Пожары и землетрясения

Пожар — неконтролируемый процесс горения, причиняющий материальный ущерб, вред жизни и здоровью людей, интересам общества». 

Для того, чтобы произошло  загорание, требуется наличие трёх условий:  
 
1. Горючая среда (всё, что горит);  
 
2. Источник зажигания (открытый огонь, искра, химические реакции с выделением большого количества тепла и т.п.);  
 
3. Окислитель (наличие в воздухе кислорода).  
 
Убрав хоть одно условие загорания не будет. Например, при наличии горючей среды и источника зажигания но, не имея окислителя, будет происходить тление или что чаще всего загорания не произойдет.  
 
Для того чтоб произошел пожар требуется наличие четырех условий:  
 
1. Горючая среда;  
 
2. Источник зажигания;  
 
3. Окислитель;  
 
4. Пути распространения пожара (горючие вещества, по которым огонь может распространяться на дальние расстояния);  
 
Если мы уберем пути распространения пожара, произойдет контролируемое горение. Что мы можем увидеть на примере печки или камина. 

К самым частым причинам возникновения бытовых пожаров  относят: 

•  
  неосторожное обращение с огнем – является причиной каждого третьего пожара. Непотушенные спички и сигареты, неосторожное использование керосиновых ламп, небрежность при хранении легковоспламеняющихся материалов, курение в постели в состоянии алкогольного опьянения и др. – вот неизменные спутники пожаров;
•  
  печное отопление – основные причины этого случая возникновения пожаров заключаются в использовании металлических печей, не отвечающих правилам пожарной безопасности, оставлении печи без присмотра, применение для розжига печи легковоспламеняющихся жидкостей, использование печи без металлического листа, находящегося перед топкой и препятствующего возникновению пожара на полу и др.;
•  
  нарушение правил пользования электрическими приборами – как правило, такие пожары происходят либо из-за нарушения правил при пользовании электробытовыми приборами, либо из-за неисправности этих приборов и сетей;
•  
  неисправность электропроводки – в основном это происходит из-за: перегрузкок сетей, которая может быть вызвана, например, включением нескольких бытовых приборов в одну розетку; короткого замыкания, возникающего вследствие соединения двух проводников без изоляции; неправильным соединением проводов, их слабого крепления или сильного окисления;
•  
  неисправности бытовых газовых приборов – основная причина заключается в утечке газа вследствие нарушения герметичности трубопроводов, соединительных узлов или самой плиты;
•  
  шалости детей – дети, предоставленные самим себе, как правило, пытаются подрожать взрослым. Они могут попробовать покурить или, например, разжечь костер прямо в квартире.

 

Каждый пожар представляет собой единственную в своем роде ситуацию, определяемую различными событиями  и явлениями, носящими случайный  характер, например изменение направления  и скорости ветра во время пожара и т.п. Поэтому точно предсказать развитие пожара во всех деталях не представляется возможным. Однако пожары обладают общими закономерностями, что позволяет построить аналитическое описание общих явлении пожаров и их параметров.

Основные явления, сопровождающие пожар,– это процессы горения, массо - и теплообмена. Они изменяются во времени, пространстве и характеризуются параметрами пожара. Пожар рассматривается как открытая термодинамическая система, обменивающаяся с окружающей средой веществами и энергией.

Возникновение и распространение  процесса горения по веществам и  материалам происходит не сразу, а постепенно. Устойчивое горение наступает, когда скорость образования горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления в зоне химической реакции горения. Тогда под воздействием тепла, выделяющегося в зоне горения, происходят разогрев, деструкция, испарение и воспламенение следующих участков горючих веществ и материалов.

К основным факторам, характеризующим возможное развитие процесса горения на пожаре, относятся: пожарная нагрузка, массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени по поверхности материалов, площадь пожара, площадь поверхности горящих материалов, интенсивность выделения тепла, температура пламени и др.

Под пожарной нагрузкой понимают массу всех горючих и трудногорючих материалов, находящихся в помещении или на открытом пространстве, отнесенное к площади пола помещения или площади, занимаемой этими материалами на открытом пространстве.

Скорость  выгорания - потеря массы материала (вещества) в единицу времени при горении.

Массовая скорость выгорания  зависит от агрегатного состояния  горючего вещества или материала, начальной  температуры и других условий. Массовая скорость выгорания горючих и легковоспламеняющихся жидкостей определяется интенсивностью их испарения. Массовая скорость выгорания твердых веществ зависит от вида горючего, его размеров, величины свободной поверхности и ориентации по отношению к месту горения; температуры пожара и интенсивности газообмена. Существенное влияние на массовую скорость выгорания оказывает концентрация кислорода (окислителя) в окружающей среде.

Линейная  скорость распространения горения (пожара) представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени. Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.

Отношение площади поверхности  горения к площади горения  характеризуется коэффициентом поверхности КП горючей загрузки.

Под температурой пожара в ограждениях понимают среднеобъемную температуру газовой среды в помещении, под температурой пожара на открытых пространствах – температуру пламени. Температура пожаров в ограждениях, как правило, ниже, чем на открытых пространствах.

Одним из главных  параметров, характеризующих процесс  горения, является интенсивность выделения  тепла при пожаре. Это величина, равная по значению теплу, выделяющемуся при пожаре за единицу времени. Она определяется массовой скоростью выгорания веществ и материалов и их теплового содержания.

При пожаре выделяются газообразные, жидкие и твердые вещества. Они называются продуктами горения, т.е. веществами, образовавшимися в результате горения. Они распространяются в газовой среде и создают задымление.

Дым – это дисперсная система из продуктов горения  и воздуха, состоящая из газов, паров  и раскаленных твердых частиц. Объем выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий протекания процесса горения.

Практика показывает, что  при температуре, равной 80–100 °С в  сухом воздухе и при 50–60 °С во влажном, человек без специальной  теплозащиты может находиться лишь считанные минуты. Более высокая температура или длительное пребывание в этой зоне приводит к ожогам, тепловым ударам, потере сознания и даже смертельным исходам.

 

 

 

 

 

 

Характеристика землетрясений

 
Землетрясения представляют собой  колебания, сотрясения или смещения земной коры, вызванные глубинными тектоническими процессами.

 
Землетрясение возникает при внезапном  освобождении энергии, которая долгое время накапливалась в результате тектонических процессов в относительно локализованных областях земной коры и верхней мантии. При этом происходит разрыв (разлом) горных пород, иногда на многие десятки километров.

 
Область возникновения подземного толчка (очаг землетрясения) представляет собой определенный объем в толще  земли, а именно в его пределах происходит процесс высвобождения  накопившейся энергии. В центре очага  условно выделяется точка гипоцентр, его проекция на поверхность земли  называется эпицентром.

 
Важнейшей характеристикой землетрясения  являются сейсмическая энергия и  интенсивность землетрясения.

 
Сейсмическая энергия - это энергия, которая излучается из гипоцентра землетрясения  в форме сейсмических волн. Она  измеряется с помощью шкалы Рихтера, в которой за единицу измерения  принимается магнитуда.

 

Поскольку магнитуда  характеризует выход сейсмической энергии только в эпицентре землетрясения, для более объективной оценки силы колебаний земной поверхности  в точках, которые удалены от эпицентра  введено понятие интенсивность  землетрясения. Она характеризует  степень ущерба, нанесенного стихией  в данном конкретном месте. Факторами, которые определяют интенсивность  землетрясения, помимо собственно сейсмической энергии, являются расстояние до эпицентра, свойства грунта, качество строительства  и другие.

 
Интенсивность землетрясения определяется с помощью 12-балльной шкалы Меркалли. В России и странах Содружества  Независимых Государств (СНГ) применяется  ее модификация - шкала MSK-64. 

Краткая характеристика возможной интенсивности землетрясений  по 12-балльной шкале Меркалли (MSK -б4) 
 
Краткая характеристика землетрясений

 
I - Отмечается только сейсмическими приборами  
II - Ощущается отдельными людьми, находящимися в полном покое  
III - Ощущается небольшой частью населения  
IV - Легкое дребезжание и колебания предметов, посуды и оконных стекол  
V - Общее сотрясение зданий, колебание мебели, трещины в оконных стеклах и штукатурке  
VI - Пробуждение спящих, падение со стен картин, откалываются отдельные куски штукатурки  
VII - Трещины в стенах каменных домов, антисейсмические и деревянные постройки остаются невредимыми  
VIII - Трещины на почве, сдвиг или опрокидывание памятников, сильное повреждение домов  
IX - Сильное разрушение каменных домов, перекосы деревянных домов  
X - Трещины в почве, иногда до метра шириной, оползни, обвалы со склонов, разрушение каменных построек, искривление железнодорожных рельсов  
ХI - Более широкие трещины в поверхностных слоях земли, многочисленные обвалы, каменные дома совершенно разрушаются, выпячивание железнодорожных рельсов 
ХII - Большие изменения ландшафта, многочисленные трещины, обвалы, оползни, возникновение водопадов, подпруд на озерах, изменение течения рек, ни одно сооружение не выдерживает 

В зависимости от интенсивности  колебания грунта на поверхности  землетрясения подразделяются: на слабые (I - III балла); умеренные (IV балла); сильные (V—VI баллов); очень сильные (VII баллов); разрушительные (VIII—Х баллов); катастрофические (ХI баллов); сильно катастрофические (ХII баллов).

 
Характер повреждения строении 
Слабое (до III баллов),

 

умеренное (IV балла) 

 

Сильное (V—VI баллов) -  Большие трещины в стенах. Обрушение штукатурки, дымоходов, повреждение остекления  

 очень сильное  (VII баллов)  - Трещины в наружных стенах несейсмостойких зданий, обрушение конструкций, заклинивание дверей  
Разрушительное (VIII——Х баллов) - Сейсмически стойкие здания получают слабые разрушения, прочие - рушатся 
Катастрофическое (ХI—ХII баллов) -  Обрушение наружных конструкций и полное разрушение зданий 
  
К большим разрушениям и жертвам приводят землетрясения в VI баллов и выше.

 
Большинство землетрясений происходит на глубине до 70 км, такие землетрясения  называются поверхностными. Землетрясения, которые происходят на глубине от 70 до 300 км, называют промежуточными, а  глубже 300 км — глубокими. До сих  пор не было зарегистрировано ни одного землетрясения глубже 720 км.

 
Свыше 75 % энергии, выделенной при землетрясениях, принадлежит поверхностным и  только З % — глубоким.

 
Землетрясения подразделяются на тектонические, вулканические, обвальные; они могут  быть вызваны и падением метеоритов.

 

 Ежегодно на планете  происходят сотни тысяч землетрясений  (в одной Японии до 7500), из них  одно катастрофическое и десять  сильно разрушительных землетрясений. 

 

Опасные последствия  землетрясений разделяются на природные  и связанные с деятельностью  человека. К природным последствиям относятся: сотрясения грунта, нарушения  грунта (трещины и смещения), оползни, лавины, сели, разжижение грунта, оседания, цунами.

 
К последствия землетрясений, связанных  с деятельностью человека, относятся: 
- Разрушение или обрушение зданий, мостов и других сооружений; 
- Наводнения при прорывах плотин и водопроводов; 
- Пожары при повреждениях нефтехранилищ и разрывах газопроводов; 
- Повреждение транспортных средств, коммуникаций, линий энерго- и водоснабжения, а также канализационных труб; 
- Радиоактивные утечки при повреждении ядерных реакторов.

 

 

При рассмотрении поражающих факторов землетрясения следует  особо отметить, что основной ущерб  населенным пунктам наносится вовсе  не в результате воздействия первичных  факторов, порожденных стихией (колебаниями  грунта и образующимися в нем  трещинами), а вследствие вторичных, обусловленных действием первичных. Это разрушения, пожары, наводнения и т.д.

 
Количество санитарных (временных) и безвозвратных потерь при землетрясениях зависит от сейсмической и геологической  активности региона; конструктивных особенностей застройки; плотности населения  и его полового и возрастного  состава: особенностей расселения жителей  населенного пункта; времени суток  при возникновении землетрясения; местонахождения граждан (в зданиях  или вне их) в момент толчков. 

Существует тесная взаимосвязь между стихийными бедствиями и техногенными катастрофами. В связи  с увеличением концентрации промышленных предприятий и ростом численности  городского населения такие стихийные  бедствия, как землетрясения, все  чаще сопровождаются массовыми пожарами, взрывами, выбросами вредных газов  и другими техногенными авариями.