Читать книгу Pożary mostów - Henryk Zobel - Страница 8
ОглавлениеKlasyfikacji pożarów mostów trudno jest dokonać, stosując takie same kryteria, jak dla obiektów kubaturowych [61, 62, 75]. Z uwagi na odmienny charakter zarówno samych pożarów, jak i konstrukcji należy to zrobić w inny sposób. Poniżej zaproponowano następujące kryteria:
przyczyny pożarów,
okres „życia” konstrukcji,
źródło ognia i scenariusze przebiegu pożaru,
materiał konstrukcyjny mostu,
rodzaj konstrukcji mostu,
przeznaczenie mostu.
Pożary mostów rzadko spowodowane są klęskami żywiołowymi, przyczynami niezależnymi od ludzi. Najczęstszą przyczyną pożaru mostu jest zapalenie się pojazdu na obiekcie lub pod nim. Najgroźniejszy w skutkach jest wybuch samochodu-cysterny, choć wybuch zbiornika paliwa w każdym typie samochodu jest równie niebezpieczny. Równie niebezpieczny jest wyciek paliwa lub przewożonego materiału palnego i jego zapalenie.
Można zatem stwierdzić, że najczęstszymi przyczynami pożarów mostów są:
pożary pojazdów i/lub substancji przez nie przewożonych;
nieostrożne obchodzenie się z ogniem otwartym (zaprószenie ognia);
umyślne podpalenie;
niewłaściwe prowadzenie prac niebezpiecznych ze względu na możliwość wywołania pożaru, np. prac spawalniczych prowadzonych w pobliżu elementów łatwopalnych, takich jak np. składy drewna, pomosty drewniane, farby i lakiery;
zwarcie instalacji elektrycznej lub awaria instalacji technicznych (np. gazowych) podwieszonych do konstrukcji mostu;
przyczyny nieznane.
W większości przypadków można byłoby zapobiec pożarom, przestrzegając przepisów przeciwpożarowych dotyczących wszystkich obiektów budowlanych, a także zasad ruchu kołowego. Niewątpliwie najlepszym wyjściem jest zachowanie należytej ostrożności i zdrowego rozsądku.
2.3. Okres „życia” konstrukcji
Klasyfikacja pożarów mostów w zależności od okresu „życia” konstrukcji jest stosunkowo jednoznaczna. Dane statystyczne z wielu krajów pokazują, że pożary najczęściej powstają w trakcie eksploatacji obiektu. Na drugim miejscu są pożary wzniecane podczas budowy mostu. Rzadziej zdarzają się podczas remontu czy demontażu konstrukcji.
2.4. Źródło ognia i scenariusze przebiegu pożaru
Najczęstszą przyczyną wybuchu pożarów w czasie budowy czy remontu mostów, bez względu na rodzaj materiału konstrukcyjnego, jest zapalenie się rusztowań, podpór i szalunków wykonanych z drewna lub materiałów drewnopochodnych, przy czym bezpośrednim źródłem ognia są różnego rodzaju materiały łatwopalne znajdujące się na budowie (farby, lakiery, materiały izolacyjne).
W przypadku mostów już eksploatowanych o konstrukcji drewnianej powodem pożaru jest tworzywo mostu, a właściwie brak impregnacji lub jej przeterminowanie.
Mosty użytkowane, których konstrukcja nośna wykonana jest ze stali lub betonu, również ulegają zapaleniu. Spowodowane jest to faktem, że często wyposażone są one w drewniane pomosty techniczne.
Bardzo niebezpieczne są pożary mostów wywołane awarią instalacji technicznych, zwłaszcza gazowych, podwieszonych do konstrukcji mostu. Powstaje wówczas silne i stałe źródło ognia.
Duże niebezpieczeństwo stanowią również składy i magazyny papieru, łatwopalnych materiałów budowlanych, farb czy śmieci zlokalizowane pod mostem lub blisko niego. Te ogromne skupiska tworzyw, które „chętnie” się palą, powodują znaczne zniszczenia konstrukcji niepalnych w wyniku długotrwałego działania bardzo wysokich temperatur.
Podczas eksploatacji mostów często powstaje pożar w rezultacie zapalenia się taboru poruszającego się po moście lub pod nim, bądź przewożonego ładunku (benzyny, oleju, parafiny lub innych łatwopalnych substancji chemicznych). Ciecz o wysokiej temperaturze rozlewa się po powierzchni topiąc asfaltową nawierzchnię lub paląc drewniane pomosty. Rozległość tego obszaru często decyduje o przyszłości mostu, tj. jego naprawie bądź wymianie.
2.5. Materiał konstrukcyjny mostu
Materiał, z jakiego zbudowano most, jest najbardziej jednoznacznym kryterium klasyfikacyjnym. Z zamieszczonych opisów wynika, że pożar mostu drewnianego kończy się zazwyczaj jego zniszczeniem, a konstrukcja wymaga całkowitej odbudowy.
W przypadku mostów o konstrukcji stalowej sytuacja jest znacznie korzystniejsza ze względu na możliwość dalszej eksploatacji obiektu pod warunkiem, że nagrzewanie nie spowodowało pogorszenia właściwości fizycznych i mechanicznych (temperatura nie przekroczyła 723°C), a powstałe deformacje nie uniemożliwiają dalszego użytkowania ze względów wytrzymałościowych i eksploatacyjnych. Niestety, długie utrzymywanie się wysokiej temperatury na znacznym obszarze konstrukcji powoduje najczęściej tworzenie się dużych deformacji trwałych, których usunięcie jest niemożliwe bądź nieopłacalne.
Inaczej przedstawia się sytuacja podczas pożarów mostów betonowych. Grubość otuliny zbrojenia decyduje o odporności konstrukcji, jednak po pewnym czasie beton otuliny również ulega zniszczeniu i wysoka temperatura zaczyna działać bezpośrednio na zbrojenie lub kable sprężające. Powoduje to odpowiednio spadek ich wytrzymałości, a także zmniejszenie wartości siły sprężającej. Ważnym kryterium oceny ewentualnej dalszej przydatności mostu jest także rozległość obszaru, w którym otulina uległa zniszczeniu, oraz stref zarysowanych poza tym obszarem. Generalnie można powiedzieć, że konstrukcja betonowa jest bardziej odporna na długotrwałe działanie wysokich temperatur niż konstrukcja stalowa.
Kolejnym kryterium jest rodzaj konstrukcji. Kluczowym czynnikiem wpływającym na rozwój pożaru mostu są typ dźwigara i pomostu. Na podstawie danych statystycznych można wyciągnąć wniosek, że pożary wywołują najgroźniejsze skutki w dźwigarach pełnościennych, w szczególności skrzynkowych. Płonąca substancja (lub inne źródło ognia), wnikając do ich środka, może być długo niezauważona, a i gaszenie takich konstrukcji jest bardzo utrudnione, ze względu na ograniczony dostęp. Mniej narażone są dźwigary ażurowe – łuki, kraty czy mosty podwieszone.
Skutki pożaru pomostu zamkniętego są bardziej niebezpieczne niż pomostu otwartego. Oczywiście z uwagi na rodzaj materiału konstrukcyjnego, częściej uszkadzane są stalowe pomosty ortotropowe, a rzadziej pomosty betonowe.
W zależności od rodzaju taboru poruszającego się po moście, można stwierdzić następujące fakty. W mostach drogowych palenie się substancji na nawierzchni asfaltowej (lub inna przyczyna długotrwałego działania wysokiej temperatury) zdecydowanie wydłuża czas trwania pożaru, bowiem substancje bitumiczne podtrzymują wysoką temperaturę. Z tego powodu wydaje się, że niewątpliwie lepsza jest nawierzchnia czysto betonowa.
Podobny skutek może wywołać pożar różnego rodzaju instalacji. Szczególnie groźny jest pożar gazociągu, gdyż może spowodować wybuch. Zainstalowane wodociągi czy ciepłociągi raczej nie mogą być przyczyną pożaru mostu, ale ich izolacja może skutecznie podtrzymywać wysoką temperaturę konstrukcji i w konsekwencji prowadzić do trwałego i rozległego zdeformowania konstrukcji, a w najgorszym przypadku do jej zawalenia.
Osobnym przypadkiem jest zapalenie się mostownic drewnianych na kolejowych obiektach mostowych. Zdarzają się one stosunkowo często i to z różnych przyczyn. Mimo to nie zastępuje się drewnianych mostownic innymi ze względu na ich oczywiste zalety, takie jak amortyzowanie nierównomiernie rozłożonej masy pojazdu, tłumienie drgań konstrukcji i hałasu oraz ten sam sposób mocowania szyn na moście i poza mostem. Zastosowanie innego materiału na mostownice, np. stali, nie przyniosło oczekiwanych efektów przede wszystkim z uwagi na generowanie nadmiernego hałasu. Problemem jest też duża odkształcalność konstrukcji w wysokiej temperaturze w stosunkowo krótkim czasie.
Ostatnio rozpoczęto używanie mostownic wykonanych z kompozytów polimerowych. Rezultaty badań są zachęcające do stosowania ich na szerszą skalę. Właściwości fizyczne i mechaniczne elementów kompozytowych są porównywalne z drewnianymi.
Obecnie rozpowszechniło się stosowanie jako pomostów tzw. koryt balastowych, czyli odpowiednio ukształtowanych płyt betonowych wypełnionych tłuczniem, co w przypadku nawierzchni kolejowej z podkładami drewnianymi skutecznie podniosło poziom bezpieczeństwa przeciwpożarowego mostów. Także nawierzchnie bezpodsypkowe są bardziej odporne na skutki działania wysokich temperatur z uwagi na fakt mocowania szyn bezpośrednio do podłoża betonowego.
