Интенсивность подачи воды при тушении пожаров таблица. Методика проведения пожарно-тактических расчетов

Горение может быть ликвидировано лишь в том случае, когда для его прекращения подается определенное количество огнетушащего вещества.

В практических расчетах необходимого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной его подачи.

Под интенсивностью подачи огнетушащих веществ (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного параметра пожара (площади, периметра, фронта или объема).

Различают: линейную – Jл, л/(с·м); кг/(с·м); поверхностную - Js, л/(с·м); кг/(с·м); объемную - Jv, л/(с·м); кг/(с·м); интенсивности подачи. они определяются опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров.

Можно воспользоваться соотношением:

J = Qов/ Пт·τ (12.1.)

где: Qов – расход огнетушащего вещества за время проведения опыта или тушения пожара, л; кг/м3; Пт - величина расчетного параметра пожара, м; м2;м3; τ - время проведения опыта или тушения пожара, сек.

Наиболее часто в расчетах используется поверхностная интенсивность подачи (по площади пожара). Некоторые значения требуемой интенсивности подачи огнетушащих веществ, которыми пользуются при расчетах сил и средств, приводятся ниже. Например, для воды, л/(с·м2):

Административные здания – 0,08 – 0,1

Жилые здания, гостиницы, здания II – III степени огнестойкости - 0,08 – 0,1

Животноводческие здания – 0,1 – 0,2

Производственные цеха и помещения категорий А, Б, В – 0,06 – 0,2

Это обобщенные цифры. В нормативной справочной литературе они даются для конкретного объекта. Обобщение сделано с целью демонстрации интервала разброса и необходимости учета конкретной обстановки.

В зависимости от вида пожара, способа прекращения горения расчет огнетушащих средств производится на различные параметры пожара. Например, метр (м) периметра площади тушения или ее части (фронта, флангов и т.п.), метр квадратный (м2) площади тушения, метр кубический (м3) объема помещения, установки, здания, дебита газонефтяного фонтана и т.д. Такие параметры пожара называются расчетными.

Масса (объем) огнетушащего вещества на расчетный параметр пожара, поданного за все время тушения, называется удельным расходом и определяется по формуле:

qуд = Wов (12.2.)

где: Wов - масса (объем) огнетушащего вещества, поданного за время тушения, л, м3; qуд – удельный расход л/м2; л/м3; кг/м3; Пт - величина расчетного параметра пожара (рассмотрено выше).

Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки Рпож и огнетушащих веществ Wотв, коэффициента поверхности горения веществ пожарной нагрузки Кпг, удельных потерь огнетушащего вещества, которые происходят в процессе подачи его в зону горения и нахождения в ней.

Фактический удельный расход огнетушащего вещества в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара. Фактический и необходимый удельный расходы можно определить так:

qф = Qф·τтуш, (12.3.)

qн = Qтр·τр, (12.4.)

где: Qф и Qтр - фактическое требуемое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени (фактический требуемый расход), л/с; τтуш - время подачи огнетушащего вещества в зону горения, с, мин; τр - расчетное время тушения, с.

Фактический удельный расход огнетушащих веществ qф представляет собой сумму необходимого удельного расхода qн и его потерь qпот:

qф = qн + qпот (12.5.)

Количество огнетушащего вещества, необходимое для прекращения горения на расчетном параметре пожара, при условии, что оно полностью расходуется на прекращение горения (qпот = 0), называется необходимым удельным расходом qн.

На удельный расход влияет не только стадия развития пожара, свойства (природа) огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения.

В тех случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь пожара, для более точного определения фактического удельного расхода вводится коэффициент поверхности горения Кпг:

qф = Кпг (qн + qпот) (12.6.)

Кроме того, в реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ вследствие их разрушения и по другим причинам. Отношение фактического удельного расхода qф огнетушащего вещества к необходимому qн называется коэффициентом потерь (Кпот):

Кпот = qф / qн (12.7.)

Причинами потерь огнетушащих веществ могут быть отсутствие видимости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может приблизится к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстояние; отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками или ветром, наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воздействия огнетушащего средства и т.п. Кроме того, потери огнетушащих веществ зависят от опыта работы ствольщика, вида и технического уровня средств подачи, оснащенности пожарных подразделений и др.

Анализ тушения пожаров в гражданских и промышленных зданиях колеблются в пределах 400 – 600 л/м2. Если подойти к определению Qн с позиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время свободного развития пожара выгорает примерно до 50% пожарной нагрузки (в перерасчете на древесину), то численное значение необходимого удельного расходы воды на охлаждение пожарной нагрузки, конструктивных элементов здания и нагретых газов составит 80 – 160 л/м2.

Там, где выполняются условия:

Qф ≥ Qтр (12.8.)

Iф ≥ Iтр (12.9.)

где: Iф - количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара (фактическая интенсивность подачи), л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3); Iтр - количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара для прекращения горения (требуемая или нормативная интенсивность подачи), л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3).

За исходную величину требуемого удельного расхода для твердых горючих веществ, исходя из статистических

данных по обзорам тушения пожаров, (q уд) можно принять, на основании данных таблицы 12.6. устанавливающей зависимость удельного расхода от площади пожара:

Практ

q уд = f (Sпож), (12.10 )

Таблица 12.6.

Фактический удельный расход огнетушащего вещества не применяется непосредственно для расчета сил и средств, а потребляемая для определения фактической интенсивности подачи огнетушащих веществ при исследовании пожаров и в других необходимых случаях формула следующая:

Iф = qф / τт (12.11.)

Нормативная (требуемая) интенсивность подачи огнетушащего вещества даже для одного и того же вида пожарной нагрузки может изменяться в широких пределах и зависит от коэффициента поверхности горения, плотности самой пожарной нагрузки, влажности ТТМ и др. Зависимость требуемой интенсивности подачи воды, например для тушения твердых горючих материалов, от интенсивности тепловыделения на пожаре приведена ниже:

РТП должен учитывать и тот факт, что на интенсивность подачи огнетушащих веществ оказывает влияние расположение пожарной нагрузки и по высоте помещения.

В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интенсивности подачи огнетушащих веществ, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффективность тушения с минимальными расходами огнетушащих веществ и за оптимальное время.

На рис.12.4 и 12.5. видно, что с уменьшением интенсивности подачи огнетушащего вещества (в данном случае пены) время прекращение горения увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Такой характер изменения происходит в определенных пределах интенсивности подачи огнетушащих веществ.

,п (см 2)

τ. мин

Рис. 12. 4. Зависимость времени тушения бензина от интенсивности подачи раствора пенообразователя (пунктиром показан нижний предел интенсивности подачи раствора).

I, п (см 2)

τ. мин

Рис. 12. 5. Зависимость времени тушения текстолита от интенсивности подачи воды.

Существует минимальное значение интенсивности подачи, ниже которого горение не прекращается, как бы долго огнетушащее вещество не подавалось. Это значение называется нижним пределом интенсивности подачи (см. рис. 12.4.). Верхним пределом интенсивности подачи огнетушащего вещества называется такое его значение, выше которого время прекращения горения практически не изменяется. Используя значения интенсивности подачи огнетушащего вещества, находящиеся между верхним и нижним (критическим) пределами, РТП может тушить пожар различным количеством сил и средств. При этом, он должен иметь в виду, что при подаче огнетушащего вещества высокой интенсивностью требуется привлекать в несколько раз больше сил и средств, чем при использовании низких интенсивностей. Поэтому рекомендуется применять интенсивности подачи огнетушащих веществ, при которых их расход, количество сил и средств, а также время тушения будут минимальными. Такие интенсивности подачи огнетушащих веществ называются оптимальными и приводятся в таблицах. Обычно за оптимальную принимается интенсивность подачи огнетушащих веществ несколько выше критического или минимального значения. На рис. 12.4. за оптимальную можно принять интенсивность подачи равную 0,2 л(м2с).

В практических расчетах количество огнетушащих средств, требуемых для прекращения горения, определяют по интенсивности их подачи. Интенсивностью подачи называется количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу соответствующего геометрического параметра пожара (площади, объема, периметра или фронта). Интенсивность подачи огнетушащих средств определяют опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров:

I = Q о.с / 60t т П, (2.2)

где I - интенсивность подачи огнетушащих средств, л/(м 2 ·с), кг/(м 2 ·с), кг/(м 3 ·с), м 3 /(м 3 ·с), л/(м ·с);

Q о.с - расход огнетушащего средства во время тушения пожара или проведения опыта, л, кг, м 3 ;

t т - время, затраченное на тушение пожара или проведение опыта, мин;

П - величина расчетного параметра пожара: площадь, м 2 ; объем, м 3 ; периметр или фронт, м.

Интенсивность подачи можно определять через фактический удельный расход огнетушащего средства;

I = Q у / 60t т П, (2. 3)

где Q у - фактический удельный расход огнетушащего средства за время прекращения горения, л, кг, м 3 .

Для зданий и помещений интенсивность подачи определяют по тактическим расходам огнетушащих средств на имевших место пожарах:

I = Q ф / П, (2.4)

где Q ф - фактический расход огнетушащего средства, л/с, кг/с,м 3 /с (см, п. 2.4).

В зависимости от расчетной единицы параметра пожара (м 2 , м 3 , м) интенсивность подачи огнетушащих средств подразделяют на поверхностную , объемную и линейную/

Если в нормативных документах и справочной литературе нет данных по интенсивности подачи огнетушащих средств на защиту объектов (например, при пожарах в зданиях), ее устанавливают по тактическим условиям обстановки и осуществления боевых действий по тушению пожара, исходя из оперативно-тактической характериски объекта, или принимают уменьшенной в 4 раза по сравнению с требуемой интенсивностью подачи на тушение пожара

I з = 0,25 I тр, (2.5)

Линейная интенсивность подачи огнетушащих средств для тушения пожаров в таблицах, как правило, не приводится. Она зависит от обстановки на пожаре и, если используется при расчете огнетушащих средств, ее находят как производный показатель от интенсивности поверхностной:

I л = I s h т, (2.6)

где h т - глубина тушения, м (принимается, при тушении ручными стволами -5 м, лафетными - 10 м).

Общая интенсивность подачи огнетушащих средств состоит и двух частей: интенсивности огнетушащего средства, участвующего непосредственно в прекращении горения I пр.г, и интенсивности потерь I пот.

I = I пр.г + I пот. , (2.7)

Средние, практически целесообразные, значения интенсивности подачи огнетушащих средств, называемые оптимальными (требуемыми, расчетными), установленные опытным путем и практикой тушения пожаров, приведены ниже и в табл. 2.5 - 2.10.

Интенсивность подачи воды при тушении пожаров, л/(м 2 с)

Общая интенсивность подачи огнетушащих средств состоит из двух частей: интенсивности огнетушащего средства, участвующего непосредственно в прекращении горения Iпр. г и интенсивности потерь Iпот: I= Iпр. г + Iпот

Способ тушения пожара Вид и характер выполнения боевых действий в определенной последовательности, направленных на создание условия прекращения горения.

Из графика видно, что температура потухания Тп значительно выше температуры самовоспламенения горючего вещества Тс и ниже температуры горения с появлением пламени. Чтобы прекратить горение при тушении пожара, необходимо нарушить тепловое равновесие, изменив температурный уровень реакции горения. Для этого нужно снизить температуру в зоне реакции ниже температуры потухания. Достигнуть указанного условия можно двумя путями: увеличением скорости теплоотвода; уменьшением скорости тепловыделения.

В зависимости от расчетной единицы параметра пожара (м 2, м 3, м) интенсивность подачи огнетушащих средств подразделяют на поверхностную (Is л/ (м 2 с), кг/(м 2 с), объемную (Iv, кг/(м 3 с), м 3/(м 3 с) линейную (Iл, л/(мс)

ТРЕБУЕМЫЙ РАСХОД Это весовое или объемное количество подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, которому угрожает опасность.

Требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара вычисляют по формуле: Qтр = Пт х Jтр т т Где требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара, л/с, кг/с, м 3 /с, Пт - величина расчетного параметра тушения пожара: площадь - м 2, объем - м 3, периметр или фронт - м, Iтрт - интенсивность подачи огнетушащего средства для тушения пожара: поверхностная Is - л/(м 2 с), кг/(м 2 с), объемная Iv кг/(м 3 с), м 3/(м 3 с) или линейная Iл - л/(мс).

Требуемый расход воды на защиту объекта определяют по формуле: Qтр3 = П 3 х J 3 Где Qтр3 - требуемый расход вода на защиту объекта, л/с; П 3 величина расчетного параметра защиты: площадь м 2, периметр или часть длины защищаемого участка, м; I 3 поверхностная (или соответственно линейная интенсивность подачи воды для защиты в зависимости от принятого расчетного параметра, л/(м 2 с), л/(мс). .

Защищаемую площадь определяют с учетом условий обстановки на пожаре и оперативно-тактических факторов. Например, при пожаре в двух комнатах второго этажа трехэтажного жилого дома однотипной планировкой площадь защиты на первом и третьем этажах можно принять равной площадям двух комнат, расположенных над местом пожара и под ним. С учетом тушения пожара и защиты объектов формула требуемого расхода огнетушащего средства будет иметь вид: Qтр = Qтрт +Qтр3

При объемном тушении пожара пеной средней или высокой кратности требуемый расход пены для заполнения помещения определяем по формуле: Qтрп = Vп х К 3/ Тр Где Qтрп - требуемый расход пены, м 3/мин. ; Vп - объем, заполняемый пеной, м 3; Тр - расчетное время тушения; К 3 коэффициент, учитывающий разрушение пены, принимаемый в пределах 1, 5. . . 3.

По требуемому расходу оценивают необходимую скорость сосредоточения огнетушащего средства, условия локализации пожара, определяют необходимое количество технических приборов подачи огнетушащего средства (водяных и пенных стволов, пеногенераторов и других) : Nприбт = Qтрт / Qприб Nприбз = Qтрз / Qприб Где Nприбт Nприбз - соответственно количество технических приборов подачи огнетушащего средства (водяных стволов, СВП, ГПС) на тушение пожара и защиту, шт; Qтрз Qтрт - соответственно требуемый расход огнетушащего средства (воды, раствора, пены и др.) на тушение пожара и для защиты, л/с, кг/с, м 3/с; Qприб - подача (расход) определяемого огнетушащего средства (воды, пены, порошка) из технического прибора подачи, л/с.

На практике при защите объектов водяными струями необходимое количестволов чаще всего определяют по числу мест защиты. При этом всесторонне учитывают условия обстановки на пожаре, оперативно-тактические факторы и требования Боевого устава пожарной охраны (БУПО). Например, при пожаре в одном или нескольких этажах здания с ограниченными условиями распространения огня стволы для защиты подают в смежные с горящими помещениями, нижний и верхний от горящего этажи, исходя из числа мест защиты и обстановки на пожаре.

Если имеются условия для распространения огня по пустотелым конструкциям, вентиляционным каналам и шахтам, то стволы для защиты подают в смежные с горящим помещения, в верхние этажи вплоть до чердака, нижний от горящего этаж и последующие нижние этажи, исходя из обстановки на пожаре. Число стволов в смежных помещениях на горящем этаже, в нижнем и верхнем от горящего этажах должно соответствовать числу мест защиты по тактическим условиям, а на остальных этажах и чердаке должно быть не менее одного. Учитывая изложенный принцип, можно определить необходимое число стволов для защиты при пожаре на любом объекте.

ФАКТИЧЕСКИЙ РАСХОД Это весовое или объемное количество огнетушащего средства, фактически продаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, которому угрожает опасность. Эту величину измеряют теми же единицами, что и требуемый расход.

В общем виде фактический расход определяют по формуле: Q ф = Q фт + Q фз Где Qфт, Qфз соответственно фактический расход на тушение пожара и для защиты определяют по формулам: Qфт = Nприб х. Т Qприб Qфз = Nприб х. З Qприб

По фактическому расходу оценивают действительную скорость сосредоточения огнетушащего средства и условия локализации пожара по сравнению с требуемым расходом, определяют необходимое число пожарных машин основного назначения с учетом использования насосов на полную тактическую возможность, обеспеченность объекта водой при наличии противопожарного водопровода и другие показатели. По величине фактический расход не может быть меньше требуемого, что является необходимым фактором в создании условия локализации пожара.

ОБЩИЙ РАСХОД Это весовое или объемное количество огнетушащего средства, необходимого на весь период прекращения горения и защиты негорящих объектов с учетом запаса (резерва). По общему расходу определяют необходимое количество огнетушащих средств на ликвидацию пожара, проверяют обеспеченность объекта водой при наличии пожарных водоемов, разрабатывают соответствующие мероприятия по организации тушения пожара.

Общий расход воды при ликвидации пожаров и защите негорящих объектов (аппаратов, конструкций) расчитывают по формуле: Q = Qфт 60 Тр х Кз + Qфз 3600 Тз Где общий расход огнетушащего средства (в данном случае воды), л, м 3; Тр- расчетное время тушения пожара, мин. Кз коэффициент запаса огнетушащего средства; Тз время, на которое расчитан запас огнетушащего средства.

При ликвидации пожаров другими огнетушащими средствами и защите объектов водой их общий расход определяют раздельно. Так, при тушении пожаров пенами, негорючими газами, порошками, галоидоуглеводородами общий расход воды на тушение (например пенообразования) и для защиты объектов рассчитывают по формуле, а специальных средств по уравнению: Qобщо, с = Nприб хт Qприб х 60 х Тр х Кз Где - общий расход огнетушащего средства: пенообразователя. Порошка, негорючего газа и т. д. . , л(кг, т, м 3); - подача (расход) определяемого огнетушащего средства из прибора подачи, л/с, кг/с, м 3/с.

ОГНЕТУШАЩИЕ ВЕЩЕСТВА Это вещества и материалы, с помощью которых прекращается горение. Все огнетушащие средства в зависимости от принципа прекращения горения разделяются на виды: охлаждающие зону реакции или горящие вещества(вода, водные растворы солей, твердый диоксид углерода и т. д.) разбавляющие вещества в зоне реакции горения (инертные газы, водяной пар, тонкораспыленная вода и др.) изолирующие вещества от зоны горения (химическая и воздушно-механическая пены, огнетушащие порошки, негорючие сыпучие вещества, листовые материалы и др.) химически тормозящие реакцию горения (составы 3, 5; хладоны 114 В, 13 В 1 и др.)

СПОСОБЫ ПРЕКРАЩЕНИЯ ГОРЕНИЯ Охлаждение зоны горения или горящих веществ Изоляция реагирующих веществ от зоны горения Разбавление реагирующих веществ в зоне реакции негорючими веществами Химическое торможение реакции горения

ОХЛАЖДЕНИЕ ЗОНЫ ГОРЕНИЯ ИЛИ ГОРЯЩИХ ВЕЩЕСТВ Взаимодействие на поверхность горящих материалов огнетушащими средствами. Охлаждение горящих материалов их перемешиванием

Вода - основное огнетушащее средство охлаждения, наиболее доступное и универсальное. Хорошее охлаждающее свойство воды обусловлено ее высокой теплоемкостью. При попадании на горящее вещество вода частично испаряется и превращается в пар. При испарении ее объем увеличивается в 1700 раз, благодаря чему кислород воздуха вытесняется из зоны очага пожара водяным паром.

Вода, имея высокую теплоту парообразования, отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количество теплоты. Вода обладает высокой термической стойкостью; ее пары только при температуре выше 1700 о С могут разлагаться на кислород и водород. В связи с этим тушение водой большинства твердых материалов (древесины, пластмасс, каучука и др.) безопасно, так как температура горения не превышает 1300 о С.

Огнетушащая эффективность воды зависит от способа подачи ее в очаг пожара (сплошной или распыленной струей). Наибольший огнетушащий эффект достигается при подаче воды в распыленном состоянии, так как увеличивается площадь одновременного равномерного охлаждения. Распыленная вода быстро нагревается и превращается в пар, отнимая большое количество теплоты. Чтобы избежать ненужных потерь, распыленную воду применяют в основном при сравнительно небольшой высоте пламени, когда можно подать ее между пламенем и нагретой поверхностью.

Распыленные водяные струи применяют также для снижения температуры в помещениях, защиты от теплового излучения (водяные завесы), для охлаждения нагретых поверхностей строительных конструкций сооружений, установок, а также для осаждения дыма. В зависимости от вида горящих материалов используют распыленную воду различной степени дисперсности.

Однако вода характеризуется и отрицательными свойствами: электропроводна, имеет большую плотность (не применяется для тушения нефтепродуктов как основное огнетушащее средство), способна вступать в реакцию с некоторыми вещества и бурно реагировать с ними, имеет низкий коэффициент использования в виде компактных струй, сравнительно высокую температуру замерзания (затрудняется тушение в зимнее время) и высокое поверхностное натяжение - 72, 8 х 103 Дж / м 2 (является показателем низкой смачивающей способности воды).

Вода со смачивателем. Добавка смачивателей позволяет значительно снизить поверхностное натяжение воды. В таком виде она обладает хорошей проникающей способностью, за счет чего достигается наибольший эффект в тушении пожаров и особенно при горении волокнистых материалов, торфа, сажи. Водные растворы смачивателей позволяют уменьшить расход воды на 30. . . 50 %, а также продолжительность тушения пожара.

Твердый диоксид углерода (углекислота в снегообразном виде) тяжелее воздуха в 1, 53 раза, без запаха, плотность 1, 97 кг/м 3. При нагрева-нии переходит в газообразное вещество, минуя жидкую фазу, что позволяет применять его для тушения материа-лов, которые портятся при смачивании. Теплота испаре-ния при -78, 5 о С составляет 572, 75 Дж/кг. Неэлектропро-воден, не взаимодействует с горючими веществами и материалами. Имеет широкую область применения.

Диоксид углерода в состоянии аэрозоля образуется при выпуске из изотермической емкости в атмосферу сжиженного диоксида углерода. После дросселирования имеет устойчивое состояние. 1 кг аэрозоля при нагревании до 20 о С может поглотить 389, 37 к. Дж теплоты, что эквивалентно охлаждению 5 кг воздуха от 100 до 20 о. С. Аэрозоль хорошо проникает в мелкие поры и глубокие трещины, может быть эффективно использован при тушении древесины, ткани, бумаги, волокнистых материалов при открытом и скрытом горении, а также пожаров в подвалах, кабельных туннелях, в помещениях с наличием электроустановок

Химическая пена получается в пеногенераторах путем смешения пеногенераторных порошков и в огнетушителях при взаимодействии кислотного и щелочного растворов. Обладает высокой стойкостью и эффективностью в тушении многих пожаров. Однако вследствии электропроводности и химической активности химическую пену не применяют для тушения электро- и радиоустановок, электронной техники, двигателей различного назначения, других аппаратов и агрегатов.

Воздушно-механическая пена (ВМП) получается смешением в пенных стволах или генераторах водного раствора пенообразователя с воздухом. Пена бывает низкой, средней и высокой кратности. ВМП обладает необходимой стойкостью, дисперсностью, вязкостью, охлаждающими и изолирующими свойствами, которые позволяют использовать ее для тушения твердых материалов, жидких веществ и осуществления защитных действий, для тушения пожаров по поверхности объемного заполнения горящих помещений (пена средней и высокой кратности). ВМП менее электропроводна, чем химическая пена, и более электропроводна, чем вода. Поэтому тушение ею электроустановок с помощью ручных средств может производиться только после их обесточивания.

Огнетушащие порошковые составы (ОПС) являются универсальными и эффективными средствами тушения пожаров при сравнительно незначительных удельных расходах. ОПС применяют для тушения горючих материалов и веществ любого агрегатного состояния, электроустановок под напряжением, металлов, в том числе металлоорганичесикх и других пирофорных соединений, не поддающихся тушению водой и пенами, а также пожаров при значительных минусовых температурах. Они способны оказывать эффективные действия на подавление пламени комбинированно: охлаждением, изоляцией, разбавлением газообразными продуктами разложения порошка или порошковым облаком, химическим торможением реакции горения.

Основным недостатком ОПС является склонность их к слеживанию и комкованию. Из-за большой дисперсности ОПС образует большое количество пыли, что обусловливает необходимость работы в специальной одежде, а также с предохранительными для органов дыхания и зрения средствами.

Азот N 2 Негорюч и не поддерживает горения большинства органических веществ. Хранят и транспортируют в баллонах в сжатом состоянии. Используют в стационарных установках. Применяют для тушения натрия, калия, бериллия, кальция, других металлов, которые горят в атмосфере диоксида углерода, а также пожаров в технологических аппаратах и электроустановках. Азот нельзя применять для тушения магния, алюминия, лития, циркония и некоторых других металлов, способных образовывать нитриды, обладающих взрывчатыми свойствами и чувствительных к удару. Для их тушения используют инертный газ аргон.

Водяной пар. Эффективность тушения невысокая, поэтому применяют для защиты закрытых технологических аппаратов и помещений объемом до 500 м 3 (трюмы судов, трубчатые печи нефтехимических предприятий, насосные по перекачке нефтепродуктов, сушильные и окрасочные камеры), для тушения небольших пожаров на открытых площадках и создания завес вокруг защищаемых объектов. Огнетушащая концентрация - 35% по объему.

Тонкораспыленная вода (размеры капель менее 100 мк) получаются с помощью специальной аппаратуры: стволовраспылителей, гидротрансформаторов, работающих при высоком напоре (200. . . 300 м). Струи имеют небольшую величину ударной силы и дальность полета, однако орошают значительную поверхность, более благоприятны к испарению воды, обладают повышенным охлаждающим эффектом, хорошо разбавляют горячую среду. Они позволяют не увлажнять излишне материалы при их тушении, способствуют быстрому снижению температуры, осаждению дыма. Тонкораспыленную воду используют не только для тушения горящих твердых материалов, нефтепродуктов, но и для защитных действий.

Галоидоуглеводороды и составы на их основе (огнетушащие средства химического торможения реакции) эффективно подавляют горение газообразных, жидких, твердых, горючих веществ и материалов при любых видах пожаров. По эффективности они превышают инертные газы в 10 и более раз. Галоидоуглеводороды и составы на их основе являются летучими соединениями, представляют собой газы или легкоиспаряющиеся жидкости, которые плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами.

Они обладают хорошей смачивающей способностью, неэлектропроводны, имеют высокую плотность в жидком и газообразном состоянии, что обеспечивает возможность образования струи, проникновения в пламя, а также удержания паров около очага горения. Эти огнетушащие средства можно применять для поверхностного объемного и локального тушения пожаров. С большим эффектом их можно использовать при ликвидации горения волокнистых материалов, электроустановок и оборудования, находящихся под напряжением; для защиты от пожаров транспортных средств, машинных отделений судов, вычислительных центров, особо опасных цехов химических предприятий, окрасочных камер архивов, музейных залов и др. Галоидоуглеводороды и составы на их основе практически можно использовать при любых отрицательных температурах.

Недостатками этих огнетушащих средств являются: коррозивная активность, токсичность, их нельзя применять для тушения материалов, содержащих в своем составе кислород, а также металлов, некоторых гидридов металлов и многих металлоорганических соединений. Несмотря на большую эффективность, область применения галоидоуглеводородов и составов на их основе ограничена из-за высокой стоимости. В основном их используют в стационарных установках и огнетушителях, предназначенных для защиты объектов, представляющих особую важность.

Бромэтиловая эмульсия, другие водные растворы галоидоуглеводородов и огнетушащие порошковые составы Бромэтиловая эмульсия состоит из 90% воды и 10 % бромистого этила. Она является эффективным средством при тушении бензола, толуола, метилового спирта, пожаров на самолетах и многих других. Эффективность бромэтиловой эмульсии по сравнению с обычной водой выше в 7. . . 10 раз.

Огнетушащие порошковые составы (ОПС) Общего назначения (способные создавать огнетушащее облако (ПСБ, П-1 А)), -для тушения большинства пожаров) Специальные(создающие на поверхности горящих материалов слой, предотвращающий доступ кислорода воздуха (порошки типа ПС и комбинированные типа СИ), - для тушения металлов и металлоорганических соединений.

Изоляция реагирующих веществ от зоны горения Создание изолирующего слоя в горючих материалах: а) нанесением на их поверхность огнетушащих средств; б) при помощи взрыва взрывчатых веществ; в) разборкой, сжиганием и т. д. Создание изолирующего слоя в проемах помещений, где происходит пожар

Разбавление реагирующих веществ в зоне реакции негорючими веществами Разбавление: а) воздуха введением в негорючих паров и газов; б) горящих материалов нанесением на их поверхность легкоиспаряющихся или разлагающихся негорючих веществ;

Интенсивность подачи огнетушащих средств. Количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу соответствующего геометрического параметра пожара (площади, объема, периметра или фронта)

Интенсивность подачи огнетушащих средств определяют опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров: I=Qос/ 60 Т тх П Где - интенсивность подачи огнетушащих средств, л/(м 2 с, кг/(м 3 с), кг/(м 2 с), м 3/(м 3 с), л/(мс); - расход огнетушащего средства во время тушения пожара или проведения опыта, л, кг, м 3; - время затраченное на тушение пожара, мин; П величина расчетного параметра пожара: площадь, м 2; объем, м 3; периметр или фронт, м

Огнетушащие средства имеют первостепенное значение в прекращении горения. Однако горение может быть ликвидировано лишь в том случае, когда для его прекращения подается определенное количество огнетушащего вещества.

В практических расчетах необходимого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной интенсивности его подачи.
Под интенсивностью подачи огнетушащих средств (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного параметра пожара (площади, периметра, фронта или объема).
Различают: линейную – JЛ,л/(с·м); кг/(с·м); поверхностную – JS (л/с·м2);кг/(с·м2); объемную– JV (л/с·м3); кг/(с·м3)интенсивности подачи. Они определяются опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров.

Можно воспользоваться соотношением J = QОВ/Пτ·τ·60, (2)

где QОВ – расход огнетушащего вещества за время проведения опыта или тушения пожара, л; кг; м3; Пτ– величина расчетного параметра пожара, м; м2; м3; τ – время проведения опыта или тушения пожара, мин. Наиболее часто в расчетах используется поверхностная интенсивность подачи (по площади пожара). Некоторые значения требуемой интенсивности подачи огнетушащих веществ, которыми пользуются при расчетах сил и средств, приводятся ниже. Например, для воды, л/(с-м2):

Административные здания… 0,08–0,1

Жилые здания, гостиницы, здания I и III степени огнестойкости…0,08–0,1
Животноводческие здания …… 0,1–0,2

Производственные здания…0,15–0,3

Это обобщенные цифры. Обобщение сделано с целью демонстрации интервала разброса и необходимости учета конкретной обстановки. В зависимости от вида пожара, способа прекращения горения расчет огнетушащих средств производится на различные параметры пожара. Например, метр(м) периметра площади тушения или ее части (фронта, флангов и т. п.), метр квадратный (м2) площади тушения, метр кубический (м3) объема помещения, установки, здания, дебита газонефтяного фонтана и т. д. Такие параметры пожара называются расчетными. Расход огнетушащего вещества на расчетный параметр пожара за все время тушения называется удельным расходом и определяется по формуле, дуд = дп / Пт (3)

где дп – расход огнетушащего вещества за время тушения, л, м3, кг;
дуд – удельный расход, л/м2; л/м3;кг/м3; Пт – величина расчетного параметра пожара. Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки ρ и огнетушащих средств W, коэффициента поверхности пожарной нагрузки Кп удельных потерь огнетушащего вещества дпот, которые происходят в процессе подачи его взону горения и нахождения в ней, т. е.
дуд = ƒ(р,w, Кп, дпот) (4)

При этом дпот = ƒ(Кпот, Кр,τ) (5)

где; Кпот – коэффициент потерь огнетушащего вещества при подаче в зону горения; Кр - коэффициент потерь(разрушения) огнетушащего вещества в зоне горения; τ–время тушения. Фактический удельный расход огнетушащего вещества в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара. Фактический и необходимый удельные расходы можно определить так:

дф= Qф · τт (6)

дн = Qтр · τр (7)

где Qф и Qтр–фактическое, требуемое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени, (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин;τт –время подачи огнетушащего вещества в зону горения (время тушения пожара), с; мин; τр– расчетное время тушения, с, мин. Фактический удельный расход огнетушащих веществ дф представляет собой сумму необходимого удельного расхода дн и его потерь дпот

дф= дн+ дпот (8)

Это выражение справедливо для всех принципов прекращения горения. Количество огнетушащего вещества, необходимое для прекращения горения на расчетном параметре пожара, при условии, что оно полностью расходуется на прекращение горения (дпот = 0), называется необходимым удельным расходом дн. На удельный расход влияет не только стадия развития пожара, свойства (природа) огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения. В тех случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь пожара, для более точного определения фактического удельного расхода вводится коэффициент поверхности горения Кп.
дф= Кп (дн+ дпот) (9)

Коэффициент поверхности твердых горючих материалов изменяется при изменении пожарной нагрузки прямо пропорционально. Следовательно, увеличивается и удельный расход огнетушащих средств. Кроме того, в реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ в следствие их разрушения. Отношение фактического удельного расхода огнетушащего вещества дф, к необходимому дн называется коэффициентом потерь (Кпот).
Кпот = дф/дн. (10)

Причинами потерь огнетушащих веществ могут быть. отсутствие видимости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры, как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может приблизиться к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстояние. Отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками, ветром.

Наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воздействия огнетушащего средства и т. п., кроме того, потери огнетушащих веществ зависят от опыта работы ствольщиков, вида и технического уровня средств подачи, оснащенности пожарных подразделений и др. Анализ тушения пожаров показывает, что фактические удельные расходы воды при тушении пожаров в гражданских и промышленных зданиях колеблются в пределах400– 600 л/м2. Если подойти к определению Qн с позиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время свободного развития пожара выгорает примерно до 50% пожарной нагрузки (типа древесины), то численное значение необходимого удельного расхода воды на охлаждение пожарной нагрузки, конструктивных элементов здания и нагретых газов составит 80–160л/м2. Там, где выполняются условия:

Qф ≥ Qтр (11)

Iф ≥ Iтр (12)

где Iф –количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара (фактическая интенсивность подачи),л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3); Iтр – количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара для прекращения горения (требуемая интенсивность подачи, л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3). Фактический удельный расход огнетушащего вещества не применяется непосредственно для расчета сил и средств, а употребляется для определения фактической интенсивности подачи огнетушащих средств, при исследовании пожаров и других необходимых случаях:
Iф = дф/ τт,(13)

Интенсивность подачи огнетушащих веществ находится в функциональной зависимости от времени тушения пожара. Чем больше расчетное время тушения, тем меньше интенсивность подачи огнетушащих средств, и наоборот. Область интенсивности подачи от нижнего до верхнего пределов называется областью тушения. Все интенсивности, лежащие в этой области, могут применяться для тушения. Это дает возможность РТП широко маневрировать имеющимися у него в распоряжении силами и средствами пожаротушения. В справочной литературе требуемая интенсивность подачи огнетушащих веществ соответствует ее оптимальным значениям для тех или иных горючих веществ и материалов и называется нормативной или требуемой. Требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества даже для одного и того же вида пожарной нагрузки, изменяется в широких пределах и зависит от коэффициента поверхности горения, плотности самой пожарной нагрузки и др. Зависимость требуемой интенсивности подачи воды, например для тушения твердых горючих материалов, от интенсивности тепловыделения на пожаре приведена ниже: Интенсивность тепловыделения Требуемая интенсивность подачи Q Вт/м3 воды, л/(с·м2) 0,14 0,05 0,29 0,10 0,58 0,20 1,06 0,40

Интенсивность подачи огнетушащих средств. Таблица 2.

РТП должен учитывать и тот факт, что на интенсивности подачи огнетушащих веществ оказывает влияние расположение пожарной нагрузки и по высоте помещения. В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интенсивности подачи огнетушащих веществ, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффективность тушения с минимальными расходами огнетушащих веществ и за оптимальное время.

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)

- 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 0,5 V 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 · R 2 (м 2) ,

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 (м 2) ,

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

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

S п = S 1 + S 2 (м 2)

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

S т = k · p · (R 2 – r 2) = k · p ··h т · (2·R – h т) (м 2),

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 ) (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 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∙м 2 . 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∙м 3 . 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.

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) Водоотдача кольцевой водопроводной сети рассчитывается по формуле:

Q к сети = ((D/25) 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 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 ,

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 (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),

I р-ор тр – требуемая интенсивность подачи раствора пенообразователя на тушение (л/с∙м 2). При t всп ≤ 28 о C I р-ор тр = 0,08 л/с∙м 2 , при t всп > 28 о C I р-ор тр = 0,05 л/с∙м 2 (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)

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 ).

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 (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),

Пропускная способность рукавов

Приложение № 1

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

Пропускная способность, л/с	Диаметр рукавов, мм
	51	66	77	89	110	150
	10,2	17,1	23,3	40,0	–	–

Приложение № 2

Величины сопротивления одного напорного рукава длиной 20 м

Тип рукавов	Диаметр рукавов, мм
Тип рукавов	51	66	77	89	110	150
Прорезиненные	0,15	0,035	0,015	0,004	0,002	0,00046
Непрорезиненные	0,3	0,077	0,03	–	–	–

Приложение № 3

Объем одного рукава длиной 20 м

Приложение № 4

Геометрические характеристики основных типов стальных вертикальных резервуаров (РВС).

№ п/п	Тип резервуара	Высота резервуара, м	Диаметр резервуара, м	Площадь зеркала горючего, м 2	Периметр резервуара, м
1	РВС-1000	9	12	120	39
2	РВС-2000	12	15	181	48
3	РВС-3000	12	19	283	60
4	РВС-5000	12	23	408	72
5	РВС-5000	15	21	344	65
6	РВС-10000	12	34	918	107
7	РВС-10000	18	29	637	89
8	РВС-15000	12	40	1250	126
9	РВС-15000	18	34	918	107
10	РВС-20000	12	46	1632	143
11	РВС-20000	18	40	1250	125
12	РВС-30000	18	46	1632	143
13	РВС-50000	18	61	2892	190
14	РВС-100000	18	85,3	5715	268
15	РВС-120000	18	92,3	6691	290

Приложение № 5

Линейные скорости распространения горения при пожарах на объектах.

Наименование объекта	Линейная скорость распространения горения, м/мин
Административные здания	1,0…1,5
Библиотеки, архивы, книгохранилища	0,5…1,0
Жилые дома	0,5…0,8
Коридоры и галереи	4,0…5,0
Кабельные сооружения (горение кабелей)	0,8…1,1
Музеи и выставки	1,0…1,5
Типографии	0,5…0,8
Театры и Дворцы культуры (сцены)	1,0…3,0
Сгораемые покрытия цехов большой площади	1,7…3,2
Сгораемые конструкции крыш и чердаков	1,5…2,0
Холодильники	0,5…0,7
Деревообрабатывающие предприятия:
Лесопильные цехи (здания I, II, III СО)	1,0…3,0
То же, здания IV и V степеней огнестойкости	2,0…5,0
Сушилки	2,0…2,5
Заготовительные цеха	1,0…1,5
Производства фанеры	0,8…1,5
Помещения других цехов	0,8…1,0
Лесные массивы (скорость ветра 7…10 м/с, влажность 40 %)
Сосняк	до 1,4
Ельник	до 4,2
Школы, лечебные учреждения:
Здания I и II степеней огнестойкости	0,6…1,0
Здания III и IV степеней огнестойкости	2,0…3,0
Объекты транспорта:
Гаражи, трамвайные и троллейбусные депо	0,5…1,0
Ремонтные залы ангаров	1,0…1,5
Склады:
Текстильных изделий	0,3…0,4
Бумаги в рулонах	0,2…0,3
Резинотехнических изделий в зданиях	0,4…1,0
То же в штабелях на открытой площадке	1,0…1,2
Каучука	0,6…1,0
Товарно-материальных ценностей	0,5…1,2
Круглого леса в штабелях	0,4…1,0
Пиломатериалов (досок) в штабеля при влажности 16…18 %	2,3
Торфа в штабелях	0,8…1,0
Льноволокна	3,0…5,6
Сельские населенные пункты:
Жилая зона при плотной застройке зданиями V степени огнестойкости, сухой погоде	2,0…2,5
Соломенные крыши зданий	2,0…4,0
Подстилка в животноводческих помещениях	1,5…4,0

Приложение № 6

Интенсивность подачи воды при тушении пожаров, л/(м 2 .с)

1. Здания и сооружения
Административные здания:
I-III степени огнестойкости	0.06
IV степени огнестойкости	0.10
V степени огнестойкости	0.15
подвальные помещения	0.10
чердачные помещения	0.10
Больницы	0.10

2. Жилые дома и подсобные постройки:
I-III степени огнестойкости	0.06
IV степени огнестойкости	0.10
V степени огнестойкости	0.15
подвальные помещения	0.15
чердачные помещения	0.15

3.Животноводческие здания:
I-III степени огнестойкости	0.15
IV степени огнестойкости	0.15
V степени огнестойкости	0.20

4.Культурно-зрелищные учреждения (театры, кинотеатры, клубы, дворцы культуры):
сцена	0.20
зрительный зал	0.15
подсобные помещения	0.15
Мельницы и элеваторы	0.14
Ангары, гаражи, мастерские	0.20
локомотивные, вагонные, трамвайные и троллейбусные депо	0.20

5.Производственные здания участки и цехи:
I-II степени огнестойкости	0.15
III-IV степени огнестойкости	0.20
V степени огнестойкости	0.25
окрасочные цехи	0.20
подвальные помещения	0.30
чердачные помещения	0.15

6. Сгораемые покрытия больших площадей
при тушении снизу внутри здания	0.15
при тушении снаружи со стороны покрытия	0.08
при тушении снаружи при развившемся пожаре	0.15
Строящиеся здания	0.10
Торговые предприятия и склады	0.20
Холодильники	0.10

7. Электростанции и подстанции:
кабельные тоннели и полуэтажи	0.20
машинные залы и котельные помещения	0.20
галереи топливоподачи	0.10
трансформаторы, реакторы, масляные выключатели*	0.10

8. Твердые материалы
Бумага разрыхленная	0.30
Древесина:
балансовая при влажности, %:
40-50	0.20
менее 40	0.50
пиломатериалы в штабелях в пределах одной группы при влажности, %:
8-14	0.45
20-30	0.30
свыше 30	0.20
круглый лес в штабелях в пределах одной группы	0.35
щепа в кучах с влажностью 30-50 %	0.10
Каучук, резина и резинотехнические изделия	0.30
Пластмассы:
термопласты	0.14
реактопласты	0.10
полимерные материалы	0.20
текстолит, карболит, отходы пластмасс, триацетатная пленка	0.30
Хлопок и другие волокнистые материалы:
открытые склады	0.20
закрытые склады	0.30
Целлулоид и изделия из него	0.40
Ядохимикаты и удобрения	0.20

* Подача тонкораспыленной воды.

Тактико-технические показатели приборов подачи пены

Прибор подачи пены	Напор у прибора, м	Концция р-ра, %	Расход, л/с			Кратность пены	Производ-сть по пене, м куб./мин(л/с)	Дальность подачи пены, м
Прибор подачи пены	Напор у прибора, м	Концция р-ра, %	воды	ПО	р-ра ПО	Кратность пены	Производ-сть по пене, м куб./мин(л/с)	Дальность подачи пены, м
ПЛСК-20 П	40-60	6	18,8	1,2	20	10	12	50
ПЛСК-20 С	40-60	6	21,62	1,38	23	10	14	50
ПЛСК-60 С	40-60	6	47,0	3,0	50	10	30	50
СВП	40-60	6	5,64	0,36	6	8	3	28
СВП(Э)-2	40-60	6	3,76	0,24	4	8	2	15
СВП(Э)-4	40-60	6	7,52	0,48	8	8	4	18
СВП-8(Э)	40-60	6	15,04	0,96	16	8	8	20
ГПС-200	40-60	6	1,88	0,12	2	80-100	12 (200)	6-8
ГПС-600	40-60	6	5,64	0,36	6	80-100	36 (600)	10
ГПС-2000	40-60	6	18,8	1,2	20	80-100	120 (2000)	12

Линейная скорость выгорания и прогрева углеводородных жидкостей

Наименование горючей жидкости	Линейная скорость выгорания, м/ч	Линейная скорость прогрева горючего, м/ч
Бензин	До 0,30	До 0,10
Керосин	До 0,25	До 0,10
Газовый конденсат	До 0,30	До 0,30
Дизельное топливо из газового конденсата	До 0,25	До 0,15
Смесь нефти и газового конденсата	До 0,20	До 0,40
Дизельное топливо	До 0,20	До 0,08
Нефть	До 0,15	До 0,40
Мазут	До 0,10	До 0,30

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*

№ п/п	Вид нефтепродукта	Нормативная интенсивность подачи раствора пенообразователя, л м 2 с’
		Фторсодержащие пенообразователи “не пленкообразующие”		Фторсинтетические “пленкообразующие” пенообразователи		Фторпротеиновые “пленкообразующие” пенообразователи
		на поверхность	в слой	на поверхность	в слой	на поверхность	в слой
1	Нефть и нефтепродукты с Т всп 28° С и ниже	0,08	–	0,07	0,10	0,07	0,10
2	Нефть и нефтепродукты с Т всп более 28 °С	0,06	–	0,05	0,08	0,05	0,08
3	Стабильный газовый конденсат	0,12	–	0,10	0,14	0,10	0,14

Основные показатели, характеризующих тактические возможности пожарных подразделений

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

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 , 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 (м 2) ,

где: J тр – требуемая интенсивность подачи воды на тушение, л/с·м 2 (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 (м 2),

где: S т – площадь тушения, м 2 ;
J тр – требуемая интенсивность подачи раствора ПО на тушение, л/с·м 2 ;

При t всп ≤ 28 о C – J тр = 0,08 л/с∙м 2 , при t всп > 28 о C – J тр = 0,05 л/с∙м 2 .

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, м 3),

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 р V 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:

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.

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 м 2 .

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 м 3 .

Тогда объем тушения (локализации):

V т = V п /К з = 250/3 = 83 м 3 .

Определение тактических возможностей подразделения с установкой пожарного автомобиля на водоисточник

Рис. 1. Схема подачи воды в перекачку

*Расстояние в рукавах (штуках)*	*Расстояние в метрах*
*1) Определение предельного расстояния от места пожара до головного пожарного автомобиля* N *гол* ( L *гол* ).

N мм ( L мм *), работающими в перекачку (длины ступени перекачки).*

N ст

*4) Определение общего количества пожарных машин для перекачки* N *авт*

*5) Определение фактического расстояния от места пожара до головного пожарного автомобиля* N ф *гол* ( L ф *гол* ).

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 = / SQ 2 = / 0,015 · 10,5 2 = 21,1 = 21.

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

N МР = / SQ 2 = / 0,015 · 10,5 2 = 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.

Формула расхода воды 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 (Q 1 + Q 2 ) ,

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.);
Q 1 = 9,1 л/с − рабочий расход воды одного гидроэлеватора;
Q 2 = 10 л/с − подача одного гидроэлеватора.

При И < 1 система будет работать, при И = 0,65-0,7 будет наиболее устойчивая совместная 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 ) / SQ 2 ) · 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.

95 70 50 18 105 80 58 20 – 90 66 22 – 102 75 24 – – 85 26 – – 97

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:

Рис. 3 Схема забора воды с помощью гидроэлеватора Г-600

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 (Q 1 + Q 2) / 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