هرگونه واکنش شیمیایی مواد آلی با اکسیژن که با افزایش درجه حرارت ناگهانی و آزاد شدن انرژی همراه باشد نوعی حریق نامیده می شود. در هنگام حریق باعث تاثیرپذیری محیط اطاف حریق می شود که این انتقال حرارت در آتش سوزی ها به سه طریق Conventional, Convectional و Radiation صورت میگیرد. که انتقال حرارت Radiation در طراحی پوششهای ضد حریق ، بسیار حائز اهمیت است.لذا طراحی این نوع پوششها در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی مستلزم شناخت نوع مواد اولیه مصرفی ،محصولات نهایی و امکانات اطفاء حریق می باشد.
انواع حریق:
حریق هیدروکربنی:
در زمان بروز واکنش شیمیایی بین هیدروکربنها و اکسیژن و ایجاد آتش بر اثر سوختن مواد نفتی ،حریق هیدروکربنی به وجود می آید که در این صورت سرعت افزایش دما بسیار زیاد بوده و این موضوع باعث گسترش حریق و تخریب انواع سازه هایی که در معرض حریق هستند می شود. شایان ذکر است که در حریق حاصل از مواد هیدرو کربنی در مدت 4 دقیقه ،دما به 930 درجه سانتیگراد می رسد.
حریق سلولزی:
این نوع حریق، از سوختن انواع مواد سلولزی و سوختهای جامد آلی که پایه سلولزی دارند به وجود می آیند .این نوع حریق در مقایسه با حریق هیدروکربنی آرام تر به نقطه توسعه می رسد اما زمان فروکش نمودن این نوع حریق نسبت به حریق هیدروکربنی نیاز به زمان بیشتری دارد.
معمولا در آتش سوزی سلولزی تغییرات دما به 3 بخش رشد، توسعه حریق و دوره فروکش تقسیم می شود. در زمان شروع آتش سوزی حرارت از مرکز آتش شروع و باعث اشتعال مواد دیگر میشود.
پس از یک ساعت دمای حریق به 920 درجه سانتیگراد می رسد که شیب ملایمی به سمت بالا دارد تا به 1000درجه سانتیگراد برسد.در صورت عدم وجود مواد بیشتر و افزایش گستره حریق، دما ازین پس سقوط کرده و دوباره به 920 درجه سانتیگراد افت می نماید. شایان ذکر است که امکان فرو ریختن سازه در دو مرحله توسعه حریق و مرحله فروکش وجود دارد.
رفتار انواع سازه ها در هنگام بروز حریق:
سازه های بتنی:
مقاومت مکانیکال بتن با رسیدن دما به 150 درجه سانتیگراد به دلیل تبخیر آب و تخریب کریستالی بتن ،همچنین ایجاد انبساط آرماتورهای درون بتن به شدت کاهش می یابد و این مقاومت در حوالی 900درجه سانتیگراد تقریبا به صفر می رسد.
افزایش سریع دما بر اثر حریق باعث خرد شدگی بتن می گردد.این خرد شدگی باعث انتقال حرارت به داخل سازه شده و عمق تخریب به سرعت افزایش می یابد.
سازه های فلزی:
خواص فولاد در مقابل گرما و افزایش دما کاملا شناخته شده است .به طوریکه مطابق با استانداردASTM D-E119 دمای بحرانی برای ستونها 538 درجه سانتیگراد و برای تیر ها 598 درجه سانتیگراد می باشد.مقاومت فشاری فولاد در دمای 400 درجه شروع به کاهش می نماید به طوریکه در دمای 800درجه سانتیگراد تقریبا برابر با صفر می شود و این کاهش مقاومت فشاری باعث تخریب سازه بین 7 تا 15 دقیقه(بسته به نوع حریق و سرعت افزایش دما) می گردد و در صورت ادامه حریق بیش از 15 دقیقه و بدون استفاده از وسایل اطفاء حریق تخریب سازه قطعی می باشد.
