Тепломассообмен при пожаре — перенос теплоты и массы продуктов горения в области очага пожара и за его пределами. Тепломассообмен является важнейшим процессом развития пожара и взрыва и объединяет 2 составляющие: перенос тепла (с помощью теплопроводности, конвекции и излучения) и массы. Совместный молекулярный и конвективный перенос массы называют конвективным массообменном. Молекулярный (кондуктивный) перенос тепла обусловлен неоднородным распределением температуры. В общем случае перенос теплоты в смеси различных веществ может вызываться неоднородным распределением других физических величин, помимо температуры. Так, разность концентрации компонентов смеси приводит к дополнительному молекулярному переносу теплоты (диффузионный термоэффект).

Лит.: Алексашенко А.А., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С. Тепломассообмен при пожаре. М., 1982; Молчадский И.С. пожар в помещении. М., 2005.

Теплоизоляция — защита зданий, тепловых промышленных установок (или их отдельных частей), холодильных камер, трубопроводов и т. п. от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Теплоизоляция обеспечивается оболочками, покрытиями и т. п. из теплоизоляционных материалов, затрудняющих тепловые потери в окружающую среду (в строительных сооружениях, теплоэнергетических установках и т.п.) или защищающих аппаратуру от притока теплоты извне (в холодильной и криогенной технике). Теплозащитные средства обычно называются теплоизоляцией. Основными характеристиками теплоизоляционных материалов (ТМ) являются: коэффициент теплопроводности (в пределах 0,02—0,2 Вт/(мбК), пористость (60% и более), незначительная объёмная масса (до 350 кг/м 3 ), небольшая прочность при сжатии (0,05 — 2,5 МН/м 2 ). По сырьевой основе различают теплоизоляционные материалы органические (древесно-волокнистые и торфяные плиты, пенопласт и др.) и неорганические (минеральная вата, пеностекло, газобетон и др.). Для обеспечения пожарной безопасности зданий и помещений с печным отоплением широко применяются теплоизоляционные материалы (асбестовый картон, штукатурка, войлок, смоченный в глиняном растворе, кирпич и т. п.), что позволяет защищать элементы конструкций (потолок, пол, стены, перегородки и т. д.) от возгорания. Большинство органических теплоизоляционных материалов не обеспечивают требуемую степень огнестойкости конструкций, поэтому их применяют при температурах не свыше 150 °С; более эффективны теплоизоляционныу материалы неорганические и смешанного состава (фибролит, арболит). для изоляции промышленного оборудования и установок, работающих при температурах свыше 1000 °С (печей, топок, котлов и т. п.), используют огнеупоры, волокнистые материалы на основе минеральных вяжущих. Применяются также монтажные теплоизоляционные материалы на основе асбеста (вулканит, совелит и др.), вспученных горных пород (вермикулит, перлит) и др.

Лит.: Правила производства трубопечных. работ. М., 2002.

Теплозащитный костюм — специальная одежда, предназначенная для защиты пожарных и спасателей от повышенных тепловых воздействий (интенсивного теплового излучения, высоких температур, кратковременного контакта с открытым пламенем) и вредных факторов окружающей среды, возникающих при тушении пожаров и проведении АСР в непосредственной близости к открытому пламени. Костюм защищает от неблагоприятных климатических воздействий: отрицательных температур, ветра, осадков, от воды и водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ). Теплозащитный костюм относится к тяжёлому типу специальной защитной одежды пожарных от повышенных тепловых воздействий. Теплозащитный костюм позволяет пожарному работать при максимальной температуре окружающей среды до 800 °С или максимальном тепловом потоке до 40 кВт/м. Масса теплозащитного костюма без СИЗОД должна составлять не более 16 кг. Основным материалом (материалом верха) теплозащитного костюма является материал на основе кремнеземной ткани или другого термостойкого текстильного полотна с металлизированным покрытием, нанесённым на лицевую сторону материала. По конструктивному исполнению возможны два варианта: первый вариант — костюм состоит из отдельных элементов — куртки, брюк (полукомбинезона); второй вариант — основой костюма является комбинезон. Дополнительными средствами защиты, входящими в состав теплозащитного костюма, являются средства защиты головы (капюшон со смотровым иллюминатором), рук (рукавицы с крагами) и ног (комплект обуви, включающий в себя, как правило, валяные сапоги и надеваемые поверх них бахилы). Теплозащитный костюм должен использоваться с дыхательным аппаратом со сжатым воздухом. В конструкции костюма предусмотрена возможность его экстренного раскрытия в случае возникновения аварийной ситуации. Время до освобождения дыхательных путей должно составлять не более 20 с. Совершенствование теплозащитного костюма будет идти в направлении снижения массогабаритных характеристик при повышении защитных показателей за счёт использования более эффективных теплоизоляционных и других специальных материалов. В ближайшие годы снижение массогабаритных характеристик может составить до 20—25%, что позволит увеличить предельно допустимое время работы в костюме в 1,5 раза. Большое внимание будет уделяться уменьшению физиологической нагрузки на организм человека, удобству работы

Теплозащита — совокупность методов и средств защиты конструкций, оборудования, аппаратов и т. п. от повышенного нагрева или чрезмерного охлаждения. Теплозащита применяется для снижения пожарной опасности конструкций и оборудования посредством уменьшения тепловых нагрузок на них. Например, при трубо-печных работах широкое применение получило устройство разделок — утолщений стенки печи (камина) или дымового канала в месте соприкосновения её с конструкцией здания, выполненных из негорючего или трудногорючего материала. Весьма важной разновидностью теплозащитьт является огнезащита строительных конструкций (см. Огнезащита). Существуют активные и пассивные методы теплозащиты. При использовании активных методов газообразный или жидкий охладитель подаётся к защищаемой поверхности и берёт на себя основную часть поступающего к поверхности тепла. В зависимости от способа подачи охладителя к защищаемой поверхности различают следующие типы теплозащиты: конвективное (регенеративное), плёночное и пористое охлаждение. При пассивных методах теплозащиты воздействие теплового потока «воспринимается» с помощью специальным образом сконструированной внешней оболочки или посредством специальных покрытий, наносимых на основную конструкцию. В зависимости от способа «восприятия» теплового потока пассивные методы теплозащиты разделяются: на теплопоглощение оболочкой; «радиационную» теплозащиту — сохранение при высоких температурах механической прочности; теплозащиту с помощью разрушающихся покрытий. Примером разрушающихся теплозащитных покрытий могут служить стеклопластики и другие пластмассы на органических и кремнийорганических связующих.

Лит.: Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / Под ред. В.К. Кошкина. М. 1975; Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. М., 1975; Правила производства трубопечных работ. М., 2002.

Теплодымокамера — учебный тренировочный комплекс, в котором имитированы фрагменты обстановки реального места пожара. Теплодымокамеры подразделяются на стационарные и мобильные. Тренировки газодымозащитников в теплодымокамерах направлены на формирование у них психологической готовности к действиям в экстремальной ситуации. В процессе таких тренировок газодымозащитники совершенствуют профессиональные навыки, учатся правильно применять знания и умения на практике. Моделируемые ситуации максимально приближены к реальным экстремальным условиям боевой работы. В них включены элементы предельной сложности, предусмотрена возможность выбора решений, вариантов физических и эмоциональных нагрузок. Все это позволяет добиться полного напряжения физических сил, умственных способностей и воли пожарного на каждой тренировке. В теплодымокамерах размещают следующее оборудование (тренажёры): эргометры велосипедного типа, беговые дорожки, вертикальные эргометры, бесконечные лестницы, ступеньку для проведения степ-теста. Тепловая тренировка газодымозащитников в процессе боевой подготовки состоит из ежемесячной тренировки в теплокамере с отработкой физических упражнений на снарядах и тренажёрах и тренировки в парильной или сауне. В дымокамерах, как правило, монтируют лабиринт, представляющий собой совокупность препятствий, имитирующих различную планировку помещений, перепад высот, стеснённость пространства, тупиковые зоны. Задымление предусматривается только в тренировочных помещениях и создаётся с помощью сети обособленных дымоводов, идущих от генератора дыма, работающего на твёрдом топливе. В качестве дымообразующих средств могут использоваться также различные дымовые шашки и другие составы, не вызывающие у газодымозащитников отравлений и ожогов. Предусматривают телефонизацию и радиофикацию дымокамер, громкоговорящую связь, воспроизведение шумовых эффектов. Перспективным направлением современной организации тренировочного процесса подразделений пожарной охраны является создание передвижных, мобильных тренировочных комплексов, включающих в себя тренажёрные отсеки, в которых проводятся тренировки по-жарных в условиях повышенных температур, а также отсеки с системой лабиринта, предназначенного для отработки навыков преодоления различных препятствий при световых и звуковых эффектах.

Теплогенерирующие аппараты — устройства, предназначенные для сжигания топлива и передачи тепла окружающему помещению или теплоносителю. Теплогенерирующие аппараты классифицируются по назначению, видам топлива, типу теплоносителя, мощности. К ним относятся: водогрейные котлы и колонки, воздухонагреватели, «тепловые пушки», каминные вставки, печи отопления, керогазы, керосинки, теплогенераторы сушильных агрегатов и другие аппараты. Теплогенерирующие аппараты, как правило, изготавливают в заводских условиях из чугуна или стали. В состав аппаратов входят следующие элементы конструкции: камера сгорания топлива, система топливоподачи, система воздухоподачи, система отвода продуктов сгорания, система безопасности и контроля. Теплогенерирующие аппараты используются для поквартирного теплоснабжения, сушки помещений и материалов, приготовления пищи и т. д. Их пожарная опасность связана с применением топлива, особенно газообразного или жидкого, с наличием пламени и нагретых поверхностей.

Теплогенерирующие аппараты перед применением проходят приёмочные, периодические или сертификационные испытания, о чём в паспорте должна быть сделана соответствующая отметка.

Лит.: НПБ 252-98. Аппараты теплогенерирующие, работающие на различных видах топлива. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний; Никитин Ю.А. Пожарная опасность теплогенерирующих установок. М., 1989; Постнов А.М. Строительные воздухонагреватели. М., 1977

Тепловой поток — поток энергии (в форме теплоты), обусловленный её самопроизвольным, необратимым переносом в пространстве от более нагретых тел (участков тела) к менее нагретым. Тепловой поток является важнейшей характеристикой пожара, определяющей нагрев и возгорание пожарной нагрузки. Размерность теплового потока совпадает с размерностью мощности и измеряется в ваттах. Тепловой поток, отнесённый к единой поверхности, называется плотностью теплового потока, удельным тепловым потоком или тепловой нагрузкой. Плотность теплового потока — вектор, любая компонента которого численно равна количеству теплоты, передаваемой в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной к направлению взятой компоненты. Плотность тепловой поток зависит от: градиента температуры в рассматриваемой точке пространства и свойств среды (коэффициент теплопроводности) в неподвижной среде, при этом механизм теплообмена — молекулярный; скорости течения в рассматриваемой точке в движущейся среде, при этом механизм теплообмена — конвективный; излучающих и поглощающих свойств (степени черно- ты) и температуры поверхностей тел, при этом механизм теплообмена между ними — радиационный; излучающих, поглощающих и рассеивающих свойств среды (как спектральных, так и интегральных), при этом механизм локального теплообмена в среде — радиационный (см. Тепловое излучение).

Лит.: Молчадский И.С. Пожар в помещении. М., 2005.

Тепловой пожарный извещатель — автоматический извещатель, реагирующий на определенную повышенную температуру и (или) скорость повышения температуры. Тепловые пожарные извещатели используются для защиты помещений, имеющих пожарную нагрузку с большим тепловыделением при горении. В обычных помещениях применяют, в основном, точечные извещатели. Для защиты протяжённых объектов (кабельных тоннелей, складов и др.) более эффективно применение многоточечных и линейных тепловых извещателей. Тепловые извещатели подразделяют на максимальные, дифференциальные и максимально-дифференциальные. Максимальный тепловой пожарный извещатель — извещатель, формирующий извещение о пожаре при превышении температурой окружающей среды установленного порогового значения, называемого температурой срабатывания. В зависимости от значения температуры срабатывания извещатели подразделяют на классы. Обычно класс извещателя в виде индекса указывают непосредственно в его маркировке. Дифференциальные тепловые извещатели, в отличие от максимальных, не имеют определённой температуры срабатывания. Они выдают тревожное извещение, если скорость роста температуры окружающей среды превышает некоторое пороговое значение. В связи с этим при пламенном (нетлеющем) горении дифференциальные извещатели позволяют обнаружить пожар на более ранней стадии его развития, чем максимальные. Кроме этого, дифференциальные извещатели можно эффективно применять для защиты объектов с пониженной нормальной температурой окружающей среды. В то же время эти извещатели непригодны для обнаружения загораний с медленно развивающимся очагом горения, т. е. при низкой скорости повышения температуры окружающей среды. Не следует также применять дифференциальные извещатели для защиты объектов, на которых возможны значительные перепады температуры, не вызванные возникновением пожара, а связанные, например, с работой систем кондиционирования. При таких условиях возможны ложные срабатывания извещателя. Максимально-дифференциальный тепловой извещатель содержит в себе два канала — максимальный и дифференциальный. Данные каналы включаются по логической схеме «ИЛИ». В качестве чувствительных элементов тепловых извещателей используются различные материалы и элементы, свойства которых зависят от температуры. Это могут быть металлы с памятью формы, биметаллические пластины, герконы, сегнетоэлектрики, полупроводники и т. д.

Тепловое проявление химической реакции — явление, при котором теплота химической реакции вызывает воспламенение горючих веществ, являющихся продуктами химической реакции или находящихся вблизи зоны реакции. Иллюзия данного явления могут служить реакции некоторых веществ с водой, продуктами которых являются горючие газы: водород, ацетилен, метан, пропан и др. Например, продуктом реакции металлического натрия с водой является водород, который воспламеняется от теплоты реакции. Теплота реакции между горючими веществами и сильными окислителями, такими как, перекись водорода, фтор, концентрированные азотная и серная кислоты, хлорная кислота и её соли и т. д., может заканчиваться возгоранием горючих веществ. Например, при реакции перманганата калия с глицерином выделяется тепловая энергия, приводящая к возгоранию глицерина.

Тепловое проявление химической реакции следует учитывать при хранении веществ на многономенклатурных складах, не допуская совместное хранения несовместимых друг с другом веществ, реагирующих с выделением тепла, а также изолировать их от влаги воздуха и от атмосферных осадков. На складах с наличием гидрореагирующих веществ запрещается предусматривать пожаротушение водопенными средствами.

Лит: Саушев В. С. Пожарная безопасность хранения химических веществ. М., 1982.

Тепловое проявление механического воздействия — явление тепловыделения при трении, ударе и интенсивной турбулизации. При механическом воздействии на материалы выделяется тепловая энергия, которая может привести к возникновению тления или горения этих материалов, вследствие их трения или удара (например, возгорание соломы, намотавшейся на движущиеся детали зерноуборочного комбайна).

Современные способы получения пламени также основаны на трении. На величину трения влияют: нагрузка; скорость перемещения тел, шероховатость их поверхностей; температура, наличие смазки. Количество выделяющегося тепла при трении зависит от химического состава трущихся материалов, наличия примесей, строения материала. Вредное влияние трения уменьшают смазкой, применяют шариковые и роликовые подшипники, заменяя трение скольжения трением качения.

Лит.: Бесчастнов М.В., Соколов В.М., Кац М.И. Аварии в химических производствах и меры их предупреждения. м., 1976; Дубинин А.Д. Энергетика трения и износа деталей машин. М., 1963.