Postopek odpiranja vrat v goreč prostor pri uporabi ... - Ziegler S doo

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
Postopek odpiranja vrat v goreč prostor pri uporabi prenosne
dimne zapore
Prepoznavanje znakov in preprečevanje nastanka povratnega udara ob odprtju vrat v goreč prostor
BRANDSCHUTZ/Deutsche Feuerwehr-Zeitung 8/2006
Avtor članka: Dr. –Ing. Michael Reick, Eislingen/Fils
Prevedel in priredil: Marko Tomazin, Služba za gasilsko usposabljanje, Gasilska brigada Ljubljana
Vroči dimni plini, ki nastajajo pri notranjem požaru, predstavljajo veliko nevarnost za gasilce, ki
izvajajo notranji napad. Nevarnost je še posebej prisotna v fazi odpiranja vrat, ko lahko zaradi
povečanega dotoka svežega zraka v prostor pride do vžiga gorljivih vročih dimnih plinov. V članku je
predstavljena ta vse prevečkrat podcenjena nevarnost ter poseben način za njeno zmanjšanje in
sicer z uporabo prenosne dimne zapore.
Odpiranje vrat v goreč prostor oz. v prostor, v katerem so prisotni vroči dimni plini, predstavlja za gasilce, ki izvajajo
notranji napad, nevarnost, ki je ne smejo zanemariti. Gasilci morajo poznati navodila, ki opredeljujejo, kako ravnati v
situacijah, ko se med potekom požara pojavijo različni požarni efekti, kot so npr. požarni preskok (flashover), vzbuh ali
celo povratni udar (backdraft), ter se po njih med interveniranjem tudi ravnati. V Reviji 112, št. 3/2010 je bila
predstavljena potreba po uporabi prenosne dimne zapore, utemeljena pa je bila s pomočjo računalniških simulacij.
Sledila so številna poročila iz tujine o pozitivnih izkušnjah z uporabo omenjene priprave na različnih intervencijah, s
pomočjo katere so gasilci v veliki meri uspeli omejiti širjenje dima, s čimer so preprečili dodatno ogrožanje ljudi ter še
večjo škodo.
Sedaj, ko je v različnih gasilskih enotah v uporabi že preko sto prenosnih dimnih zapor, se zopet pojavlja vprašanje
ustrezne usposobljenosti za njihovo pravilno uporabo; predvsem ko gre za postopke pri odpiranju vrat proti gorečemu
prostoru. V tem članku so obravnavane nevarnosti, ki se pri tem pojavljajo ter možen način preprečevanja nastanka
povratnega udara s pomočjo prenosne dimne zapore.
Sproščanje gorljivih plinov ali pa par vnetljivih tekočin gasilci vedno povežemo z nevarnostjo posledičnega nastanka
vzbuha ali eksplozije. Na žalost pa ta miselnost ni prisotna tudi pri notranjih požarih v zgradbah, kjer se sproščajo vroči
dimni plini (tudi t.i. požarni plini). Glavni vzrok za takšno obnašanje je mogoče v preteklih izkušnjah, ko so ti dimni plini v
večini primerov na nek način izhajali iz zgradbe ali pa so bili iz nje potisnjeni (npr. z nadtlačnim prezračevanjem), zaradi
česa ni prišlo do njihovega vžiga. Poleg tega predstavljajo dimni plini za veliko gasilcev v prvi vrsti predvsem nevarnost
zadušitve, šele nato nevarnost nastanka katerega izmed požarnih efektov. Takšna ocena seveda ni vedno pravilna, saj
lahko dimni plini, ki nastajajo pri določenih vrstah zgorevanja, vsebujejo zelo velik eksplozijski potencial. Pri vžigu vročih
dimnih plinov lahko pride do različnih požarnih efektov, še posebej nevaren je povratni udar (backdarft). Najprej pa
bomo zaradi razumevanja in razločevanja opredelili še pojma »požarni preskok« (flashover) ter »vžig vročih dimnih
plinov«.
Požarni preskok
Razvijajoči se požar, ki je sprva še lokalno omejen na nekaj predmetov, zaradi sproščanja toplote vedno bolj segreva
prostor, v katerem je nastal. Zaradi tega se segrevajo tudi gorljivi predmeti, ki jih požar še ni zajel, posledično pa se
začnejo sproščati gorljivi plini. Ko je v zgornjem delu prostora (t.i. vroča cona) dosežena temperatura med 500 in 600ºC
ter je prisotno močno toplotno sevanje proti tlom (okrog 20kW/m 2 ), pride zaradi segretih predmetov ter prisotnosti vročih
dimnih plinov do zelo hitrega (nenadnega) širjenja požara na celoten prostor. Proces zelo hitrega širjenja (v nekaj
sekundah) lokalno omejenega požara na celoten prostor imenujemo požarni preskok ali flashover.
Do polno razvitega požara v prostoru ne pride vedno z vidnim efektom požarnega preskoka. Do širjenja požara lahko
namreč pride tudi z neposrednim prenosom požara iz enega na drug predmet. Do požarnega preskoka, ki ni jasno
viden, pa lahko pride tudi v primeru, ko ima prostor nad gorečim prostorom velike odprtine, npr. velika odprta okna, ni pa
nameščenih zaslonov, ki preprečujejo prenos toplote.
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
Požarni preskok je nevaren, ker lahko pride do izredno hitrega širjenja požara po celotnem prostoru, zaradi česar se
sprosti ogromno energije, kar pa posledično pomeni izreden porast temperature. Zato je zadrževanje v prostoru, kjer
obstaja nevarnost nastanka požarnega preskoka, za gasilce tako zelo nevarno. Tako je potrebno pred vstopom v takšen
prostor znižati temperaturo ter zmanjšati toplotno sevanje.
Pri vstopu v prostor,
kjer je vse skupaj močno segreto, ravnokar pa je gorelo le na manjšem prostoru,
kjer je v zgornjem delu prisotna t.i. vroča cona ali pa
kjer so vse površine v prostoru močno segrete
lahko zelo hitro pride do preskoka požara na vse gorljive predmete v prostoru.
Za ustrezno zaščito pred omenjenimi nevarnostmi mora napadalna skupina
ohladiti vročo dimno cono,
čim prej narediti odprtino za odvod dima in toplote na prosto in
ves čas paziti na uporabnost poti, ki bi v primeru nevarne situacije omogočala umik.
Vžig vročih dimnih plinov
Vroči dimni plini lahko gorijo na različne načine. Najpogostejši način je gorenje piroliznih plinov, ki izhajajo iz segretega
gorljivega predmeta, kmalu za tem pa plameni ugasnejo. Takšno gorenje je prisotno tudi v nadaljevanju pri gorenju z
žarom. Se pa takšni načini gorenja vročih dimnih plinov ne zdijo gasilcem nevarni, saj do tega prihaja pri vsakem požaru
pa tudi količine nastalih dimnih plinov so dokaj majhne, učinki pa dokaj neškodljivi.
Gorenje vročih dimnih plinov postane nevarno šele, ko se na določenem mestu nakopiči večja količina omenjenih plinov,
s tem pa se povečajo tudi učinki, ki nastanejo pri reakciji. Do takšnega kopičenja gorljivih dimnih plinov prihaja pri
številnih požarih. Takšne mešanice dimnih plinov pogosto vsebujejo nezgorele produkte pirolize ter ogljikov monoksid.
Pri vžigu teh plinov lahko pride do učinkov, ki so podobni učinkom eksplozije vnetljivih plinov. Nabiranje dimnih plinov na
določenem mestu je še posebej prisotno tedaj, ko požar dalj časa nima zadostne količine kisika za popolno zgorevanje
(t.i. pridušen požar), kar se dogaja npr. pri tlenju.
Medtem ko vžig manjših količin dimnih plinov v bližini žarišča nima posebnega učinka, so učinki na splošno precej večji,
ko pride do nenadnega stika določene večje količine dimnih plinov in žarišča, ki je nekoliko oddaljeno ali pa se nahaja v
sosednjem prostoru.
Povratni udar kot posebna oblika vžiga vročih dimnih plinov
Do povratnega udara (backdrafta) kot posebne oblike vžiga vročih dimnih plinov lahko pride le v posebnih okoliščinah
ter nastanku dovolj velike odprtine v prostor, kjer gori (npr. odprtje vrat). Na srečo pride do povratnega udara zelo redko,
kljub temu pa je nevarnost izredno velika, zato jo mora znati vsak gasilec prepoznati ter oceniti.
Časovni potek povratnega udara lahko razdelimo v šest faz:
Faza 1: V prostoru, kjer je prišlo do požara, se je nakopičila večja količina nezgorelih piroliznih plinov,
koncentracija kisika se je izredno zmanjšala (največkrat pod 12 vol. %), vrata v prostor so še vedno zaprta.
Faza 2: Pri odprtju vrat začnejo v zgornjem delu vrat iz prostora izhajati dimni plini, v spodnjem delu pa prične
dotekati svež zrak (21 vol. % kisika).
Faza 3: Dimni plini, ki so v zgornjem delu prostora in imajo trenutno koncentracijo nad zgornjo mejo vnetljivosti,
in svež zrak, ki se nahaja v spodnjem delu prostora, se začnejo mešati. V prostoru nastane vnetljiva mešanica
dimnih plinov.
Faza 4: V prostoru pride do vžiga vnetljive mešanice, ki jo lahko povzroči prisotnost majhnega plamena ali pa
vroče površine (npr. tleči kos lesa).
Faza 5: Zaradi povečanja prostornine plinov kot posledica zgorevanja pride do izpodriva večje količine gorljivih
plinov skozi vrata. Zaradi turbulence pride pri tem do dodatnega mešanja dimnih plinov in svežega zraka.
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
Faza 6: Plamenska fronta potiska pred seboj dimne pline, ki vsebujejo zadostno količino kisika. Zunaj prostora
pride nato do njihovega vžiga, kar se lahko odrazi kot plamenska krogla.
gorljivi zgorevalni produkti,
koncentracija kisika manjša
od 12 vol. %
zrak
(21 vol. %
kisika)
vrata zaprta
gorljivi zgorevalni
produkti
zrak
vrata
odprta
cona mešanja
gorljivi
zgorevalni
produkti
gorljivi
zgorevalni
produkti
zrak
vžig
zrak
turbulenca in
mešanje
gorljivi
zgorevalni
produkti
zrak
Slika 1: Časovni potek povratnega udara v šestih fazah
plamenska krogla
Širjenje plamenske krogle, ki nastane pri povratnem udaru, je lahko zelo silovito in ima lahko eksplozijske učinke.
Plamenska krogla nastane neposredno v območju, kjer se pri odpiranju vrat nahaja napadalna skupina, njeno
učinkovanje pa je takojšnje, brez kakršnegakoli opozorilnega znaka. Ravno zato je izrednega pomena postopek
odpiranja vrat, pri katerem prepoznamo možnost nastanka povratnega udara ter možno preprečevanje njegovega
nastanka.
Uporaba prenosne dimne zapore
Pri razvoju prenosne dimne zapore je bil med drugim tudi cilj, da se naredi takšno pripravo, s katero bi bilo možno
čimbolj zapreti določeno odprtino v zgradbi in tako preprečiti širjenje dima, hkrati pa omogočiti napredovanje napadalne
skupine v prostor. S pomočjo te enostavne in varne naprave lahko zelo zmanjšamo širjenje dima, v veliko primerih pa to
celo popolnoma preprečimo. Ta priprava se v številnih gasilskih enotah danes že uporablja kot samostojni pripomoček
ali pa kot pripomoček pri izvedbi nadtlačnega prezračevanja.
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
Z uporabo prenosne dimne zapore se lahko precej zmanjša mešanje dimnih plinov in svežega zraka v primeru odpiranja
vrat v goreč prostor (glej sliko št. 2, desno spodaj). Tako ostane več časa za izvedbo določenih ukrepov, s katerimi se
prepreči nastanek povratnega udara.
Slika 2
Levo: Rezultati računske simulacije požara: Gibanje in mešanje dimnih plinov in svežega zraka po odprtju vrat v zadimljen prostor.
Časovni presledek med posameznimi situacijami znaša vsega 1 s.
Desno: Rezultati računske simulacije požara: Gibanje in mešanje dimnih plinov in svežega zraka po odprtju vrat v zadimljen prostor
ter ob uporabi prenosne dimne zapore. Časovni presledek med posameznimi situacijami znaša vsega 1 s.
S pomočjo prenosne dimne zapore postane premikanje zračnih mas, ki se pojavi zaradi odprtja vrat, tudi bolje vidno.
Stopnjo premikanja dimnih mas je moč oceniti že z odmikom tkanine, ki je v spodnjem delu obtežena s svinčenimi
ploščicami, možno pa je tudi opaziti mogoč dotok oz. vlek svežega zraka v goreč prostor (kar je eden izmed možnih
znakov nastajajočega povratnega udara), kar lahko preprečimo z zapiranjem vrat. Ker je s prenosno dimno zaporo
vratna odprtina v zgornjem delu zaprta, iz prostora ne izhajajo dimni plini, zaradi česar lahko posledično v prostor priteka
le malo svežega zraka.
Na sliki št. 3 je predstavljena standardna uporaba prenosne dimne zapore. S takšno namestitvijo se pri večini požarov v
zgradbah znatno zmanjša širjenje dima po zgradbi, s souporabo nadtlačnega prezračevanja pa se lahko to skoraj
popolnoma prepreči. Uporaba prenosne dimne zapore dokazano pripomore pri intervencijah, kjer gre za manjši požar v
prostoru pa vse do požara v celotnem prostoru. Zaradi zelo pozitivnih izkušenj nekatere gasilske enote uporabljajo kar
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
več teh priprav na enem požaru. Tako lahko npr. pri požaru v kuhinji, ki meji na stopnišče, najprej ločimo kuhinjo in
stopnišče, z drugo pripravo pa kuhinjo in ostale dele stanovanja.
Slika 3
Levo: S pomočjo prenosne dimne zapore je bolje vidno premikanje zračnih mas.
Desno: Gašenje požara v prostoru brez dovoda svežega zraka: S pomočjo dveh prenosnih dimnih zapor se lahko skoraj popolnoma
zapre vratno odprtino. Najprej je potrebno namestiti zaporo v zgornjem delu vratne odprtine. Za popolnejšo zatesnitev odprtine se v
spodnjem delu namesti še eno prenosno dimno zaporo. Napenjalni okvir druge zapore tako čvrsto pritrdi tkanino prve zapore na
vratni okvir.
Če se pri preverjanju vrat (preverjanje temperature, ki je običajna pri postopku odpiranja vrat) ugotovi, da obstaja
nevarnost povratnega udara ali pa je na osnovi zelo hitrega razvoja požara vstop v prostor ocenjen kot tvegan, se lahko
v primeru uporabe dveh prenosnih dimnih zapor izvede sledeč postopek:
»Prvo prenosno dimno zaporo se namesti v zgornji del vratne odprtine. Za popolnejšo zatesnitev odprtine se v
spodnjem delu namesti še eno prenosno dimno zaporo. Napenjalni okvir druge zapore tako čvrsto pritrdi tkanino prve
zapore na vratni okvir (glej sliko št. 3, desno), vendar pa ostane še vedno dovolj prostora, da lahko napadalna skupina,
ki je predvidena za izvedbo napada v prostor, s pomočjo kljuke odpre vrata ter izza nameščene zapore vsaj delno
pregleda situacijo v prostoru. Z ročnikom je mogoče v prostor vnesti tudi vodo, s čimer se prostor deloma ohladi, dimni
plini pa se z nastalo vodno paro deloma inertizirajo. S takšnim postopkom pa se skoraj popolnoma prepreči dotok
svežega zraka v goreč prostor. V nasprotju z drugimi napravami in pripravami se na takšen način ne naredi nobene
škode na vratnem krilu ali okvirju. Pogoja za izvedbo takšnega postopka sta, da se vrata odpirajo v smeri gorečega
prostora, ter, da je prenosno dimno zaporo mogoče namestiti na vratni okvir; oba pogoja sta pri vhodnih vratih v
stanovanje ponavadi izpolnjena.«
Seveda so lahko posamezni koraki v postopku zaradi drugačnega stanja na terenu tudi v drugačnem vrstnem redu.
Tako lahko npr. napadalna skupina najprej namesti prvo prenosno dimno zaporo ter izza nje delno pregleda dogajanje v
prostoru. Če vstop v prostor ni mogoč, skupina zapre vrata za seboj, namesti drugo prenosno dimno zaporo ter nato
izza te zaščite nanaša vodo v prostor. Pred ponovnim poskusom vstopa v prostor mora skupina zopet, kolikor je seveda
to mogoče, ponovno pregledati situacijo v prostoru.
Pri uporabi prenosne dimne zapore, kot je predstavljeno na sliki št. 3, je mogoče videti, kako visoke varnostne zahteve
glede toplotne in mehanske odpornosti mora izpolnjevati. Če se zaradi visokih toplotnih obremenitev poškoduje tkanina,
jo je potrebno zamenjati. Varnost je namreč v takšni ekstremni situaciji izrednega pomena, zato tkanina v takšnem
primeru ne sme popustiti ali toliko pregoreti, da bi bila napadalna skupina ogrožena.
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334

Ziegler S, Gasilska tehnika d.o.o. • Lesno Brdo 34 • SI 1360 Vrhnika • Slovenija
Povzetek
Nevarnost nastanka povratnega udara je prisotna tedaj, ko se v prostoru nakopičijo nezgoreli pirolizni plini, koncentracija
kisika pa je izredno nizka. Možni znaki za nastanek povratnega udara so:
požar poteka v zaprtem prostoru, kjer je prezračevanje izredno slabo,
prisotnost črnih mastnih madežev na okenskih steklih, ki kažejo na kondenziranje piroliznih produktov na
hladnih površinah,
vroča vrata in okna, ki kažejo na to, da požar traja že nekaj časa,
pulzirajoči dimni plini skozi majhne odprtine prostora, kar je jasen znak, da gre za požar, kjer je prisotno
pomanjkanje kisika,
piskajoči zvoki pri odprtinah,
viden vlek svežega zraka proti odprtinam.
Pred odpiranjem vrat proti gorečemu prostoru ter pred namestitvijo prenosne dimne zapore je nujno preverjanje
temperature vrat, kar je tudi del predvidenega postopka. Nadalje je potrebno preprečiti dotok svežega zraka v goreč
prostor, kar se lahko doseže z uporabo dveh prenosnih dimnih zapor ter ustreznim ohlajanjem vročih dimnih plinov oz.
inertizacijo.
Situacijo se lahko stabilizira ter umiri tudi z izdelavo odprtin za odvod dima in toplote. Upoštevati je potrebno tudi
nevarnost nastanka povratnega udara in s tem ogrožanja napadalne skupine v primeru, da le ta razbije okenska stekla
(še posebej v višjih nadstropjih in pri uporabi prenosnih gasilskih lestev).
Literatura
- M. Reick: Türöffnungsprozedur mit einem mobilen Rauchverschluss, Brandschutz 8/2006, str. 531-335, založba
Kohlhammer, Stuttgart, 2006
Telefon: +386 1 7505200 Podjetje je vpisano v sodni register T.R. pri UniCredit Banka Slovenija
Fax: +386 1 7505204 pri okrožnem sodišču v Ljubljani, d.d. Ljubljana št.:
reg Številka vložka 1/45369/00 2900000-55364062
Internet: www.ziegler.si Direktorja: Janko Jelovšek IBAN: SI56290000055364062
E-Mail: ziegler@ziegler.si Ivan Habazin SWIFT: BACXSI22
Form 991171/0108
Matična številka 2245663000
Ident. za DDV: SI88238334