Managementul riscului generat de incendiile de pădure produse în zone înalte și greu accesibile cu impact distrugător asupra vieții și mediului

Cap. 1 ELEMENTE GENERALE PRIVIND TEORIA ARDERII

1.1. INIŢIEREA ŞI DEZVOLTAREA INCENDIILOR

1.1.1. INTRODUCERE

Incendiul este o reacţie chimică cunoscută sub numele de combustie. El este definit ca oxidarea rapidă a materialului inflamabil însoţită de eliberare de energie sub formă de căldură.

Pe toată durata existenţei sale, un incendiu trece prin patru faze distincte, caracterizate de obicei prin temperatura medie a gazelor din compartiment: iniţierea sau aprinderea, care este definită ca începutul combustiei; perioada pre-flashover sau perioada de creştere, în timpul căreia incendiul este localizat la câteva obiecte care ard; faza post-flashover sau faza în care incendiul este complet dezvoltat şi în care acesta a cuprins întregul compartiment şi faza de stingere. Tranziţia de la faza de creştere la cea de dezvoltare completă se numeşte flashover.

Aceste faze ale unui incendiu sunt prezentate în figura 1.1, care descrie fluxul termic degajat în funcţie de timp. Aprinderea, rata creşterii incendiului în perioada de extindere, timpul până la flashover, durata perioadei în care incendiul este complet dezvoltat şi rata de stingere variază destul de mult de la incendiu la incendiu. Trebuie menţionat faptul că cele patru stadii nu pot fi identificate pentru toate incendiile.

timp (s)

Figura 1.1. Stadiile tipice ale evoluţiei unui incendiu

1.1.2. INIŢIEREA INCENDIILOR

1.1.2.1. APRINDEREA

Pentru că aprinderea să aibă loc, trebuie să fie prezenţi atât un combustibil cât şi o sursăde căldură. Când acestea se întâlnesc, în proporţiile potrivite, fie din separarea lor ne-adecvată, fie printr-un tip de interacţiune activă, apare un incendiu.

Există trei moduri de aprindere:

o aprindere cu intervenţie din exterior: apare atunci când gazele inflamabile sunt aprinse de o flacără sau de o scânteie electrică;

o aprindere ca urmare a reacţiei interne de piroliză: apare atunci când energia produsă de reacţia exotermă de piroliză este atât de mare încât aprinde amestecul volatil de oxigen şi gaze;

o aprindere spontană: apare atunci când există suficientă energie rezultată din reacţia de oxidare pentru a ridica temperatura peste punctul de aprindere (în absenţa unei flăcări sau a unei scântei).

Probabilitatea de apariţie a unei aprinderi într-o cameră sau într-un compartiment depinde de un număr de parametri, printre care:

- surse de căldură sau de aprindere prezente şi energia de aprindere disponibilă;

- punctul de explozie al lichidelor inflamabile din compartiment;

- limita de aprindere a vaporilor combustibili eliberaţi;

- caracteristicile de aprindere ale combustibililor aflaţi lângă sursele de aprindere;

- temperaturile critice ale materialelor din compartiment;

- separarea sau aranjamentul combustibililor şi a surselor de căldură;

- caracteristicile de management ale clădirii (menaj, întreţinere, inspecţie, pregătirea şi siguranţa clădirii).

1.1.2.2. SURSELE DE APRINDERE

Unele surse de aprindere pot avea dimensiuni reduse, dar pot produce suficientă energie pentru a aprinde un combustibil şi a declanşa un incendiu dacă mediul permite acest lucru. Foarte multe surse de căldură şi de aprindere pot fi găsite într-o clădire, printre care electricitate statică, suprafeţe fierbinţi, flăcări deschise/arzătoare, cablaj electric, fumatul, explozivi/artificii, echipament ce foloseşte combustibil, reacţii chimice, sudura, materiale supraîncălzite. Pentru a preveni aprinderea, aceste surse trebuie controlate, izolate sau îndepărtate cu totul.

1.1.2.3. CARACTERISTICILE APRINDERII UNUI COMBUSTIBIL

Aprinderea materialelor combustibile este afectată în principal de fluxul radiant de căldură şi de temperatura de suprafaţă a combustibilului. Codul de Practică BSI (British Standards Institution – Marea Britanie) (1994) identifică anumite valori de prag pentru aprindere în funcţie de fluxul radiant de căldura sau la temperatura de suprafaţă, pentru o varietate de materiale, aşa cum reiese din tabelul 1.1 Aceste valori propuse pot fi folosite, drept criteriu de aprindere, pentru a examina posibilitatea de aprindere a unui prim obiect. Astfel, cunoscând inflamabilitatea materialelor combustibile dintr-un compartiment, mărimea surselor de căldură poate fi limitată pentru a asigura lipsa aprinderii.

Pentru a facilita procesul de determinare a criteriilor de aprindere, combustibilii solizi pot fi clasificaţi pe baza uşurinţei cu care se aprind în grupuri ca cele folosite de NFPRF (Fundaţia Naţională pentru Cercetare şi Protecţie împotriva Incendiilor – SUA) în Metoda de Stabilire a Riscului de Incendiu (FRAM) (Bukowski, 1990). Clasificarea propusă este arătată în tabelul 1.1.