Теребнев В.В. Тактическая подготовка должностных лиц органов управления силами и средствами на пожаре

Подождите немного. Документ загружается.

250

Рис. 9.3

τ = 25 мин

= πR

= 3,14 ⋅ 11,6

= 422,5 м

Определим возможность локализации пожара подразделениями на

25-й минуте:

τ = 25 мин

= 1 ⋅ 7,0 + 2 ⋅ 7,0 + 2 ⋅ 10 +1 ⋅ 3,5 = 44,5 л/с;

тр

τ = 25 мин

= S

τ = 25 мин

тр

= 285,7 ⋅ 0,15 = 42,8 л/с;

τ = 25 мин

= πh

(2R

– h

) = 3,14 ⋅ 5 (2 ⋅ 11,6 – 5,0) = 285,7 м

Так как на 25-й минуте Q

τ = 25 мин

> Q

тр

τ = 25 мин

, то пожар будет лока-

лизован, следовательно, линейная скорость распространения пожара будет

равна нулю (V

= 0) и границы площади пожара с этого момента увеличи-

ваться не будут.

Площадь пожара на момент локализации также может быть опреде-

лена по известной формуле

τ = 25 мин

= π[5V

+ V

+ 0,5V

(τ – τ

св

)]

= 3,14 [5 ⋅ 0,8 + 0,8 ⋅ 4 + 0,5 ⋅ 0,8 (25 – 14)]

= 422,5 м

Для удобства построения совмещенного графика расчетные данные

сведем в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Параметры для построения совмещенного графика

Время τ, мин

Фактический расход воды Q

, л/с

Требуемый расход воды Q

тр

, л/с

7,0

22,1

21,0

33,4

44,5

42,8

51,5

42,8

По данным таблицы строим график изменения требуемого и факти-

ческого расходов воды в исследуемом промежутке времени (рис. 9.4).

График наглядно показывает, что локализация пожара произведена под-

разделениями, прибывшими на 25-й минуте, так как в тот момент Q

> Q

тр

251

Рис. 9.4. График изменения требуемого и фактического расходов воды

Задача 2

Пожар произошел в помещении размерами 15×60 м (см. схему), в

стенах длиной 15 м имеются дверные проемы. Первоначальный очаг по-

жара расположен вблизи центра малой стены помещения. Пожарная на-

грузка однородная и размещена равномерно по площади помещения. Ско-

рость распространения пожара 1,2 м/мин.

Стволы на ликвидацию горения подавались на решающем направле-

нии в следующей последовательности:

15-я минута – 2 ствола РС-50;

20-я минута – 2 ствола РС-50;

25-я минута – 1 ствол РС-70 (диаметр насадка – 19 мм);

27-я минута – 1 ствол РС-70 (диаметр насадка – 19 мм);

30-я минута – 1 ствол РС-70 (диаметр насадка – 25 мм);

60-я минута – ликвидация пожара.

Определить момент локализации пожара (нормативная интен-

сивность 0,3 л/(с·м

) и фактический удельный расход воды на тушение по-

жара.

тр

лок

τ, мин

60 м

15 м

Q, л/с

Момент «Пожар локализован»

252

Решение

1. Определим путь L, пройденный фронтом пламени (рис. 9.5) за

время свободного развития пожара (τ

св

= 15 мин):

τ = 15 мин

= 5V

+ V

= 5 ⋅ 1,2 + 1,2 ⋅ 5 = 12 м,

где V

– линейная скорость распространения фронта пламени (пожара),

принимается равной 1,2 м/мин, согласно условию задачи; τ

= τ

св

– 10 =

= 15 – 10 = 5 мин.

Рис. 9.5. Обстановка на пожаре на момент введения стволов

первым подразделением (τ = 15 мин)

Поскольку пожарная нагрузка однородная и равномерно размещена

по площади пола помещения, фронт пожара с момента возникновения бу-

дет перемещаться с одинаковой скоростью, и до достижения продольных

стен помещения (L = 7,5 м) площадь пожара будет иметь форму полукруга.

При достижении фронтом пожара продольных стен помещения они

начнут оказывать воздействие на геометрическую форму площади пожара.

С момента, когда L > 7,5 м (для данного помещения и места расположения

очага пожара), форма площади пожара будет отличаться от полукруга,

приближаясь с увеличением L к прямоугольнику. Поэтому на расчетной

15-й минуте (при L = 12 м) S

будет иметь форму прямоугольника с одно-

сторонним направлением распространения пожара. Площадь пожара на

15-й минуте может быть определена по формуле

τ = 15 мин

= L

τ = 15 мин

a = 12 ⋅ 15 = 180 м

где а – ширина помещения, согласно условию задачи равна 15 м.

2. Определяем возможность локализации пожара первыми подразделе-

ниями, подавшими на 15-й минуте два ствола РС-50 на решающем направле-

нии. Для данного случая решающее направление – фронт распространяюще-

гося пожара. Так как основное условие локализации пожара

60 м

12 м

= 5 м

15 м

253

≥ Q

тр

определим Q

и Q

тр

на 15-й минуте. Фактический расход воды на 15-й ми-

нуте известен из условия задачи и равен

τ = 15 мин

= N

ств

= 2 ⋅ 3,5 = 7,0 л/с,

где N

ств

– фактическое количество стволов, поданных на ликвидацию горе-

ния, шт; q

ств

– расход воды из ствола, л/с.

Требуемый расход воды на ликвидацию горения на 15-й минуте оп-

ределим по формуле

тр

= S

тр

где S

– площадь тушения, м

; I

тр

– требуемая интенсивность подачи воды,

задана в условии задачи, 0,3 л/(с⋅м

В связи с тем, что пожар имеет прямоугольную форму и односто-

роннее развитие, локализацию осуществляют по фронту распространения

пожара, при этом площадь тушения имеет форму прямоугольника и может

быть рассчитана по формуле

τ = 15 мин

= a h

= 15 ⋅ 5 = 75 м

где h

– глубина тушения принимается равной 5 м.

Тогда требуемый расход воды на 15-й минуте будет равен

тр

τ = 15 мин

= a h

тр

= 15 ⋅ 5 ⋅ 0,3 = 22,5 л/с.

Так как Q

τ = 15 мин

< Q

тр

τ = 15 мин

(7,0 л/с < 22,5 л/с), то можно сделать

вывод, что первое подразделение локализовать пожар не сможет. Следова-

тельно, после введения первых двух стволов РС-50 пожар будет распро-

страняться (одностороннее развитие), но в соответствии с принятым в по-

жарно-технической литературе допущением после введения первого ство-

ла (при Q

< Q

тр

) линейная скорость распространения пожара будет со-

ставлять 50 % от табличного значения (V

= 0,5 V

табл.

) вплоть до момента

локализации, при котором V

= 0.

Из схем развития пожара (см. рис. 9.5, 9.6) нетрудно заметить, что

значение площади тушения S

будет иметь постоянное значение вплоть до

момента локализации пожара (S

= a h

= const = 75 м

), а следовательно,

постоянным будет и значение требуемого расхода воды (Q

тр

= S

тр

= const = 22,5 л/с).

254

Рис. 9.6. Обстановка на пожаре на момент локализации пожара (τ = 27 мин)

3. На основании предыдущего вывода (Q

тр

= const = 22,5 л/с) можно

пропустить все промежуточные расчеты и, обратившись к условию задачи,

просуммировать расходы воды для ликвидации горения, определить мо-

мент локализации пожара, т. е. момент, при котором Q

> Q

тр

. Пожар будет

локализован на 27-й минуте.

В этом можно убедиться, выполнив простейшие расчеты:

∑ Q

τ = 27 мин

= Q

τ = 15 мин

+ Q

τ = 20 мин

+ Q

τ = 25 мин

+ Q

τ = 27 мин

= N

ств

τ = 15 мин

ств

+ N

ств

τ = 20 мин

ств

+ N

ств

τ = 25 мин

ств

+ N

ств

τ = 27 мин

ств

= 2 ⋅ 3,5 + 2 ⋅ 3,5 +1 ⋅ 7,0 + 1 ⋅ 7,0 = 28 л/с.

Следовательно, основное условие локализации выполнено на 27-й

минуте:

∑ Q

τ = 27 мин

> Q

тр

τ = 27 мин

(28,0 л/с < 22,5 л/с).

С этого момента времени движение фронта пожара остановлено (V

= 0),

пожар находится под контролем и начинается новая стадия – ликвидация

пожара.

4. Определим площадь локализованного пожара (τ = 27 мин). Как

было установлено выше, площадь пожара имеет форму прямоугольника,

распространение пожара одностороннее. Следовательно, площадь локали-

зованного пожара может быть рассчитана по следующей формуле:

τ = 27 мин

= L

τ = 27 мин

a = (5 V

+ V

+ 0,5 V

) а =

= (5 ⋅ 1,2 + 1,2 ⋅ 5 + 0,5 ⋅ 1,2 ⋅ 12) 15 = 288 м

где τ

– разность между моментом «Пожар локализован» и временем сво-

бодного развития пожара, τ

= 27 – 15 = 12 мин.

лок

= 288 м

19,2 м

255

5. Определяем фактический удельный расход воды на тушение по-

жара. Под удельным расходом воды принимается количество воды, подан-

ное на единицу площади пожара за все время его тушения.

Аналитически удельный расход воды q

уд

, л/м

, выражается формулой

уд

лок

∑

где ∑V – суммарное количество воды, поданное за все время тушения, л;

лок

– площадь локализованного пожара, м

, так как максимального зна-

чения площадь пожара достигает в момент локализации.

Определяем время работы стволов на пожаре, вводимых пожарны-

ми подразделениями, которое равно разности между моментом ликвида-

ции и временем введения стволов. Для удобства расчетные данные све-

дем в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Параметры подачи огнетушащих веществ

Наименование

подразделения,

подававшего

стволы

Время

введения

стволов,

мин

Количество

стволов РС-

и расход, л/с

Количество

стволов РС-

и расход, л/с

Время

ликвидации

пожара, мин

Время

работы

стволов,

мин

Количество

поданной

воды, л

Первое

2 · 3,5 = 7,0

–

18900

Второе

2 · 3,5 = 7,0

–

16800

Третье

–

1·7,0 = 7,0

14700

Четвертое

–

1·7,0 = 7,0

13860

Пятое

–

1·10 = 10,0

18000

ΣV = 82260 л.

Таким образом, фактический удельный расход воды в данной задаче

равен

уд

82260

276 л/м .

288

q = =

Задача 3

Пожар произошел в центре помещения размерами 15×60 м

(см. схему). Пожарная нагрузка однородная и размещена равномерно по

площади пола помещения, скорость распространения пожара – 1,0 м/мин.

Стволы на ликвидацию горения подавались прибывающими подразделе-

ниями в следующей последовательности:

14-я минута – два ствола РС-50 (по одному стволу с западной и вос-

точной стороны);

22-я минута – два ствола РС-70, d

= 19 мм (по одному стволу с за-

падной и восточной стороны);

256

28-я минута – два ствола РС-70, d

=19 мм (по одному стволу с за-

падной и восточной стороны);

32-я минута – два ствола РС-50 (по одному стволу с западной и вос-

точной стороны);

50-я минута – ликвидация пожара.

Определить момент локализации пожара (нормативная интенсив-

ность подачи воды – 0,2 л/(с⋅м

)) и фактический удельный расход воды на

тушение пожара.

Решение

1. Определим путь L, пройденный фронтом пламени за время сво-

бодного развития пожара (τ

св

= 14 мин).

τ = 14 мин

= 5 V

+ V

= 5 ⋅ 1,0 + 1,0 ⋅ 4 = 9,0 м,

где V

– линейная скорость распространения фронта пламени (пожара),

равная 1,0 м/мин, согласно условию задачи; τ

= τ

св

– 10 = 14 – 10 = 4 мин.

Поскольку пожарная нагрузка однородная и равномерно размещена

по площади пола помещения, фронт пожара с момента его возникновения

будет перемещаться по пожарной нагрузке с одинаковой скоростью во

всех направлениях, и до момента достижения продольных стен помещения

(L = 7,5 м) площадь пожара будет иметь круговую форму.

При достижении фронтом пожара продольных стен помещения они

начнут оказывать воздействие на геометрическую форму площади пожара.

С момента времени, когда расчетное значение L > 7,5 м (для данных гео-

метрических размеров помещения и координат расположения очага пожа-

ра), форма площади пожара будет отличаться от круга, приближаясь с

увеличением L к прямоугольнику. Поэтому на расчетной 14-й минуте

(при L = 9 м) площадь пожара будет иметь форму прямоугольника с двух-

сторонним направлением распространения пожара (рис. 9.7, а). Площадь

пожара на 14-й мин может быть определена по формуле

60 м

15 м

257

τ = 14 мин

= 2 L

τ = 14 мин

a = 2 ⋅ 9 ⋅ 15 = 270 м

где а – ширина помещения, согласно условию задачи равна 15 м.

Рис. 9.7. Обстановка на пожаре:

а – на момент введения стволов первым подразделением (τ = 14 мин);

б – на момент локализации пожара (τ = 28 мин)

2. Определяем возможность локализации пожара первыми подразде-

лениями, подавшими на 14-й минуте 2 ствола РС-50 с западной и восточ-

ной стороны помещения (соответственно по 1 шт.).

Так как основным условием локализации пожара является равенство

фактического расхода воды (для ликвидации горения) требуемому расходу

воды (расчетному) или превышение фактического расхода над требуемым –

≥ Q

тр

, определим Q

и Q

тр

на 14-й минуте.

Фактический расход воды для ликвидации горения на 14-й минуте

может быть определен из условия задачи:

τ = 14 мин

= N

ств

= 2 ⋅ 3,5 = 7,0 л/с,

18 м

60 м

15 м

= 150 м

лок

= 480 м

32 м

258

где N

ств

– фактическое количество поданных стволов, шт.; q

ств

– расход во-

ды из ствола, л/с, для ствола РС-50 принят q

ств

= 3,5 л/с.

Требуемый расход воды на ликвидацию горения на 14-й минуте оп-

ределим по формуле

тр

= S

тр

где S

– площадь тушения, м

; I

тр

– требуемая интенсивность подачи воды

на ликвидацию горения, задана в условии задачи – 0,2 л/(с⋅м

В связи с тем, что пожар имеет прямоугольную форму и двухсторон-

нее развитие, локализацию пожара прибывшие подразделения осуществ-

ляли по фронту распространения пожара (с западной и восточной сторо-

ны

), при этом площадь тушения имеет форму прямоугольника и может

быть рассчитана по формуле

τ = 14 мин

= 2 a h

= 2 ⋅ 15 ⋅ 5 = 150 м

где h

– глубина тушения, принимается равной 5 м.

Нетрудно заметить (см. рис. 9.7, а), что значения площади тушения

на восточном и западном направлениях равны. Тогда требуемый расход

воды для тушения пожара на 14-й минуте будет равен

тр

τ = 14 мин

= 2 a h

тр

= 2 ⋅ 15 ⋅ 5 ⋅ 0,2 = 30 л/с.

Так как на 14-й минуте основное условие локализации не выполняет-

ся Q

τ = 14 мин

< Q

тр

τ = 14 мин

(7,0 л/с < 30 л/с), следовательно, первое подразде-

ление локализовать пожар не сможет. Поэтому после введения первых

двух стволов (РС-50) пожар будет распространяться в обоих направлениях

(западном и восточном), но в соответствии с принятым в пожарно-

технической литературе допущением после введения первого ствола (при

< Q

тр

) линейная скорость распространения пожара будет составлять

50 % табличного значения (V

= 0,5 V

табл

) вплоть до момента локализации,

при котором V

= 0.

Из схемы развития пожара следует, что значение площади туше-

ния S

будет иметь постоянное значение до момента локализации пожара

= 2 a h

= const = 150 м

), а следовательно, постоянным будет и значе-

ние требуемого расхода воды (Q

тр

= S

тр

= const = 30 л/с).

3. На основании предыдущего вывода Q

тр

(τ) = const = 30 л/с можно

пропустить все промежуточные расчеты и, обратившись к условию задачи,

просуммировать расход воды для ликвидации горения Q

, определить мо-

мент локализации пожара, т. е. момент времени, при котором Q

> Q

тр

. При

этом необходимо обратить внимание, чтобы основное условие локализа-

ции выполнялось на каждом из направлений распространения пожара

259

(западном и восточном). Поскольку в этой задаче на возможных направле-

ниях распространения пожара в одни и те же моменты времени подавались

на тушение стволы одного типа и одинаковое их количество (обеспечивал-

ся одинаковый расход воды), локализация пожара должна наступить одно-

временно на обоих направлениях распространения пожара (на 28-й мину-

те). В этом легко убедиться, выполнив простейшие расчеты фактического

расхода воды:

∑ Q

τ = 28 мин

= Q

τ = 14 мин

+ Q

τ = 22 мин

+ Q

τ = 28 мин

= N

ств

τ = 14 мин

ств

+ N

ств

τ = 22 мин

ств

+ N

ств

τ = 25 мин

ств

= 2 ⋅ 3,5 + 2 ⋅ 7,0 + 2 ⋅ 7,0 = 35 л/с.

Следовательно, на 28-й минуте выполнено основное условие локали-

зации пожара:

∑ Q

τ = 28 мин

> Q

тр

τ = 28 мин

, (35 л/с > 30 л/с).

С этого момента времени движение фронта пожара на обоих направ-

лениях остановлено (V

= 0), пожар находится под контролем пожарных

подразделений и начинается новая стадия – его ликвидация.

4. Поскольку для определения фактического удельного расхода воды

необходимо знать максимальный размер площади пожара, которая достиг-

нет максимального значения в момент локализации, определим площадь

пожара на момент локализации (τ = 28 мин). Как было установлено выше,

площадь пожара имеет форму прямоугольника, распространение пожара –

двухстороннее. Следовательно, площадь локализованного пожара может

быть рассчитана по формуле

τ = 28 мин

= n L a = 2 (5 V

+ V

+ 0,5 V

) а =

= 2 (5 ⋅ 1,0 + 1,0 ⋅ 4 + 0,5 ⋅ 1,0 ⋅ 14) 15 = 480 м

где n – количество направлений распространения пожара (в данной задаче

после 13-й минуты пожар имеет двухстороннее распространение), n = 2;

– разность между моментом локализации и временем. Нетрудно заме-

тить, что в момент локализации фронт пожара будет остановлен на рас-

стоянии 16 м от места его возникновения (рис. 9.7, б).

5. Определим фактический удельный расход воды q

уд

, л/м

, на туше-

ние пожара по формуле

уд

∑

где ∑V – суммарное количество воды, поданное за все время тушения по-

жара, л; S

– площадь локализованного пожара, м