ardere.
Gazele inerte utilizate in stingerea incendiilor sunt dioxidul de carbon CO2 si azotul N2, care introduse in spatiul de ardere reduc continutul de oxigen necesar combustiei.
Dioxidul
de carbon are efect de racire,
In spatii inchise este suficient o concentratie de CO2 de 30-35% in volumul de aer.
Concentratia de stingere a azotului ajunge pana la 31 %.
Gazele inerte sub presiune se utilizeaza si ca vectori de debitare a pulberilor stingatoare, cu efecte de stingere cumulate.
Alte substante de stingere sunt:
inlocuitorii de haloni;
halonii (hidrocarburi halogenate), a caror utilizare s-a interzis intrucat afecteaza mediul.
aerosolii;
hidrogeli.
La stabilirea si utilizarea substantelor de stingere se tine seama de:
natura materialelor si substantelor care ard;
categoriile si tipul de agenti de stingere adecvati si eficienti;
compatibilitatea dintre diferite substante de stingere debitate in acelasi focar;
intensitatile de stingere necesare;
concentratiile ce trebuie asigurate pentru stingerea incendiului;
particularitatile locului in care se afla focarul incendiului;
conditiile atmosferice.
5.2. Mijloace de stingere a incendiilor
Mijloacele de stingere a incendiilor sunt:
fixe – cele montate in constructii, instalatii si alte amenajari constructive, precum si in teren,
mobile – cele aflate in dotarea serviciului pentru situatii de urgenta ori amplasate la locurile de munca,
semifixe – cele combinate.
Mijloacele fixe constau in instalatii speciale de stingere automate sau manuale cum sunt:
retele cu hidranti interiori si exteriori sau cu tunuri ori cu coloane uscate;
instalatii de stingere cu:
apa (sprinkler, drencer, apa pulverizata),
spuma (fixe si semifixe),
abur.
gaze inerte (dioxidl de carbon, azot)
haloni sau inlocuitori de haloni ori substante speciale;
aerosoli,
pulberi stingatoare.
Mijloacele mobile constau in:
stingatoare sau aparate de stins incendiul cu diferiti agenti de stingere; cu exceptia aburului, ele pot fi manuale sau portative si transportabile,
autospeciale de interventie pentru stingerea incendiilor cu apa, spuma, pulberi si gaze inerte ori cu jet de gaze,
utilaje de stingere: motopompe, tunuri de apa si spuma, generatoare de spuma (moto, hidro si electrice) etc.
Fiecare tip de mijloc de stingere are caracteristici si performante tehnico tactice specifice, stabilite in instructiunile de functionare si utilizare.
Alimentarea cu apa a autospecialelor de stingere cu apa si/sau spuma in functie de distanta de la sursa de apa la locul incendiului, se face in trei moduri: direct, in releu sau in naveta.
Dispozitivul de interventie se realizeaza cu ajutorul tuburilor de absorbtie, furtunurilor, distribuitoarelor, tehnicilor de refulare si a altor accesorii.
Tehnicile de refulare sunt specifice agentilor de stingere .
5.3. Procedee de intrerupere a procesului de ardere.
Pentru limitarea si intreruperea procesului de ardere in caz de incendiu se utilizeaza, functie de situatia concreta, unul sau mai multe din urmatoarele procedee:
Ø racirea zonei de ardere,
Ø izolarea materialelor si substantelor combustibile de aerul atmosferic,
Ø introducerea de inhibitori in spatiile in care au loc reactii de ardere,
Ø indepartarea materialelor si substantelor combustibile din zonele de ardere,
Ø oprirea accesului in focar a substantelor combustibile fluide (gaze, lichide),
Ø reducerea continutului minim de oxigen in aer (sub 15%),
Ø folosirea exploziilor de substante explozive speciale,
Ø reducerea temperaturii stratului de substanta aprins prin amestecarea cu straturile reci ale substantei de stingere.
5.4. Metode, proceduri, procedee si tehnici utilizate in stingerea incendiilor
In activitatea de stingere a incendiilor se folosesc metode specifice indeosebi pentru:
identificarea si evaluarea riscului de incendiu sau verificarea gradului de acoperire a riscului de incendiu prin instalatii fixe de prevenire si stingere a incendiilor, in vederea stabilirii conceptiei de interventie,
stabilirea si certificarea performantelor de stingere a incendiilor ale mijloacelor tehnice de stingere,
calculul fortelor si mijloacelor necesare interventiei pentru stingerea incendiilor,
stabilirea si cercetarea cauzelor de incendiu, inclusiv a arsonului,
acordarea primului ajutor medical calificat.
Interventia operativa pentru stingerea incendiilor implica cunoasterea si respectarea unor proceduri privind:
elaborarea si aplicarea planurilor de interventie, de actiune si de cooperare,
organizarea si desfasurarea unor operatiuni comune cu complexitate si/sau dificultate marita, cum sunt: alimentarea autospecialelor si utilajelor cu substante stingatoare, efectuarea recunoasterilor, cautarea – salvarea, stabilirea cauzei incendiului, intocmirea documentelor de interventie, raportarea, etc.
stingerea propriu-zisa a unor tipuri de incendii si/sau categorii de obiective,
stingerea incendiilor in conditii dificile (pe timp de iarna, in lipsa apei, pe timp de vant puternic, pe timp de noapte).
In cadrul unor operatiuni de interventie personalul de executie trebuie sa respecte anumite procedee sau tehnici de lucru, cum sunt cele referitoare la:
patrunderea servantilor in locuri dificile (subsoluri, tuneluri, canale, adaposturi subterane, puturi, fantani),
folosirea unor mijloace de salvare-evacuare,
modul de lucru al sefilor de teava in diferite locuri si situatii,
securitatea servantilor pe timpul interventiilor in diferite locatii (cladiri inalte, instalatii in aer liber, hale industriale, etc.),
executarea operatiunilor de descarcerare.
Metodele, procedurile, procedeele si tehnicile folosite in stingerea incendiilor sunt stabilite, dupa caz, in regulamente, metodologii, proceduri, manuale, ghiduri si indrumatoare.
Pentru serviciile de urgenta si salariatii din obiective sunt stabilite reguli specifice de stingere a incendiilor in normele si instructiunile de aparare impotriva incendiilor aplicabile in obiectivele respective.
|
