MINISTERUL ADMINISTRAIEI I INTERNELOR INSPECTORATUL GENERAL PENTRU SITUAII DE URGEN

NOIUNI DESPRE INCENDIU

Seciunea 001

1

CUPRINS SECIUNI MANUAL OPERAIONAL PENTRU INTERVENIE LA INCENDIU1. Noiuni

despre incendiu

2. Descrierea echipamentelor i a materialelor utilizate la interveniile pentru stingerea incendiilor 3. Conceptul de intervenie la incendiu 4. Tehnici de intervenie individuale i colective

5. Cutare i salvare persoane (victime) 6. Salvarea i autosalvarea personalului propriu

7. Securitatea servanilor 8. Organizarea lucrului pe dispozitive i atribuiile servanilor pentru fiecare tip de dispozitiv

2

CUPRINS- Definiii........................................................................................... 2 - Arderea .......................................................................................... 4 - Triunghiul Arderii .....................................................................4 - Clasele de incendiu ..................................................................5 - Intervalul de inflamabilitate i de explozie ............................ 7 - Tipuri de ardere........................................................................ 7 - Tipuri de flacr ........................................................... 8 - Fumul ..................................................................................... 8 - Noiuni privind cldura de ardere ........................................ 9 - Noiuni despre temperatur i cldur .................................. 10 - Fenomenul transmiterii arderii .................................. 10 - Prin transfer de cldur .............................................. 11 - Prin deplasarea de substane n combustie ................. 12 - Moduri de propagare a cldurii....................................12 - Condiii favorabile i nefavorabile propagrii unui incendiu ... 13 - Dezvoltarea incendiului .......................................................... 14 - Fenomene Termice .................................................................... 18 - Fenomenul Flashover ............................................................. 18 -Fenomenul Backdraft ............................................................. 22

1

CUPRINS

Prefa DefiniiiFocul este un fenomen natural care, n general, este controlat de om. De la nceputurile existenei umane i pn n prezent, focul a constituit o ameninare serioas a omului. ncercnd s-l conserve i s-l recreeze dup prorpia-i voin, omul a evoluat fa de animale, marcnd astfel o etap n dezvoltarea umanitii. Atunci cnd nu i l-a putut explica ca fenomen fizic, a pus totul pe seama zeitilor, i l-a venerat ca pe un dar divin. Strduindu-se n a-i apra viaa i bunurile, omul a ajuns s cunoasc fenomenul numit incendiu n ncercarea de a-i gsi evoluia ulterioar n timp i spaiu, n caz de manifestare. Incendiul este un termen imprumutat din latin n secolul al XVI- lea, ce vine de la incendium care nseamn incendiu - acest cuvnt fiind derivat, la rndul su, din termenul incendere care inseamn a aprinde. Termenul desemneaz o ardere violent care scap de sub controlul omului in timp i spaiu. La ora actual, odat cu utilizarea pe scar larg a materialelor sintetice, att n construcii, la anveloparea locuinelor pentru mbuntirea izolaiei acestora, ct i n alte domenii de activitate, cnd un incendiu se manifest, acesta este mai periculos att pentru mediu, ct i pentru personalul de intervenie, iar intervenia pentru stingere capt alte valene. innd cont de necesitatea unei bune izolari termice a locuinelor, din cauza condiiilor climatice defavorabile, precum i de evoluia actual a incendiilor, pompierii suedezi au fost primii care au cercetat n amnunt i chiar au modelat dezvoltarea incendiului, adoptnd astfel, noi metode pentru prevenirea i stingerea acestuia n caz de manifestare. Fiind un fenomen cu evoluie aleatorie n timp i spaiu, este practic, imposibil de descris i de precizat evoluia unui incendiu, aceast lucrare propunndu-i s ofere noiunile fundamentale necesare pompierilor servani pentru cunoaterea fenomenelor ce stau la baza iniierii i dezvoltrii unui incendiu. COMBURANT: Substan a crui natur chimic i prezen permite unui corp s ard. COMBUSTIBIL: Substan solid, lichid sau gazoas capabil s iniieze i s ntrein o ardere. ARDEREA: Reacia chimic exoterm ntre combustibil/ carburant i comburant n prezena unei energii capabile s activeze reacia. Arderea este insoit de degajare de cldur, i uneori de emisie de flacri i/sau fum. CONDUCIA: Fenomen de transfer de cldur ntre dou puncte cu temperaturi diferite n masa aceluiai material sau ntre corpuri diferite prin contact direct unul cu altul, fr transfer de substan. CONVECIA: Fenomen de transport a cldurii prin intermediul micrii ascendente a unui fluid. Energie de declanare: Surs de cldur necesar pentru declanarea arderii.

PREFA

BACKDRAFT : Deflagraia amestecului de gaze supranclzite dispus n stratul de fum dintr-un spaiu incendiat. Fenomenul se produce ntr-un spaiu nchis slab ventilat ca urmare a aportului brusc de oxigen.

FLASHOVER : Este etapa fenomenului arderii cnd are loc trecerea brusc de la arderea localizat la arderea generalizat a tuturor materialelor combustibile existente n ncpere.

2

FOC: Manifestarea vizibil a unei arderi caracterizat de o emisie de cldur i uneori nsoit de fum i/sau flcri. FUM : Ansamblu vizibil de particule solide i/sau lichide aflate n suspensie n atmosfer rezultate prin ardere sau piroliz. n general, fumul conine particule de carbon nearse antrenate de curenii de aer prin fenomenul de tiraj.

PIROLIZA: Proces de degradare ireversibil a substanei (materie) sub efectul cldurii. RADIAIE: Fenomenul de transmisie a cldurii prin intermediul undelor electromagnetice emise n toate direciile de un corp nclzit. ROLL-OVER : Vlvtaie de foc i/sau rulou de flcri care apar n plafonul de fum dispus n partea de sus a unui spaiu nchis incendiat, fr a avea legtur direct cu focarul incendiului.

Incendiu de acoperiinconjurtor explodeaz n prezena unei energii de activare. limit se exprim n procent de vapori de produs n aer. INCENDIU: Ardere violent scpat de sub control, care se manifest aleatoriu n timp i spaiu, i n urma creia se produc pierderi materiale i/ sau viei omeneti. INERTIZARE: Aciunea servantului (echipei) care acioneaz la stingere i care vizeaz inhibarea mediului gazos din stratul de fum. LIMITA INFERIOAR DE INFLAMABILITATE (L.I.I) SAU DE EXPLOZIE (L.I.E): L.I.I. sau L.I.E. reprezint concentraia limit minim a unui amestec de gaze sau vapori combustibili cu aerul, sub care acestea nu pot s se aprind, s ntrein i s propage arderea. Valorile LIMIT SUPERIOAR DE INFLAMABILITATE (L.S.I) SAU DE EXPLOZIE (L.S.E): Numim L.S.I. sau L.S.E. a unui amestec, concentraia maxim a unui amestec de gaze sau vapori combustibili n aer peste care arderea nu se poate intreine i nici s se propage. PLAFONUL DE FUM : Straturi succesive de fum i gaze potenial inflamabile, acumulate n partea de sus a unui volum nchis. INTERVALUL DE EXPLOZIE: Interval cuprins ntre L.I.E. i L.S.E. n care concentraia amestecului gazos n aerul INTERVALUL DE INFLAMABILITATE: Intervalul cuprins ntre L.I.I. i L.S.I. n care concentraia amestecului de gaze sau vapori combustibili n aerul nconjurtor arde n prezena unei energii de activare. PUNCTUL DE APRINDERE : Temperatura minim la care un lichid combustibil emite suficieni vapori pentru a forma cu aerul un amestec gazos a crui aprindere se produce la contactul cu o surs de aprindere. PUNCTUL DE AUTOINFLAMARE : Temperatura la care un amestec gazos combustibil se poate inflama spontan datorit propriei clduri fr prezena unei surse de aprindere. Prin echivalen se poate defini asemntor i punctul de autoaprindere.

Roll/OverFUNINGINE: Particule fine de carbon, produse i/sau depuse n urma arderii materialelor organice. TRANSFERUL DE MAS: Micarea maselor de aer indus printr-o diferen de densitate ntre cel puin dou materiale (Exemplu: aport de aer i degajarea fumului).

3

DEFINIII

ARDEREATRIUNGHIUL ARDERIIn mod tradiional, fenomenul arderii este reprezentat schematic de triunghiul arderii, ale crui laturi simbolizeaz: Energia de declanare; Combustibilul; Comburantul. Oricare ar fi forma combustibilului, lichid sau solid, vaporii emii sunt cei care ard. Sub efectul cldurii, un combustibil lichid se vaporizeaz, n timp ce unul solid sufer fenomenul de piroliz.

ARDEREA

Aceste trei elemente sunt necesare simultan n timp i spaiu pentru iniierea i meninerea arderii. Eliminarea (consumarea) unui element constitutiv al triunghiului arderii duce la ntreruperea procesului arderii. Combustibilul ce se utilizeaz pe timpul unui arderi poate fi de origine: Energia de declanare a unei arderi poate fi de origine: ELECTRIC : electricitate static, curent electric... TERMIC : foc deschis CHIMIC : reacii chimice exoterme... MECANIC : frecarea, lovirea (cderea) unui corp - anorganic, dac nu conine carbon. Este cazul metalelor: magneziu, aluminiu, fosfor. Arderea lor este mult mai dificil pentru c necesit o cantitate mai mare de cldur. - organic, dac el conine carbon. Este cazul lemnului, hrtiei, gazului natural, etc. Este de precizat c nicio materie organic nu 0 rezist la o temperatur de peste 500 C.

BIOCHIMIC: fermentarea NATURAL : Soare, fulger

Comburantul cel mai ntlnit este oxigenul din atmosfer.

4

CLASELE DE INCENDIUIncendiile se mpart n urmtoarele 5 clase :

Produsele care intr n clasa B pot arde i pot fi stinse, dar nu prezint particularitatea de a arde mocnit; deci nu pot arde lent, iar stingerea flcrilor duce la eliminarea focarului.

Clasa A Incendii de solideSunt incendiile de materiale solide a cror combustie are loc cu formare de jar, precum: lemn, bumbac, hrtie, esturi etc. Ele sunt caracterizate a avea dou modaliti de ardere: ardere rapid nsoit de flcri; ardere lent, fr flcri vizibile, dar cu formare de jar incandescent. Cnd materialele sunt mprtiate sau sunt n aer liber, arderea este n general foarte rapid, cu o puternic degajare de cldur (exemplu: depozite de lemn, de hrtie), ceea ce face ca arderea s se rspndeasc cu repeziciune. Cnd materialele sunt compacte (exemplu: rulouri de esturi, cri, stive de hrtie, baloi de bumbac, grmezi de crbune) sau atunci cnd sunt strnse ntr-un spaiu nchis, ard lent, producnd un fum greu, neccios, cu o puternic degajare de monoxid de carbon. Stingerea unui incendiu de clas A, efectuat n general cu ap, cuprinde dou etape : oprirea arderii rapide prin stingerea flcrilor; oprirea arderii lente prin inundarea jratecului.

n general, stingerea complet a unei arderi din clasa B nu poate fi obinut dect dup o etap de rcire. Totui, distingem : incendii de lichide inflamabile care nu sunt miscibile cu apa; incendii de lichide inflamabile miscibile cu apa; incendii de substane solide lichefiante.

Lichidele inflamabile nemiscibile cu apa :Incendiile de lichide de tipul benzinei, uleiuri, eteruri, petrol, sunt n general, imposibil de stins cu ap, cu excepia cazului cnd acestea sunt de mic intensitate i putem utiliza jetul de ap pulverizat. Substanele de stingere cele mai eficiente n acest caz sunt pulberea pentru arderile de mic intensitate i spuma pentru suprafeele arznde cu ntindere mare.

Lichidele inflamabile miscibile cu apa :Incendii pe suprafa restrns de lichide de tipul alcoolului, care pot fi stinse cu jet pulverizat de ap. n cazul n care suprafaa cuprins de ardere este mai important, agenii de stingere eficieni sunt CO2 i pulberea. n cazul n care se utilizeaz la stingere spuma, este de preferat s fie verificat n prealabil compatibilitatea emulsorului cu tipul focarului i cu modul de refulare al acestuia.

Sunt incendii de lichide sau solide lichefiate, precum hidrocarburile, gudronul, smoala, grsimea, uleiurile, vopselurile, lacul, alcoolul, cetonele, solvenii i ali diveri produi chimici. Clasa B

Clasa B Incendii de lichide

Substanele solide lichefiate :Incendiile de produse din plastic, cauciuc i gudron, care degaj o cantitate mare de cldur i fum. n general, stingerea se face cu ap. Totui, n unele cazuri, aciunea apei se poate dovedi ineficient, caz n care se recomand utilizarea spumei.

5

CLASELE DE INCENDIU

Capacitatea lor de a se inflama depinde de punctul de aprindere corespunztor fiecrui produs, dar se poate produce i o aprindere brusc dac temperatura amestecului gazos o atinge pe aceea de autoinflamare.

CLASELE DE INCENDIU

Sunt reprezentate de incendii de produse combustibile care sunt n stare gazoas la o 0 temperatur ambiant de peste 15 C. Pentru ca arderea s fie posibil, amestecul gazos trebuie s se situeze n intervalul de explozie. Aprinderea lor este n general nsoit de explozie, care este mai violent cu ct amestecul aergaz este n proporii optime, adic ntre limitele inferioare i superioare de explozie. Aceste arderi se manifest, n general, sub form de scurgeri inflamate, care sunt mai mult sau mai puin importante, n funcie de presiunea de depozitare sau transport. Aceste incendii sunt caracterizate de: degajare puternic de cldur, astfel c exist posibilitatea de a se propaga incendiul doar prin fenomenul de radiaie termic; un potenial pericol de explozie ca urmare a crerii, nainte de inflamarea amestecului gazos, a unor acumulri sub forma unor pungi de gaze, sau ca urmare a prezenei unui depozit de gaze n vecintatea evenimentului nedorit care este astfel nclzit excesiv; degajare de vapori toxici, n cazul produselor chimice gazoase. n afara cazurilor de urgen, nu trebuie s se ncerce stingerea unei scurgeri de gaz inflamabil, ntruct acumularea de gaze, care continu s se rspndeasc din zona de stocare, poate produce o explozie. Intervenia operativ trebuie axat pe blindarea locului din conduct pe unde are loc scurgerea pentru blocarea acesteia, i n acelai timp, pe controlul i supravegherea flcrii. Totui, n cazul n care este absolut necesar stingerea arderii, agentul de stingere recomandat a fi folosit este pulberea de tip ABC. n cazul n care este o intervenie la o scurgere de gaz metan pentru alimentarea consumatorilor casnici sau industriali, stingerea nu poate fi efectuat dect n colaborare cu tehnicienii de la DistriGaz. Clasa D Incendii de metale

Clasa C Incendii de gaze

general, violent i foarte luminoas. Majoritatea acestor metale reacioneaz violent n contact cu apa, ducnd la degajarea de hidrogen, ceea ce creeaz un risc suplimentar de explozie. Unele dintre ele, precum magneziu, potasiu sau fosforul alb, se pot aprinde spontan n prezena aerului, chiar exploda. Altele, precum aluminiul, de exemplu, pot s se inflameze sau s explodeze dar doar dac sunt sub form de pulbere sau granule. La aceste incendii nu trebuie, n nici un caz, s se acioneze la stingere cu ap sau cu spum. Singurele modaliti de stingere sunt bazate pe utilizarea nisipului uscat sau a cimentului.

Clasa FRezumat:

Sunt incendii de uleiuri i grsimi vegetale sau animale ce se manifest n aparatura pentru gtit.

Clasa

Incendii de solideLemn,bumbac,hrtie,esturi,etc.

Clasa

Incendii de lichideHidrocarburi, gudron, smoal, grsimi, uleiuri, vopsea, lac, alcool, cetone, solveni i diverse produce chimice.

Clasa

Incendii de gazeProduse combustibile care la o temperatur ambiant de peste 15C sunt n faz gazoas.

Clasa

Incendii de metaleAluminiu ,zinc, magneziu etc. Incendii la aparatura de gtit

Sunt reperezentate de incendii de metale precum aluminiu, zinc, magneziu. Toxice prin inhalare, nghiire sau prin simplu contact, arderea lor este, n

Clasa

Ulei vegetal i animal.

6

INTERVALUL DE INFLAMABILITATE

100% Aer

Interval de explozie

0% Aer

L.I.I.

L.S.I.

TIPURI DE ARDEREn funcie de viteza de reacie, distingem 3 tipuri de arderi :

0% Gaz

100% Gaz

Ardere rapid Ardere lent Ardere spontan

100% Aer

0% Aer

Interval de inflamabilitate

INTERVALUL DE EXPLOZIEPentru ca o explozie s fie posibil, trebuie ca elementul combustibil s aib proprietatea de a exploda n condiiile existente, iar cele trei elemente ce compun triunghiul arderii s se combine n proporii corecte. Mrginit de L.I.E. i L.S.E., acest interval corespunde zonei de explozie, amestecul gazos optim a crei concentraie permite explozia n prezena unei energii de generare. n afara acestor limite, explozia nu este posibil.

Arderea rapid este o reacie care consum rapid comburantul necesar acestui proces de oxidare. Acest tip de combustie este caracterizat de creterea puternic a temperaturii, de emisia simultan de lumin, flcri, gaze i fum. Arderea lent este o reacie care consum lent comburantul de care are nevoie. Acest tip de combustie duce la o cretere uoar a temperaturii, fenomenele luminoase ce nsoesc reacia de oxidare sunt aproape nule, iar flcrile sunt absente. Arderea spontan se produce n anumite condiii n prezena unor corpuri bogate n carbon i uor oxidabile, fr a fi necesar o surs evident de nclzire. De asemenea, reacia poate fi iniiat i de microorganisme.

n funcie de aportul de comburant n focar combustia poate fi : complet, dac focarul este corespunztor alimentat cu oxigen printr-un aport de aer suficient. n acest caz, produsele de combustie sunt arse complet; incomplet, dac focarul este sub alimentat cu oxigen din cauza unui aport de aer insuficient. Produsele de combustie sunt incomplet arse, rezultnd, astfel, nsemnate cantiti de fum i monoxid de carbon.

7

FORME DE COMBUSTIE

Pentru a putea avea loc o ardere, trebuie ca cele trei elemente ce compun trinughiul arderii s se combine n proporii corecte. Mrginit de L.I.I. i L.S.I., acest interval corespunde zonei de inflamabilitate, amestecul gazos optim a crei concentraie permite arderea substanelor n prezena unei energii de declanare. n afara acestor limite, arderea nu este posibil datorit lipsei de carburant, la stnga L.I.I. sau lipsei de comburant, n dreapta L.S.I.

0% Gaz

100% Gaz

TIPURI DE FLACRFlacra este manifestarea vizibil a unei arderi, i reprezint locul n care vaporii de combustibil reacioneaz cu oxigenul. Aceast reacie chimic de oxidare elibereaz energie sub form de cldur i lumin. Distingem urmtoarele tipuri de flcri: Flacra de difuzie ; Flacra de preamestec.

FUMULFumul, ca produs vizibil al majoritii produselor de ardere, este format din particule solide nearse ale materialului care arde, din vapori i gaze n suspensie, care dau un colorit caracteristic, miros i gust. Fumul degajat la incendii difer, n mare msur, n ceea ce privete concentraia, aspectul i natura componenilor. Particulele componente ale fumului rezult n urma unei arderi i/sau a unei pirolize. De cele mai multe ori, n fumul de incendiu, care se comport ca un fluid, se

FLCRILE I FUMUL

Flacra de difuzieNumim flacr de difuzie, acel tip de flacr n care combustibilul (carburantul) i oxigenul (comburantul) nu sunt amestecate nainte de a fi aprinse. Flacra unei lumnri este un exemplu clasic de flacr de difuzie. Flacra este mprit n dou pri:

O prim parte albastr unde are loc n principal arderea. Combustibilul este separat de comburant i de produsele de ardere. Temperatur n flacr n aceast zon este de aproximativ 1500C.

A doua parte a crui culoare trece de la alb la portocaliu, fiind locul unde produsele de ardere din zon albastr primesc aer. Aceast zon, mai srac n comburant, poate atinge o temperatur de pn la 1200C, fiind locul unde se produce funinginea.

Compoziia fumului de incendiuantrenate de curenii de aer.

regsesc particule de carbon nearse,

Flacra de preamestec

Fumul de incendiu se compune, n general, din: vapori de ap; hidrocarburi; dioxid de carbon; monoxid de carbon; funingine; alte substane (clorur de hidrogen, bioxid de sulf, oxizi de azot, acid cianhidric, fosgen, clor etc.)

Flacra de preamestec este acea flacr specific arderii unui gaz. Combustibilul i comburantul sunt deja amestecate nainte de a ajunge la nivelul unde sunt aprinse. Arderea este mai eficient, flacra are o temperatur mai ridicat, i se produc mai puine particule nearse. Flacra lmpii de benzin este un exemplu de flacr de preamestec.

8

Pericolul prezentat de fumul de incendiuPericolul dat de fumul de incendiu rezid n natura i caracteristicile lui: Inflamabil i exploziv, deoarece acesta conine particule nearse ale materialelor care ard rezultate n urma unei arderi incomplete; Toxic, ntruct compoziia i temperatura acestuia fac mediul irespirabil; Opac, prin prezena n compoziia acestuia a particulelor de funingine sau de aerosoli ce duce la o ecranare a mediului, reducnd vizibilitatea n zon. n unele cazuri, atunci cnd fumul este foarte dens, sunetele emise de ardere sunt asurzitoare; Radiant, avnd n vedere c transport o mare parte din cldura degajat. Cu ct temperatura la incendiu este mai ridicat, cu att fumul emite radiaii termice mai importante; Mobil i difuz, deoarece se comport ca un fluid, infiltrndu-se i raspndindu-se n toate spaiile care sunt deschise n calea lui.

NOIUNI PRIVIND CLDURA DE ARDERE

n practic se folosesc mai multe mrimi fizice ce permit exprimarea cantitii de energie eliberat n timpul unui incendiu: cldura de ardere a combustibilului: exprimat n kJ/kg sau kJ/m este cantitatea maxim de cldur degajat de arderea complet a unui material; sarcina termic: exprimat n kJ este cantitatea total de cldur care se poate degaja prin arderea tuturor materialelor combustibile prezente ntr-un volum determinat; 2 densitatea de sarcin termic: exprimat n kJ/m , este suma sarcinilor termice pentru o suprafa dat; debitul caloric: exprimat n kJ/kg/s sau W/kg/s, este cantitatea de cldur produs prin arderea unui material ntr-un timp dat.3

Cldura de ardere depinde n principal de natura materialelor combustibile: lemn (ui, arpante, scri, parchet, ferestre, mobilier) aproximativ 19 MJ/kg ; materiale plastice (podele, canalizri, mobilier, diverse accesorii): exist o mare varietate de mase plastice, a cror cldur de ardere poate fi variabil, n funcie de produs. De exemplu, puterea caloric a PVC-ului variaz ntre 4-30 MJ/kg (16 MJ/kg n medie). Trebuie reamintit i utilizarea n straturi groase a spumei din material plastic flexibil, de genul spumei poliuretanice, spumei de latex . materiale de izolaie (polistiren, spum poliuretanic rigid): cldura de ardere a polistirenului este de 40 MJ/kg . Unele valori ale densitii sarcinii termice pentru diverse destinaii: 2 buctrie 310 MJ/ m 2 dormitor 570 MJ/ m 2 living/sufragerie 310 MJ/ m 2 birou 400 MJ/m

9

CLDURA DE ARDERE

NOIUNI DESPRE TEMPERATUR I CLDUR FENOMENUL TRANSMITERII ARDERII

TEMPERATURA I CLDURA

TemperaturaTemperatura este o mrime fizic ce caracterizeaz energia cinetic medie de micare a moleculelor, adic starea de agitaie molecular a materiei unui corp. Cu ct un corp este mai rece, cu att agitaia molecular este mai mic. n schimb, cu ct un corp este mai cald, cu att agitaia molecular a acestuia crete. Unitatea de msur frecvent utilizat pentru temperatur este gradul Celsius ( C). Scara Celsius este definit astfel: originea 0 corespunde temperaturii de topire a gheii la presiune atmosferic; valoarea 100 corespunde temperaturii de vaporizare a apei la presiune atmosferic.0

Arderea poate fi transmis prin transfer de caldur i/sau deplasare a substanelor/materialelor ce ard.

Transmiterea arderii prin transfer de cldurCldura poate fi transmis prin: Conducie Convecie Radiaie

Conducia

Conducia

ClduraUn corp, ce are o temperatur definit, deine o energie care se elibereaz prin transfer. Mrimea fizic scalar care exprim transferul de energie se numete cldur. Dac dou sisteme au aceeai temperatur, transferul de energie este imposibil. n acest caz nu are loc degajarea de cldur. n schimb, dac cele dou sisteme au temperaturi diferite, transferul de energie este posibil de la sistemul cu temperatur mai ridicat spre cel cu temperatur mai sczut, crendu-se astfel o degajare de cldur.

Este modul de transmisie a cldurii ntre dou puncte cu temperaturi diferite n masa unui material sau ntre corpuri diferite prin contact direct unul cu altul, fr transfer de substan. Fenomenul de conducie termic este inevitabil, iar transferul de cldur are loc din aproape n aproape n masa materialului. Conductibilitatea slab a unui material nu este o garanie de siguran pentru mpiedicarea transferului de cldur. Energia caloric primit de un corp va fi distribuit n ntreaga sa mas, iar egalizarea temperaturilor n corpul respectiv nu va fi dect o problem de timp. De aceea, este necesar o monitorizare atent i prelungit a materialului ce arde sau a punctelor calde ale acestuia, chiar i la o distan mare fa de focar sau fa de zona de intervenie.

Cldura

10

Toate corpurile solide transmit cldura mai greu sau mai uor n funcie de proprietile lor. n consecin, materialele conductoare pot fi clasificate astfel:

Radiaia

Ru conductor

Bun conductor

Radiaia este fenomenul de transmisie a cldurii prin intermediul undelor electromagnetice emise de un corp cald n toate direciile. Acest mod de transfer de energie nu necesit niciun corp sau fluid suport i are loc att timp ct elementul radiant nu este ecranat, adic radiaia nu ntlnete niciun obstacol. Exemplul cel mai evident este cazul soarelui care nclzete pmntul n ciuda distanei mari i a absenei materiei suport. Unitatea de msur pentru acest tip de transfer de energie este kilowattul pe metru ptrat (kW/m). De exemplu, soarele de var radiaz n jur de 1kW/m. Radiaia termic, numit i flux termic, este emis, absorbit i reflectat de toate corpurile solide, lichide i gazoase care au o anumit energie.

Lemn

Sticl

Oel

Cupru

Convecia

Convecia este fenomenul de transport a cldurii prin intermediul micrii ascendente a unui fluid. n cazul unui incendiu, convecia termic joac un rol foarte important. n mod natural, micarea fluidului ce transport cldura are loc de jos n sus, dar datorit unor fore perturbatoare exterioare, masa de fluid poate lua alte direcii.

Radiaia emis Micarea convectiv

Micarea convectiv

Radiaia absorbit

Corp combustibil Convecie clasic

Sgeile albastre indic sensul tirajului

Corp combustibil Convecie forat

Radiaia reflectat

O suprafa oarecare

Radiaia termic este cu att mai important cu ct sursa emitent are o temperatur mai ridicat. Atunci cnd temperatura crete de dou ori, radiaia crete de 16 ori.

Schimbul de cldur ntre gazele calde care se mic de-a lungul unui perete i acel perete se numete schimb convectiv.

11

TRANSFERUL CLDURII

Moduri de propagare a clduriiPrin lichide: Cldura generat de o flacr se transmite n principal prin convecie (65%) i prin radiaie (35%). n timpul unui incendiu, n prezena unui plafon de fum n spaiul incendiat, procentele de propagare a cldurii se inverseaz. n consecin, va fi mai ridicat prin radiaie (65%) dect prin convecie (35%).mprtierea lichidului n caz de incendiu mrete suprafaa de evaporare a acestuia, fapt ce duce la dezvoltarea frontului flcrilor. n depozitele de hidrocarburi, regulile de prevenire a incendiilor impun o serie de constrngeri din punct de vedere constructiv, fapt ce limiteaz transferul direct al incendiului la alte zone. innd cont c propagarea incendiului se poate manifesta prin acest mod, se impune din partea pompierilor adoptarea unor proceduri de intervenie la stingere, particulare n scopul gestionrii eficiente a interveniei.

PROPAGAREA ARDERII

Transmiterea arderii prin deplasarea de substane n combustie:ntr-un incendiu unde nu predomin dect flcrile de difuzie, combustia, uneori incomplet, este influenat de aportul de aer suplimentar. Avem, n consecin, unele zone n masa de gaz a cror combustie este strns legat de aportul de comburant. n acest caz, combustia poate s se produc pe o distan considerabil prin reinflamare n situaia unui aport de aer suplimentar, dar fiind caracterizat de anumite ntreruperi ale flcrii.

Prin gaze:

Scnteile: mici particule incandescente din materialul care arde, care au potenialul de propagare a combustiei limitat la civa metri.

Prin solide:

Achii inflamate: fragmente de material solid arznd ce pot strbate distane considerabile n funcie de foravntului.

12

CONDIII FAVORABILE I NEFAVORABILE PROPAGRII UNUI INCENDIU

Acumularea unui strat de fum

Prin perei Condiii nefavorabileIeirea fumului prin deschideri

Condiii favorabileFocarul iniial

Radiaia cldurii prin deschideri

Aport suplimentar de aer

Condiiile favorabile i nefavorabile pot varia n funcie de mai muli parametrii: mbuntirea/creterea ventilaiei; diminuarea pierderilor prin perei;

creterea suprafeei incendiului; creterea radiaiilor emise de stratul de fum.

13

DEZVOLTAREA ARDERII

Fac parte din condiiile favorabile dezvoltrii unui incendiu toate elementele care permit arderii s-i mreasc puterea i energia. n ceea ce privete condiiile nefavorabile, acestea regrupeaz toate fenomenele care duc la diminuarea puterii unei arderi.

DEZVOLTAREA INCENDIULUI

Pentru a stinge un incendiu de clas A deja iniiat trebuie :

DEZVOLTAREA INCENDIULUI

Dezvoltarea unui incendiu urmeaz ntotdeauna urmtoarele patru faze: iniierea; dezvoltarea; arderea generalizat; regresia.

Pn la

1

minut

=

Dup

2

minute

=

Iniierea incendiuluiDupIniierea incendiului reprezint procesul de inflamare a produselor combustibile. Aceast faz iniial a combustiei este direct legat de cantitatea de combustibil supus arderii. n acest stadiu cldura degajat este n cantiti moderate, iar fumul mai puin abundent.

3

minute

=

Dezvoltarea IncendiuluiNumai combustibilul influeneaz dezvoltarea incendiului. Se poate spune c incendiul este limitat de combustibilul existent n spaiul incendiat. n aceast etap, volumul ncperii n care se dezvolt fenomenull nu are influen asupra dezvoltrii incendiului. n aceast etap focarul crete n importan. Cantitatea de cldur degajat crete considerabil, fapt ce duce la mrirea progresiv a temperaturii n ncpere. n acelai timp, volumul de fum produs n urma arderii este din ce n ce mai nsemnat i se acumuleaz prin convecie n partea de sus a spaiului incendiat. Fumul, prin componenii si, constituie o nou surs de combustibil n ecuaia dezvoltrii incendiului. Obiectele care vin n contact cu cldura degajat de incendiu prin radiaie i conducie se nclzesc i se aprind. Etapa de dezvoltare a incendiului constituie momentul cel mai instabil al evoluiei unei arderi. Aceast faz, a crui durat n timp variaz, poate fi accelerat de urmtorii factori ce influeneaz viteza de ardere: gradul de afnare, divizare sau granulozitate al materiei; dispunerea geometric a materialelor n ncpere; temperatura; ali factori.

14

Paginile revistelor sau ziarelor ard mai repede dect tapetul de pe perei. Hainele mpturite ard mai ncet dect cele aezate pe umerae.

Pentru o aceeai mas de produs combustibil, viteza de propagare a arderii depinde de raportul suprafa/ volum.

Prezena deschiderilor, numrul, poziia i locul lor au o influen direct asupra vitezei de propagare a arderii.

Verticalitatea structurilor i mrimea suprafaei n contact cu aerul accelereaz arderea.

Suprafaa total a materialelor care degaj produse de piroliz, denumit i suprafaa liber incendiat, afecteaz viteza de propagare a arderii. Configuraia i concentraia de oxigen ambiental constituie de factori care influeneaz combustie. geometric din aerul asemenea, viteza de

Dispensarea materialelor n ncpere

Viteza de propagare a arderii unui material depinde de forma geometric a acestuia i de dispunerea lui n spaiu i fa de celelalte elemente din ncpere. Suprafeele care degaj produse de piroliz sunt: mocheta, tapetul, aternuturile, mobila.

Volumul dulapurilor va accelera ridicarea temperaturii.

Temperatura

Temperatura influeneaz viteza reaciilor chimice, care este primordial n stabilirea vitezei de propagare a incendiului. Se estimeaz ca viteza temperatura crete cu 10 C. acestor reacii se dubleaz de fiecare dat cnd n cazul unui incendiu de ncpere, se estimeaz c temperatura atinge 600 C dup cinci minute; pentru aceeai perioad de timp, dac incendiul s-ar manifesta n aceleai condiii n casa scrilor, temperatura poate atinge 1 200 C.

15

DEZVOLTAREA INCENDIULUI

Gradul de afnare, divizare a materiei

Ali factori:

Arderea generalizat

DEZVOLTAREA INCENDIULUI

Regresia arderiiRegresia incendiului este legat de lipsa de combustibil i/sau de comburant.

Faza denumit ardere generalizat este cea mai important etap a incendiului, astfel c intensitatea i riscul de propagare ale acestuia sunt maxime. Fr un aport nou de combustibil, incendiul va descrete n intensitate i va intra n faza de regresie. Arderea generalizat este consecina imediat manifestrii unui flashover.

Apariia unui tiraj interior/exterior

Cu ct incendiul este mai bine alimentat cu oxigen, cu att cantitatea de cldur este mai important i incendiul mai violent

16

Temperatur Ardere generalizat

Regresie Flash - over

Lips de oxigen Stingere Dezvoltare Backdraft Stingere Stingere Timp17

CURBA NORMALIZAT A DEZVOLTRII UNUI INCENDIU

FENOMENE TERMICEPrincipalele tipuri de incendii cu care se confrunt pompierii sunt cele produse n cldiri sau, mai general spus, n spaii nchise. Utilizarea de noi materiale sintetice n construcii i mbuntirea izolaiei n cldiri influeneaz considerabil modul de comportare al incendiilor. Propagarea lor poate fi foarte rapid. Astfel, n funcie de calitatea debitului de aer care le alimenteaz, se disting urmtoarele fenomene:

FENOMENUL FLASH-OVER

Parametrii de apariie a fenomenuluiFenomenul termic care corespunde desfurrii normale a unui incendiu apare n urmtoarele condiii:

FENOMENE TERMICE

Fenomenul Flashover

Arderea este alimentat cu comburant n cantitate optim

Cronologia i descrierea fenomenuluiFenomenul se deruleaz pe urmtoarele etape:

1

stratificarea fumului i radiaia iniial;

2

amplificarea radiaiei;

3Fenomenul Backdraft

apariia fenomenului roll-over;

4

apariia fenomenului Flash-over.

18

1

STRATIFICAREA FUMULUI I RADIAIA INIIAL

Incendiul se dezvolt. Aportul normal de comburant genereaz o combustie complet. Energia eliberat de focar, fumul i gazele fierbini sunt absorbite, n mare masur, de perei i de plafonul ncperii, deci temperatura intern crete considerabil. Aceast cretere de temperatur transform pereii i straturile de fum n elemente radiante, care emit cldur spre centrul ncperii.

Fumul i gazele fierbini se acumuleaz prin convecie n partea de sus a ncperii. Volumul de fum se stratific: straturile cele mai calde sus, iar cele mai reci jos.

Volumul sufer o presurizare n partea superioar, n timp ce se creeaz o depresiune n partea inferioar. Aceast diferen genereaz un aport de aer, care alimenteaz incendiul. Gaz de piroliz

19

FENOMENUL FLASH-OVER

2AMPLIFICAREA RADIAIEI

3APARIIA FENOMENULUI ROLL-OVER

Pe durata acestei faze, combustibilul repartizat iniial n partea de jos a ncperii se nclzete foarte mult. Emisia de gaz de piroliz se manifest, provocnd degajarea de gaze combustibile suplimentare (CO).

FENOMENE TERMICE

Flcrile se intensific n rulouri ce se ndreapt spre stratul de fum de sub plafon. Denumim acest fenomen roll-over. Stratul de fum se ngroa, coborndu-i nivelul minim destul de brutal. Astfel, se va umple cu combustibili gazoi foarte inflamabili aproape n totalitate volumul incendiat. Aceast situaie anun iminena flashover-ului, combustibilii prezeni n ncpere (suprafee, obiecte) fiind nclzii pn la atingerea punctului de autoinflamare.

n acest moment, mediul gazos al volumului interior este extrem de inflamabi.l

Mici flcri numite generic ngeri dansatori apar n fum. La contactul cu aerul, ele vor ctiga progresiv ntregul volum al stratului de fum.

Stratificarea specific plafonului de fum face roll over-ul s nu fie vizibil cu uurin.

20

3APARIIA FENOMENULUI FLASH-OVER

Definiie: Este etapa fenomenului arderii cnd are loc trecerea brusc de la arderea localizat la aredre generalizat a tuturor materialelor combustibile existente n ncpere. La aproximativ 600C se produce trecerea brusc de la un incendiu localizat la un incendiu generalizat. Acesta se numete fenomenul flash-over. temperatura ambiant atinge o valoare de aproximativ 1000 C; spaiul incendiat se va afla n flcri pe o durat de timp considerabil.0

ameninarea vieii salvatorilor i a victimelor; destabilizarea dispozitivului de intervenie i de salvare; propagarea incendiului.

PROCEDURA DE INTERVENIE PENTRU FLASH-OVERProcedura de respectat n cazul fenomenului flash-over va fi descris n seciunile urmtoare:n medie, un flashover se produce la o temperatur de 6000C i dezvolt o energie de circa 7 MW.

Energia minim a unui flashover este de 3MW.

Debitul evii de refulare 40 l/min. 150 l/min. 500 l/min.

Energia absorbit 0,5 MW 2 MW 6 MW

21

FENOMENUL FLASH-OVER

Incendiul, care se manifest ntr-o singur parte a volumului, transform ncperea ntr-o vlvtaie considerabil ce implic urmtoarele riscuri:

1

FENOMENUL BACKDRAFT

DEZVOLTAREA INCENDIULUI NTR-UN VOLUM NCHIS

FENOMENUL BACKDRAFT

Parametrii de apariie a fenomenuluiFenomen care poate aprea n cadrul unui incendiu, backdraft-ul este definit ca un accident termic dificil de anticipat, care apare n condiiile urmtoare: volum nchis sub presiune; combustie incomplet; cldur considerabil; fisurarea elementelor de compartimentare. Incendiul se dezvolt. Aportul foarte slab de comburant genereaz o combustie incomplet.

2DIMINUAREA PROGRESIV A COMBURANTULUIConsum de oxigenOxigenul, fiind n mare parte consumat n faza iniial, i innd cont c aportul de aer exterior este insuficient, incendiul trece de la o ardere activ la una lent.

Cronologia i descrierea fenomenuluiFenomenul parcurge, n principal, urmtoarele etape:

Creterea nivelului de CO

1 2

dezvoltarea incendiului ntr-un volum nchis;

diminuarea progresiv a comburantului;

3 4

suprapresiune n volumul respectiv;

apariia fenomenului Backdraft. Arderea se reduce la elementele incandescente mrind sau pstrnd nivelul temperaturii ambiante. Procentul de monoxid de carbon (CO) este foarte important, iar stratul de fum conine numeroase particule bogate n carbon.

Provocat, n general, de o aciune exterioar uman, backdraft-ul poate de asemenea, s se produc i din cauze naturale.

22

3SUPRAPRESIUNEA N VOLUMUL INTERIOR

Semne care anun Backdraftul

Sub efectul acumulrii fumului bogat n funingine, n gaze nearse i n gaze de piroliz, presiunea crete n interiorul spaiului n care cldura este n exces. . Unul sau mai multe focare pot, n acest stadiu, s provoace inflamarea amestecului combustibil - care nu ia, ntotdeauna - forma unei reacii explozive. Volumul de fum mrindu-se, L.S.I. a amestecului combustibil este depit.

nu este vizibil prin ferestre nicio flacr clar sau lumin, exceptnd jarul sau cteva mici flcri albastre de combustie a CO;

geamurile, acoperite de funingine, devin negre i opace, i pot vibra uor sub efectul cldurii i al presiunii interioare;

fumul gros i nchis la culoare, de o culoare neobinuit, iese sub forma unor bufeuri prin interstiii, prin zona tocurilor de la ui, pe unde intr, de obicei, aerul proaspt, dnd impresia c incendiul respir;

4FENOMENUL BACKDRAFT

sunetele sunt amortizate i nu se aude niciun zgomot specific al unui incendiu n interiorul ncperii;

Cu excepia comburantului, toate elementele necesare arderii sunt prezente. Este de ajuns o fisur n elementele de compartimentare pentru ca amestecul combustibil, alimentat din nou cu comburant, s reintre n zona de inflamabilitate. La contactul cu focarul iniial, se produce o explozie violent. Toat ncperea se aprinde instantaneu i o limb de flcri, datorat suprapresiunii, va aprea n deschiderea creat. Acesta este fenomenul backdraft.

uile, ncuietorile i mnerele lor sunt foarte calde la atingere.

23

FENOMENUL BACKDRAFT

Vizibile numai din exteriorul volumului afectat, semnele care induc apariia iminent a unui backdraft sunt:

Mod de comportare n caz de backdraftsecurizarea zonei de intervenie conform procedurilor specifice; rmnerea n exteriorul ncperii incendiate;

2

Se acioneaz la rcirea ncperii incendiate cu un jet pulverizat, pn la

constatarea diminurii efectelor suprapresiunii prin deschideri.

FENOMENE TERMICE

meninerea unei distane de securitate fa de deschideri i de conul de expansiune a unei posibile explozii ce poate s ias prin ui i ferestre; interdicia deschiderii uilor i ferestrelor fr ordin; atenie la o posibil fisurare a elementelor de compartimentare ce poate provoca fenomenul backdraft (ex.: spargerea geamurilor); stabilirea unui dispozitiv (de evacuare fum i de stingere) adaptat ncperii incendiate i nivelului de pericol; interdicia utilizrii Ventilrii Operaionale (V.O.).

Dac este posibil crearea unei ieiri1Se realizeaz o deschidere n partea superioar a ncperii incendiate i/sau se

utilizeaz un exhaustor pentru a reduce presiunea exercitat de fumul i gazele fierbini.

2

Se continu stingerea conform procedurilor specifice. Diminuarea suprapresiunii prin deschideri Atacul asupra incendiului

n funcie de situaie, comandantul interveniei poate preveni inflamarea fumului ce iese prin rcirea sa cu ajutorul unui jet pulverizat.

24

Dac este imposibil crearea unei ieiriInertizarea fumului i gazelor fierbini din exteriorul ncperii incendiate cu ajutorul unei evi cu jet pulverizat este urmat de: ntredeschiderea uii ; realizarea unei decopertri n partea de sus a ncperii ; Utilizarea jetului de ap trebuie s continue pn la dispariia semnelor de backdraft. Continuarea stingerii conform procedurii.

Imposibilitatea crerii unei deschideri

Inertizarea volumului prin ua ntredeschis

Caz particular de backdraftInflamarea sau explozia gazului de combustie poate surveni n timpul deschiderii compartimentului, la mai multe ore dup stingere sau n faza de stingere propriu-zis. Acest fenomen care poate s se produc pe un plan vertical sau orizontal numit smoke explosion sau fire gaz ignition dup literatura anglo-saxon, are loc n zonele n care fumul este preamestecat cu aerul. El se declaneaz prin aportul inopinat al unei energii de activare. Situaiile urmtoare extrase din experiena operativ ilustreaz acest fenomen:

Situaia nr.1 Mobilier divers care arde ntr-un dormitorIncendiul, bine alimentat cu comburant, este n faza stratificrii fumului i radiaiei iniiale prezentat la Cronologia i descrierea flashover-ului (pag. 1821). El se dezvolt normal. Ua de la intrare a apartamentului care d n hol este nchis. Un fum slab, clar i static difuzeaz prin fantele uii de la intrare i se acumuleaz n hol. La contactul cu aerul acesta se rcete i se dilueaz, intrnd n zona de inflamabilitate. Condiiile unui backdraft n ncperea afectat nu sunt ndeplinite n acest stadiu de dezvoltare al incendiului. Totui, la deschiderea uii de la intrare, o energie de activare provenind din ncpere (cldur sau scntei) provoac inflamarea fumului acumulat n hol.

Situaia nr. 2 Mobilier divers carbonizat pe durata fazei de regresieSpaiul incendiat este bine ventilat. Faza de stingere este terminat, dar temperatura camerei este nc relativ ridicat. innd cont de cldura din camer, diversele obiecte care ocup ncperea sunt nc n faza de piroliz. Acumulndu-se n anumite spaii ale ncperii aceste gaze, prin amestecarea cu comburantul, formeaz mici pungi de atmosfer exploziv. Condiiile unui backdraft ntr-un volum incendiat nu sunt ndeplinite n acest stadiu de dezvoltare al incendiului. Totui, prin manipularea resturilor unei saltele semiarse, scntei sau resturi incandescente se ridic n aer i provoac inflamarea pungilor de gaz acumulat n plafonul fals.

n fiecare din aceste dou situaii, inflamarea fumului poate echivala cu o explozie, dac amestecul comburant-combustibil se situeaz n proporii optime, favoriznd astfel o reacie rapid de combustie.

25

FENOMENUL BACKDRAFT