EXTREME FIRE BEHAVIOR PL2, Materiały z pożarnictwa
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Paul GRIMWOOD www.firetactics.com
___________________________________________________________________________________
ROZGORZENIE – największy
koszmar strażaka!
Paul GRIMWOOD
Tłumaczenie: Witold Nocoń
'... i wtedy warunki nagle się zmieniły. Nigdy czegoś takiego nie widziałem. Walczyłem z wieloma
różnymi pożarami, w różnego rodzaju budynkach, w różnej pogodzie, z wszystkimi rodzajami
materiałów palnych. Myślałem, że wiele już widziałem. Widziałem tyle, że poradziłbym sobie z
czymkolwiek co mogłoby się stać i że potrafiłbym zadbać o moich ludzi. Ale jak powiedziałem,
wtedy tak nagle wszystko się zmieniło. Do dziś, wciąż jestem zdumiony że to się stało.
W ciemności zauważyłem wokół siebie łagodne pomarańczowe migotanie. Żar był niewiarygodny.
Niewiarygodny!... . Ciepło z tego rozgorzenia było jak z wielkiego pieca, a to powoduje że
zamieniasz się w instynktownie działające zwierzę. Widziałem ludzi na filmach jak wyskakiwali z
okien z kilku pięter i myślałem sobie "Co oni do cholery myśleli? Mogliśmy przecież uratować tych
ludzi." Teraz już wiem. Ból spowodowany gorącem i uczucie że jesteś w pułapce są
obezwładniające. Gdybym był na dziewiątym piętrze, to bym wyskoczył.
Niestety, John Lorenzano i Woodie Gelenius zginęli w tym pożarze. Znaleziono ich w różnych
miejscach na drugim piętrze. Nie wiem jak John i ja rozdzieliliśmy się. Byłem ostatnim który
rozmawiał z Johnem. Jako ostatni widziałem Woodiego. Dlaczego mnie uratowano a oni zginęli?
Nie wiem. Ta myśl będzie we mnie na zawsze.
Kapitan Mike Spalding o pożarze Indianapolis
Athletic Club 1992
Ogólnie rzecz biorąc, rozgorzenie jest znaczącym czynnikiem powodującym wypadki
śmiertelne wśród strażaków. W USA, statystyki NFPA (National Fire Protection Association)
notowane w latach 1985-1994 pokazują, że na skutek rozgorzenia życie straciło 47
amerykańskich strażaków. Spośród 87 strażaków jacy ponieśli śmierć od 1990 roku, którzy
podobno zginęli na skutek
zatrucia dymem
podczas działań wewnątrz budynków, główne
powody obrażeń były następujące -
zagubienie siÄ™ wewnÄ…trz budynku i wyczerpanie zapasu
powietrza
(29 zgonów);
zaskoczenie przez rozprzestrzeniający się pożar, backdraft lub
rozgorzenie
(23 zgony); oraz
uwięzienie w zawalonych budynkach
(18 zgonów, z czego 10 w
zawałach podłóg). Wszystkie za wyjątkiem jednej z tych 70 ofiar miało na sobie aparaty
oddechowe. (Jedynym wyjątkiem był strażak ratujący członków rodziny w pożarze swojego
własnego domu.) Z 31 amerykańskich strażaków którzy podobno zginęli na skutek
oparzeń
wewnątrz pożarów budynków od roku 1990, 14 zostało otoczonych przez szybko
rozprzestrzeniający się pożar,
backdraft lub rozgorzenie
oraz 12 zostało uwięzionych w
zawalonych budynkach (NFPA). Trzech strażaków zginęło, kiedy w 2002 roku dach budynku
napraw karoserii samochodowych zawalił się - świadkowie donosili o słyszalnej eksplozji na
kilka sekund przez zawaleniem siÄ™ dachu. Czy to backdraft czy eksplozja dymu
spowodowała zawalenie? Dowódca na miejscu akcji przyznał, że podczas gdy strażacy
próbowali wyciąć otwór w suficie budynku, uwięzione nagrzane gazy znalazły tlen
potrzebny by buchnąć płomieniem.
_____________________________________________________________________
- 1 -
Paul GRIMWOOD www.firetactics.com
___________________________________________________________________________________
'Rozgorzenie' (ang. flashover)
(gwałtowne rozprzestrzenienie się pożaru) często kończyło
się zbiorowymi wypadkami śmiertelnymi podczas pożarów. W 1981 roku w Stardust Disco w
Dublinie (Irlandia), 'rozgorzenie' spowodowało śmierć 48 młodych ludzi. W 1982 dwóch
szwedzkich strażaków zginęło w eksplozji dymu. Po tym wypadku szwedzka straż pożarna
wprowadziła programy Nauki Zachowania się w Pożarach Budynków (NZPB) (CFBT - ang.
Compartment Fire Behaviour Training) w celu zwiększenia bezpieczeństwa strażaków.
Również w 1982 roku 24 osoby poniosły śmierć w rozgorzeniu jakie wystąpiło w
apartamentach Dorothy Mae w Los Angeles. W 1987 trzydziestu jeden ludzi, w tym oficer
straży pożarnej, poniosło śmierć, gdy zapaliły się gazy pożarowe w sercu londyńskiej sieci
metra, zaś w 1991 ośmiu rosyjskich strażaków zginęło w rozgorzeniach jakie wystąpiły na
korytarzach podczas dużego pożaru hotelu w Petersburgu. W 1994 roku, trzech
nowojorskich strażaków zginęło na klatce schodowej w momencie, gdy strażacy otwarli
wejście do mieszkania objętego pożarem, co spowodowało backdraft. W 1996 miało miejsce
siedemnaście zgonów w wyniku rozgorzenia, jakie wystąpiło podczas pożaru na lotnisku w
Dusseldorfie. W 1997 roku, trzech strażaków w Wielkiej Brytanii poniosło śmierć w
wypadkach związanych z rozgorzeniem, po czym straż pożarna w tym kraju zmodyfikowała
programy szkolenia i wprowadziła programy NZPB. W nowym tysiącleciu kilku strażaków
straciło życie z powodu 'rozgorzenia' podczas ćwiczeń na 'rzeczywistych' palących się
obiektach, w szczególności w Danii i w USA, zaś w 2002 roku pięciu paryskich strażaków
zginęło odciętych przez dwa wydarzenia spokrewnione z 'rozgorzeniem'. Możemy więc
zapytać - ilu więcej jeszcze musi niepotrzebnie zginąć?
Jednak, czy należy zachęcać do ogólnego użycia określenia
rozgorzenie
i czy strażacy
powinni posiąść jasne zrozumienie innych związanych z tym zjawisk?
ROZGORZENIE JAKO ZJAWISKO
Określenie 'rozgorzenie' po raz pierwszy zostało wprowadzone przez brytyjskiego naukowca
P.H. Thomasa w roku 1960 i użyte zostało do opisu teorii rozwoju pożaru do momentu gdy
staje siÄ™ on
w pełni rozwinięty
. Tradycyjnie mówiło się, że faza rozwoju kończy się
rozgorzeniem, jednak Thomas przyznał że jego pierwotna definicja była nieprecyzyjna i
zgodził się, że może ona zostać użyta do określenia różnych rzeczy w różnym kontekście.
Wtedy Thomas ogłosił w UK Fire Reseach Note 663 (grudzień 1967) że może wystąpić
więcej
niż jeden rodzaj rozgorzenia
i opisał rozgorzenia będące wynikiem zdarzeń zarówno
wentylacyjnych
jak i
kontrolowanych przez paliwo
. Jednocześnie Thomas zauważył
ograniczoność jakiejkolwiek dokładnej definicji rozgorzenia łączonej z
pełnym
powierzchniowym spalaniem paliwa
wewnątrz pomieszczenia (pokoju) gdzie, szczególnie w
wielkich pomieszczeniach, może być fizyczną niemożliwością aby całe paliwo zostało zajęte
ogniem w tym samym czasie.
W okresie lat 1970 do 2002 określenie rozgorzenie było szeroko używane, i poczyniono
wiele prób by ponownie zdefiniować terminologię związaną z tym zjawiskiem. Stało się
oczywistym, że strażacy nie zdołali posiąść jasnego zrozumienia różnych zdarzeń mogących
wystąpić podczas pożarów, zaś NFPA optowała za tym, by zdarzenia takie dokumentować
po prostu jako
Szybkie Rozprzestrzenienie Pożaru
. Jest wiele określeń używanych przez
różne autorytety na określenie zjawisk spokrewnionych z rozgorzeniem. Niektóre z nich
mają pochodzenie naukowe i odniesienia do nich są uniwersalne, podczas gdy inne zostały
przez autorów wprowadzone do języka w celu opisu zdarzeń jakich osobiście doświadczyli
podczas pożarów. Zdarza się, że różne określenia oznaczają czasami te same rzeczy.
Faktem jest również, że określenia angielskie często nie dają się przetłumaczyć na inne
języki z tym samym znaczeniem, i dokonuje się poprawek tych określeń by umożliwić
przetłumaczenie. To może wprowadzić dalsze zagmatwanie w przypadku gdy określenia te
są na powrót tłumaczone na język angielski w innych wydaniach! Może się tak stać gdy
dokumenty naukowe lub edukacyjne są tłumaczone z powrotem na angielski i pojawia się
nowa terminologia.
_____________________________________________________________________
- 2 -
Paul GRIMWOOD www.firetactics.com
___________________________________________________________________________________
Bardziej wygodnie jest chyba aby wymienić takie zjawiska pod trzema określonymi
nagłówkami, które opiszą uniwersalnie zaakceptowane definicje, szczegółowo opisując
przypadki z historii i demonstrując przeciwdziałające i prewencyjne działania (obronę),
które mogą być użyte przez strażaków.
SZYBKIE ROZPRZESTRZENIENIE POŻARU
1. ROZGORZENIE
2. BACKDRAFT
3. ZAPALENIE GAZÓW POŻAROWYCH
SZYBKIE ROZPRZESTRZENIENIE POŻARU
zaakceptowana naukowa terminologia
ROZGORZENIE
BACKDRAFT
ZAPALENIE GAZÓW
POŻAROWYCH
Rozwój pożaru
pomieszczenia wywołany
ciepłem prowadzący do
podtrzymanego spalania i
całkowitego zajęcia się
ogniem
Zapalenie gazów pożarowych
spowodowane wentylacjÄ… w
następstwie przemieszczenia się
powietrza (prÄ…d grawitacyjny) w
strefÄ™ zawierajÄ…cÄ… gazy 'bogate'
w paliwo i źródło zapłonu
Zapalenie nagromadzonych
gazów pożarowych i produktów
pirolizy istniejÄ…cych w stanie
palnym lub doprowadzonych do
stanu palnego.
EKSPLOZJA
DYMU
FLASH-FIRE
OPÓŹNIONY
BACKDRAFTT
FLAME-OVER
Terminologia opisana
kursywÄ…
NIE JEST naukowo
zatwierdzona lub będąca
przedmiotem odniesień
ROZGORZENIE
NISKOKALORYCZNE
SPALANIE
GAZU
EKSPLOZJA
WZBUDZONA
PRZEMIESZCZENIEM
FLASH-BACK
ROZGORZENIE
GORÄ„CEJ, BOGATEJ
MIESZANKI
ROLLOVER
EKSPLOZJA
DYMU I GAZÓW
POŻAROWYCH
EKSPLOZJA
GAZÓW
POŻAROWYCH
_____________________________________________________________________
- 3 -
Paul GRIMWOOD www.firetactics.com
___________________________________________________________________________________
ROZGORZENIE - DEFINICJA
'W pożarze pomieszczenia może dojść do takiego stadium, w którym całkowite
promieniowanie cieplne pochodzące od płomienia, gorących gazów i gorących brzegów
pomieszczenia spowoduje wytwarzanie palnych produktów pirolizy przez wszystkie
odsłonięte palne powierzchnie wewnątrz tego pomieszczenia. Wprowadzenie źródła
zapłonu, spowoduje gwałtowne i
podtrzymane
przejście wzrastającego pożaru w pożar w
pełni rozwinięty.......To nazywamy 'rozgorzeniem'......'
Znaczącą cechą 'rozgorzenia' jest to, że przejście do stadium całkowitego zajęcia się
ogniem jest
podtrzymane
(pożar pozostaje w tym stanie -
przyp. tłum.
). Dodatkowo
ustalono, że 'rozgorzenie' w swojej prawdziwej formie, jest całkowicie zależne od takich
zmiennych, jak wpływy cieplne, w których zakłada się że
radiacyjny i konwekcyjny
strumień ciepła
są mechanizmami napędowymi, jakkolwiek warunki wentylacyjne, objętość
i geometria pomieszczenia, miejsce pożaru i skład chemiczny warstwy gorących gazów
również wpływają na możliwość przejścia rozprzestrzeniającego się pożaru w rozgorzenie.
Generalnie, zdarzenie takie jest fizycznie zdefiniowane jako takie, które doprowadziło do
płomieni wychodzących przez okna lub drzwi, temperatury gazów 600ºC na poziomie sufitu;
oraz strumienia ciepła doprowadzanego do odsłoniętych przedmiotów na poziomie podłogi
sięgającego 20KW/m
2
. Warto zauważyć, że
'rollover'
(zjawisko polegajÄ…ce na przetaczaniu
się języków ognia pod sufitem -
przyp. tłum.
), jako zdarzenie które uważa się za
poprzedzające na kilka sekund rozgorzenie, również może spełnić powyższe kryterium. Jako
naukowiec, Thomas uznał ograniczoność jakiejkolwiek dokładnej definicji rozgorzenia
Å‚Ä…czonej z
pełnym powierzchniowym spalaniem paliwa
wewnÄ…trz pomieszczenia (pokoju)
gdzie, szczególnie w wielkich pomieszczeniach, może być fizyczną niemożliwością aby całe
paliwo zostało zajęte ogniem w tym samym czasie. Rozprzestrzenianie pożaru w ten sposób
jest zazwyczaj powiÄ…zane z takimi zjawiskami jak
flash-fires
lub
flameover
.
W swoim ogólnym sensie pojęcie 'rozgorzenie' jest ciągle używane przez wielu strażaków na
określenie pewnego zakresu zjawisk które kończą się szybką eskalacją pożaru - szybkim
rozprzestrzenieniem pożaru - albo nawet na określenie eksplozji której towarzyszy fala
ciśnienia wybijająca okna lub przewracająca ściany. Gdy taka generalizacja ma miejsce,
rozgorzenie jest ogólnie rzecz biorąc
rozprzestrzenieniem pożaru wywołanym ciepłem
.
Pożar który przetacza się 'leniwie', czasami z wielką prędkością, pod sufitem zazwyczaj
posiada takie cechy. Ma on rzadko charakter eksplozji pomimo tego, iż fala ciśnienia i
spalania może wybijać okna. Należy zauważyć, że rozgorzenie może być wywołane poprzez
zwiększenie przewietrzenia pomieszczenia, kiedy to
prędkość utraty ciepła zwiększa się
w
miarę jak więcej ciepła, w sposób konwekcyjny, ucieka drzwiami i oknami. W takim
przypadku nie powinno stosować się określenia rozgorzenie. Istnieje niestabilny punkt, w
którym wentylacja może spowodować uwolnienie się większej ilości ciepła w pomieszczeniu
niż może zostać oddane poprzez drzwi i okna i ten warunek 'termicznej ucieczki' może
prowadzić do 'rozgorzenia'.
PRZYPADKI HISTORYCZNE ROZGORZENIA
1. W grudniu 2002 roku, w edycji magazynu Firehouse w USA, oficer zastępu opisał jak
jego załoga brała udział w akcji gaszenia pożaru jednego pokoju domu, który to
pożar był przewietrzany poprzez tylne okna. Widoczne były intensywne płomienie
wydobywające się z okna - pożar był w fazie porozgorzeniowej (ang. post
flashover). W momencie gdy strażacy wyważyli drzwi frontowe wybili także dwa
okna po obu stronach drzwi. Posuwając się naprzód napotkali umiarkowane ciepło
więc wybili jeszcze jedno okno od wewnątrz. W tym momencie pożar ich złapał! W
tym samym czasie oficer będący na zewnątrz wydał, za pomocą radia, rozkaz
natychmiastowej ewakuacji budynku z powodu szybko narastających warunków
pożarowych. Warunki wewnątrz były takie, że strażacy musieli natychmiast się
ewakuować. Trzeba pamiętać, że pożar często będzie zmierzał w kierunku dostępu
powietrza - jeśli ten dostęp jest za Tobą to znajdziesz się w kłopotach! Im więcej
wybijesz okien za sobą tym większe prawdopodobieństwo że tak się stanie. Należy
_____________________________________________________________________
- 4 -
Paul GRIMWOOD www.firetactics.com
___________________________________________________________________________________
tez pamiętać, że warunki wystąpienia rozgorzenia mogą być stworzone lub
wzmocnione przez wybicie okien co spowoduje
'termicznÄ… ucieczkÄ™'
. Jeśli okno ma
zostać wybite to powinno być to okno
naprzeciw
natarcia linii gaśniczej,
zakładając, że pozwala na to wiatr.
2. Grupa strażaków przyjechała na miejsce pożaru domu i zdecydowała się na
przeprowadzenie podstawowego przeszukania (w taktyce amerykańskiej i
angielskiej spotkać się można z pojęciem przeszukania podstawowego (ang. primary
search) i przeszukania wtórnego (ang. secondary search) -
przyp. tłum.
) przed
rozpoczęciem natarcia. W miarę jak pożar postępował i nie był doglądany przez
strażaków przez kilka minut, beż żadnej formy jego izolacji lub ograniczenia,
rozwinął się do fazy porozgorzeniowej i uwięził dwóch strażaków na piętrze
powyżej pożaru. Strażacy przeżyli, doznając jednak poważnych poparzeń.
BACKDRAFT - DEFINICJA
'Ograniczona wentylacja może doprowadzić do pożaru wewnątrz pomieszczenia, który
wytwarzać będzie gazy pożarowe zawierające znaczną ilość częściowych produktów
spalania i niespalonych produktów pirolizy (
pożar niedowietrzony
). Jeśli produkty te
zakumulują się, wtedy dostarczenie powietrza w momencie otwarcia pomieszczenia może
doprowadzić do nagłej deflagracji (zapalenia). Deflagracja ta przemieszczająca się w
pomieszczeniu i na zewnÄ…trz drzwi i okien nazywana jest backdraftem.
W 1992 roku C. Fleischmann opisał zjawisko backdraftu - celem jego projektu było
rozwinięcie fizycznego zrozumienia zjawiska backdraftu. Badania zostały podzielone na trzy
fazy: symulacje badawcze, modelowanie prądów grawitacyjnych, oraz ilościowe
eksperymenty nad backdraftem. Określenie prądy grawitacyjne jest używane naukowo do
opisu dwóch cieczy o różnych gęstościach oddziałujących ze sobą w taki sposób, że istnieje
pionowa granica pomiędzy tymi cieczami, zaś wynikający z tego ruch polega na tym, że
cięższy płyn przemieszcza się poziomo pod lżejszym płynem. Mówi się, że taki przepływ
powoduje tworzenie siÄ™ prÄ…du grawitacyjnego. PrÄ…dy grawitacyjne sÄ… w przyrodzie bardzo
rozpowszechnione, ich podstawowe cechy można zaobserwować w lawinach, wyzwoleniach
ciężkich gazów, prądach zmętnienia, wymianie słodkiej i słonej wody, w bryzach morskich.
Jednak rola jaką spełniają w backdrafcie jest związana z ruchem powietrza do
pomieszczenia objętego niedowietrzonym pożarem i często jest przez strażaków określane
jako 'struga powietrza' (ang. air-track). Często wyraźnie można zobaczyć, jak dym
intensywnie wydostaje się z okna lub drzwi z wyraźną granicą poniżej której powietrze
wpływa do pomieszczenia lub budynku. Prędkość 'strugi powietrza' lub szybkość z jaką dym
się wydobywa często jest pewnym znakiem co do stopnia w jakim pożar jest
niedowietrzony. Jednak prąd grawitacyjny nie zawsze jest wyraźny, gdy gęsty dym
występuje na poziomie podłogi. Czasami widoczna jest wtedy 'trąba powietrzna' w dymie, w
miejscu wejścia do pomieszczenia, gdzie wiry wielkości piłki nożnej wydają się zaciągać
powietrze do środka. W efekcie backdraft jest
zapaleniem
gazów
i produktów spalania
wywołanym przez wentylację
. Sytuacja taka może spowodować odgłos 'łuuuummmp' lub
'bang' i może być gwałtownie wybuchowa i niszcząca dla elementów struktury
pomieszczenia. Zazwyczaj występuje wtedy wielka kula ognia wychodząca na zewnątrz
budynku, gdyż gazy pożarowe mogą swobodnie spalić się w obecności znacznej ilości tlenu.
W wydaniu Fire Engineering (styczeń, 2000), Brian White, kapitan Straży Pożarnej Nowego
Jorku, podał swoją własną teorię zjawiska które nazwał -
wysokociśnieniowym
backdraftem
. Zdaniem White'a oddziaływanie wiatru na budynek powoduje wzrost ciśnienia
wewnątrz budynku gdy powietrze dostaje się do budynku przez różne otwory od strony skąd
wieje wiatr. Zasugerował też, że gdy otworzy się drzwi lub okna gdzieś indziej w budynku,
to nagłe uwolnienie nagromadzonego ciśnienia pogarsza czasami efekt szybkiego
rozprzestrzeniania pożaru, gdyż następuje zamieszanie dużej masy szybko
_____________________________________________________________________
- 5 -
[ Pobierz całość w formacie PDF ]