по какой формуле определяется площадь тушения для круговой формы его развития

Формулы для расчета сил и средств необходимых для тушения пожара

Формулы для расчета сил и средств необходимых для тушения пожара

1. Определение времени свободного развития пожара (свободного горения)

tсл-время следования на пожар. Определяется практически при наибольшей интенсивности движения транспорта или по формуле

2. Определение скорости локализации пожара

Периоду локализации пожара соответствует время от введения первых средств тушения и защиты до приостановки распространения огня, когда обеспечена возможность ликвидации горения имеющимися силами и средствами. Условия для локализации заключаются в создании равенства фактических и требуемых расходов и интенсивности подачи огнетушащих средств.

Скорость локализации, развивающегося по площади пожара, может быть определена по формуле

Iтр-линейная интенсивность подачи огнетушащих средств, л/сек, м;

tвв-время с момента введения первого до введения последнего ствола на локализацию пожара, мин. Обычно равно половине времени боевого развертывания.

3. Определение времени локализации (продолжительности локализации)

При тушении пожара по способу окружения и при угловой форме развития пожара время локализации практически равно времени свободного горения

При прямоугольной форме развития время локализации определяется по формуле

4. Определение времени развития пожара от начала возникновения до момента локализации

5. Определение площади тушения

Площадь пожара (периметр) может быть постоянной или переменной. Характер развития пожара, его форма является основой для расчета. Форма развития пожара приводится к фигурам правильной геометрической формы:

Для расчета берется не вся площадь, а площадь, которая при работе стволов орошается принятым огнетушащим средством, т. е. площадь тушения.

Размер площади тушения при всех формах развития пожара зависит от глубины полосы тушения h, которая в расчете принимается для ручных стволов 5 м, для лафетных-10 м.

5.1. Определение площади тушения при прямоугольной форме развития пожара

Площадь тушения в любой момент времени можно определить по формуле

где n-число сторон развития пожара;

5.2. Определение площади тушения при круговой форме развития пожара

Площадь тушения при круговой форме развития пожара можно определить также по формуле

Vлин-линейная скорость распространения горения в м/мин;

6. Определение периметра тушения

Определить периметр тушения значит определить длину внешней границы площади пожара, на которой обеспечивается подача огнетушащих средств

6.1. Определение периметра тушения при прямоугольной форме развития пожара

периметр в любой момент времени

6.2. Определение периметра тушения при круговой форме развития пожара

7. Определение требуемого расхода огнетушащих средств

При тушении пожаров требуемый расход огнетушащих средств может определяться по площади пожара, по периметру или по объему в зависимости от характера и места пожара.

7.1. Определение требуемого расхода огнетушащих средств по площади пожара

Для определения требуемого расхода огнетушащего средства на защиту можно воспользоваться формулой

7.2. Определение требуемого расхода огнетушащих средств по периметру или фронту тушения пожара

Рт-расчетный периметр тушения, м;

Фп-фронт пожара (тушения), м;

Iтр-линейная интенсивность подачи огнетушащего средства, л/сек*м.

Определение требуемого расхода огнетушащих средств на защиту расчитывается по формуле

7.3. Определение требуемого расхода огнетушащих средств по объему горящего помещения

где: Qтр. т-требуемый расход огнетушащих средств, кг/сек (кг/мин, м3/сек, м3/мин);

Wп-объем горящего помещения, м3;

Iw-объемная интенсивность огнетушащего средства, кг/сек*м3 (кг/мин*м3, м3/сек*м3, м3/мин*м3).

8. Определение необходимого количества технических приборов подачи огнетушащих средств

8.1. Водяных стволов

Nств т =Sт / Sств т (30)

Nств т =Рт / Фств т (31)

Nств т =Qтр / qств (32)

Sств т-площадь тушения стволом, м2

Sт-площадь тушения, м2;

Рт-периметр тушения, м;

Фств т-фронт тушения стволом, м;

Qтр-требуемый расход огнетушащих средств, кг/сек (кг/мин, м3/сек, м3/мин);

qств-производительность ствола при соответствующем давлении л/сек.

8.2. Генераторов многократной пены при поверхностном тушении

Nгпс =Sт / Sгпс т (33)

Sт гпс =qгпс / If (34)

где:Sгпс т-площадь тушения пеногенератором, м2

qгпс-расход раствора пенообразователя с водой из пеногенератора или пены, л/сек;

if-интенсивность подачи на тушение раствора или пены, л/сек-м2.

8.3. Генераторов многократной пены при объемном тушении

где: Wn-объем горящего помещения, м3;

Кз-коэффициент запаса пены на случай ее разрушения, равный от 1,5 до 3;

tр-расчетное время тушения, равное 10 мин.

9. Определение времени работы при подаче воды:

где: Nприб-количество приборов, расходующих воду, шт.;

qприб-расход воды из прибора подачи, л/сек.

где: Nр-количество рукавов, шт.;

где: Nр-количество рукавов, шт.;

Фактическое количество воды, приходящееся на 1 литр пенообразователя определяют:

Источник

Методика 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 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 времяt.

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

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 · R 2 (м 2 ),

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 (м 2 ),

где n — количество направлений развития пожара,

b – ширина помещения.

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

S_п = S₁ + S₂ (м 2 )

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.

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) (м 2 )- по всему периметру пожара,

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

S_т = n·b·h_т (м 2 )- по фронту распространяющегося пожара,

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

5) Определение требуемого расхода воды на тушение пожара.

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.

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.

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

8) 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) Определение требуемого количества стволов на защиту конструкций.

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.

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

N з _отд = N з _ст / n_{ст отд}

11) 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}

12) 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.

13) 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

14) 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.

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:

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 м 3 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 (м 2 ),

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)

8) 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).

3.3. 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.

W_пом – объем помещения (м 3 );

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

q_гпс – расход пены из ГПС (м 3 /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),

Источник