PODLE CHRISTOPHERA FLATLEYHO
Flashover a backdraft jsou již léta zaměňovány. Důvodem záměny je částečně to, že způsobují velmi podobný výsledek – velký požár, který zachvátí celou místnost nebo prostor. Velmi se však liší v tom, jak a proč k nim dochází.
RELEVANTNÍ
Flashover! Téměř nešťastná náhoda při vyhledávání průduchů
Víte o flashoveru vše, co potřebujete vědět?
Pochopení a předcházení flashoveru
Školící bulletin: Flashover
Kolem těchto jevů se také vyvinuly mylné představy. Mezi tyto mylné názory patří, že k flashoveru dojde do čtyř minut od prvního vzplanutí a že ke zpětnému vzplanutí dojde pouze v těsně uzavřených budovách. Obě tyto představy jsou nebezpečné. Neexistuje ŽÁDNÝ časový rámec pro flashover a zpětný tah může nastat v téměř jakémkoli uzavřeném prostoru za vhodných podmínek.
FLASHOVER
Flashover je podle definice „náhlé zapojení místnosti nebo prostoru do plamenů od podlahy až ke stropu způsobené zpětnou vazbou tepelného záření“.1 Zpětná vazba tepelného záření je energie požáru, která je vyzařována zpět do obsahu místnosti ze stěn, podlahy a stropu. Toto vyzařování energie do obsahu místnosti zvýší teplotu vznícení VŠEHO obsahu. Když se obsah místnosti náhle a současně vznítí, jedná se o vzplanutí. To jednoduše znamená, že vzplanutí je teplotně podmíněná událost. Aby došlo k rychlému nárůstu teploty a současnému vznícení, musí být energie požáru vyzářena zpět do obsahu místnosti. Flashover znamená, že se požár rozrostl do plně rozvinuté fáze (Obrázek 1).
Dalším důležitým konceptem, který je třeba pochopit, je fyzika flashoveru. Na to, zda se místnost vznítí, nebo ne, má vliv několik faktorů. Velikost místnosti, hořlavý obsah, přívod vzduchu a izolace místnosti – to vše dohromady určuje potenciál místnosti pro vzplanutí.
Menší místnosti vzplanou rychleji. Malá místnost zvyšuje zpětnou vazbu tepelného záření rychleji díky objemu místnosti. Ve velkých místnostech s vysokými stropy trvá ohřev hořlavin pod nimi déle. Když vyzařované teplo cestuje na delší vzdálenosti, ztrácí energii. Těsná blízkost obsahu v malé místnosti zvyšuje absorpci tepelně vyzařované energie.
Obsah místnosti ovlivňuje potenciál vzplanutí. V místnosti zatížené hořlavým nábytkem vznikne více ohně, tedy více tepla, více vyzařované energie a větší potenciál vzplanutí.
Přívod vzduchu je také rozhodující pro vytvoření růstu požáru, který způsobí vzplanutí. Většina požárů je regulována vzduchem, nikoliv palivem.2 Průměrná místnost má dostatečný obsah (palivové zatížení) k vytvoření velkého požáru. To, co je potřeba, je vzduch k „rozfoukání“ plamenů. Požár regulovaný vzduchem je zahrnut do diskuse o zpětném tahu níže.
Nakonec, izolace místnosti ovlivňuje, jak účinná bude zpětná vazba tepelného záření. Izolace stěn a stropů zabraňuje úniku tepla do jiných prostor, čímž se zvyšuje potenciál místnosti pro vzplanutí.
Tyto faktory nebudou hasičům postupujícím k požáru známy. Výstražným příznakům proto musí rozumět, aby zajistili bezpečnost svých členů.
Mezi výstražné příznaky vzplanutí patří vysoké teplo; to je důsledkem složeného působení požáru a sálání tepla z místnosti. Toto teplo bude intenzivní. Aby došlo k flashoveru, musí se veškerý obsah místnosti zvýšit na teplotu vznícení, včetně hasičů v okolí! Jakékoli náhlé zvýšení teploty, které lze cítit přes bunkrovou výstroj, je třeba považovat za známku toho, že hrozí flashover.
Rollover je požár, který se valí v černém kouři vycházejícím z prostoru požáru. Může být také vidět jako „hadi“ ohně, kteří vyrážejí z kouře. Rollover je včasným příznakem toho, že se rozvíjejí podmínky flashoveru.
Černý kouř je příznakem flashoveru. Může to znít směšně, ale mluvím o černém kouři tak černém, že v něm není vidět žádná jiná barva – černém kouři, jaký byste viděli, kdyby hořely pneumatiky. Tento černočerný kouř obsahuje tolik nespáleného paliva, že jej lze nazvat „černým ohněm“. Tento „černý oheň“ potřebuje k zapálení pouze správnou směs vzduchu. Tento černý kouř bude mít také obrovské množství energie a bude se prudce valit z oblasti požáru a tlačit teplo do dutin a skrytých prostor. Tento „černý oheň“ zvýší možnost rozšíření požáru a výbuchu kouře v podkroví.
Předcházení vzplanutí
Vzplanutí lze zabránit dvěma způsoby. Správné větrání může zabránit vzplanutí. Odvětrání umožňuje únik přehřátého vzduchu a požárních plynů s palivem z místnosti nebo prostoru. Toho lze dosáhnout horizontálním nebo vertikálním větráním. Snížení zahřáté vrstvy stropu snižuje zpětnou vazbu tepelného záření a možnost vzniku flashoveru. Je důležité si uvědomit, že odvětrání požárních plynů by nemělo vystavit hasiče zranění nebo šířit teplo a kouř do nezasažených částí budovy. To by mohlo zvýšit problém s požárem, pokud by se tyto plyny vznítily.
Druhým způsobem, jak snížit možnost vzniku flashoveru, je ochlazování oblasti požáru proudem hadice. Většina z nás byla poučena, že nikdy nemáme otevírat hadici na kouř. To je pravda. Ale stejně jako nám to bylo řečeno, nebylo nám řečeno, že v hasičském sboru neexistují žádná „nevera“? To je také pravda. Důvod, proč v této situaci můžete otevřít vedení na kouř, je ten, že černočerný kouř, varovný příznak vzplanutí, se nazývá „černý oheň“. Pokud vidíte tento černý kouř a cítíte rychlý vzestup tepla skrz bunkrovou výstroj, i když nevidíte převrácení, musíte otevřít linku na „černý oheň“. Tím snížíte možnost vzplanutí. Jedná se o nouzovou situaci a hadicové vedení lze tímto způsobem ovládat.
Únik před vzplanutím
Únik před vzplanutím je téměř nemožný. Rozpoznání varovných příznaků a znalost toho, jak jim předcházet, přispěje k zajištění vaší bezpečnosti více. Varovné příznaky známe, ale musíte na ně umět reagovat. K flashoveru může dojít během 10 sekund. To poskytne průměrnému hasiči čas na ujetí přibližně pěti metrů k východu. Pokud obsluha hadicového vedení nepřipadá v úvahu, vylezte oknem nebo se přesuňte do jiné místnosti a zavřete dveře, pokud je to možné. Tím získáte určitou ochranu.
Plně chráněný hasič má při zásahu bleskem největší šanci na přežití. I zcela zapouzdřený hasič je ohrožen. Lidská kůže hoří při teplotě 124 F. Bez ochranného prostředku SCBA by stačilo několik vdechnutí vzduchu o teplotě 300 F, aby vám sežehl hrdlo. To by způsobilo smrt udušením. Při vzplanutí jsou naměřeny teploty v řádu tisíců stupňů – tedy daleko za hranicemi možností bunkrové výstroje.
Při požáru daňového poplatníka v Monsey ve státě New York 23. listopadu 2004 byli tři hasiči vyvedeni z místa požáru několik vteřin před tím, než se obchod „vznítil“. Hlášení o požáru se opozdilo, když se zaměstnanec obchodu pokusil uhasit požár dříve, než vytočil číslo tísňové linky. Hasiči po příjezdu zjistili, že z prodejny vychází silný kouř, a postoupili hadicovým vedením do prostoru. Velitel Andy Schlissel viděl varovné příznaky vzplanutí a nařídil členům opustit budovu. „O dvacet sekund později byste tam měli tři usmažené chlapy,“ řekl Schlissel. Byl podniknut koordinovaný útok a požár se podařilo dostat pod kontrolu jen s menším rozšířením na přilehlé obchody.
Schlissel si připisuje zásluhy za to, že při tomto požáru zabránil zraněním, které získal při instruktáži v Rockland County Fire Training Center v Pomoně ve státě New York. Okres Rockland je jedním z mála okresů v New Yorku, který má simulátor vzplanutí. Tento upravený přepravní kontejner poskytuje studentům zkušenost s živým požárem a může vytvářet „řízené“ flashovery.
BACKDRAFT
Backdraft je výbuch kouře, který může nastat, když se do doutnajícího požáru přivede další vzduch a zahřáté plyny se dostanou do svého hořlavého pásma a vznítí se s výbušnou silou.3 Backdraft je „událost poháněná vzduchem“, na rozdíl od flashoveru, který je poháněn teplotou. Skutečnost, že většina požárů je regulována vzduchem, a nikoliv palivem, činí pochopení backdraftu tak důležitým.
Požár začal a rozrostl se, může, ale nemusí mít zpětnou vazbu v podobě tepelného záření, které by vedlo k jeho vzplanutí, ale pohltil obsah místnosti a nyní „dohořívá“ tím, že využívá veškerý dostupný kyslík v místnosti. Normální hladina kyslíku ve vzduchu je přibližně 21 %. Pod 14 procent je viditelný plamen redukován. Obsah místnosti má zápalnou teplotu a po přivedení kyslíku vzplane a horké plyny se vznítí s výbušnou silou. Jedná se o zpětný tah. Výbušná síla, při které dojde ke zpětnému tahu, je výsledkem množství přehřátého plynu v prostoru a množství přiváděného kyslíku. Výbušná síla může rozbít okna, zbořit stěny a zranit hasiče.
K zpětnému tahu může dojít kdykoli ve fázi rozkladu při rozvoji požáru, kdykoli před ochlazením plynů pod teplotu vznícení. Pokud by byla místnost ponechána a plyny se ochladily před přívodem kyslíku, k žádnému zpětnému tahu by nedošlo, ale místnost by byla zachvácena požárem.
Všichni členové na požářišti musí znát varovné příznaky zpětného tahu. První jednotky často nepoznají těžký hustý kouř nebo kouř, který se zdá být „nafouknutý“ nebo vtahovaný zpět do budovy; někdo ve větší vzdálenosti od místa požáru tyto varovné příznaky obvykle rozpozná. Velitelé nebo jejich pomocníci, kteří zřizují velitelské stanoviště na druhé straně ulice, tento druh kouře s největší pravděpodobností uvidí. Šoféři motorů, kteří se připojují k hydrantům na konci bloku, mohou být také v pozici, kdy ho uvidí. Šofér nákladního vozidla jej může vidět, když si budovu „dobře prohlédne“, zatímco je na svém stanovišti na podstavci. Doufejme, že není příliš pozdě. Malý doutnající požár nebo nějaké potřísněné či prasklé sklo nemusí být rozpoznáno, co by to mohlo být. Často jsme vtaženi do „tunelového vidění“: Vidíme malý požár, vnutíme se dovnitř a vytvoříme si nebezpečnou situaci.
Pokud máme podezření na podmínky v pozadí, zabrání výbuchu správné větrání. Nad požárem je třeba vytvořit otvory, které umožní únik přehřátých plynů dříve, než se do nižších úrovní dostane kyslík – do nižších úrovní, kam bychom vstoupili my.
Backdraft a flashovers jsou stejně dynamické a smrtící. Rozpoznání příznaků a schopnost zachovat klid vám dá nejlepší šanci na přežití. Je samozřejmé, že byste měli být v plném ochranném vybavení.
Backdraft se ne vždy odehrává v uzavřeném daňovém poplatníkovi za rolovacími vraty ve 3:00. Nezapomeňte, že backdraft byl také známý jako „výbuch kouře“. Tento termín pochází z událostí malých rozměrů, ke kterým docházelo, když hasiči otevírali, aby zkontrolovali rozšíření.
Požár ve spodním patře vícepatrového obytného domu mohl rozšířit teplo a kouř do celé budovy. Tento kouř by se zachytil v podkroví, tedy v prostoru mezi stropem nejvyššího patra a střechou. Členové vyslaní ke kontrole rozšíření by vytáhli stropy a umožnili by vniknutí kyslíku do kokpitu, horký plyn by se smísil se vzduchem a kokpit by se zpětně rozšířil. Jak k tomu došlo? Vzhledem k tomu, co dnes víme o oxidu uhelnatém (CO), byl prostor pravděpodobně naplněn CO. Nezapomeňte, že kromě jiných nebezpečných vlastností je CO hořlavý. Obrázek 2 porovnává CO s některými běžnými hořlavými plyny. Co to pro nás jako hasiče znamená? CO hoří při relativně nízké teplotě (každopádně pro požáry) a téměř při jakékoliv směsi.
Pokud jste vysláni ke kontrole rozšíření, udělejte nejprve malý průzkumný otvor. Tento otvor udělejte od dveří a na začátku ho udělejte malý. Vypíchnutí malého otvoru omezí množství kyslíku, které se dostane do kokpitu nebo jiného uzavřeného prostoru. Pokud do prostoru vpustíte dostatečné množství vzduchu k zapálení plynné směsi, budete stát v bezpečné pozici ve dveřích. Pokud vytáhnete velkou část uprostřed místnosti a v kokpitu se vznítí, spadne vám na hlavu celý strop.
Pokud váš průzkumný otvor naznačuje, že by mohlo dojít k nějakému požáru, zavolejte na linku dříve, než vytáhnete další část stropu. Nezapomeňte, že jste byli vysláni, abyste našli oheň. Pokud ho najdete, čeho dosáhnete tím, že celý ten oheň vystavíte bez možnosti ho uhasit?“
Překážkám a zpětným tahům je třeba rozumět, protože na jejich četnost působí několik faktorů. Požární zatížení je pravděpodobně největším faktorem, který působí proti dnešnímu hasiči. Ano, požáry jsou dnes žhavější. Jedná se o kombinaci dvou prvků požárního zatížení – více plastů a více věcí.
Britské tepelné jednotky (Btus), které vydává dřevo, bavlna a papír při požáru domu v 50. letech 20. století, činily v průměru asi 8 000 na libru. Polyuretan, měkké plasty, uvolňuje 12 000 Btus na libru. Tyto měkké plasty jsou pěnové polštáře, koberce a podobně. Tvrdý plast polystyren, ze kterého jsou vyrobeny televizory, videorekordéry, hračky a všechny ostatní plastové předměty v domácnosti, vyzařuje 18 000 Btus na libru.
Podívejte se, co máte doma. Pamatujete si, že jste jako dítě měli tolik věcí? Možná byste se měli zeptat svých rodičů nebo prarodičů, abyste získali skutečnou perspektivu. Každá generace chce, aby se její generace měla lépe než ta předchozí. Jak se tento úspěch měří? Větším množstvím věcí.
Od energetické krize v 70. letech se budovy utěsňují, jak jen to stavební materiály dovolují. Nyní jsou zavedeny národní energetické předpisy, které prosazují normy energetické účinnosti. Kromě toho, že jsou stěny a stropy účinnější, jsou energeticky účinná okna navržena tak, aby zadržovala teplo skrze to, co bylo nejlepším indikátorem požárních podmínek. Izolace stěn a stropů zadržuje teplo uvnitř konstrukce. Toto zachycené teplo zvyšuje zpětnou vazbu tepelného záření potřebnou k vyvolání vzplanutí. Okna s tepelnými skly zadržují teplo v „mrtvém vzduchovém“ prostoru mezi skly a oddalují prasknutí, čímž zabraňují samovznícení požáru. Okna s dvojitým sklem je obtížné rozbít, když je vyžadováno odvětrání.
Elektronická detekční zařízení se vyvinula v běžný artikl na trhu. Zařízení pro detekci vloupání a požáru lze nyní nalézt v každém typu obydlí. Toto zařízení pro včasnou detekci poskytuje hasičům co nejrychlejší upozornění na požár. Tato výhoda má však i svou nevýhodu. Včasná detekce může nalákat hasiče, aby vstoupili do objektu s požárem v počátečním stádiu (stádium „nehodlám tě zabít“). Existuje možnost, že přehlédnete některé varovné signály skutečného růstu požáru (fáze „jdu tě zabít“). Nebezpečí hrozí, když se nacházíme v objektu v okamžiku, kdy požár přechází do posledního stadia.
Jediným způsobem ochrany hasičů je výcvik v porozumění prostředí požáru. Musíme být schopni rozpoznat signály, které oheň vydává. Všichni se musíme dívat na celý obraz a uvědomovat si budovu, ve které se nacházíme, a své okolí, abychom se nenechali vlákat do pasti. Na toto téma je k dispozici jen málo informací z první ruky. Většina lidí, kteří mají s těmito událostmi zkušenosti, tu není, aby se s námi o ně podělila. Musíme se poučit, abychom mohli přežít.
Poznámky na závěr
1. FDNY Firefighting Procedures, Engine Company Operations, Chapter 4, Sec. 4.6.2 (Hasičské postupy FDNY, Provoz strojní roty, kapitola 4, oddíl 4.6.2).
2. FDNY Firefighting Procedures … Chapter 4, Sec. 4.6.3.
3. FDNY Firefighting Procedures … Chapter 4, Sec. 4.6.4.
■ CHRISTOPHER FLATLEY, šestnáctiletý veterán newyorského hasičského sboru, je poručík přidělený k žebříku 21 na Manhattanu. Před povýšením byl přidělen k žebříkové rotě 2. Je národně certifikovaným požárním instruktorem I a instruktorem v Rockland County Fire Training Center v Pomoně ve státě New York. Přednášel na konferencích FDIC a FDIC East.