Как найти площадь кругового пожара

Методика и формулы расчета сил и средств для тушения пожара

Расчеты сил и средств выполняют в следующих случаях:

• при определении требуемого количества сил и средств на тушение пожара;
• при оперативно-тактическом изучении объекта;
• при разработке планов тушения пожаров;
• при подготовке пожарно-тактических учений и занятий;
• при проведении экспериментальных работ по определению эффектив­ности средств тушения;
• в процессе исследования пожара для оценки действий РТП и подразделений.

Расчет сил и средств для тушения пожаров твердых горючих веществ и материалов водой (распространяющийся пожар)

Исходные данные для расчета сил и средств:

• • характеристика объекта (геометрические размеры, характер пожарной нагрузки и ее размещение на объекте, размещение водоисточников относительно объекта);
  • время с момента возникновения пожара до сообщения о нем (зависит от наличия на объекте вида средств охраны, средств связи и сигнализации, правильности действий лиц, обнаруживших пожар и т.д.);
  • линейная скорость распространения пожара V_л;
  • силы и средства, предусмотренные расписанием выездов и время их сосредоточения;
  • интенсивность подачи огнетушащих средств I_тр.

1) Определение времени развития пожара на различные моменты времени.

Выделяются следующие стадии развития пожара:

• 1, 2 стадии свободного развития пожара, причем на 1 стадии (t до 10 мин) линейная скорость распространения принимается равной 50% ее максимального значения (табличного), характерного для данной категории объектов, а с момента времени более 10 мин она принимается равной максимальному значению;
• 3 стадия характеризуется началом введения первых стволов на туше­ние пожара, в результате чего линейная скорость распространения пожара уменьшается, поэтому в промежутке времени с момента введения первых стволов до момента ограничения распространения пожара (момент локали­зации), ее значение принимается равным 0,5V_л. В момент выполнения условий локализации V_л = 0.
• 4 стадия – ликвидация пожара.

t_св = t_обн + t_сооб + t_сб + t_сл + t_бр (мин.), где

• t_св – время свободного развития пожара на момент прибытия подразделения;
• t_обн – время развития пожара с момента его возникновения до момента его обнаружения (2 мин. – при наличии АПС или АУПТ, 2-5 мин. – при наличии круглосуточного дежурства, 5 мин. – во всех остальных случаях);
• t_сооб – время сообщения о пожаре в пожарную охрану (1 мин. – если телефон находится в помещении дежурного, 2 мин. – если телефон в другом помещении);
• t_сб = 1 мин. – время сбора личного состава по тревоге;
• t_сл – время следования пожарного подразделения (2 мин. на 1 км пути);
• t_бр – время боевого развертывания (3 мин. при подаче 1-го ствола, 5 мин. в остальных случаях).

2) Определение расстояния R, пройденного фронтом горения, за время t.

при t_св ≤ 10 мин.: R = 0,5·V_л ·t_св (м);

при t_вв > 10 мин.: R = 0,5·V_л ·10 + V_л ·(t_вв – 10)= 5·V_л + V_л·(t_вв – 10) (м);

при t_вв < t* ≤t_лок : R = 5·V_л + V_л·(t_вв – 10) + 0,5·V_л·(t* – t_вв) (м).

• где t_св – время свободного развития,
• t_вв – время на момент введения первых стволов на тушение,
• t_лок – время на момент локализации пожара,
• t* – время между моментами локализации пожара и введения первых стволов на тушение.

3) Определение площади пожара.

Площадь пожара S_п – это площадь проекции зоны горения на горизонтальную или (реже) на вертикальную плоскость. При горении на нескольких этажах за площадь пожара принимают суммарную площадь пожара на каждом этаже.

Периметр пожара Р_п – это периметр площади пожара.

Фронт пожара Ф_п – это часть периметра пожара в направлении (направлениях) распространения горения.

Для определения формы площади пожара следует вычертить схему объекта в масштабе и от места возникновения пожара отложить в масштабе величину пути R, пройденного огнем во все возможные стороны.

При этом принято выделять три варианта формы площади пожара:

• круговую (Рис.2);
• угловую (Рис. 3, 4);
• прямоугольную (Рис. 5).

При прогнозировании развития пожара следует учитывать, что форма площади пожара может меняться. Так, при достижении фронтом пламени ограждающей конструкции или края площадки, принято считать, что фронт пожара спрямляется и форма площади пожара изменяется (Рис. 6).

а) Площадь пожара при круговой форме развития пожара.

S_п = k ·p · R² (м²),

• где k = 1 – при круговой форме развития пожара (рис. 2),
• k = 0,5 – при полукруговой форме развития пожара (рис. 4),
• k = 0,25 – при угловой форме развития пожара (рис. 3).

б) Площадь пожара при прямоугольной форме развития пожара.

S_п = n ·b · R (м²),

• где n – количество направлений развития пожара,
• b – ширина помещения.

в) Площадь пожара при комбинированной форме развития пожара (рис 7)

S_п = S₁ + S₂ (м²)

4) Определение площади тушения пожара.

Площадь тушения S_т – это часть площади пожара, на которую осуществляется эффективное воздействие огнетушащими веществами.

Для практических расчетов используется параметр, называемый глубиной тушения h_т, который равен для ручных стволов h_т = 5 м, для лафетных h_т = 10 м.

Тушение пожара производят, вводя стволы либо со всех сторон пожара – по периметру пожара (Рис. 8), либо на одном или нескольких направлениях, как правило, по фронту пожара (Рис. 9).

В некоторых случаях пожарные подразделения не могут подать огнетушащее средство одновременно на всю площадь пожара, например, при недостатке сил и средств, тогда тушение осуществляется по фронту распространяющегося пожара. При этом пожар локализуется на решающем направлении, а затем осуществляется процесс его тушения на других направлениях.

а) Площадь тушения пожара по периметру при круговой форме развития пожара.

S_т = k ·p · (R² – r²) = k ·p··h_т· (2·R – h_т) (м²),

• где r = R – h_т ,
• h_т – глубина тушения стволов (для ручных стволов – 5м, для лафетных – 10 м).

б) Площадь тушения пожара по периметру при прямоугольной форме развития пожара.

S_т = 2·h_т· (a + b – 2·h_т) (м²)– по всему периметру пожара,

где а и b – соответственно длина и ширина фронта пожара.

S_т = n·b·h_т (м²)– по фронту распространяющегося пожара,

где b и n – соответственно ширина помещения и количество направлений подачи стволов.

5) Определение требуемого расхода воды на тушение пожара.

Q^т_тр = S_п · I_тр – при S_п ≤S_т (л/с) или Q^т_тр = S_т · I_тр – при S_п >S_т (л/с)

Интенсивность подачи огнетушащих веществ I_тр – это количество огнетушащего вещества, подаваемое за единицу времени на единицу расчетного параметра.

Различают следующие виды интенсивности:

Линейная – когда в качестве расчетного принят линейный параметр: например, фронт или периметр. Единицы измерения – л/с∙м. Линейная интенсивность используется, например, при определении количества стволов на охлаждение горящих и соседних с горящим резервуаров с нефтепродуктами.

Поверхностная – когда в качестве расчетного параметра принята площадь тушения пожара. Единицы измерения – л/с∙м². Поверхностная интенсивность используется в практике пожаротушения наиболее часто, так как для тушения пожаров в большинстве случаев используется вода, которая тушит пожар по поверхности горящих материалов.

Объемная – когда в качестве расчетного параметра принят объем тушения. Единицы измерения – л/с∙м³. Объемная интенсивность используется, преимущественно, при объемном тушении пожаров, например, инертными газами.

Требуемая I_тр – количество огнетушащего вещества, которое необходимо подавать за единицу времени на единицу расчетного параметра тушения. Определяется требуемая интенсивность на основе расчетов, экспериментов, статистических данных по результатам тушения реальных пожаров и т.д.

Фактическая I_ф – количество огнетушащего вещества, которое фактически подано за единицу времени на единицу расчетного параметра тушения.

6) Определение требуемого количества стволов на тушение.

а) N^т_ст = Q^т_тр / q^т_ст – по требуемому расходу воды,

б) N^т_ст = Р_п / Р_ст – по периметру пожара,

Р_п – часть периметра, на тушение которого вводятся стволы

Р_ст = q_ст / I_тр ∙ h_т – часть периметра пожара, которая тушится одним стволом. Р = 2·p ·L (длина окружности), Р = 2·а + 2·b (прямоугольник)

в) N^т_ст = n· (m + A) – в складах со стеллажным хранением (рис. 11),

• где n – количество направлений развития пожара (ввода стволов),
• m – количество проходов между горящими стеллажами,
• A – количество проходов между горящим и соседним негорящим стеллажами.

7) Определение требуемого количества отделений для подачи стволов на тушение.

N^т_отд = N^т_ст / n_{ст отд} ,

где n_{ст отд} – количество стволов, которое может подать одно отделение.

Определение требуемого расхода воды на защиту конструкций.

Q^з_тр = S_з · I^з_тр (л/с),

• где S_з – защищаемая площадь (перекрытия, покрытия, стены, перегородки, оборудование и т.п.),
• I^з_тр = (0,3-0,5)·I_тр – интенсивность подачи воды на защиту.

9) Водоотдача кольцевой водопроводной сети рассчитывается по формуле:

Q^к_сети = ((D/25) ^x V_в ) ² [л/с], (40) где,

• D – диаметр водопроводной сети, [мм];
• 25 – переводное число из миллиметров в дюймы;
• V_в – скорость движения воды в водопроводе, которая равна:
• – при напоре водопроводной сети Hв =1,5 [м/с];
• – при напоре водопроводной сети H>30 м вод.ст. –V_в =2 [м/с].

Водоотдача тупиковой водопроводной сети рассчитывается по формуле:

Q^т_сети = 0,5 ^x Q^к_сети , [л/с].

10) Определение требуемого количества стволов на защиту конструкций.

N^з_ст = Q^з_тр / q^з_ст ,

Также количество стволов часто определяется без аналитического расчета из тактических соображений, исходя из мест размещения стволов и количества защищаемых объектов, например, на каждую ферму по одному лафетному стволу, в каждое смежное помещение по стволу РС-50.

11) Определение требуемого количества отделений для подачи стволов на защиту конструкций.

N^з_отд = N^з_ст / n_{ст отд}

12) Определение требуемого количества отделений для выполнения других работ (эвакуация людей, мат. ценностей, вскрытия и разборки конструкций).

N^л_отд = N_л / n_{л отд} , N^мц_отд = N_мц / n_{мц отд} , N^вск_отд = S_вск / S_{вск отд}

13) Определение общего требуемого количества отделений.

N^общ_отд = N^т_ст + N^з_ст + N^л_отд + N^мц_отд + N^вск_отд

На основании полученного результата РТП делает вывод о достаточности привлеченных к тушению пожара сил и средств. Если сил и средств недостаточно, то РТП делает новый расчет на момент прибытия последнего подразделения по следующему повышенному номеру (рангу) пожара.

14) Сравнение фактического расхода воды Q_ф на тушение, защиту и водоотдачи сети Q_вод противопожарного водоснабжения

Q_ф = N^т_ст·q^т_ст + N^з_ст·q^з_ст ≤ Q_вод

15) Определение количества АЦ, устанавливаемых на водоисточники для подачи расчетного расхода воды.

На водоисточники устанавливают не всю технику, которая прибывает на пожар, а такое количество, которое обеспечило бы подачу расчетного расхода, т.е.

N_АЦ = Q_тр / 0,8 Q_н ,

где Q_н – подача насоса, л/с

Такой оптимальный расход проверяют по принятым схемам боевого развертывания, с учетом длинны рукавных линий и расчетного количества стволов. В любом из указанных случаев, если позволяют условия (в частности, насосно-рукавная система), боевые расчеты прибывающих подразделений должны использоваться для работы от уже установленных на водоисточники автомобилей.

Это не только обеспечит использование техники на полную мощность, но и ускорит введение сил и средств на тушение пожара.

В зависимости от обстановки на пожаре требуемый расход огнетушащего вещества определяют на всю площадь пожара или на площадь тушения пожара. На основании полученного результата РТП может сделать вывод о достаточности привлеченных к тушению пожара сил и средств.

Расчет сил и средств для тушения пожаров воздушно-механической пеной на площади

(не распространяющиеся пожары или условно приводящиеся к ним)

Исходные данные для расчета сил и средств:

• площадь пожара;
• интенсивность подачи раствора пенообразователя;
• интенсивность подачи воды на охлаждение;
• расчетное время тушения.

При пожарах в резервуарных парках за расчетный параметр принимают площадь зеркала жидкости резервуара или наибольшую возможную площадь разлива ЛВЖ при пожарах на самолетах.

На первом этапе боевых действий производят охлаждение горящих и соседних резервуаров.

1) Требуемое количество стволов на охлаждение горящего резервуара.

N^зг_ств = Q^зг_тр / q_ств = n ∙ π ∙ D_гор∙ I^зг_тр / q_ств, но не менее 3^х стволов,

I^зг_тр = 0,8 л/с∙м – требуемая интенсивность для охлаждения горящего резервуара,

I^зг_тр = 1,2 л/с∙м – требуемая интенсивность для охлаждения горящего резервуара при пожаре в обваловании,

Охлаждение резервуаров W_рез ≥ 5000 м³ и более целесообразно осуществлять лафетными стволами.

2) Требуемое количество стволов на охлаждение соседнего не горящего резервуара.

N^зс_ств = Q^зс_тр / q_ств = n ∙ 0,5 ∙ π ∙ D_сос∙ I^зс_тр / q_ств, но не менее 2^х стволов,

I^зс_тр = 0,3 л/с∙м – требуемая интенсивность для охлаждения соседнего не горящего резервуара,

n – количество горящих или соседних резервуаров соответственно,

D_гор, D_сос – диаметр горящего или соседнего резервуара соответственно (м),

q_ств – производительность одного пожарного ствола (л/с),

Q^зг_тр, Q^зс_тр – требуемый расход воды на охлаждение (л/с).

3) Требуемое количество ГПС N_гпс на тушение горящего резервуара.

N_гпс = S_п ∙ I^р-ор_тр / q^р-ор_гпс (шт.),

S_п – площадь пожара (м²),

I^р-ор_тр – требуемая интенсивность подачи раствора пенообразователя на тушение (л/с∙м²). При t_всп ≤ 28 ^оC I^р-ор_тр = 0,08 л/с∙м², при t_всп > 28 ^оC I^р-ор_тр = 0,05 л/с∙м² (см. приложение № 9)

q^р-ор_гпс – производительность ГПС по раствору пенообразователя (л/с).

4) Требуемое количество пенообразователя W_по на тушение резервуара.

W_по = N_гпс ∙ q^по_гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

τ_р = 15 минут – расчетное время тушения при подаче ВМП сверху,

τ_р = 10 минут – расчетное время тушения при подаче ВМП под слой горючего,

К_з = 3 – коэффициент запаса (на три пенные атаки),

q^по_гпс – производительность ГПС по пенообразователю (л/с).

5) Требуемое количество воды W_в^т на тушение резервуара.

W_в^т = N_гпс ∙ q^в_гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

q^в_гпс – производительность ГПС по воде (л/с).

6) Требуемое количество воды W_в^з на охлаждение резервуаров.

W_в^з = N^з_ств ∙ q_ств ∙ τ_р ∙ 3600 (л),

N^з_ств – общее количество стволов на охлаждение резервуаров,

q_ств – производительность одного пожарного ствола (л/с),

τ_р = 6 часов – расчетное время охлаждения наземных резервуаров от передвижной пожарной техники (СНиП 2.11.03-93),

τ_р = 3 часа – расчетное время охлаждения подземных резервуаров от передвижной пожарной техники (СНиП 2.11.03-93).

7) Общее требуемое количество воды на охлаждение и тушение резервуаров.

W_в^общ = W_в^т + W_в^з (л)

Ориентировочное время наступления возможного выброса Т нефтепродуктов из горящего резервуара.

T= (H – h) / (W+ u + V) (ч), где

H – начальная высота слоя горючей жидкости в резервуаре, м;

h – высота слоя донной (подтоварной) воды, м;

W – линейная скорость прогрева горючей жидкости, м/ч (табличное значение);

u – линейная скорость выгорания горючей жидкости, м/ч (табличное значение);

V – линейная скорость понижения уровня вследствие откачки, м/ч (если откачка не производится, то V= 0).

Тушение пожаров в помещениях воздушно-механической пеной по объему

При пожарах в помещениях иногда прибегают к тушению пожара объемным способом, т.е. заполняют весь объем воздушно-механической пеной средней кратности (трюмы кораблей, кабельные тоннели, подвальные помещения и т.д.).

При подаче ВМП в объем помещения должно быть не менее двух проемов. Через один проем подают ВМП, а через другой происходит вытеснение дыма и избыточного давления воздуха, что способствует лучшему продвижению ВМП в помещении.

1) Определение требуемого количества ГПС для объемного тушения.

N_гпс = W_пом ·К_р / q_гпс ∙t_н , где

W_пом – объем помещения (м³);

К_р = 3 – коэффициент, учитывающий разрушение и потерю пены;

q_гпс – расход пены из ГПС (м³/мин.);

t_н = 10 мин – нормативное время тушения пожара.

2) Определение требуемого количества пенообразователя W_по для объемного тушения.

W_по = N_гпс ∙ q^по_гпс ∙ 60 ∙ τ_р ∙ К_з (л),

Пропускная способность рукавов

Приложение № 1

Пропускная способность одного прорезиненного рукава длиной 20 метров в зависимости от диаметра

Приложение № 2

Величины сопротивления одного напорного рукава длиной 20 м

Приложение № 3

Объем одного рукава длиной 20 м

Приложение № 4

Геометрические характеристики основных типов стальных вертикальных резервуаров (РВС).

Приложение № 5

Линейные скорости распространения горения при пожарах на объектах.

Приложение № 6

Интенсивность подачи воды при тушении пожаров, л/(м².с)

* Подача тонкораспыленной воды.

Тактико-технические показатели приборов подачи пены

Линейная скорость выгорания и прогрева углеводородных жидкостей

Примечание: с увеличением скорости ветра до 8-10 м/с скорость выгорания горючей жидкости возрастает на 30-50 %. Сырая нефть и мазут, содержащие эмульсионную воду, могут выгорать с большей скоростью, чем указано в таблице.

Изменения и дополнения в Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках

(информационное письмо ГУГПС от 19.05.00 № 20/2.3/1863)

Таблица 2.1. Нормативные интенсивности подачи пены средней кратности для тушения пожаров нефти и нефтепродуктов в резервуарах

Примечание: Для нефти с примесями газового конденсата, а также для нефтепродуктов, полученных из газового конденсата, необходимо определение нормативной интенсивности в соответствии с действующими методиками.

Таблица 2.2. Нормативная интенсивность подачи пены низкой кратности для тушения нефти и нефтепродуктов в резервуарах*

Основные показатели, характеризующих тактические возможности пожарных подразделений

Руководитель тушения пожара должен не только знать возможности подразделений, но и уметь определять основные тактические показатели:

• время работы стволов и приборов подачи пены;
• возможную площадь тушения воздушно-механической пеной;
• возможный объем тушения пеной средней кратности с учетом имеющегося на автомобиле запаса пенообразователя;
• предельное расстояние по подаче огнетушащих средств.

 Расчеты приведены согласно Справочник руководителя тушения пожара (РТП). Иванников В.П., Клюс П.П., 1987 

Определение тактических возможностей подразделения без установки пожарного автомобиля на водоисточник

1) Определение формула времени работы водяных стволов от автоцистерны:

t_раб = ( V_ц – N_p ·V_p) / N_ст ·Q_ст ·60 (мин.),

N_р = k·L / 20 = 1,2· L / 20 (шт.),

• где: t_раб – время работы стволов, мин.;
• V_ц – объем воды в цистерне пожарного автомобиля, л;
• N_р – число рукавов в магистральной и рабочих линиях, шт.;
• V_р – объем воды в одном рукаве, л (см. прилож.);
• N_ст – число водяных стволов, шт.;
• Q_ст – расход воды из стволов, л/с (см. прилож.);
• k – коэффициент, учитывающий неровности местности (k = 1,2 – стандартное значение),
• L – расстояние от места пожара до пожарного автомобиля (м).

 Дополнительно обращаем Ваше внимание, что в справочнике РТП Тактические возможности пожарных подразделений. Теребнев В.В., 2004 в разделе 17.1 приводится, точно такая же формула но с коэффициентом 0,9: Tраб = ( 0,9Vц – Np ·Vp) / Nст ·Qст ·60 (мин.)  

2) Определение формула возможной площади тушения водой S_Т от автоцистерны:

S_Т = ( V_ц – N_p ·V_p) / J_тр ·t_расч · 60 (м²),

• где: J_тр – требуемая интенсивность подачи воды на тушение, л/с·м² (см. прилож.);
• t_расч = 10 мин. – расчетное время тушения.

3) Определение формула времени работы приборов подачи пены от автоцистерны:

t_раб = ( V_р-ра– N_p ·V_p) / N_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

• где: V_р-ра – объем водного раствора пенообразователя, полученный от заправочных емкостей пожарной машины, л;
• N_гпс – число ГПС (СВП), шт;
• Q_гпс – расход раствора пенообразователя из ГПС (СВП), л/с (см. прилож.).

Чтобы определить объем водного раствора пенообразователя, надо знать, насколько будут израсходованы вода и пенообразователь.

К_В = 100–С / С = 100–6 / 6 = 94 / 6 = 15,7 – количество воды (л), приходящееся на 1 литр пенообразователя для приготовления 6-ти % раствора (для получения 100 литров 6-ти % раствора необходимо 6 литров пенообразователя и 94 литра воды).

Тогда фактическое количество воды, приходящееся на 1 литр пенообразователя, составляет:

К_ф = V_ц / V_по ,

• где V_ц – объем воды в цистерне пожарной машины, л;
• V_по – объем пенообразоователя в баке, л.

если К_ф < К_в , то V_р-ра = V_ц / К_в + V_ц (л) – вода расходуется полностью, а часть пенообразователя остается.

если К_ф > К_в , то V_р-ра = V_по ·К_в + V_по (л) – пенообразователь расходуется полностью, а часть воды остается.

4) Определение возможной формула площади тушения ЛВЖ и ГЖ воздушно-механической пеной:

S_т= ( V_р-ра– N_p ·V_p) / J_тр ·t_расч · 60 (м²),

• где: S_т – площадь тушения, м²;
• J_тр – требуемая интенсивность подачи раствора ПО на тушение, л/с·м²;

При t_всп ≤ 28 ^оC – J_тр = 0,08 л/с∙м², при t_всп > 28 ^оC – J_тр = 0,05 л/с∙м².

t_расч = 10 мин. – расчетное время тушения.

5) Определение формула объема воздушно-механической пены, получаемого от АЦ:

V_п = V_р-ра ·К (л),

• где: V_п – объем пены, л;
• К – кратность пены;

6) Определение возможного объема тушения воздушно-механической пеной:

V_т = V_п / К_з (л, м³),

• где: V_т – объем тушения пожара;
• К_з = 2,5–3,5 – коэффициент запаса пены, учитывающий разрушение ВМП вследствие воздействия высокой температуры и других факторов.

Примеры решения задач

Пример № 1. Определить время работы двух стволов Б с диаметром насадка 13 мм при напоре 40 метров, если до разветвления проложен один рукав d 77 мм, а рабочие линии состоят из двух рукавов d 51 мм от АЦ-40(131)137А.

Решение:

t = (V_ц – N_рV_р) / N_ст ·Q_ст · 60 =2400 – (1· 90 + 4 · 40) / 2 · 3,5 · 60 = 4,8 мин.

Пример № 2. Определить время работы ГПС-600, если напор у ГПС-600 60 м, а рабочая линия состоит из двух рукавов диаметром 77 мм от АЦ-40 (130) 63Б.

Решение:

1) Определяем объем водного раствора пенообразователя:

К_ф = V_ц / V_по= 2350/170 = 13,8.

К_ф = 13,8 < К_в = 15,7 для 6-ти % раствора

V_р-ра = V_ц / К_в + V_ц = 2350/15,7 + 2350 » 2500 л.

2) Определяем время работы ГПС-600

t = ( V_р-ра– N_p ·V_p) / N_гпс ·Q_гпс ·60 = (2500 – 2 · 90)/1 · 6 · 60 = 6,4 мин.

Пример № 3. Определить возможную площадь тушения бензина ВМП средней кратности от АЦ-4-40 (Урал-23202).

Решение:

1) Определяем объем водного раствора пенообразователя:

К_ф = V_ц / V_по = 4000/200 = 20.

К_ф = 20 > К_в = 15,7 для 6-ти % раствора,

V_р-ра = V_по ·К_в + V_по = 200·15,7 + 200 = 3140 + 200 = 3340 л.

2) Определяем возможную площадь тушения:

S_т = V _р-ра / J_тр ·t_расч ·60 = 3340/0,08 ·10 · 60 = 69,6 м².

Пример № 4. Определить возможный объем тушения (локализации) пожара пеной средней кратности (К=100) от АЦ-40(130)63б (см. пример № 2).

Решение:

V_п = V_р-ра · К = 2500 · 100 = 250000 л = 250 м³.

Тогда объем тушения (локализации):

V_т = V_п/К_з = 250/3 = 83 м³.

Определение тактических возможностей подразделения с установкой пожарного автомобиля на водоисточник

1) Определение предельного расстояния по подаче огнетушащих средств:

(м), где

• L_пр – предельное расстояние (м),
• H_н = 90÷100 м – напор на насосе АЦ,
• H_разв = 10 м – потери напора в разветвлении и рабочих рукавных линиях,
• H_ст = 35÷40 м – напор перед стволом,
• Z_м – наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) местности (м),
• Z_ст – наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) стволов (м),
• S – сопротивление одного пожарного рукава,
• Q – суммарный расход воды в одной из двух наиболее загруженной магистральной рукавной линии (л/с),

2) Определение необходимого напора на пожарном насосе H_н:

Н_н = N_рук · S · Q² ± Z_м ± Z_ст + H_разв + H_ст (м),

• где N_рук · S · Q² – потери напора в наиболее загруженной рукавной линии (м),
• Н_рук = N_рук · S · Q² – потери напора в рукавной линии (м)

3) Определение продолжительности работы водяных стволов от водоемов с ограниченным запасом воды:

(мин.), где

• V_ПВ – запас воды в пожарном водоеме (л);
• V_Ц – запас воды в цистерне пожарного автомобиля (л);
• N_рук – количество рукавов в магистральных и рабочих линиях (шт.);
• V_рук – объем одного рукава (л);
• N_СТ – количество подаваемых стволов от пожарного автомобиля (шт.);
• q_СТ – расход воды из ствола (л/с);

Коэффициент 0,9 говорит нам о том, что всю воду из водоема мы забрать не сможем.

4) Определение продолжительности работы приборов подачи пены:

Продолжительность работы приборов подачи пены зависит от запаса пенообразователя в заправочной емкости пожарного автомобиля или доставленного на место пожара.

Способ № 1 (по расходу водного раствора пенообразователя):

t_раб = ( V_р-ра– N_p ·V_p) / N_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

N_p ·V_p = 0, т.к. весь водный раствор пенообразователя будет вытеснен из рукавов и примет участие в формировании ВМП (пенообразователь расходуется полностью, а вода остается), поэтому формула имеет окончательный вид:

t_раб = V_р-ра / N_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

V_р-ра = V_по ·К_в + V_по (л), т.к. воды заведомо больше и К_ф > К_в = 15,7

Способ № 2 (по расходу запаса пенообразователя):

t = V_по / N_гпс ·Q_гпс^по· 60 (мин.),

• где N_гпс – число ГПС (СВП), шт;
• Q_гпс^по – расход пенообразователя из ГПС (СВП), л/с;
• V_по – объем пенообразоователя в баке, л.

5) Определение возможного объема тушения (локализации) пожара:

Для ускоренного вычисления объема воздушно-механической пены средней кратности (К = 100, 4- и 6 % -ный водный раствор пенообразователя), получаемой от пожарных автомобилей с установкой их на водоисточник при расходе всего запаса пенообразователя, используют следующие формулы:

а) V_п = (V_по / 4) ·10 (м³) и V_п = (V_по / 6) ·10 (м³),

• где V_п – объем пены, м³;
• V_по – количество пенообразователя (л);
• 4 и 6 – количество пенообразователя (л), расходуемого для получения 1 м³ пены соответственно при 4- и 6 % -ном растворе.

Вывод формулы:

К_В = 100–С / С = 100–6 / 6 = 94 / 6

V_р-ра = V_по ·К_в + V_по = V_по · (К_в + 1) = V_по · (94 / 6 + 6 / 6) = V_по · 100 / 6

V_п = V_р-ра ·К = (V_по · 100 / 6)· 100 = V_по · 10000 / 6 (л)

б) V_п = V_по ·К_п (л)

V_п = V_по ·1700 (л) – при кратности 100;

V_п = V_по ·170 (л) – при кратности 10.

К_п – количество пены, получаемой из 1 литра пенообразователя (для 6% раствора).

Примеры решения задач

Пример № 1. Определить предельное расстояние по подаче ствола А с d насадка 19 мм и 2-х стволов Б с диаметром насадка 13 мм, если напор у стволов 40 м, напор на насосе 100 м, высота подъема местности 8 м, высота подъема стволов 12 м. Рукава магистральной линии d 77 мм.

Решение:

L_пр = (Н_н – (Н_р ± z_м ± z_ст))/S·Q²)·20 = (100 -50-8-12) /0,015 ·14²) · 20 = 204 (м),

Н_р = Н_ст + 10 = 40 + 10 = 50 (м).

Пример № 2. Определить время работы двух стволов А с d насадка 19 мм и 2-х стволов Б с диаметром насадка 13 мм от автонасоса, установленного на пожарный водоем вместимостью 50 м³. Расстояние от места установки разветвления до водоема 100 метров.

Решение:

(мин)

Пример № 3. Определить время работы двух ГПС-600 от АЦ-5.0-40 (КАМАЗ – 4310), установленной на пожарный гидрант.

Решение:

t = V_по / N_гпс ·Q_гпс^по· 60 = 300 / 2 · 0,36 · 60 » 7 мин.

Пример № 4. Определить возможный объем тушения (локализации) воздушно-механической пеной средней кратности, если использовался 6 %-ный раствор пенообразователя от АЦ-4-40 (ЗиЛ-433104).

Решение:

V_п = (V_по / 6) ·10 = (300 / 6) ·10 = 500 м³.

V_т = V_п / К_з = 500 / 3 » 167 м³.

Расчет основных показателей тактических возможностей подразделений позволяет заблаговременно определить возможный объем боевых действий на пожаре и их реальное выполнение.

Организация бесперебойной подачи воды

Методика расчета потребного количества пожарных автомобилей для перекачки воды к месту тушения пожара

Перекачку воды насосами пожарных машин применяют, если рас­стояние от водоисточника до места пожара велико (до 2 км), напор, развиваемый одним насосом, недостаточен для преодоления потерь напора в рукавных линиях и для создания рабочих пожарных струй.

Перекачка применяется также, если невозможен подъезд к водоисточнику для пожарных автомобилей (при крутых или обрывистых берегах, в заболоченных местах, при вымерзании пруда или реки у берегов и т.д.). Для этого способа перекачки применяют переносные технические устройства с уста­новленными на них насосами (переносные пожарные мотопомпы).

Рис. 1. Схема подачи воды в перекачку

• H_н = 90÷100 м – напор на насосе АЦ,
• H_разв = 10 м – потери напора в разветвлении и рабочих рукавных линиях,
• H_ст = 35÷40 м – напор перед стволом,
• H_вх ≥ 10 м – напор на входе в насос следующей ступени перекачки,
• Z_м – наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) местности (м),
• Z_ст – наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) стволов (м),
• S – сопротивление одного пожарного рукава,
• Q – суммарный расход воды в одной из двух наиболее загруженной магистральной рукавной линии (л/с),
• L – расстояние от водоисточника до места пожара (м),
• N_рук – расстояние от водоисточника до места пожара в рукавах (шт.).

Пример: Для тушения пожара необходимо подать три ствола Б с диаметром насадка 13 мм, максимальная высота подъема стволов 10 м. Ближайшим водоисточником является пруд, расположенный на расстоянии 1,5 км от места пожара, подъем местности равномерный и составляет 12 м. Определить количество автоцистерн АЦ−40(130) для перекачки воды на тушение пожара.

Решение:

1) Принимаем способ перекачки из насоса в насос по одной магистральной линии.

2) Определяем предельное расстояние от места пожара до головного пожарного автомобиля в рукавах.

N_ГОЛ = [H_Н − (Н_Р ± Z_М ± Z_СТ )] / SQ² = [90 − (45 + 0 + 10)] / 0,015 · 10,5² = 21,1 = 21.

3) Определяем предельное расстояние между пожарными автомобилями, работающими в перекачку, в рукавах.

N_МР = [H_Н − (H_ВХ ± Z_М )] / SQ² = [90 − (10 + 12)] / 0,015 · 10,5² = 41,1 = 41.

4) Определяем расстояние от водоисточника до места пожара с учетом рельефа местности.

N_Р = 1,2 · L/20 = 1,2 · 1500 / 20 = 90 рукавов.

5) Определяем число ступеней перекачки

N_СТУП = (N_Р − N_ГОЛ ) / N_МР = (90 − 21) / 41 = 2 ступени

6) Определяем количество пожарных автомобилей для перекачки.

N_АЦ = N_СТУП + 1 = 2 + 1 = 3 автоцистерны

7) Определяем фактическое расстояние до головного пожарного автомобиля с учетом установки его ближе к месту пожара.

N_{ГОЛ ф} = N_Р − N_СТУП · N_МР = 90 − 2 · 41 = 8 рукавов.

Следовательно, головной автомобиль можно приблизить к месту пожара.

Методика расчета потребного количества пожарных автомобилей для подвоза воды к месту тушения пожара

Если застройка сгораемая, а водоисточники находятся на очень боль­шом расстоянии, то время, затраченное на прокладку рукавных линий, будет слишком большим, а пожар скоротечным. В таком случае лучше подвозить воду автоцистернами с параллельной организацией перекачки. В каждом конкретном случае необходимо решать тактическую задачу, при­нимая во внимание возможные масштабы и длительность пожара, рас­стояние до водоисточников, скорость сосредоточения пожарных автомо­билей, рукавных автомобилей и другие особенности гарнизона.

Подвоз воды осуществляется при удалении водоисточника на расстоянии более 2 км или, если имеются сложности в заборе воды и отсутствии технических средств, позволяющих забрать воду в неблаго­приятных условиях.

(шт.), где

(мин.) – время следования АЦ к водоисточнику или обратно;

(мин.) – время заправки АЦ;

(мин.) – время расхода воды АЦ на месте тушения пожара;

• L – расстояние от места пожара до водоисточника (км);
• 1 – минимальное количество АЦ в резерве (может быть увеличено);
• V_движ – средняя скорость движения АЦ (км/ч);
• W_цис – объем воды в АЦ (л);
• Q_п – средняя подача воды насосом, заправляющим АЦ, или расход воды из пожарной колонки, установленной на пожарный гидрант (л/с);
• N_пр – число приборов подачи воды к месту тушения пожара (шт.);
• Q_пр – общий расход воды из приборов подачи воды от АЦ (л/с).

Рис. 2. Схема подачи воды способом подвоза пожарными автомобилями.

Подвоз воды должен быть бесперебойным. Следует иметь в виду, что у водоисточников необходимо (в обязательном порядке) создавать пункт заправки автоцистерн водой.

Пример. Определить количество автоцистерн АЦ−40(130)63б для подвоза воды из пруда, расположенного в 2 км от места пожара, если для тушения необходимо подать три ствола Б с диаметром насадка 13 мм. Заправку автоцистерн осуществляют АЦ−40(130)63б, средняя скорость движения автоцистерн 30 км/ч.

Решение:

1) Определяем время следования АЦ к месту пожара или обратно.

t_СЛ = L · 60 / V_ДВИЖ = 2 · 60 / 30 = 4 мин.

2) Определяем время заправки автоцистерн.

t_ЗАП = V_Ц /Q_Н · 60 = 2350 / 40 · 60 = 1 мин.

3)Определяем время расхода воды на месте пожара.

t _РАСХ = V_Ц / N_СТ · Q_СТ · 60 = 2350 / 3 · 3,5 · 60 = 4 мин.

4) Определяем количество автоцистерн для подвоза воды к месту пожара.

N_АЦ = [(2t_СЛ + t_ЗАП ) / t_РАСХ ] + 1 = [(2 · 4 + 1) / 4] + 1 = 4 автоцистерны.

Методика расчета подачи воды к месту тушения пожара с помощью гидроэлеваторных систем

При наличии заболоченных или густо заросших берегов, а так же при значительном расстоянии до поверхности воды (более 6,5-7 метров), превышающем глубину всасывания пожарного насоса (высокий крутой берег, колодцы и т.п.) необходимо применять для забора воды гидроэлеватор Г-600 и его модификации.

1) Определим требуемое количество воды V_СИСТ, необходимое для запуска гидроэлеваторной системы:

V_СИСТ = N_Р ·V_Р ·K ,

N_Р = 1,2·(L + Z_Ф) / 20,

• гдеN_Р − число рукавов в гидроэлеваторной системе (шт.);
• V_Р − объем одного рукава длиной 20 м (л);
• K − коэффициент, зависящий от количества гидроэлеваторов в системе, работающей от одной пожарной машины (К = 2 – 1 Г-600, K =1,5 – 2 Г-600);
• L – расстояние от АЦ до водоисточника (м);
• Z_Ф – фактическая высота подъема воды (м).

Определив требуемое количество воды для запуска гидроэлеваторной системы, сравнивают полученный результат с запасом воды, находящимся в пожарной автоцистерне, и выявляют возможность запуска данной системы в работу.

2) Определим возможность совместной работы насоса АЦ с гидроэлеваторной системой.

И = Q_СИСТ / Q_Н ,

Q_СИСТ = N_Г (Q₁ + Q₂),

• гдеИ – коэффициент использования насоса;
• Q_СИСТ − расход воды гидроэлеваторной системой (л/с);
• Q_Н − подача насоса пожарного автомобиля (л/с);
• N_Г − число гидроэлеваторов в системе (шт.);
• Q₁ = 9,1 л/с − рабочий расход воды одного гидроэлеватора;
• Q₂ = 10 л/с − подача одного гидроэлеватора.

При И < 1 система будет работать, при И = 0,65-0,7 будет наиболее устойчивая совместная работа гидроэлеваторной системы и насоса.

Следует иметь в виду, что при заборе воды с больших глубин (18-20м) необходимо создавать на насосе напор 100 м. В этих условиях рабочий расход воды в системах будет повышаться, а расход насоса – понижаться против нормального и может оказаться, что сумма рабочего и эжектируемого расходов превысит расход насоса. В этих условиях система работать не будет.

3) Определим условную высоту подъема воды Z_УСЛ для случая, когда длина рукавных линий ø77 мм превышает 30 м:

Z_УСЛ = Z_Ф + N_Р · h_Р (м),

гдеN_Р − число рукавов (шт.);

h_Р − дополнительные потери напора в одном рукаве на участке линии свыше 30 м:

h_Р = 7 м при Q = 10,5 л/с, h_Р = 4 м при Q = 7 л/с, h_Р = 2 м при Q = 3,5 л/с.

Z_Ф – фактическая высота от уровня воды до оси насоса или горловины цистерны (м).

4) Определим напор на насосе АЦ:

При заборе воды одним гидроэлеватором Г−600 и обеспечении работы определенного числа водяных стволов напор на насосе (если длина прорезиненных рукавов диаметром 77 мм до гидроэлеватора не превышает 30 м) определяют по табл. 1.

Определив условную высоту подъема воды, находим напор на насосе таким же образом по табл. 1.

5) Определим предельное расстояние L_ПР по подаче огнетушащих средств:

L_ПР = (Н_Н – (Н_Р ± Z_М ± Z_СТ) / SQ²) · 20 (м),

• где H_Н − напор на насосе пожарного автомобиля, м;
• Н_Р − напор у разветвления (принимается равным: Н_СТ +10) , м;
• Z_М − высота подъема (+) или спуска (−) местности, м;
• Z_СТ − высота подъема (+) или спуска (−) стволов, м;
• S − сопротивление одного рукава магистральной линии
• Q − суммарный расход из стволов, подсоединенных к одной из двух наиболее нагруженной магистральной линии, л/с.

Таблица 1.

Определение напора на насосе при заборе воды гидроэлеватором Г−600 и работе стволов по соответствующим схемам подачи воды на тушение пожара.

6) Определим общее количество рукавов в выбранной схеме:

N_Р = N_{Р .СИСТ} + N_МРЛ ,

• где N_Р.СИСТ − число рукавов гидроэлеваторной системы, шт;
• N_МРЛ − число рукавов магистральной рукавной линии, шт.

Примеры решения задач с использование гидроэлеваторных систем

Пример. Для тушения пожара необходимо подать два ствола соответственно в первый и второй этажи жилого дома. Расстояние от места пожара до автоцистерны АЦ−40(130)63б, установленной на водоисточник, 240 м, подъем местности составляет 10 м. Подъезд автоцистерны до водоисточника возможен на расстояние 50 м, высота подъема воды составляет 10 м. Определить возможность забора воды автоцистерной и подачи ее к стволам на тушение пожара.

Решение:

1) Принимаем схему забора воды с помощью гидроэлеватора (см. рис. 3).

2) Определяем число рукавов, проложенных к гидроэлеватору Г−600 с учетом неровности местности.

N_Р = 1,2· (L + Z_Ф) / 20 = 1,2 · (50 + 10) / 20 = 3,6 = 4

Принимаем четыре рукава от АЦ до Г−600 и четыре рукава от Г−600 до АЦ.

3) Определяем количество воды, необходимое для запуска гидроэлеваторной системы.

V_СИСТ = N_Р ·V_Р ·K = 8· 90 · 2 = 1440 л < V_Ц = 2350 л

Следовательно воды для запуска гидроэлеваторной системы достаточно.

4) Определяем возможность совместной работы гидроэлеваторной системы и насоса автоцистерны.

И = Q_СИСТ / Q_Н = N_Г (Q₁ + Q₂) / Q_Н = 1·(9,1 + 10) / 40 = 0,47 < 1

Работа гидроэлеваторной системы и насоса автоцистерны будет устойчивой.

5) Определяем необходимый напор на насосе для забора воды из водоема с помощью гидроэлеватора Г−600.

Поскольку длина рукавов к Г−600 превышает 30 м, сначала определяем условную высоту подъема воды: Z_УСЛ = Z_Ф + N_Р · h_Р = 10 + 2 · 4 = 18 м.

По табл. 1. определяем, что напор на насосе при условной высоте подъема воды 18 м будет равен 80 м.

6) Определяем предельное расстояние по подаче воды автоцистерной к двум стволам Б.

L_ПР = (Н_Н – (Н_Р ± Z_М ± Z_СТ) / SQ²) · 20 = [80 − (46 +10 + 6) / 0,015 · 7² ] · 20 = 490 м.

Следовательно, насос автоцистерны будет обеспечивать работу стволов т.к. 490 м > 240 м.

7) Определяем необходимое количество пожарных рукавов.

N_Р = N_{Р .СИСТ} + N_МРЛ = N_{Р .СИСТ} + 1,2 L / 20 = 8 + 1,2 · 240 / 20 = 22 рукава.

К месту пожара необходимо доставить дополнительно 12 рукавов.

Для эффективной борьбы с возгоранием, а также оперативного окружения и его уничтожения необходимо понимать, как распространяется пламя. Знание формы площади пожара, его размера, длины периметра внешних границ и направления распространения пламени – это путь к разработке грамотной стратегии его ликвидации.

Формы пожара

Конфигурация участка, на котором происходит горение, при возгораниях на открытой местности определяется погодными условиями:

• силой и направлением ветра;
• влажностью воздуха;
• наличием в данный период атмосферных осадков.

При возгораниях внутри зданий и сооружений важны архитектурно-инженерные особенности объектов (планировка помещений, наличие окон, других источников притока воздуха извне), микроклиматические параметры (температура и влажность воздуха).

Также при любых пожарах учитываются агрегатное состояние, физические и химические свойства воспламенившихся веществ.

Как определить форму пожара? Визуально прямо по местности или по ее карте либо по планировке помещения. Выделяют три ее разновидности.

Круговая форма пожара наблюдается, когда пламя распространяется с одной скоростью во все стороны от очага и не встречает на своем пути препятствий. Например, круговое возгорание можно наблюдать в безветренную погоду на открытых участках (на пшеничных и других полях) или когда очаг находится в центре просторного помещения (склада пиломатериалов, полупустого ангара). Это один из самых простых пожаров с точки зрения его ликвидации, однако скорость увеличения его площади может быть значительной.

Угловая форма пожара свойственна для возгораний, возникающих на участке, имеющем препятствия из негорючего или слабогорючего материала в виде двух смежных стен, ограждений, насыпей и прочего. Как и в геометрии, угол пожара бывает:

• острым (менее 90°);
• тупым (более 90°);
• прямым (90°);
• развернутым (180° или более).

Последний вариант возможен, когда препятствие расположено в виде одной линии, например, возгорание произошло в центральной части негорючей перегородки или вокруг земляной, каменной насыпи. Прямая угловая форма развития пожара – это когда очаг находится в углу помещения или огороженной площадки. Такие возгорания случаются и на открытой местности, но характерны только для ветреной погоды: огонь будет распространяться по треугольной траектории в ту сторону, куда дует ветер.

Площадь пожара прямоугольной формы характерна для возгораний в коридорах, проходах, помещениях небольших размеров. Под открытым небом она свойственна при верховых лесных пожарах, когда ветер гонит огонь в одну сторону.

Возгорание сложной формы может возникнуть на объекте (как в помещении, так и под открытым небом) со смешанной геометрической конфигурацией. Иногда пожары такой формы распространяются сразу в двух направлениях, противоположных их условной центральной линии.

Расчет площади пожара

Величина пожара в квадратных метрах (километрах — для масштабных возгораний) определяется по простейшим геометрическим формулам. Так, площадь пожара при круговой форме находится как S = π × R²  (R – радиус круга, π – константа, равная 3,14), а при прямоугольной – как S = a × b (a, b – стороны огневого прямоугольника).

Величину углового пожара определяют по формуле S = (α × R²)/360, где α – угол между двумя негорючими препятствиями, а R – радиус возгорания. Если возгорание имеет сложную геометрическую форму, весь участок условно делят на более простые составляющие, рассчитывают размер каждой из них и суммируют результаты.

Периметр возгорания

Общая длина внешней границы площади пожара – это периметр территории, на которой имеет место горение. Это значение особенно важно для масштабных пожаров, когда нет технической возможности оперативно его ликвидировать. Зная длину периметра возгорания, спасатели смогут принять решение, на какой участок пожара направить силы и средства, чтобы локализовать его до прибытия дополнительных расчетов.

Величину находят по геометрическим формулам:

• для круговых пожаров – P = 2 × π × R;
• для угловых – P = R × (2+α);
• для прямоугольных – P = 2 × (a+b),

где R – радиус возгорания, a и b – стороны пожара прямоугольной формы, α – угол углового пожара, π – постоянная величина 3,14.

Только зная основные параметры пожара, можно рассчитать необходимое количество экипажей, оборудования, материалов и разработать схему его тушения.

В зависимости от места, возникновения
горения, рода материалов, объемно-планировочных
решений объекта, характеристики
конструкций, метеорологических условий
и других факторов площадь пожара имеет
круговую, угловую и прямоугольную формы
(рис.1.5). Такое деление является условным
и применяется для упрощения расчетов
при решении практических задач по
пожаротушению.

Рис. 1.5. Формы
площади пожара

а— круговая,б— прямоугольная;виг–
угловая.

Круговаяформа площади пожара (рис. 1.5, а) встречается,
когда пожар возникает в глубине большого
участка с пожарной нагрузкой и относительно
безветренной погоде распространяется
во все стороны равномерно с одинаковой
линейной скоростью (склады лесоматериалов,
хлебные массивы, сгораемые покрытия
больших площадей, производственные, а
также складские помещения большой
площади и т.д.).

Угловаяформа (рис. 1 5, в, г) характерна для пожара,
который возникает на границе большого
участка с пожарной нагрузкой и
распространяется внутри угла при любых
метеорологических условиях. Эта форма
площади пожара может иметь место на тех
же объектах что и круговая. Максимальный
угол площади пожара зависит от
геометрической фигуры участка с пожарной
нагрузкой и места возникновения горения.
Чаще всего эта форма встречается на
участках с углом 90° и 180°.

Прямоугольная
форма площади пожара (рис. 15.6)
встречается когда пожар возникает на
границе или в глубине длинного участка
с горючей загрузкой и распространяется
в одном или нескольких направлениях:
по ветру — с большей, против ветра – с
меньшей, а при относительно безветренной
погоде примерно с одинаковой линейной
скоростью (длинные здания небольшой
ширины любого назначения и конфигурации,
ряды жилых домов с надворными постройками
в сельских населенных пунктах и т. д.).
Пожары в зданиях с помещениями небольших
размеров принимают прямоугольную форму
от начала развития горения. В конечном
итоге при распространении горения пожар
может принять форму данного геометрического
участка.

Рис.
1.6. Расчетные схемы по формам площади
пожара

а
— круг; б
— прямоугольник; в
— сектор

Форма площади
развивающегося пожара является основной
для определения расчетной схемы,
направлений сосредоточения сил средств
тушения, а также требуемого их количества
при соответствующих параметрах
осуществления боевых действий. Для
определения расчетной схемы реальную
форму площади пожара приводят к фигурам
правильной геометрической формы (рис.
1.6. а, б, в): кругу с радиусомR(при круговой форме),сектору кругас радиусомRи углом(при угловой форме),прямоугольникус шириной стороныаи длинойb(при прямоугольной форме). Указанные
расчетные схемы являются основными,
часто встречающимися в практических
расчетах, хотя не исключены и другие
зависимости от реальных условий развития
пожара. Геометрические и физические
параметры, характеризующие обстановку
в зависимости от форм площади пожара,
определяют по формулам, приведенным в
табл. 1.14.

ТАБЛИЦА 1.14.
ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМ ПЛОЩАДИ ПОЖАРА

Определяемая величина	Форма площади пожара
круговая	угловая	прямоугольная
Площадь пожара	Sп=R2 Sп=0,785D2	Sп=0,5R2	Sп=ab При развитии в двух направлениях Sп=a(b1+b2)
Периметр пожара	Pп=2R	Pп=R(2+)	Pп=2(a+b) При развитии в двух направлениях Pп=2(a+(b1+b2)
Фронт пожара	Фп=2R	Фп=R	Фп=na
Линейная скорость распространения горения	Uл = R  	Uл= b  
Скорость роста площади пожара	Us = Sп / 
Us=Uл2	Us =0,5Uл2	Us= naUл
Скорость роста периметра пожара	Up= Pп/	Up= 2b   Up=2Uл
Uр=2Uл	Uр=Uл(2+)
Скорость роста фронта пожара	Uф= Фп/	Не изменяется
Uф= 2Uл	Uф= Uл
Площадь горения	Sг=Sп

Примечания:
1. R
и b
— соответственно приведенные радиус и
длина площади пожара; определяют
измерением или по формулам: R
= U_л;

b
= U_л.

2.
U_л
— линейная скорость распространения
горения, м/мин (вычисляют по данным
оценки обстановки пожара или принимают
по справочным данным (см. разд.1.2).

3.

— время
распространения горения до момента
локализации пожара (см. уравнение п. 9.1
табл. 1.2).

4.

— угол,
внутри которого происходит развитие
пожара, рад. (1 рад 
57^оС).

5.
n
—
число направлений развития пожара в
горизонтальной проекции.

6.

— коэффициент горючей загрузки или
застройки, равный <1 (принимается по
данным характеристики объекта).

При
разработке замысла на проведение
пожарно-тактического учения
или
занятия с караулом пожарной части,
составлений оперативных документов по
пожаротушению и в других случаях задачи
по определению основных параметров
согласно табл. 1.14 решают в следующем
порядке: вычерчивают план (схему) объекта
в масштабе; находят возможную длину
пути распространения горения R
или b;
полученный размер пути наносят в масштабе
на план объекта и обозначают форму
площади пожара; установленными условными
знаками обозначают на плане возможную
обстановку на пожаре по форме площади
пожара устанавливают расчетную схему;
определяют необходимые параметры
пожара.

Пример 1.Определить возможную обстановку на
пожаре, а также параметры его развития,
если горение возникнет в центре складской
площадки тарной базы размером 160160 м и будет распространяться в течение
30 мин со средней линейной скоростью 1,6
м/мин (рис. 1.7), горючая загрузка площадки
составляет 70%.

Рис.
1.7. Обстановка пожара на складской
площадке тарной базы

Рис.
1.8. Обстановка пожара в це­хе мебельной
фабрики

Рис. 1.9. Обстановка
пожара в цехе оконных блоков ДОКа

Решение.

1. Находим возможную
длину пути распространения горения:

R = U_л =1,6-30 = 48 м.

2
Полученный размер пути наносим в масштабе
на схему объкекта обозначаем форму
площади и возможную обстановку пожара
(см. рис. 1.7).

3.
Определяем основные параметры пожара,
используя формулы (табл. 1.4):

S_п =R²=
3,1448²7335 м²;

P_п = 2R
=23,1448300 м;

Ф_п = 2R
= 300 м;

S_г =S_п
= 0,773355135 м²;

U_s = S_п/= 7335/30 = 245,5 м^з/мин:

U_p= P_п/= 300/30 == 10 м/мин;

U_ф= Ф_п/=10 м/мин.

Пример
2.
Г- образное здание цеха мебельной фабрики
I степени огнестойкости, размером 3690
м. При разработке тактического за­мысла
для проведения гарнизонного учения
были приняты следующие условия: место
возникновения пожара — в центре у стены,
сред­няя линейная скорость распространения
горения — 1 м/мин, продол­жительность
до момента локализации — 25 мин. (Возможная
обстановка пожара по вычисленным
параметрам приведена в мас­штабе на
рис. 1.8).

Пример
3.
Здание цеха оконных блоков ДОКа II степени
огне­стойкости размером 36 
144 м. При разработке оперативного плана
пожаротушения приняты следующие условия:
место возникновения пожара — в центре
цеха, средняя линейная скорость
распростране­ния горения — 0,8 м/мин,
продолжительность до предполагаемого
момента локализации, исходя из тактических
возможностей гарни­зона, — 30 мин.
(Возможная обстановка пожара по
вычисленным параметрам приведена в
масштабе на рис. 1.9).

Соседние файлы в папке Пожарная тактика

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

  08.06.20189.99 Mб179Kimstach — Pozharnaya taknika 1984.djvu

• #
• #
• #

Расчётные формулы

Показатель	Формула	Значение величины, входящей в формулу
Обоз.	Наименование, единица измерения
1. Время свободного развития пожара (мин) τсв	τсв. = τд.с. + τсб. + τсл. + τб.р.	τд.с.	Время до сообщения о пожаре равно времени от начала возникновения пожара до сообщения о нем в пожарную часть. При наличии АПС на объекте — 5 мин При отсутствии АПС на объекте — 10 мин
τсб.	Время сбора личного состава по тревоге — 1 мин
τсл.	Время следования, мин
τб.р.	Время боевого развертывания — по нормативам ПСП или: 3 мин — для летнего периода, 6 — 8 мин — для зимнего периода
2. Время следования (мин) τсл	τсл = L × 60 / Vсл	L	Расстояние от пожарной части до объекта, км
Vсл	Средняя скорость движения ПА, км/ч
3. Длина пути, пройденная огнем, (м)
до 10 мин включительно	Rп = 0,5 Vл × τсв	Vл	Линейная скорость распространения горения, м/мин (справочная)
τсв	Время свободного развития пожара, мин
более 10 мин	Rп = 0,5 Vл × 10 + Vл (τсв- 10)	Vл	Линейная скорость распространения горения, м/мин (справочная)
τсв	Время свободного развития пожара, мин
4. Площадь пожара, (м2)
круговая	SП = πR2 SП = 0,785 D2	π	3,14
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
D	Длина пути, пройденная огнем (диаметр пожара), D=2R
угловая	SП = 0,5 αR2	α	Угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад.
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
угловая 90о	SП = 0,25πR2	π	3,14
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
прямоугольная	SП = a × b	a, b	Ширина сторон фронта горения, м
прямоугольная при развитии в двух направлениях	SП = a(b1 + b2)
5. Периметр пожара, (м)
круговой	PП = 2πR	π	3,14
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
угловой	PП = R(2 + α)	α	Угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад.
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
прямоугольный	PП = 2(a+b)	a, b	Ширина сторон фронта горения, м
прямоугольный при развитии в 2-х направлениях	PП = 2[a + (b1+b2)
6. Фронт пожара, (м)
круговой	ФП = 2πR	π	3,14
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
угловой	ФП = αR	α	Угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад.
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
прямоугольный	ФП = na	n	число сторон фронта горения
a	длина стороны фронта горения, м
7. Площадь тушения(м2)	по фронту	по периметру
круговая	при R>h Sт = πh(2R-h)	при R≥h Sт = πh(2R-h)	h	Глубина тушения ствола: для ручных стволов — 5 м; для лафетных — 10 м
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
π	3,14
угловая 90о	при R>h Sт = 0,25πh х (2R-h)	при R>3h Sт = 3,57h(2R-h)	h	Глубина тушения ствола: для ручных стволов — 5 м; для лафетных — 10 м
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
π	3,14
угловая 180о	при R>h Sт = 0,5πh х (2R-h)	при R>2h Sт = 3,57h(1,4R-h)	h	Глубина тушения ствола: для ручных стволов — 5 м; для лафетных — 10 м
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
π	3,14
угловая 270о	при R>h Sт = 0,75 πh х (2R-h)	при R≥h Sт=3,57h(1,8R-h)	h	Глубина тушения ствола: для ручных стволов — 5 м; для лафетных — 10 м
R	Длина пути, пройденная огнем (радиус пожара)
π	3,14
прямоугольная	при b>nh Sт = nah	при a>2h Sт = 2h(a+b-2h)	h	Глубина тушения ствола: для ручных стволов — 5 м; для лафетных — 10 м
а, b	Ширина сторон фронта горения, м
8. Требуемый расход на тушение (л/с, кг/с, м3/с)	Qтр.т = Sп × Iтр	Sп	Величина расчетного параметра тушения пожара: (площадь — м2, объем — м3, периметр или фронт — м)
Iтр	Интенсивность подачи огнетушащего средства для тушения пожара: (справочная) поверхностная — л/(м2×с), кг/(м2×с), объёмная — кг/(м3 с), м3/(м3 с) линейная — л/(м с)
9. Требуемый расход на защиту (л/с)	Qтр.т = Sз × Iтр.з	Sз	Величина расчетного параметра тушения пожара
Iтр.з	Интенсивность подачи огнетушащего средства для защиты (справочная)
10. Количество приборов подачи огнетушащих веществ
водяные стволы	Nств.в = Qтр / qств	Qтр	Требуемый расход на тушение, л/с
qств	площадь тушения пенного ствола, м2
пенные стволы — ПОВЕРХНОСТНОЕ тушение	Nств.п = Sт / Sпс	Sт	площадь тушения, м2
Sпс	Расход пенного ствола, м3/мин (справочная)
пенные стволы — ОБЪЁМНОЕ тушение	Nств.п =(Vп × kз) / qпс × τр	Vп	объём помещения, м3
kр	Коэффициент разрушения пены = 3
qпc	расход пенного ствола, м3/мин (справочная)
τр	Расчетное время тушения — 15 мин
11. Время работы стволов (от ПА без установки на водоисточник)	τраб= (Vц — NрVр) / (Nст × qст× 60)	Vц	Объем воды в цистерне пожарной машины, л
Nр	Число рукавов в магистральной и рабочих линиях, шт
Vр	Объем воды в одном рукаве, л
Nст	Число водяных стволов, работающих от данной пожарной машины, шт
qст	Расход воды из ствола, л/с
Время работы стволов(от ПА с установкой на водоисточник с ограниченным запасом)	τ = 0,9 VВ / (NПР × QПР × 60)	VВ	Запас воды в водоеме, л
NПР	Число приборов (стволов, генераторов), поданных от всех пожарных машин, установленных на данный водоисточник
QПР	Расход воды одним прибором, л/с
12. Время работы ГПС -600 (мин)
по ПО	τ = Vпо / qГПС	Vпо	Объем пенообразователя, л
qГПС	Расход ГПС-600: по воде — 5,64 л/с; по пене — 0,36 л/с; по раствору — 6 л/с
по воде	τ = Vв / qГПС	Vв	Объем воды, л
qГПС	Расход ГПС-600: по воде — 5,64 л/с; по пене — 0,36 л/с; по раствору — 6 л/с
13. Возможный объем пены средней кратности (ПСК) (м3)
по ПО	Vп = Vпо / 0,6	Vпо	Объем пенообразователя, м3
по воде	Vп = Vводы / 10	Vводы	Объем воды, м3
14. Возможная площадь тушения ЛВЖ и ГЖ (ПСК) (м2)
по ПО ЛВЖ	ST = Vпо / 3	Vпо	Объем пенообразователя, л
по ПО ГЖ	ST = Vпо / 1,8(2)
по воде ЛВЖ	ST = Vв / 45	Vв	Объем воды, л
по воде ГЖ	ST = Vв / 30
15. Возможная площадь тушения ЛВЖ ГЖ по раствору (м2)	ST = VР-PA / ISt × τP × 60	ISt	Нормативная интенсивность подачи раствора на тушение пожара, л/(м2 с)
τP	Расчетное время тушения, мин
VР-PA	Количество водного раствора пенообразователя, л
16. Предельная длина магистральной линии от водоисточника до пожара (м)	Lпр = [Нн — (Нпр ± Zм ± Zпр) / SQ2] × 20	Нн	Напор на насосе, м
Нпр	Напор у разветвления, лафетных стволов, пеногенераторов (потери напора в рабочих линиях от разветвления в пределах двух — трех рукавов во всех случаях не превышает 10 м, поэтому напор у разветвления следует принимать на 10 м больше, чем напор у насадка ствола, присоединенного к данному разветвлению), м
Zм	Наибольшая высота подъема (+) или спуска (—) местности на предельном расстоянии, м
Zпр	Наибольшая высота подъема или спуска приборов тушения (стволов, пеногенераторов) от места установки разветвления или прилегающей местности на пожаре, м
S	Сопротивление одного пожарного рукава
Q	Суммарный расход воды одной наиболее загруженной магистральной рукавной линии, л/с
17. Количество ПА основного назначения	Nотд = Nл.с / Nбр	Nл.с	Количество задействованного личного состава, чел
Nбр.	Количество личного состава в боевом расчете, чел (в среднем — 4 чел)
18. Скорость заправки АЦ водой (мин)	τзап= Vц / Qп × 60	Vц	Объем цистерны, л
Qп	Средняя подача воды насоса, заправляющего цистерну, л/с
19. Время расхода воды из АЦ на пожаре (мин)	τРАСХ= Vц / Nпр × Qпр × 60	Vц	Объем цистерны, л
Nпр	Число приборов (стволов, генераторов), поданных от ПА
Qпр	Расход воды одним прибором, л/с
20. Предельное расстояние ступени перекачки (м)	Lст = [НН — (НВХ ± ZM) / SQ2] × 20	НВХ	Напор на конце магистральной линии ступени перекачки, м
21. Длина магистральной линии (м)	Lм=L×1,2	L	Расстояние от водоисточника до места пожара, м
22. Количество ступеней перекачки	Nст = Lм — Lгол / Lст	Lм	Длина магистральной линии от водоисточника до места пожара, м
Lгол	Расстояние от места пожара до головного ПА, м = Lпр
Lст	Длина ступеней перекачки, м
23. Общее количество ПА для перекачки	Nм = Nст + 1	Nст	Количество ступеней перекачки
1	Головной автомобиль

Для организации эффективного процесса тушения пожаров необходимо понимать структуру передачи пламени. Определив направления распространения возгорания, их форму, можно разработать стратегию его локализации и уничтожения.

Площадь пожара

Это один из важнейших параметров, зная который можно вычислить необходимое количество спасательных расчетов, оборудования и выработать схему ликвидации возгорания.

Площадь пожаров рассчитывается по проекции зоны огня на горизонтальную плоскость. Существуют методики расчета для разных форм. Часто карта пожара имеет вид сложной геометрической фигуры. В этом случае для вычисления параметра возгорания выделяются участки стандартной конфигурации, рассчитывается размер каждого, а затем результаты суммируются.

Формы площади пожара

Этот параметр определяется рядом факторов:

• метеорологическими условиями (при наружных возгораниях) – силой ветра, влажностью и т. д.;
• характеристиками воспламеняющихся веществ – жидкие, газообразные, твердые, способные поддерживать огонь без доступа кислорода;
• архитектурно-планировочными решениями объектов (при внутренних возгораниях).

Выделяют три формы пожара.

Круговая

Такая конфигурация возникает при распространении огня во все стороны с одинаковой скоростью, не встречая препятствий.

Считается, что тушить этот пожар относительно просто. Обычно он возникает в результате нахождения очага возгорания в центре объемного помещения или на открытом пространстве в безветренную погоду. Главное условие – неограниченная площадь расширения огня. Препятствия на пути распространения пожара меняют его конфигурацию.

Угловая

Если очаг возгорания возникает в пространстве, ограниченном с одной или двух сторон, образуется угловая форма.

Препятствие может быть в виде смыкающихся стен из негорючего материала.

В зависимости от угла сочленения форма пожара может быть:

• острой (меньше 90°);
• тупой (больше 90°);
• прямой (180°);
• развернутой (свыше 180°).

Наиболее часто пламя распространяется под углом 90 градусов, например, при пожаре в углу помещения или в прямой форме, если очаг возгорания находится в середине негорючей перегородки.

Прямоугольная

Такая конфигурация возникает во внутренних помещениях зданий и сооружений, проходах между ними или, например, при верховых пожарах в лесу, когда ветер гонит пламя в одном направлении.

В прямоугольное может перерасти и круговое вовремя нелокализованное возгора-ние. Соответственно, непринятые меры к гашению огня, вероятно, приведут к его перерастанию в другую форму.

Сложные

Если любой пожар не начать тушить на начальном этапе, то он может сменить геометрический вид на замысловатую конфигурацию.

Когда возгорание происходит на открытой местности, то на изменение формы влияют метеорологические факторы, например, появление или смена направления ветра, выпадение осадков, достижение естественных препятствий (реки, озера, полосы без растительности).

В закрытых помещениях обычно пожары происходят при минимальном притоке воздуха. При затворенных окнах, дверных проемах, отсутствующих или перекрытых вентиляционных системах процесс горения идет с помощью газообмена через щели, трещины в стенах.

Если же есть открытые проходы в соседнее помещение, то с течением времени пламя будет распространяться в этом направлении, создавая сложную конфигурацию пожара в соответствии с планировкой помещения.

Поэтому в закрытых пространствах – на складах, в квартирах, цехах, хранилищах нельзя упускать время. Тушение надо начинать до распространения пламени всеми возможными средствами, например, огнетушителями.

Как определить форму площади возгорания

Для вычисления размеров пожара сначала следует понять конфигурацию распрос-транения огня. Для этого на основании карты местности или планировки помещения находим места, охваченные пламенем.

Обводим абрис зоны. После чего делим чертеж на простые геометрические формы и считаем площадь возгорания.

Формулы расчета

Для удобства сведем все математические выражения, позволяющие вычислить площадь определенной конфигурации, в таблицу.

Условные обозначения:

π – константа, имеющая значение 3,1415926;

R – радиус круга;

α – угол между радиусами в градусах;

a, b – стороны прямоугольника, при распространении огня в два направления замеряется промежуток от одной границы фигуры до другой.

Расчет площади пожара

Конфигурация	Метод вычисления
Круговая	S=π*R2
Угловая	S=(α*R2 )/360
Прямоугольная	S=a*b

Примеры с решениями

Для лучшего понимания приведем несколько простых упражнений.

Задача 1.

На складе стройматериалов размером 150х150 м в центре возникло возгорание. Движение потоков воздуха внутри минимально. Определить формы площади пожара и ее расчеты.

Решение.

При отсутствии ветра и равномерном заполнении помещения предметами хранения развитие огня происходит по круговой схеме.

Считаем, что пламя захватило максимальную площадь. Определяем радиус круга по формуле R=a/2. В примере a=150 м, соответственно значение R=75 м.

Смотрим в таблицу и по приведенному в ней выражению для расчета площади получаем S=17662,5 м2.

Задача 2.

На станции техобслуживания автомобилей возле ограждения в углу сложены покрышки и другие детали машин, выработавшие свой ресурс. Возник пожар, распространяющийся под действием ветра по всему сектору от стены до стены и захвативший 30 метров от угла территории. Рассчитать площадь возгорания.

Решение.

Так как зона пламени ограничена с двух сторон перегородками, расположенными под углом 90°, классифицируем пожар как угловой.

Расчет производим по формуле из таблицы, получается S=225 м2.

Длина внешних границ площади пожара

Для расчета периметра составим еще одну таблицу для основных форм возгорания.

Конфигурация	Формула
Круговая	P=2*π*R
Угловая	P=R*(2+α)
Прямоугольная	P=2*(a+b)

Все основные формулы необязательно запоминать, в любой момент их можно легко найти в сети онлайн.

Каждый год в СМИ появляются сообщения о новых возгораниях. И умение рассчи-тывать площадь пожаров требуется для определения количества пожарных бригад, расхода огнетушащих жидкостей, стратегии тушения огня. Помните, расчет площади тушения пожаров не мало важный навык, ведь вы имеете дело с огнем.

Детальная информация видна на видео: