Donnerstag, März 24 2011 18: 15

Grundlegende Konzepte

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Die Chemie und Physik des Feuers

Feuer ist eine Manifestation unkontrollierter Verbrennung. Dabei handelt es sich um brennbare Materialien, die sich in Gebäuden, in denen wir leben, arbeiten und spielen, um uns herum befinden, sowie um eine Vielzahl von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen, die in Industrie und Gewerbe vorkommen. Sie sind üblicherweise kohlenstoffbasiert und können gemeinsam als bezeichnet werden Treibstoffe im Rahmen dieser Diskussion. Trotz der großen Vielfalt dieser Brennstoffe in ihrem chemischen und physikalischen Zustand teilen sie im Feuer Eigenschaften, die ihnen allen gemeinsam sind. Unterschiede bestehen in der Leichtigkeit, mit der ein Feuer ausgelöst werden kann (Zündung), die Geschwindigkeit, mit der sich ein Feuer entwickeln kann (Flammenausbreitung) und die erzeugbare Leistung (Geschwindigkeit der Wärmefreisetzung), aber je besser wir die Wissenschaft des Feuers verstehen, desto besser können wir das Brandverhalten quantifizieren und vorhersagen und unser Wissen auf den Brandschutz im Allgemeinen anwenden. Der Zweck dieses Abschnitts besteht darin, einige der zugrunde liegenden Prinzipien zu überprüfen und Anleitungen zum Verständnis von Brandprozessen zu geben.

Grundlegende Konzepte

Brennbare Materialien umgeben uns überall. Unter den entsprechenden Umständen können sie zum Brennen gebracht werden, indem man sie einer Zündquelle die in der Lage ist, eine selbsterhaltende Reaktion auszulösen. Dabei reagiert der „Brennstoff“ mit Luftsauerstoff unter Freisetzung von Energie (Wärme) und wird dabei in zum Teil gesundheitsschädliche Verbrennungsprodukte umgewandelt. Die Mechanismen der Entzündung und Verbrennung müssen klar verstanden werden.

Bei den meisten alltäglichen Bränden sind feste Materialien (z. B. Holz, Holzprodukte und synthetische Polymere) involviert, obwohl gasförmige und flüssige Brennstoffe keine Seltenheit sind. Ein kurzer Überblick über die Verbrennung von Gasen und Flüssigkeiten ist wünschenswert, bevor einige der grundlegenden Konzepte diskutiert werden.

Diffusion und vorgemischte Flammen

Ein brennbares Gas (z. B. Propan, C3H8) kann auf zwei Arten verbrannt werden: Ein Gasstrahl aus einem Rohr (vgl. der einfache Bunsenbrenner mit geschlossenem Lufteinlass) kann gezündet werden und brennt als Diffusionsflamme in denen Verbrennungen in den Bereichen stattfinden, in denen sich gasförmiger Brennstoff und Luft durch Diffusionsprozesse vermischen. Eine solche Flamme hat eine charakteristische gelbe Leuchtkraft, die auf das Vorhandensein winziger Rußpartikel hinweist, die als Ergebnis einer unvollständigen Verbrennung entstanden sind. Einige davon brennen in der Flamme, andere treten aus der Flammenspitze hervor, um sich zu bilden rauchen.

Wenn das Gas und die Luft vor der Zündung innig vermischt werden, findet eine vorgemischte Verbrennung statt, vorausgesetzt, dass das Gas/Luft-Gemisch innerhalb eines Konzentrationsbereichs liegt, der durch die untere und obere Grenze begrenzt ist Entflammbarkeitsgrenzen (siehe Tabelle 1). Außerhalb dieser Grenzen ist das Gemisch nicht brennbar. (Beachten Sie, dass a vorgemischte Flamme stabilisiert sich an der Mündung eines Bunsenbrenners, wenn der Lufteinlass geöffnet ist.) Wenn ein Gemisch brennbar ist, kann es durch eine kleine Zündquelle, z. B. einen elektrischen Funken, entzündet werden. Das stöchiometrisch am leichtesten entzündet sich ein Gemisch, bei dem die vorhandene Sauerstoffmenge im richtigen Verhältnis steht, um den gesamten Brennstoff zu Kohlendioxid und Wasser zu verbrennen (siehe beigefügte Gleichung unten, in der Stickstoff im gleichen Verhältnis wie vorhanden ist). an der Luft, nimmt aber nicht an der Reaktion teil). Propan (C3H8) ist das brennbare Material bei dieser Reaktion:

C3H8 + 5O2 + 18.8 N2 = 3CO2 + 4H2O + 18.8 N2

Eine elektrische Entladung von nur 0.3 mJ reicht aus, um ein stöchiometrisches Propan/Luft-Gemisch in der dargestellten Reaktion zu zünden. Dies stellt einen kaum wahrnehmbaren statischen Funken dar, wie ihn jemand erlebt, der über einen synthetischen Teppich gelaufen ist und einen geerdeten Gegenstand berührt hat. Noch geringere Energiemengen werden für bestimmte reaktive Gase wie Wasserstoff, Ethylen und Ethin benötigt. In reinem Sauerstoff (wie in der obigen Reaktion, aber ohne vorhandenen Stickstoff als Verdünnungsmittel) sind sogar niedrigere Energien ausreichend.

Tabelle 1. Untere und obere Entflammbarkeitsgrenzen in Luft

 

Geringere Entflammbarkeit 
Grenze (Volumenprozent)

Obere Entflammbarkeit 
Grenze (Volumenprozent)

Kohlenmonoxid

12.5

74

Methan

5.0

15

Propan

2.1

9.5

n-Hexan

1.2

7.4

n-Dekan

0.75

5.6

Methanol

6.7

36

Ethanol

3.3

19

Aceton

2.6

13

Benzol

1.3

7.9

 

Die Diffusionsflamme, die mit einem Strom aus gasförmigem Brennstoff verbunden ist, veranschaulicht den Verbrennungsmodus, der beobachtet wird, wenn ein flüssiger oder fester Brennstoff einer flammenden Verbrennung unterzogen wird. In diesem Fall wird die Flamme jedoch durch Kraftstoffdämpfe gespeist, die an der Oberfläche der kondensierten Phase erzeugt werden. Die Zufuhrgeschwindigkeit dieser Dämpfe ist an ihre Verbrennungsgeschwindigkeit in der Diffusionsflamme gekoppelt. Die Energie wird von der Flamme auf die Oberfläche übertragen und liefert so die Energie, die zur Erzeugung der Dämpfe erforderlich ist. Dies ist ein einfacher Verdampfungsprozess für flüssige Kraftstoffe, aber für Feststoffe muss genügend Energie bereitgestellt werden, um eine chemische Zersetzung des Kraftstoffs zu bewirken, wodurch große Polymermoleküle in kleinere Fragmente zerlegt werden, die verdampfen und von der Oberfläche entweichen können. Diese thermische Rückkopplung ist wesentlich, um den Dampfstrom aufrechtzuerhalten und somit die Diffusionsflamme zu unterstützen (Abbildung 1). Flammen können gelöscht werden, indem man in diesen Prozess auf verschiedene Weise eingreift (siehe unten).

Abbildung 1. Schematische Darstellung einer brennenden Oberfläche, die die Wärme- und Stoffübertragungsprozesse zeigt.

FIR010F1

Die Wärmeübertragung

Ein Verständnis der Wärme- (oder Energie-) Übertragung ist der Schlüssel zum Verständnis des Brandverhaltens und der Brandprozesse. Das Thema verdient ein sorgfältiges Studium. Es gibt viele ausgezeichnete Texte, denen man sich zuwenden kann (Welty, Wilson und Wicks 1976; DiNenno 1988), aber für die vorliegenden Zwecke ist es notwendig, die Aufmerksamkeit nur auf die drei Mechanismen zu lenken: Leitung, Konvektion und Strahlung. Die Grundgleichungen für die stationäre Wärmeübertragung () lauten:

Leitung:   

Konvektion:    

Strahlung:      

Wärmeleitung ist relevant für die Wärmeübertragung durch Feststoffe; (k ist eine Materialeigenschaft, die als Wärmeleitfähigkeit (kW/mK ) bekannt ist und l ist die Entfernung (m), über die die Temperatur abfällt T1 zu T2 (in Grad Kelvin). Konvektion bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Übertragung von Wärme von einem Fluid (in diesem Fall Luft, Flammen oder Feuerprodukte) auf eine Oberfläche (fest oder flüssig); h ist der konvektive Wärmeübergangskoeffizient kW/m2K) und hängt von der Konfiguration der Oberfläche und der Art des Fluidstroms an dieser Oberfläche vorbei ab. Strahlung ist dem sichtbaren Licht ähnlich (jedoch mit einer längeren Wellenlänge) und erfordert kein dazwischenliegendes Medium (sie kann ein Vakuum durchqueren); e ist der Emissionsgrad (Effizienz, mit dem eine Oberfläche strahlen kann), s ist die Stefan-Boltzman-Konstante (). Wärmestrahlung bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit (3 x 108 m/s) und ein dazwischenliegendes festes Objekt wirft einen Schatten.

Brenngeschwindigkeit und Wärmefreisetzungsgeschwindigkeit

Die Wärmeübertragung von Flammen auf die Oberfläche von kondensierten Brennstoffen (Flüssigkeiten und Feststoffe) beinhaltet eine Mischung aus Konvektion und Strahlung, obwohl letztere dominiert, wenn der effektive Durchmesser des Feuers 1 m überschreitet. Die Brenngeschwindigkeit (, (g/s)) kann durch die Formel ausgedrückt werden:

ist der Wärmefluss von der Flamme zur Oberfläche (kW/m2); ist der Wärmeverlust von der Oberfläche (z. B. durch Strahlung und durch Leitung durch den Festkörper), ausgedrückt als Fluss (kW/m2); AKraftstoff ist die Oberfläche des Brennstoffs (m2); und Lv ist die Vergasungswärme (entspricht der latenten Verdampfungswärme einer Flüssigkeit) (kJ/g). Wenn sich in einem geschlossenen Raum ein Feuer entwickelt, werden die heißen Rauchgase, die aus dem Feuer aufsteigen (durch Auftrieb angetrieben), unter die Decke gelenkt und erhitzen die oberen Oberflächen. Die entstehende Rauchschicht und die heißen Oberflächen strahlen in den unteren Teil des Gehäuses, insbesondere auf die Brennstoffoberfläche, und erhöhen so die Abbrandgeschwindigkeit:

woher ist die zusätzliche Wärme, die durch Strahlung vom oberen Teil des Gehäuses geliefert wird (kW/m2). Diese zusätzliche Rückkopplung führt zu stark erhöhten Verbrennungsraten und zum Phänomen des Flashovers in geschlossenen Räumen, in denen eine ausreichende Luftzufuhr und ausreichend Brennstoff vorhanden sind, um das Feuer aufrechtzuerhalten (Drysdale 1985).

Die Brenngeschwindigkeit wird durch die Größe des Wertes von moderiert Lv, die Vergasungswärme. Diese ist bei Flüssigkeiten tendenziell niedrig und bei Feststoffen relativ hoch. Folglich neigen Feststoffe dazu, viel langsamer zu brennen als Flüssigkeiten.

Es wurde argumentiert, dass der wichtigste Einzelparameter, der das Brandverhalten eines Materials (oder einer Materialanordnung) bestimmt, der ist die Geschwindigkeit der Wärmefreisetzung (RHR), die durch die Gleichung an die Brenngeschwindigkeit gekoppelt ist:

wobei die effektive Verbrennungswärme des Kraftstoffs (kJ/g) ist. Es sind jetzt neue Techniken zum Messen des RHR bei unterschiedlichen Wärmeflüssen verfügbar (z. B. das Kegelkalorimeter), und es ist jetzt möglich, das RHR von großen Gegenständen wie Polstermöbeln und Wandverkleidungen in großen Kalorimetern zu messen, die den Sauerstoffverbrauch verwenden Messungen zur Bestimmung der Wärmefreisetzungsrate (Babrauskas und Grayson 1992).

Es sollte beachtet werden, dass mit zunehmender Größe eines Feuers nicht nur die Wärmefreisetzungsrate zunimmt, sondern auch die Produktionsrate von „Feuerprodukten“. Diese enthalten toxische und schädliche Arten sowie Rauchpartikel, deren Ausbeute ansteigt, wenn ein Feuer, das sich in einem Gebäudegehäuse entwickelt, unzureichend belüftet wird.

Zündung

Das Entzünden einer Flüssigkeit oder eines Feststoffs beinhaltet das Erhöhen der Oberflächentemperatur, bis sich Dämpfe mit einer Geschwindigkeit entwickeln, die ausreicht, um eine Flamme zu unterstützen, nachdem die Dämpfe entzündet wurden. Flüssige Brennstoffe können nach ihrer Klasse eingeteilt werden Flammpunkte, die niedrigste Temperatur, bei der ein brennbares Dampf-Luft-Gemisch an der Oberfläche vorhanden ist (dh der Dampfdruck entspricht der unteren Zündgrenze). Diese können mit einem Standardgerät gemessen werden, und typische Beispiele sind in Tabelle 2 angegeben. Eine etwas höhere Temperatur ist erforderlich, um einen ausreichenden Dampfstrom zu erzeugen, um eine Diffusionsflamme zu unterstützen. Dies ist bekannt als die Feuerpunkt. Für brennbare Feststoffe gelten die gleichen Konzepte, jedoch sind höhere Temperaturen erforderlich, da es zu einer chemischen Zersetzung kommt. Der Brennpunkt liegt je nach Brennstoff typischerweise über 300 °C. Im Allgemeinen haben flammgeschützte Materialien deutlich höhere Brennpunkte (siehe Tabelle 2).

Tabelle 2. Flamm- und Brennpunkte von flüssigen und festen Brennstoffen

 

Flammpunkt im geschlossenen Tiegel1 (° C)

Feuerpunkt2 (° C)

Benzin (100 Oktan) (l)

-38

-

n-Dekan (l)

46

61.5

n-Dodekan (l)

74

103

Polymethylmethacrylat(e)

-

310

FR Polymethylmethacrylat(e)

-

377

Polypropylen (e)

-

330

FR-Polypropylen (s)

-

397

Polystyrol (e)

-

367

FR Polystyrol (e)

-

445

l = flüssig; s = fest.
1 Von Pensky-Martens geschlossener Becherapparat.
2 Flüssigkeiten: durch Cleveland-Apparat mit offenem Becher. Feststoffe: Drysdale und Thomson (1994).
(Beachten Sie, dass sich die Ergebnisse für die schwer entflammbaren Arten auf einen Wärmefluss von 37 kW/m beziehen2).

 

Die Leichtigkeit der Entzündung eines festen Materials hängt daher von der Leichtigkeit ab, mit der seine Oberflächentemperatur auf den Brennpunkt angehoben werden kann, z. B. durch Einwirkung von Strahlungswärme oder einem Strom heißer Gase. Dies ist weniger abhängig von der Chemie des Zersetzungsprozesses als vielmehr von der Dicke und den physikalischen Eigenschaften des Feststoffs, nämlich seiner Wärmeleitfähigkeit (k), Dichte (r) und Wärmekapazität (c). Dünne Feststoffe wie Holzspäne (und alle dünnen Abschnitte) können sehr leicht entzündet werden, da sie eine geringe thermische Masse haben, dh relativ wenig Wärme erforderlich ist, um die Temperatur auf den Brennpunkt zu erhöhen. Wenn jedoch Wärme auf die Oberfläche eines dicken Festkörpers übertragen wird, wird ein Teil von der Oberfläche in den Körper des Festkörpers geleitet, wodurch der Temperaturanstieg der Oberfläche gemildert wird. Es kann theoretisch gezeigt werden, dass die Anstiegsgeschwindigkeit der Oberflächentemperatur durch die bestimmt wird thermische Trägheit des Materials, also des Produkts krc. Dies bestätigt sich in der Praxis, da dicke Materialien mit hoher thermischer Trägheit (z. B. Eiche, festes Polyurethan) bei einem gegebenen Wärmefluss lange brauchen, um sich zu entzünden, während dicke Materialien mit geringer thermischer Trägheit (z. B. Faserdämmplatten, Polyurethanschaum) entzünden sich schnell (Drysdale 1985).

Zündquellen

Die Zündung ist schematisch in Bild 2 dargestellt (vorgesteuerte Zündung). Für eine erfolgreiche Zündung ist eine Zündquelle muss nicht nur in der Lage sein, die Oberflächentemperatur auf den Brennpunkt oder darüber zu erhöhen, sondern muss auch die Dämpfe entzünden. Eine auftreffende Flamme wirkt in beiden Fällen, aber ein auferlegter Strahlungsfluss von einer entfernten Quelle kann zur Entwicklung von Dämpfen bei einer Temperatur über dem Brennpunkt führen, ohne dass sich die Dämpfe entzünden. Wenn die freigesetzten Dämpfe jedoch heiß genug sind (was erfordert, dass die Oberflächentemperatur viel höher als der Brennpunkt ist), können sie sich spontan entzünden, wenn sie sich mit Luft vermischen. Dieser Vorgang ist bekannt als spontane Entzündung.

Abbildung 2. Das Szenario für die pilotierte Zündung.

FIR010F2

Eine Vielzahl von Zündquellen kann identifiziert werden, aber sie haben eines gemeinsam, nämlich dass sie das Ergebnis einer Form von Unachtsamkeit oder Untätigkeit sind. Eine typische Liste würde offene Flammen, „Rauchermaterialien“, Reibungsheizung, elektrische Geräte (Heizungen, Bügeleisen, Herde usw.) und so weiter umfassen. Eine hervorragende Übersicht findet sich in Cote (1991). Einige davon sind in Tabelle 3 zusammengefasst.

 


Tabelle 3. Zündquellen

 

 


Beispiele

 

Elektrisch betriebene Geräte

Elektrische Heizungen, Haartrockner, Heizdecken usw.

Offene Flammenquelle

Streichholz, Zigarettenanzünder, Lötlampe usw.

Gasbetriebene Geräte

Gaskamin, Raumheizung, Herd usw.

Andere befeuerte Geräte

Holzofen usw.

Beleuchtetes Tabakprodukt

Zigarre, Pfeife etc.

Heißes Objekt

Heiße Rohre, mechanische Funken usw.

Hitzeeinwirkung

Nachbarfeuer usw.

Spontane Erwärmung

Leinölgetränkte Lappen, Kohlehaufen etc.

Chemische Reaktion

Selten-z. B. Kaliumpermanganat mit Glycerin

 


 

Es ist zu beachten, dass glimmende Zigaretten nicht direkt eine flammende Verbrennung auslösen können (selbst bei üblichen gasförmigen Brennstoffen), aber verursachen können schwelend in Materialien, die zu dieser Art von Verbrennung neigen. Dies wird nur bei Materialien beobachtet, die beim Erhitzen verkohlen. Das Schwelen beinhaltet die Oberflächenoxidation der Holzkohle, die lokal genug Wärme erzeugt, um frische Holzkohle aus benachbartem unverbrannten Brennstoff zu erzeugen. Es ist ein sehr langsamer Prozess, kann aber schließlich zum Flammen übergehen. Danach entwickelt sich das Feuer sehr schnell.

Auch Materialien, die zum Schwelen neigen, können das Phänomen der Selbsterhitzung aufweisen (Bowes 1984). Dies entsteht, wenn ein solches Material in großen Mengen und so gelagert wird, dass die durch langsame Oberflächenoxidation erzeugte Wärme nicht entweichen kann, was zu einem Temperaturanstieg innerhalb der Masse führt. Wenn die Bedingungen stimmen, kann dies zu einem außer Kontrolle geratenen Prozess führen, der sich schließlich zu einer schwelenden Reaktion in der Tiefe des Materials entwickelt.

Flammenausbreitung

Eine Hauptkomponente bei der Ausbreitung eines jeden Feuers ist die Geschwindigkeit, mit der sich Flammen über benachbarte brennbare Oberflächen ausbreiten. Die Flammenausbreitung kann als fortschreitende Zündfront modelliert werden, bei der die Vorderkante der Flamme als Zündquelle für den noch nicht brennenden Brennstoff wirkt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird teilweise durch die gleichen Materialeigenschaften bestimmt, die die Leichtigkeit der Zündung steuern, und teilweise durch die Wechselwirkung zwischen der vorhandenen Flamme und der Oberfläche vor der Front. Die vertikale Ausbreitung nach oben ist am schnellsten, da der Auftrieb sicherstellt, dass die Flammen nach oben fließen und die Oberfläche über dem brennenden Bereich der direkten Wärmeübertragung von den Flammen ausgesetzt wird. Dies sollte im Gegensatz zu einer Ausbreitung über eine horizontale Oberfläche stehen, wenn die Flammen aus dem brennenden Bereich vertikal von der Oberfläche weg aufsteigen. Tatsächlich ist es allgemeine Erfahrung, dass die vertikale Ausbreitung am gefährlichsten ist (z. B. Flammenausbreitung auf Vorhängen und Vorhängen und auf loser Kleidung wie Kleidern und Nachthemden).

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird auch durch einen auferlegten Strahlungswärmestrom beeinflußt. Bei der Entstehung eines Brandes in einem Raum wächst die Brandfläche unter der zunehmenden Strahlung, die sich mit fortschreitendem Brand aufbaut, schneller an. Dies trägt zur Beschleunigung des Brandwachstums bei, das für Flashover charakteristisch ist.

Theorie der Feuerlöschung

Feuerlöschung und -unterdrückung können im Hinblick auf die obige Skizze der Feuertheorie untersucht werden. Die Verbrennungsprozesse in der Gasphase (dh die Flammenreaktionen) sind sehr empfindlich gegenüber chemischen Inhibitoren. Einige von den Flammschutzmittel zur Verbesserung der „Feuereigenschaften“ von Materialien verwendet werden, beruhen auf der Tatsache, dass kleine Mengen an Inhibitor, die mit den Kraftstoffdämpfen freigesetzt werden, die Entstehung einer Flamme unterdrücken. Das Vorhandensein eines Flammschutzmittels kann ein brennbares Material nicht unbrennbar machen, aber es kann die Zündung erschweren – vielleicht sogar ganz verhindern, vorausgesetzt, die Zündquelle ist klein. Wenn jedoch ein flammhemmendes Material in ein bestehendes Feuer verwickelt wird, brennt es, da die hohen Wärmeströme die Wirkung des Flammschutzmittels überwältigen.

Das Löschen eines Feuers kann auf verschiedene Weise erreicht werden:

1. Stoppen der Zufuhr von Kraftstoffdämpfen

2. Löschen der Flamme durch chemische Feuerlöscher (inhibieren)

3. Unterbrechen der Luftzufuhr (Sauerstoff) zum Brand (Ersticken)

4. „Ausblasen“.

Kontrolle des Stroms von Kraftstoffdämpfen

Das erste Verfahren, die Zufuhr von Brennstoffdämpfen zu stoppen, ist eindeutig auf ein Gasstrahlfeuer anwendbar, bei dem die Zufuhr des Brennstoffs einfach abgestellt werden kann. Es ist jedoch auch die gebräuchlichste und sicherste Methode, um einen Brand mit kondensierten Brennstoffen zu löschen. Im Fall eines Feuers, an dem ein Feststoff beteiligt ist, erfordert dies, dass die Brennstoffoberfläche unter den Brennpunkt gekühlt wird, wenn der Dampfstrom zu klein wird, um eine Flamme zu unterstützen. Dies wird am effektivsten durch das Aufbringen von Wasser erreicht, entweder manuell oder durch ein automatisches System (Sprinkler, Wassersprüher usw.). Im Allgemeinen können Flüssigkeitsbrände nicht auf diese Weise behandelt werden: Flüssigbrennstoffe mit niedrigem Brennpunkt können einfach nicht ausreichend gekühlt werden, während im Fall eines Brennstoffs mit hohem Brennpunkt ein starkes Verdampfen von Wasser beim Kontakt mit der heißen Flüssigkeit an der Oberfläche kann dazu führen, dass brennender Kraftstoff aus dem Behälter geschleudert wird. Dies kann für die Brandbekämpfung schwerwiegende Folgen haben. (Es gibt einige Sonderfälle, in denen ein automatisches Hochdruck-Wassersprühsystem für die Bekämpfung der letzteren Art von Feuer ausgelegt sein kann, aber dies ist nicht üblich.)

Flüssigkeitsbrände werden üblicherweise durch die Verwendung von Feuerlöschschäumen gelöscht (Cote 1991). Dieser wird erzeugt, indem ein Schaumkonzentrat in einen Wasserstrahl gesaugt wird, der dann durch eine spezielle Düse auf das Feuer gerichtet wird, wodurch Luft in den Strom mitgerissen werden kann. Dies erzeugt einen Schaum, der oben auf der Flüssigkeit schwimmt, wodurch die Zufuhrrate von Kraftstoffdämpfen durch einen Blockierungseffekt verringert und die Oberfläche vor Wärmeübertragung von den Flammen abgeschirmt wird. Der Schaum muss vorsichtig aufgetragen werden, um ein „Floß“ zu bilden, das allmählich an Größe zunimmt, um die Flüssigkeitsoberfläche zu bedecken. Die Flammen werden kleiner, wenn das Floß wächst, und gleichzeitig zerfällt der Schaum allmählich und setzt Wasser frei, das die Kühlung der Oberfläche unterstützt. Der Mechanismus ist in der Tat komplex, obwohl das Endergebnis darin besteht, den Dampfstrom zu steuern.

Es gibt eine Reihe von Schaumkonzentraten, und es ist wichtig, eines zu wählen, das mit den zu schützenden Flüssigkeiten kompatibel ist. Die ursprünglichen „Proteinschäume“ wurden für Brände von flüssigen Kohlenwasserstoffen entwickelt, zerfallen jedoch schnell, wenn sie mit wasserlöslichen flüssigen Brennstoffen in Kontakt kommen. Es wurde eine Reihe von „synthetischen Schäumen“ entwickelt, um das gesamte Spektrum der auftretenden Flüssigkeitsbrände zu bekämpfen. Einer davon, der „Water Film Forming Foam“ (AFFF), ist ein Allzweckschaumstoff, der zusätzlich einen Wasserfilm auf der Oberfläche des flüssigen Kraftstoffs erzeugt und so dessen Wirksamkeit erhöht.

Löschen der Flamme

Dieses Verfahren verwendet chemische Löschmittel, um die Flamme zu löschen. Die Reaktionen, die in der Flamme stattfinden, beinhalten freie Radikale, eine hochreaktive Spezies, die nur eine flüchtige Existenz hat, aber kontinuierlich durch einen verzweigten Kettenprozess regeneriert wird, der ausreichend hohe Konzentrationen aufrechterhält, um den Ablauf der Gesamtreaktion (z. B. eine Reaktion vom R1-Typ) zu ermöglichen in einem schnellen Tempo. Chemische Unterdrücker, die in ausreichender Menge angewendet werden, verursachen einen dramatischen Abfall der Konzentration dieser Radikale und löschen die Flamme effektiv. Die gebräuchlichsten Mittel, die auf diese Weise wirken, sind Halone und Trockenpulver.

Halone reagieren in der Flamme, um andere Zwischenprodukte zu erzeugen, mit denen die Flammenradikale bevorzugt reagieren. Zum Löschen eines Feuers sind relativ kleine Mengen der Halone erforderlich, und aus diesem Grund wurden sie traditionell als sehr wünschenswert angesehen; Löschkonzentrationen sind „atmungsfähig“ (obwohl die beim Durchgang durch die Flamme entstehenden Produkte gesundheitsschädlich sind). Trockenpulver wirken ähnlich, sind aber unter Umständen viel effektiver. Feine Partikel werden in die Flamme dispergiert und bewirken den Abbruch der Radikalketten. Es ist wichtig, dass die Teilchen klein und zahlreich sind. Dies wird von den Herstellern vieler Trockenpulver-Marken erreicht, indem ein Pulver ausgewählt wird, das „dekrepitiert“, dh die Partikel in kleinere Partikel zersplittern, wenn sie den hohen Temperaturen der Flamme ausgesetzt werden.

Für eine Person, deren Kleidung Feuer gefangen hat, gilt ein Trockenpulverlöscher als die beste Methode, um Flammen zu kontrollieren und diese Person zu schützen. Ein schnelles Eingreifen führt zu einem schnellen „Knockdown“ und minimiert so Verletzungen. Die Flamme muss jedoch vollständig gelöscht werden, da die Partikel schnell zu Boden fallen und sich eventuelle Restflammen schnell wieder festsetzen. Ebenso bleiben Halone nur wirksam, wenn die lokalen Konzentrationen beibehalten werden. Wenn es im Freien angewendet wird, verteilt sich der Halondampf schnell, und das Feuer wird sich schnell wieder aufbauen, wenn eine Restflamme vorhanden ist. Noch wichtiger ist, dass auf den Verlust des Unterdrückungsmittels eine erneute Zündung des Kraftstoffs folgt, wenn die Oberflächentemperaturen hoch genug sind. Weder Halone noch Trockenpulver haben eine signifikante Kühlwirkung auf die Kraftstoffoberfläche.

Entfernen der Luftzufuhr

Die folgende Beschreibung ist eine zu starke Vereinfachung des Prozesses. Das „Entfernen der Luftzufuhr“ führt zwar sicher zum Erlöschen des Feuers, dazu muss aber lediglich die Sauerstoffkonzentration unter ein kritisches Maß abgesenkt werden. Der bekannte „Sauerstoff-Index-Test“ klassifiziert brennbare Materialien nach der Mindestsauerstoffkonzentration in einem Sauerstoff/Stickstoff-Gemisch, die gerade noch ein Entflammen unterstützt. Viele gebräuchliche Materialien verbrennen bei Sauerstoffkonzentrationen von bis zu etwa 14 % bei Umgebungstemperaturen (ca. 20 °C) und in Abwesenheit einer aufgeprägten Wärmeübertragung. Die kritische Konzentration ist temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur ab. Somit kann ein Feuer, das schon seit einiger Zeit brennt, Flammen bei Konzentrationen von vielleicht nur 7 % unterstützen. Ein Brand in einem Raum kann unter Kontrolle gehalten und sogar selbst gelöscht werden, wenn die Sauerstoffzufuhr durch geschlossene Türen und Fenster eingeschränkt wird. Das Flammen kann aufhören, aber das Schwelen wird bei sehr viel niedrigeren Sauerstoffkonzentrationen fortgesetzt. Das Eindringen von Luft durch Öffnen einer Tür oder Einschlagen eines Fensters, bevor der Raum ausreichend abgekühlt ist, kann zu einem heftigen Ausbruch des Feuers führen, bekannt als Rückzug, oder Rückzug.

„Entlüften“ ist schwer zu erreichen. Eine Atmosphäre kann jedoch durch vollständige Flutung mit einem Gas, das die Verbrennung nicht unterstützt, wie Stickstoff, Kohlendioxid oder Gase aus einem Verbrennungsprozess (z. B. Schiffsmotoren), die sauerstoffarm und hoch sind, „inert“ gemacht werden in Kohlendioxid. Diese Technik kann nur in geschlossenen Räumen angewendet werden, da es notwendig ist, die erforderliche Konzentration des „Inertgases“ aufrechtzuerhalten, bis entweder das Feuer vollständig gelöscht ist oder die Löscharbeiten beginnen können. Totalflutungen haben spezielle Anwendungen, wie zum Beispiel für Schiffsladeräume und Sammlungen seltener Bücher in Bibliotheken. Die erforderlichen Mindestkonzentrationen der Inertgase sind in Tabelle 4 dargestellt. Diese basieren auf der Annahme, dass der Brand frühzeitig erkannt wird und die Flutung durchgeführt wird, bevor sich zu viel Wärme im Raum angesammelt hat.

Tabelle 4: Vergleich der für die Inertisierung erforderlichen Konzentrationen verschiedener Gase

Makler

Mindestkonzentration (% Volumen)

Halo 1301

8.0

Halo 1211

8.1

Stickstoff

Kohlendioxid

 

„Entlüften“ kann in unmittelbarer Nähe eines kleinen Brandes durch örtliches Aufbringen eines Löschmittels aus einem Feuerlöscher erfolgen. Kohlendioxid ist das einzige Gas, das auf diese Weise verwendet wird. Da sich dieses Gas jedoch schnell ausbreitet, ist es wichtig, alle Flammen während des Angriffs auf das Feuer zu löschen; andernfalls stellt sich das Flammen wieder ein. Eine Wiederzündung ist ebenfalls möglich, da Kohlendioxid keine oder nur eine geringe Kühlwirkung hat. Es ist erwähnenswert, dass ein feiner Wasserstrahl, der von einer Flamme mitgerissen wird, als kombiniertes Ergebnis der Verdampfung der Tröpfchen (was die Brennzone kühlt) und der Verringerung der Sauerstoffkonzentration durch Verdünnung durch Wasserdampf (der auf die gleiche Weise wirkt) zum Erlöschen führen kann als Kohlendioxid). Als möglicher Ersatz für Halone werden feine Wassersprühnebel und -nebel in Betracht gezogen.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass es nicht ratsam ist, eine Gasflamme zu löschen, es sei denn, der Gasfluss kann unmittelbar danach gestoppt werden. Andernfalls kann sich eine beträchtliche Menge brennbaren Gases aufbauen und anschließend entzünden, was möglicherweise schwerwiegende Folgen haben kann.

Ausblasen

Diese Methode ist hier der Vollständigkeit halber enthalten. Eine Streichholzflamme kann leicht ausgeblasen werden, indem die Luftgeschwindigkeit in der Nähe der Flamme über einen kritischen Wert erhöht wird. Der Mechanismus arbeitet durch Destabilisieren der Flamme in der Nähe des Brennstoffs. Größere Brände können im Prinzip auf die gleiche Weise bekämpft werden, jedoch sind normalerweise Sprengladungen erforderlich, um ausreichende Geschwindigkeiten zu erzeugen. Ölquellenbrände können auf diese Weise gelöscht werden.

Als gemeinsames Merkmal ist schließlich hervorzuheben, dass die Leichtigkeit, mit der ein Feuer gelöscht werden kann, mit zunehmender Größe des Feuers rapide abnimmt. Die Früherkennung ermöglicht die Auslöschung mit minimalen Mengen an Unterdrückungsmittel und mit reduzierten Verlusten. Bei der Auswahl eines Unterdrückungssystems sollte man die potenzielle Geschwindigkeit der Brandentwicklung und die Art des verfügbaren Detektionssystems berücksichtigen.

Explosionen

Eine Explosion ist durch die plötzliche Freisetzung von Energie gekennzeichnet, die eine Schockwelle oder Druckwelle erzeugt, die entfernte Schäden verursachen kann. Es gibt zwei verschiedene Arten von Quellen, nämlich den Sprengstoff und den Druckstoß. Typisch für den Sprengstoff sind Verbindungen wie Trinitrotoluol (TNT) und Cyclotrimethylentrinitramin (RDX). Diese Verbindungen sind stark exotherme Spezies, die sich unter Freisetzung beträchtlicher Energiemengen zersetzen. Obwohl sie thermisch stabil sind (obwohl einige weniger stabil sind und eine Desensibilisierung erfordern, um sie sicher handhaben zu können), können sie unter Zersetzung zur Detonation gebracht werden und sich mit Schallgeschwindigkeit durch den Feststoff ausbreiten. Wenn die freigesetzte Energiemenge hoch genug ist, breitet sich eine Druckwelle von der Quelle aus und kann in der Ferne erheblichen Schaden anrichten.

Durch die Bewertung von Fernschäden kann man die Größe der Explosion in Form von „TNT-Äquivalenten“ (normalerweise in Tonnen) abschätzen. Diese Technik stützt sich auf die große Datenmenge, die über das Schadenspotential von TNT (ein Großteil davon während des Krieges) gesammelt wurde, und verwendet empirische Skalierungsgesetze, die aus Untersuchungen des durch bekannte TNT-Mengen verursachten Schadens entwickelt wurden.

In Friedenszeiten werden hochexplosive Sprengstoffe in einer Vielzahl von Aktivitäten eingesetzt, einschließlich Bergbau, Steinbrüchen und großen Tiefbauarbeiten. Ihr Vorhandensein an einem Standort stellt eine besondere Gefahr dar, die ein spezielles Management erfordert. Die andere Quelle von „Explosionen“ kann jedoch ebenso verheerend sein, insbesondere wenn die Gefahr nicht erkannt wurde. Überdrücke, die zu Druckstößen führen, können durch chemische Prozesse innerhalb von Anlagen oder durch rein physikalische Effekte entstehen, wie sie entstehen, wenn ein Behälter von außen beheizt wird und zu einem Überdruck führt. Der Begriff BLEVE (Siedeflüssigkeit expandierende Dampfexplosion) hat hier seinen Ursprung und bezieht sich ursprünglich auf das Versagen von Dampfkesseln. Es wird heute auch häufig verwendet, um das Ereignis zu beschreiben, bei dem ein Druckbehälter, der ein verflüssigtes Gas wie LPG (Liquefied Petroleum Gas) enthält, bei einem Brand versagt und den brennbaren Inhalt freisetzt, der sich dann entzündet und einen „Feuerball“ erzeugt.

Andererseits kann der Überdruck intern durch einen chemischen Prozess verursacht werden. In der Prozessindustrie kann die Selbsterhitzung zu einer außer Kontrolle geratenen Reaktion führen, bei der hohe Temperaturen und Drücke erzeugt werden, die einen Druckstoß verursachen können. Die häufigste Explosionsart wird jedoch durch die Entzündung eines brennbaren Gas/Luft-Gemisches verursacht, das in einem Teil einer Anlage oder tatsächlich in einer umschließenden Struktur oder einem Gehäuse eingeschlossen ist. Voraussetzung ist die Bildung eines brennbaren Gemisches, ein Ereignis, das durch gute Planung und Management vermieden werden sollte. Im Falle einer unbeabsichtigten Freisetzung liegt eine entzündbare Atmosphäre überall dort vor, wo die Konzentration des Gases (oder Dampfes) zwischen der unteren und der oberen Entflammbarkeitsgrenze liegt (Tabelle 1). Wenn eine Zündquelle in einen dieser Bereiche eingeführt wird, breitet sich eine vorgemischte Flamme schnell von der Quelle aus und wandelt das Brennstoff/Luft-Gemisch bei einer erhöhten Temperatur in Verbrennungsprodukte um. Dieser kann bis zu 2,100 K betragen, was darauf hindeutet, dass in einem vollständig geschlossenen System zunächst bei 300 K ein Überdruck von bis zu 7 bar möglich ist. Nur speziell ausgelegte Druckbehälter sind in der Lage, solche Überdrücke aufzunehmen. Gewöhnliche Gebäude stürzen ein, wenn sie nicht durch Druckentlastungsplatten oder Berstscheiben oder durch ein Explosionsunterdrückungssystem geschützt sind. Sollte sich innerhalb eines Gebäudes ein brennbares Gemisch bilden, kann die nachfolgende Explosion erhebliche strukturelle Schäden verursachen – möglicherweise eine vollständige Zerstörung –, es sei denn, die Explosion kann durch Öffnungen (z. B. das Einbrechen von Fenstern), die in den frühen Stadien der Explosion entstanden sind, nach außen entweichen.

Explosionen dieser Art werden auch mit der Entzündung von Staubsuspensionen in Luft in Verbindung gebracht (Palmer 1973). Diese treten auf, wenn es zu einer erheblichen Ansammlung von „explosivem“ Staub kommt, der sich von Regalen, Sparren und Vorsprüngen innerhalb eines Gebäudes löst und eine Wolke bildet, die dann einer Zündquelle ausgesetzt wird (z. B. in Getreidemühlen, Getreidesilos usw.). .). Der Staub muss (offensichtlich) brennbar sein, aber nicht alle brennbaren Stäube sind bei Umgebungstemperaturen explosiv. Standardtests wurden entwickelt, um festzustellen, ob ein Staub explosionsfähig ist. Diese können auch verwendet werden, um zu verdeutlichen, dass explosionsfähige Stäube „Explosionsgrenzen“ aufweisen, ähnlich wie die „Entflammbarkeitsgrenzen“ von Gasen und Dämpfen. Im Allgemeinen kann eine Staubexplosion großen Schaden anrichten, da das anfängliche Ereignis dazu führen kann, dass mehr Staub abgelöst wird und eine noch größere Staubwolke entsteht, die sich unweigerlich entzündet und eine noch größere Explosion hervorruft.

Explosionsentlüftung, oder Explosionsentlastung, funktioniert nur dann erfolgreich, wenn die Entwicklungsgeschwindigkeit der Explosion relativ langsam ist, wie z. B. im Zusammenhang mit der Ausbreitung einer vorgemischten Flamme durch ein stationäres brennbares Gemisch oder eine explosionsfähige Staubwolke. Explosionsdruckentlastung nützt nichts, wenn es sich um eine Detonation handelt. Der Grund dafür ist, dass die Druckentlastungsöffnungen zu einem frühen Zeitpunkt der Veranstaltung, wenn der Druck noch relativ niedrig ist, hergestellt werden müssen. Wenn es zu einer Detonation kommt, steigt der Druck zu schnell an, als dass eine Entlastung wirksam wäre, und das umschließende Gefäß oder Element einer Anlage erfährt einen sehr hohen Innendruck, der zu massiver Zerstörung führt. Detonation eines brennbaren Gasgemisches kann auftreten, wenn das Gemisch in einem langen Rohr oder Kanal enthalten ist. Unter bestimmten Bedingungen schiebt die Ausbreitung der vorgemischten Flamme das unverbrannte Gas mit einer Geschwindigkeit vor die Flammenfront, die die Turbulenz erhöht, was wiederum die Ausbreitungsgeschwindigkeit erhöht. Dies stellt eine Rückkopplungsschleife bereit, die bewirkt, dass die Flamme beschleunigt, bis eine Schockwelle gebildet wird. Zusammen mit dem Verbrennungsprozess entsteht so eine Detonationswelle, die sich mit Geschwindigkeiten weit über 1,000 m/s ausbreiten kann. Dies kann mit der verglichen werden grundlegende Brenngeschwindigkeit eines stöchiometrischen Propan/Luft-Gemisches von 0.45 m/s. (Dies ist die Geschwindigkeit, mit der sich eine Flamme durch ein ruhendes (d. h. nicht turbulentes) Propan/Luft-Gemisch ausbreitet.)

Die Bedeutung der Turbulenz für die Entstehung dieser Explosionsart darf nicht unterschätzt werden. Der erfolgreiche Betrieb eines Explosionsschutzsystems hängt von einer frühzeitigen Entlüftung oder einer frühzeitigen Unterdrückung ab. Wenn die Explosionsgeschwindigkeit zu schnell ist, wird das Schutzsystem nicht effektiv sein und es können unannehmbare Überdrücke erzeugt werden.

Eine Alternative zur Explosionsentlastung ist Explosionsunterdrückung. Diese Art des Schutzes erfordert, dass die Explosion in einem sehr frühen Stadium, möglichst kurz vor der Zündung, erkannt wird. Der Detektor wird verwendet, um die schnelle Freisetzung eines Unterdrückungsmittels in den Weg der sich ausbreitenden Flamme einzuleiten, wodurch die Explosion effektiv gestoppt wird, bevor der Druck auf ein Ausmaß angestiegen ist, bei dem die Integrität der umschließenden Grenzen gefährdet ist. Die Halone wurden üblicherweise für diesen Zweck verwendet, aber da diese auslaufen, wird jetzt der Verwendung von Hochdruck-Wassersprühsystemen Aufmerksamkeit geschenkt. Diese Art des Schutzes ist sehr teuer und hat eine begrenzte Anwendung, da sie nur in relativ kleinen Volumina verwendet werden kann, in denen das Löschmittel schnell und gleichmäßig verteilt werden kann (z. B. Kanäle, die brennbare Dämpfe oder explosionsfähige Stäube führen).

Informationsanalyse für den Brandschutz

Im Allgemeinen wurde die Brandwissenschaft erst vor kurzem zu einem Stadium entwickelt, in dem sie in der Lage ist, die Wissensbasis bereitzustellen, auf der rationale Entscheidungen in Bezug auf die technische Gestaltung, einschließlich Sicherheitsfragen, basieren können. Traditionell hat sich der Brandschutz auf einer entwickelt ad hoc Grundlage, effektiv auf Vorfälle zu reagieren, indem Vorschriften oder andere Beschränkungen auferlegt werden, um sicherzustellen, dass es nicht zu einem erneuten Auftreten kommt. Viele Beispiele ließen sich anführen. Beispielsweise führte der Große Brand von London im Jahr 1666 im Laufe der Zeit zur Einführung der ersten Bauvorschriften (oder Codes) und zur Entwicklung der Feuerversicherung. Neuere Vorfälle, wie die Brände in Bürohochhäusern in São Paulo, Brasilien, in den Jahren 1972 und 1974, führten zu Änderungen der Bauvorschriften, um ähnliche Brände mit mehreren Todesopfern in Zukunft zu verhindern. Andere Probleme wurden in ähnlicher Weise angegangen. In Kalifornien in den Vereinigten Staaten wurde die Gefahr erkannt, die mit bestimmten Arten moderner Polstermöbel (insbesondere solchen, die Standard-Polyurethanschaum enthalten) verbunden ist, und schließlich wurden strenge Vorschriften eingeführt, um ihre Verfügbarkeit zu kontrollieren.

Dies sind einfache Fälle, in denen Beobachtungen der Brandfolgen zur Einführung eines Regelwerks geführt haben, das die Sicherheit des Einzelnen und der Gemeinschaft im Brandfall verbessern soll. Die Entscheidung zum Handeln in jeder Frage muss auf der Grundlage einer Analyse unseres Wissens über Brandvorfälle begründet werden. Es muss gezeigt werden, dass das Problem real ist. In einigen Fällen – wie bei den Bränden in São Paulo – ist diese Übung akademisch, aber in anderen, wie dem „Beweis“, dass moderne Möbel ein Problem sind, muss sichergestellt werden, dass die damit verbundenen Kosten sinnvoll ausgegeben werden. Dazu bedarf es einer verlässlichen Datenbasis zu Brandereignissen, die über Jahre hinweg Trends in der Zahl der Brände, der Zahl der Todesopfer, der Häufigkeit einer bestimmten Zündart etc. aufzeigen kann ein Trend oder eine Veränderung signifikant ist und angemessene Maßnahmen ergriffen werden.

In einer Reihe von Ländern ist die Feuerwehr verpflichtet, einen Bericht über jeden besuchten Brand vorzulegen. Im Vereinigten Königreich und in den Vereinigten Staaten füllt der zuständige Beamte ein Berichtsformular aus, das dann an eine zentrale Organisation (das Innenministerium im Vereinigten Königreich, die National Fire Protection Association, NFPA in den Vereinigten Staaten) übermittelt wird, die dann kodiert und verarbeitet die Daten in einer vorgeschriebenen Weise. Die Daten stehen dann staatlichen Stellen und anderen interessierten Kreisen zur Einsichtnahme zur Verfügung. Diese Datenbanken sind von unschätzbarem Wert, um beispielsweise die Hauptzündquellen und die zuerst entzündeten Gegenstände hervorzuheben. Eine Untersuchung der Häufigkeit von Todesopfern und deren Zusammenhang mit Zündquellen etc. hat gezeigt, dass die Zahl der Menschen, die bei Bränden, die durch Rauchermaterialien ausgelöst wurden, ums Leben kommen, deutlich in keinem Verhältnis zu der Zahl der dadurch entstehenden Brände steht.

Die Zuverlässigkeit dieser Datenbanken hängt von der Geschicklichkeit ab, mit der die Feuerwehrleute die Brandermittlung durchführen. Die Untersuchung von Bränden ist keine leichte Aufgabe und erfordert beträchtliche Fähigkeiten und Kenntnisse – insbesondere Kenntnisse der Brandkunde. Die Feuerwehr im Vereinigten Königreich ist gesetzlich verpflichtet, für jeden Brand, an dem sie teilnimmt, ein Brandmeldeformular einzureichen, was dem verantwortlichen Beamten eine erhebliche Verantwortung auferlegt. Der Aufbau des Formulars ist von entscheidender Bedeutung, da es die erforderlichen Informationen ausreichend detailliert eruieren muss. Das von der NFPA empfohlene „Basic Incident Report Form“ ist in der abgebildet Handbuch Brandschutz (Cote 1991).

Die Daten können auf zwei Arten verwendet werden, entweder um ein Brandproblem zu identifizieren oder um das rationale Argument zu liefern, das notwendig ist, um eine bestimmte Vorgehensweise zu rechtfertigen, die öffentliche oder private Ausgaben erfordern kann. Eine langjährig etablierte Datenbasis kann genutzt werden, um die Auswirkungen der ergriffenen Maßnahmen aufzuzeigen. Die folgenden zehn Punkte wurden aus NFPA-Statistiken über den Zeitraum 1980 bis 1989 (Cote 1991) entnommen:

1. Heimrauchmelder sind weit verbreitet und sehr effektiv (aber es gibt noch erhebliche Lücken in der Melderstrategie).

2. Automatische Sprinkler reduzieren den Verlust von Menschenleben und Eigentum erheblich. Der verstärkte Einsatz von tragbaren und Flächenheizgeräten führte zu einer starken Zunahme von Wohnungsbränden, an denen Heizgeräte beteiligt waren.

3. Brandstiftungen und verdächtige Brände gingen seit dem Höhepunkt der 1970er Jahre weiter zurück, aber die damit verbundenen Sachschäden gingen nicht mehr zurück.

4. Ein großer Teil der Todesfälle von Feuerwehrleuten wird auf Herzinfarkte und Aktivitäten außerhalb des Feuerwehrgeländes zurückgeführt.

5. Ländliche Gebiete haben die höchsten Brandtodesraten.

6. Rauchende Materialien, die Polstermöbel, Matratzen oder Bettzeug entzünden, erzeugen die tödlichsten Brandszenarien in Wohngebäuden.

7. Die Brandtodesraten in den USA und Kanada gehören zu den höchsten aller Industrieländer.

8. Die Staaten des alten Südens in den Vereinigten Staaten haben die höchsten Brandtodesraten.

9. Ältere Erwachsene sind einem besonders hohen Brandrisiko ausgesetzt.

 

Solche Schlussfolgerungen sind natürlich länderspezifisch, obwohl es einige gemeinsame Trends gibt. Der sorgfältige Umgang mit solchen Daten kann die Mittel zur Formulierung solider Richtlinien zum Brandschutz in der Gemeinde bereitstellen. Allerdings muss bedacht werden, dass diese zwangsläufig eher „reaktiv“ als „proaktiv“ sind. Proaktive Maßnahmen können nur nach einer detaillierten Brandgefahrenbewertung eingeleitet werden. Eine solche Vorgehensweise wurde nach und nach eingeführt, angefangen in der Nuklearindustrie bis hin zur chemischen, petrochemischen und Offshore-Industrie, wo die Risiken viel einfacher zu definieren sind als in anderen Industrien. Ihre Anwendung auf Hotels und öffentliche Gebäude ist im Allgemeinen viel schwieriger und erfordert die Anwendung von Feuermodellierungstechniken, um den Verlauf eines Feuers vorherzusagen und wie sich die Brandprodukte durch das Gebäude ausbreiten werden, um die Bewohner zu beeinträchtigen. Bei dieser Art der Modellierung wurden große Fortschritte erzielt, obwohl gesagt werden muss, dass es noch ein langer Weg ist, bis diese Techniken vertrauensvoll eingesetzt werden können. Die Brandschutztechnik benötigt noch viel Grundlagenforschung in der Brandschutzwissenschaft, bevor zuverlässige Werkzeuge zur Bewertung der Brandgefahr allgemein verfügbar gemacht werden können.

 

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Lesen Sie mehr 11115 mal Zuletzt geändert am Donnerstag, den 13. Oktober 2011 um 21:13 Uhr
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