Jak opisać i skutecznie zareagować na wybuch pożaru

Pożar to zjawisko destrukcyjne, które może mieć poważne konsekwencje dla życia, zdrowia i mienia. Zrozumienie jego natury, przyczyn, rozwoju oraz sposobów postępowania w przypadku zagrożenia jest kluczowe dla zwiększenia bezpieczeństwa. Niniejsza artykuł przedstawia kompleksowy opis pożaru, od jego definicji, przez klasyfikację i skutki, aż po metody gaszenia i zasady bezpiecznego reagowania.

Czym jest pożar? Definicja i warunki powstania

Pożarem nazywamy niekontrolowany proces spalania, który nastąpił samoczynnie i w sposób nieplanowany, w miejscu i czasie, w których nie powinien był powstać. Pożar stanowi bezpośredni skutek jednoczesnego wystąpienia wszystkich elementów z tzw. trójkąta spalania: paliwa (materiału palnego), utleniacza (najczęściej tlenu z powietrza) oraz źródła zapłonu.

W ostatnich latach dostrzeżono również znaczenie czwartego elementu, jakim jest obecność wolnych rodników, czyli cząsteczek zawierających niesparowane elektrony. Stymulują one rozwój reakcji łańcuchowej rozkładu oraz spalania, co rozszerza klasyczny "trójkąt spalania" do "czworoboku spalania".

Przyczyny wywołujące pożar

Wyróżniamy dwa podstawowe czynniki wywołujące pożar:

• Czynniki naturalne - w których pożar może zostać zainicjowany przez zjawiska naturalnie występujące w przyrodzie, jak np. wyładowanie elektryczne podczas burzy.
• Czynniki ludzkie - w których pożary inicjowane są przez działalność człowieka (pośrednią lub bezpośrednią), np. nieostrożność, wady instalacji elektrycznych lub grzewczych, podpalenia.

Fazy rozwoju pożaru

Bezpośrednim warunkiem zapoczątkowania pożaru, podobnie jak w procesie spalania, jest istnienie tzw. trójkąta spalania. Rozwój pożaru przebiega w dwóch głównych fazach:

1. Rozwój początkowy - charakteryzuje się rozszerzaniem ognia od źródła zapalenia, w tej fazie następuje gwałtowny wzrost temperatury.
2. Pełny rozwój - pożar osiąga pełny rozwój przez objęcie płomieniem całego pomieszczenia lub przez wniknięcie w głąb materiału palnego. Podczas przejścia pożaru do tej fazy może nastąpić rozgorzenie lub wsteczny ciąg płomienia. Następuje gwałtowny wzrost temperatury do ok. 800-1200 °C w górnej strefie gazów pożarowych.

Klasyfikacja pożarów

Istnieje kilka sposobów klasyfikacji pożarów, które pomagają w zrozumieniu ich charakterystyki i doborze odpowiednich metod gaszenia.

Klasyfikacja ze względu na rodzaj palącego się materiału (klasy pożarów)

Jedna z istotnych klasyfikacji obejmuje podział ze względu na rodzaj palącego się materiału:

1. Klasa A: pożary stałych materiałów palnych, np. drewna, papieru, tkanin, węgla, słomy. Materiały te, spalając się, tworzą żar.
2. Klasa B: pożary cieczy palnych, np. nafty i jej pochodnych, alkoholu, acetonu, eteru, olejów, lakierów. Zalicza się tu również substancje przechodzące w stan płynny pod wpływem ciepła, np. parafina, stearyna, smoła. Zapłon następuje, gdy pod wpływem ciepła substancje te przechodzą w stan gazowy (parowanie), tworząc nad górną warstwą cieczy mieszaninę par z powietrzem.
3. Klasa C: pożary gazów palnych, np. metanu, acetylenu, propanu, wodoru, gazu miejskiego. Spalanie odbywa się w warstwie stykania się strumienia gazu z powietrzem. Mieszanina gazu palnego z powietrzem lub z innymi gazami w odpowiedniej proporcji (w przedziale powyżej dolnej i poniżej górnej granicy wybuchowości) ulega łatwemu zapaleniu od niewielkiego źródła ciepła, a nawet od iskry lub żaru papierosa. Gazy palne stanowią duże niebezpieczeństwo szczególnie wtedy, gdy wymieszane z powietrzem zostaną podpalone w pomieszczeniu zamkniętym.
4. Klasa D: pożary metali, np. litu, sodu, potasu, glinu i ich stopów. W zależności od składu chemicznego, spalając się, zużywają tlen z powietrza albo - jako mieszaniny mające w swym składzie utleniacze - spalają się bez dostępu powietrza (np. termit, elektron). Metale te oraz mieszanki ciekłe, przeważnie pochodne ropy naftowej (np. napalm, pirożel), są trudne do ugaszenia.
5. Klasa F: pożary tłuszczów i olejów spożywczych. Wyróżnienie tej klasy wynikło z tego, że tłuszcze spożywcze w czasie ich użytkowania (np. smażenie) mają wysoką temperaturę, co utrudnia ich gaszenie, a po ugaszeniu może dojść do ponownego zapłonu, gdy znów dotrze do nich tlen z powietrza.

Klasyfikacja ze względu na lokalizację i charakter

• Ukryty - pożar, który rozwija się i rozprzestrzenia w pustych przestrzeniach stropów, stropodachów, ścian, podłóg itp., lub rozwijający się wewnątrz np. balotu słomy.
• Wewnętrzny - mający miejsce wewnątrz obiektu, np. w mieszkaniu.
• Przestrzenny - obejmujący wiele elementów, np. stos drewna.

Klasyfikacja ze względu na rozmiar

Pożary klasyfikuje się również według rozmiarów, mierząc spalone lub zniszczone obiekty, ruchomości, maszyny, surowce, paliwa itp.:

• Mały
• Średni
• Duży
• Bardzo duży

Skutki pożarów i ich zagrożenia

Pożar jest zjawiskiem destrukcyjnym, mogącym doprowadzić do znacznych strat zarówno w środowisku naturalnym (np. w lasach, na łąkach), jak i w gospodarce (np. zniszczenie upraw, budynków, urządzeń). Wiąże się z występowaniem szkodliwych czynników takich jak: płomienie, wysoka temperatura, dym, iskry, a niekiedy także toksyczne opary i wybuchy. W skrajnych przypadkach może doprowadzić do zniszczenia całych miast i wywołania katastrof ekologicznych.

Pożary na terenach ekosystemów leśnych

Pożary na terenach ekosystemów leśnych przynoszą duże straty ekonomiczne i ekologiczne. Według Instytutu Badawczego Leśnictwa bezpośrednie straty w przeliczeniu na 1 ha powierzchni wynoszą 17 tys. złotych, a straty pośrednie (ekologiczne) 92 tys. Ekologiczne skutki pożarów lasów są szczególnie niebezpieczne ze względu na wydzielane w procesie spalania związki toksyczne oraz tzw. gazy cieplarniane przyczyniające się bezpośrednio do powstawania efektu cieplarnianego. W 2023 roku pożar na Maui objął około 6700 akrów, co stanowiło ogromne zniszczenie dla lokalnego ekosystemu.

Metody i środki gaszenia pożarów

Aby powstrzymać reakcję spalania i ugasić pożar, należy wyeliminować przynajmniej jeden z elementów trójkąta spalania. Można usunąć materiał palny, odciąć dopływ tlenu lub obniżyć temperaturę. Oczywiście najlepsze efekty daje jednoczesne usunięcie dwóch lub trzech elementów. Gaszenie ognia polega przede wszystkim na stosowaniu odpowiednich środków gaśniczych.

Środki gaśnicze i ich zastosowanie

W zależności od klasy pożaru i dostępnych zasobów, stosuje się różnorodne środki gaśnicze:

• Woda: Woda w postaci zwartego strumienia, kropel czy mgły wodnej jest najpopularniejszym i najłatwiej dostępnym rodzajem środka gaśniczego. Jej działanie polega na absorbowaniu z palącego się ciała dużych ilości ciepła, tym samym uniemożliwiając dalsze palenie się. W zetknięciu się wody z pożarem wytwarza się para wodna, która wypiera tlen z ogniska pożaru, hamując cały proces spalania. W przypadku pożaru cieczy mieszających się z wodą (np. ciał reagujących chemicznie z wodą), jej stosowanie jest ograniczone.
• Piana gaśnicza: Może być podana w postaci piany lekkiej, średniej lub ciężkiej, co zwiększa zakres jej stosowania. Typ piany zależny jest od tzw. liczby spienienia. Piana skutecznie izoluje palące się ciało od dostępu tlenu. W przypadku pożaru cieczy rozpuszczalnych w wodzie (np. etanolu) stosowanie piany wymaga użycia specjalnych środków pianotwórczych zapobiegających jej niszczeniu przez ciecz. Piany utworzone z użyciem tych środków doskonale nadają się do gaszenia pożarów innych cieczy (np. ropy).
• Proszki gaśnicze: Są to drobno zmielone (niepalne) związki węglanowe lub fosforanowe. Ich zadaniem jest odizolowanie płonących ciał od dostępu tlenu. Są bardzo skutecznym środkiem gaśniczym, a ich dominującym mechanizmem gaśniczym jest zmiana parametrów cieplnych środowiska pożaru, polegająca m.in. na pochłanianiu ciepła, co z kolei powoduje zmniejszenie szybkości reakcji chemicznych w płomieniu i stopniowe jego wygaszenie.
• Piasek: Należy do łatwo dostępnych środków gaśniczych. Jego działanie polega na odcięciu dostępu tlenu od palącego się materiału. Użycie piasku zapobiega rozbryzgom.
• Koce gaśnicze: Do gaszenia małych przedmiotów lub powierzchni nie większych niż 1 m² służą koce gaśnicze. Ich działanie polega na odcięciu dopływu tlenu.
• Gazy gaśnicze: Gaszenie gazem (np. dwutlenkiem węgla) polega na obniżeniu stężenia tlenu w powietrzu do poziomu uniemożliwiającego spalanie.

Specjalne środki gaśnicze

• Dla metali (klasa D): Podstawowym środkiem gaśniczym jest chlorek sodu, który przy zetknięciu się z płonącym metalem topi się i wytwarza wokół niego warstwę, która odcina dostęp tlenu, przez co metal gaśnie. W przypadku mieszanin metali z utleniaczem warstwa stopionej soli izoluje płonący metal od palnych materiałów. Mniej skuteczne (z powodu wyższej temperatury topnienia i przez to wytwarzania mniej szczelnej warstwy, gdyż ziarna się nie topią), ale też czasem stosowane są grafit i piasek. W przypadku pożaru litu stosowana jest także sproszkowana miedź, która działa podobnie do soli. Czasami, gdy dojdzie do pożaru niewielkiej ilości mieszaniny metalu z utleniaczem (np. termit) i dysponuje się dużą ilością ciekłego azotu lub (mniej skutecznego) dwutlenku węgla (np. w laboratorium), można ten metal gasić tą cieczą, zalewając go (uważając na rozpryskiwanie się metalu), co spowoduje obniżenie jego temperatury poniżej temperatury zapłonu. Jednakże działanie takie bardzo często może zakończyć się niepowodzeniem, ponieważ gaz powstały wskutek odparowania cieczy tworzy warstwę izolacyjną utrudniającą oziębianie materiału palnego. W miejscach, gdzie są przechowywane duże ilości palnych metali, powinny być zainstalowane automatyczne instalacje gaśnicze z odpowiednim środkiem (sól, miedź) oraz przygotowane w pobliżu zbiorniki z tym samym środkiem - na użytek strażaków (nie należy zastępczo stosować soli kuchennej dostępnej w handlu, ponieważ ona zawiera rozmaite dodatki - np. jod, środki przeciwzbrylające etc. - które mogą zaburzać proces gaszenia). W przypadku pożarów pierwotnie zimnych substancji tego typu np. w magazynach gaszenie jest identyczne jak typowych pożarów klasy B.
• Dla tłuszczów i olejów spożywczych (klasa F): W przypadku pożarów małej ilości gorącego tłuszczu (typowa kuchnia domowa) wystarczy zwykła gaśnica B, BC, ABC. Natomiast gaszenie w ten sposób takich pożarów w restauracjach, cukierniach etc., kiedy zapali się duża ilość rozgrzanego (np. przy smażeniu) tłuszczu, może być nieskuteczne, ponieważ po ugaszeniu tłuszczu może się on znów zapalić, kiedy z powrotem dotrze doń tlen. Należy wtedy stosować specjalne gaśnice klasy F zawierające przeważnie roztwór octanu potasu.

Urządzenia gaśnicze

Urządzenia gaśnicze stosowane do walki z pożarem to m.in.:

• Stałe urządzenia gaśnicze: różnego rodzaju systemy gaśnicze (np. instalacje tryskaczowe, zraszacze przeciwpożarowe czy systemy gaszenia gazem), które automatycznie wykrywają pożar i gaszą go już w początkowej fazie.
• Mobilne urządzenia przeciwpożarowe: jak np. gaśnice czy agregaty gaśnicze. Występują one w kilku rodzajach w zależności od rodzaju wykorzystywanego środka gaśniczego i przeznaczone są do gaszenia różnych typów pożaru (m.in. gaśnice do elektroniki wykorzystujące gazy chemiczne).

Wybuchy - odrębne, lecz powiązane zagrożenie

Wybuchy w środowisku przemysłowym to jedne z najniebezpieczniejszych zagrożeń, mogących powodować ogromne ryzyko, nie tylko strat materialnych, ale również dla zdrowia i życia człowieka. Zarówno pożar, jak i wybuch to zdarzenia, których wystąpienie może powodować zniszczenie drogiego sprzętu czy całych obiektów, ale stwarzać przede wszystkim realne zagrożenia dla zdrowia i życia pracowników.

Definicja i typy wybuchów

Wybuch to reakcja, w efekcie której następuje gwałtowne wydzielenie dużych ilości energii. Wybuchy ze względu na prędkość rozprzestrzeniania dzielą się na:

• Detonacje - płomień rozchodzi się z prędkością naddźwiękową.
• Deflagracje - prędkość rozprzestrzeniania się płomienia jest mniejsza niż prędkość dźwięku. W przemyśle znaczna większość wybuchów pyłów zachodzi w wyniku deflagracji. Fala ciśnienia, która powstaje w wyniku rozprzestrzeniania się płomienia, osiąga prędkość dźwięku. W pewnych warunkach deflagracja może przerodzić się w detonację.

Pentagon wybuchu - warunki powstania

Aby można mówić o pożarze, konieczne jest zaistnienie jednocześnie w tym samym miejscu, czasie i w odpowiednich proporcjach trzech czynników: paliwa, źródła zapłonu oraz utleniacza (tlenu) - tzw. trójkąta spalania. Z kolei w przypadku wybuchu, oprócz wymienionych wyżej czynników, paliwo musi występować pod postacią chmury, a proces ten musi zachodzić w ograniczonej przestrzeni. To tzw. pentagon wybuchu, który dodatkowo wymaga obecności dyspersji.

Do czynników tworzących pentagon wybuchu zaliczamy:

• Paliwo w postaci chmury pyłu: Pod terminem paliwo możemy rozumieć palne pyły, takie jak cukier, celuloza, mąka, tworzywa sztuczne, węgiel, metale i inne. Chmury pyłów zwykle obecne są w aparaturze procesowej, takiej jak zbiorniki, młyny, suszarki, cyklony, filtry, przenośniki kubełkowe, instalacje transportu pneumatycznego.
• Utleniacz: Zwykle jest to tlen występujący w powietrzu. Jest on obecny praktycznie wszędzie, dlatego uznaje się go za czynnik najtrudniejszy do wyeliminowania.
• Źródło zapłonu: Według normy PN-EN1127-1 efektywnymi źródłami zapłonu atmosfery wybuchowej mogą być: gorące powierzchnie, płomienie i gorące gazy, uderzenia mechaniczne. Dodatkowo w normie za takie źródła uznano też tarcie i ścieranie, urządzenia elektryczne, elektryczność statyczną, wyładowania atmosferyczne czy promieniowanie jonizujące. Do listy zaliczane są także fale elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej, fale ultradźwiękowe, sprężanie adiabatyczne i fale uderzeniowe czy reakcje egzotermiczne.
• Ograniczona przestrzeń: Oznacza chmurę pyłu zamkniętą w częściowo lub całkowicie ograniczonej przestrzeni, np. w silosach, zbiornikach, suszarkach, młynach, filtrach. Ograniczony obszar powoduje, że łatwiej można doprowadzić do uzyskania stężenia pyłu, które przekracza wartość Dolnej Granicy Wybuchowości (DGW).
• Dyspersja: To nic innego jak wzbicie w powietrze zalegających warstw pyłu, które tworzą skoncentrowaną chmurę. Przyjmuje się, że pyły, które są palne, mogą tworzyć atmosferę wybuchową.

Znaczenie stopnia rozdrobnienia materiału

Jeżeli pył występujący w procesie jest odpowiednio rozdrobiony, wzrasta prawdopodobieństwo wystąpienia atmosfery wybuchowej. Aby w prosty sposób wyjaśnić, jak stopień rozdrobnienia wpływa na przebieg spalania, przedstawiamy tę zależność na przykładzie drewna:

1. W pierwszej grafice widzimy duży kawałek drewna, który pali się stosunkowo powoli.
2. Kolejna grafika pokazuje ten element podzielony na mniejsze części. Spalanie rozprzestrzenia się w tym przypadku szybciej, ze względu na większą powierzchnię kontaktu między materiałem palnym a tlenem.
3. Natomiast w przypadku ostatniej grafiki, drewno zostało rozdrobione i rozproszone w powietrzu, tworząc chmurę.

Zapobieganie zagrożeniom wybuchowym

Aby skutecznie zabezpieczyć zakład przed skutkami pożarów czy wybuchów, należy w pierwszej kolejności poznać wszelkie potencjalne źródła zagrożenia. Zapoznanie się z parametrami zapalności i wybuchowości pyłów pozwala na ocenę zagrożenia związanego z wybuchem oraz późniejsze określenie odpowiednich środków bezpieczeństwa. Mowa tutaj m.in. o ocenie zagrożenia wybuchem, ocenie ryzyka wybuchu, dokumentacji zabezpieczenia przed wybuchem czy wyznaczeniu stref zagrożonych wybuchem. To, który z dokumentów jest w danym zakładzie wymagany, określają przepisy. W kwestiach bezpieczeństwa nie można stosować półśrodków.

Postępowanie w przypadku wybuchu pożaru

W przypadku wybuchu pożaru bardzo liczy się czas i szybka reakcja. Bardzo istotne jest, aby nasze działania były wykonywane świadomie, z rozwagą w podejmowaniu decyzji i w taki sposób, aby nie doszło do powstania paniki, która może być przyczyną niepotrzebnych i tragicznych w skutkach wypadków w trakcie prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych.

Ogólne zasady działania

W przypadku pożaru należy podjąć następujące kroki:

1. Podnieść alarm - natychmiast staramy się powiadomić innych o tym, co się dzieje (pozostałych domowników, sąsiadów).
2. Wezwać pomoc - zadzwonić pod numer alarmowy 112 lub 998, podając dokładny adres i opis sytuacji.
3. Przystąpić do gaszenia i udzielania pomocy - przystąpić niezwłocznie, przy użyciu miejscowych środków gaśniczych do gaszenia pożaru i nieść pomoc osobom zagrożonym. W przypadku koniecznym przystąpić do ewakuacji ludzi i mienia.

Ewakuacja ludzi i mienia

Ewakuacja ludzi

Celem ewakuacji ludzi jest zapewnienie osobom szybkiego i bezpiecznego opuszczenia strefy zagrożonej lub objętej pożarem. Do celów ewakuacji ludzi służą korytarze - poziome drogi ewakuacji i klatki schodowe - pionowe drogi ewakuacyjne, z których istnieje możliwość bezpośredniego wyjścia na zewnątrz. Drogi i wyjścia ewakuacyjne muszą być oznakowane pożarniczymi tablicami informacyjnymi zgodnie z PN - 92/N - 01256/02 "Znaki Bezpieczeństwa - Ewakuacja". Ewakuacją ludzi z części lub z całego obiektu zarządza kierujący akcją ratowniczo-gaśniczą. W przypadku zaistnienia pożaru lub innego zagrożenia budynku lub jego części, osoby nie biorące udziału w akcji ratowniczej powinny opuścić strefę zagrożenia. Osoby ewakuowane muszą podporządkować się poleceniom ratowników, to jest osobom prowadzącym ewakuację: strażacy, pracownikom służby zabezpieczenia obiektu.

Ewakuacja mienia

Poza ewakuacją ludzi niejednokrotnie zachodzi konieczność ewakuacji mienia. Celem ewakuacji mienia jest zabezpieczenie cennych przedmiotów oraz ważnych dokumentów przed zniszczeniem lub uszkodzeniem w przypadku pożaru lub innego zagrożenia. Ewakuowane przedmioty i dokumenty należy umieszczać w miejscach, aby nie były narażone na zniszczenie lub uszkodzenie. Działania ewakuacyjne muszą być prowadzone w sposób skoordynowany, nie powodujący utrudnień w innych działaniach.

Specyfika pożarów w różnych środowiskach i zasady reakcji

Pożary na otwartym terenie

Do interwencji charakterystycznych dla okresu wczesnowiosennego zaliczamy pożary suchych po zimie traw i trzcin. Tego typu pożary są spowodowane m.in. przez pozostawione szkło. Niepozorna, szklana butelka może więc spowodować ogromne szkody. Do takich pożarów często dochodzi w okolicy Jeziora Swarzędzkiego, która jest terenem często odwiedzanym przez spacerowiczów.

Pożary w miejscu zamieszkania

Przyczyn pożarów w miejscu zamieszkania może być bardzo wiele. Mogą one powstać chociażby na skutek niefachowo zainstalowanych, przeciążonych instalacji elektrycznych, zwarć, czy awarii gniazdka. Pożar możemy wywołać również przez własną nieuwagę. Co ciekawe, dziś pożary w mieszkaniach rozprzestrzeniają się dużo szybciej niż miało to miejsce 20 czy 30 lat temu. Jest to spowodowane tym, że kupowane obecnie meble i sprzęty są o wiele bardziej łatwopalne niż te stosowane w przeszłości. Meble z płyty wiórowej spłoną szybciej niż te wykonane z litego drewna. Współczesne materiały, podczas pożaru, powodują o wiele większe zadymienie i powstanie bardziej toksycznych dymów.

Gdy pożar w naszym mieszkaniu:

• Podnosimy alarm - natychmiast staramy się powiadomić innych o tym, co się dzieje (pozostałych domowników, sąsiadów).
• Wezwij pomoc - zadzwoń pod numer alarmowy 112 lub 998 (telefon komórkowy przydaje się bardziej niż kiedykolwiek wcześniej…).
• Jeśli pożar nie zdążył się rozprzestrzenić - możemy starać się go ugasić za pomocą wody lub gaśnicy.
• Gdy opuszczamy mieszkanie, w którym wybuchł pożar, powinniśmy poruszać się blisko podłogi (tam znajduje się najwięcej powietrza i jest niższa temperatura).
• Nie chowajmy się w szafach! Jeśli mamy taką możliwość, zmoczmy koc zimną wodą i otulmy się nim, a mokry ręcznik połóżmy w szczelinie pod drzwiami, które oddzielają nas od pożaru. W żadnym wypadku nie zamykajmy tych drzwi na klucz (możliwe, że właśnie tamtędy strażacy będą starali się do nas dotrzeć).

Gdy pożar w mieszkaniu obok:

• Jeśli w mieszkaniu sąsiada usłyszymy alarm lub zauważymy gęsty, wydobywający się spod zamkniętych drzwi dym - głośno zapukajmy do drzwi i zawołajmy go (starajmy się upewnić, czy ktoś znajduje się wewnątrz i czy wezwał pomoc).
• W żadnym wypadku nie używajmy dzwonka do drzwi (ze względu na przewody elektryczne).
• Pod żadnym pozorem nie wyważajmy drzwi, aby dostać się do wnętrza! Jeśli pożar wybuchł w szczelnie zamkniętym pomieszczeniu, dostarczymy wówczas dużą ilość tlenu, która spowoduje bardzo silne rozprzestrzenienie pożaru. Doświadczymy tutaj tzw. zjawiska backdraft: może w nas uderzyć ognisty podmuch, który pozbawi nas życia i zniszczy znaczną część budynku.

tags: #jak #sie #pisze #wybuchnal #pozar