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

Подождите немного. Документ загружается.

260

Задача 4

Пожар произошел в центре помещения размерами 20×60 м (см. схему).

Скорость распространения пожара – 1,5 м/мин. Пожарная нагрузка однородная

и размещена равномерно по площади помещения. Прибытие подразделений и

подача стволов на тушение осуществлялись в следующей последовательности:

11-я минута – один ствол РС-70 (d

= 19 мм) с восточной стороны;

17-я минута – ствол РС-70 (d

= 19 мм) с восточной стороны и один

ствол РС-50 – с западной;

19-я минута – два ствола РС-50 (по одному стволу с восточной и за-

падной стороны соответственно);

25-я минута – один ствол РС-70 (d

= 25 мм) с западной стороны;

27-я минута – два ствола РС-50 (по одному стволу с восточной и за-

падной стороны соответственно).

Требуется:

− определить момент локализации и площадь локализованного пожара;

− построить совмещенный график фактических и требуемых расхо-

дов воды, если нормативная интенсивность подачи воды на ликвидацию

горения – 0,15 л/(с·м

Решение

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

бодного развития пожара (τ

св

= 11 мин):

τ = 11 мин

= 5 V

+ V

= 5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 = 9,0 м,

где V

– линейная скорость распространения фронта пламени (пожара), рав-

ная 1,5 м/мин, согласно условию задачи; τ

= τ

св

– 10 = 11 – 10 = 1,0 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 из первоначального очага, который, согласно условию

задачи, расположен в центре помещения (и условно принят точечным).

Фронт пожара будет перемещаться из очага пожара во всех направлениях с

одинаковой скоростью до момента достижения продольных стен помеще-

ния (L = 10 м, рис. 9.8).

60 м

20 м

261

Рис. 9.8. Обстановка на пожаре в различные моменты времени

20 м

60 м

ΣS

13,5 м

15 м

19,5 м

15 м

262

На расчетной 11-й минуте фронт пожара распространяется из перво-

начального места возникновения на расстояние 9,0 м (L

τ = 11 мин

= 9,0 м) во

всех направлениях и нигде не достигает стен помещения (рис. 9.8, а).

Следовательно, пожар на 11-й минуте будет иметь круговую форму с

радиусом R = 9 м. Площадь пожара на 11-й минуте может быть определена

по формуле

τ = 11 мин

= πR

= 3,14 ⋅ 9,0

≈ 255 м

Также площадь пожара на 11-й минуте может быть рассчитана по

известной в тактике формуле

= π (5V

+ V

)

= 3,14 (5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0)

≈ 255 м

2. Определяем возможность локализации пожара первым подразде-

лением, подавшим на 11-й минуте один ствол РС-50 (с диаметром насадка

19 мм, q

ств

= 7,0 л/с) с восточной стороны помещения.

Известно, что основным условием локализации пожара является ра-

венство фактического расхода воды (для ликвидации горения) требуемому

расходу воды (расчетному) или превышение фактического расхода воды

над требуемым Q

(τ) ≥ Q

тр

(τ) в определенный момент времени развития

пожара.

Определим Q

и Q

тр

на 11-й минуте пожара. Фактический расход во-

ды, поданной на тушение на 11-й минуте, может быть определен из усло-

вия задачи:

τ = 11 мин

= N

ств

= 1 ⋅ 7,0 = 7,0 л/с,

где N

ств

– количество поданных стволов, шт; q

ств

– расход воды из ствола,

л/с, для ствола РС-70 с диаметром насадка 19 мм принят равным 7,0 л/с.

Требуемый расход воды на тушение на 11-й минуте определим по формуле

тр

τ = 11 мин

= S

(τ) I

тр

= 204 ⋅ 0,15 = 30,6 л/с,

где S

(τ) – площадь тушения на определенный момент времени, м

; I

тр

– тре-

буемая интенсивность подачи воды, задана в условии задачи – 0,15 л/(с⋅м

Так как на 11-й минуте пожар имеет круговую форму, локализацию

осуществляют по его периметру, при этом площадь тушения имеет вид

кольца и может быть рассчитана по формуле

τ = 11 мин

= π h

(2 R

– h

) = 3,14 ⋅ 5 (2 ⋅ 9 – 5) ≈ 204 м

где h

– глубина тушения, принимается равной 5 м; R

– радиус пожара, м.

Так как на 11-й минуте развития пожара фактический расход воды

меньше требуемого (Q

τ = 11 мин

< Q

тр

τ = 11 мин

), можно сделать вывод, что

первое подразделение локализовать пожар не сможет. Следовательно, по-

сле введения первого ствола (τ = 11 мин) пожар будет распространяться во

263

все стороны. Но в соответствии с принятым в пожарно-тактических расче-

тах допущением после введения первого ствола при Q

(τ) < Q

тр

(τ) линей-

ная скорость распространения пожара будет составлять 50 % от таблично-

го значения V

= 0,5 V

табл

вплоть до момента, при котором V

= 0.

3. Определим параметры пожара на момент введения стволов вто-

рым подразделением, т. е. на 17-й минуте. Определим путь, пройденный

фронтом пожара на 17-й минуте:

τ = 17 мин

= 5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

) =

= 5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 + 0,5 ⋅ 1,5 (17 – 11) = 13,5 м.

Так как на 17-й минуте расчетный путь, пройденный фронтом пожа-

ра (13,5 м), больше, чем расстояние от очага пожара до продольных стен

помещения (рис. 9.8, б), площадь пожара будет иметь форму прямоуголь-

ника с двухсторонним направлением распространения пожара. Площадь

пожара на 17-й минуте может быть определена по формуле

τ = 17 мин

= n L a = 2 ⋅ 13,5 ⋅ 20 = 540 м

где a – ширина помещения, м; n – количество направлений распростране-

ния пожара при двухстороннем распространении, n = 2, или по известной в

тактике формуле

τ = 17 мин

= n [5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

)] a =

= 2 [5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 + 0,5 ⋅ 1,5 (17 – 11)] 20 = 540 м

4. Определяем возможность локализации пожара пожарными под-

разделениями на 17-й минуте пожара. В связи с тем, что пожар имеет пря-

моугольную форму и двухстороннее распространение, локализацию пожа-

ра осуществляют по фронту распространения пожара – через входы с вос-

точной и западной стороны помещения. При этом площадь тушения имеет

форму прямоугольника и ее суммарное значение может быть рассчитано

по формуле

∑ S

τ = 17 мин

= n a h

= 2 ⋅ 20 ⋅ 5 = 200 м

где n – количество направлений распространения пожара.

Отметим, что значения площадей тушения на восточном и западном

направлениях равны и соответственно составляют по 100 м

В практике пожаротушения во всех случаях определяется решающее

направление оперативно-тактических действий и на этом направлении в

целях ограничения распространения пожара сосредоточивается в первую

очередь наибольшее количество сил и средств. Поэтому ограничение рас-

пространения пожара может происходить на различных направлениях в

различные моменты времени.

264

Схема развития пожара показывает, что суммарное значение площа-

ди тушения ∑S

будет иметь постоянное значение вплоть до момента его

локализации, а следовательно, будет постоянным и значение требуемого

расхода воды (∑Q

тр

= 30 л/с).

Определим ∑ Q

тр

и ∑ Q

на 17-й минуте:

∑ Q

тр

τ = 17 мин

= ∑ S

тр

= 200 ⋅ 0,15 = 30 л/с;

∑ Q

τ = 17 мин

= Q

τ = 11 мин

+ Q

τ = 17 мин

= N

ств

τ = 11 мин

ств

+ N

ств

τ = 17 мин

ств

= 1 ⋅ 7,0 + 1 ⋅ 7,0 + 1 ⋅ 3,5 = 17,5 л/с.

Так как на 17-й минуте фактический расход воды (Q

= 17,5 л/с)

меньше требуемого (Q

тр

= 30 л/с), можно сделать вывод, что пожарные

подразделения локализовать пожар не смогут.

Поскольку на 17-й минуте на восточном и западном направлениях,

согласно условию задачи, пожарными подразделениями обеспечивались

различные расходы воды – на восточном (2 ствола РС–70) Q

вост

= 14 л/с, а

на западном (1 ствол РС-50) Q

зап

= 3,5 л/с, – необходимо проверить, не

произошло ли ограничение распространения пожара на одном из этих на-

правлений. Для этого необходимо определить требуемый расход воды для

ограничения распространения пожара на одном из этих направлений и

сравнить его с фактическим. Требуемый расход может быть рассчитан для

нашего случая по формуле

тр

вост

= Q

тр

зап

= a h

тр

= 20 ⋅ 5 ⋅ 0,15 = 15 л/с.

На 17-й минуте ни на одном из направлений распространения пожа-

ра не соблюдается условие локализации, следовательно, после 17-й мину-

ты пожар будет иметь по-прежнему двухстороннее распространение.

5. На основании предыдущих пояснений о равенстве требуемых рас-

ходов на восточном и западном направлениях распространения пожара

тр

вост

= Q

тр

зап

= const = 15 л/с) можно пропустить все промежуточные рас-

четы и, обратившись к условию задачи, определить момент ограничения

распространения пожара на одном из направлений и момент локализации

пожара, т. е. изменение фактических расходов по времени и направлениям

распространения пожара, и сравнить их с требуемым расходом.

Отметим, что на 19-й минуте произойдет ограничение распространения

пожара только в восточном направлении, так как в этот момент времени на

восточном направлении будет подано 2 ствола РС-70 и 1 ствол РС-50 с сум-

марным расходом воды Q

τ = 19 мин

= 2 ⋅ 7 + 1 ⋅ 3,5 = 17,5 л/с, что больше тре-

буемого – Q

тр

τ = 19 мин

= 15 л/с (рис. 9.8, в). А на западном направлении в этот

момент времени будет подано 2 ствола РС-50 с суммарным расходом воды

τ = 18 мин

= 2 ⋅ 3,5 = 7 л/с, что меньше требуемого. Следовательно,

265

начиная с 19-й минуты пожар будет распространяться только в западном

направлении, т. е. иметь одностороннее прямоугольное распространение.

Площадь пожара на 19-й минуте может быть вычислена по формуле

τ = 19 мин

= n [5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

)] а =

= 2 [5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 + 0,5 ⋅ 1,5 (17 – 11)] 20 = 600 м

Локализация пожара наступит в момент времени, когда фактический

расход воды на западном направлении будет больше или равен требуемому.

Согласно условию задачи, это произойдет на 25-й минуте, так как в это время

пожарные подразделения обеспечивают на этом направлении подачу воды с

суммарным расходом Q

= 17 л/с, что больше требуемого – Q

тр

= 15 л/с.

6. Площадь локализованного пожара может быть определена по

формуле

τ = 25 мин

= S

τ = 19 мин

+ ∆S

где ∆S

– прирост площади в промежутке времени между 19-й и 25-й ми-

нутами.

Тогда

τ = 25 мин

= 600 + n 0,5 V

(τ – 19) a = 600 + 1,0 ⋅ 0,5 ⋅ 1,5 (25 – 19) 20 = 690 м

где n – количество направлений распространения пожара после 19-й мину-

ты, принимается равным 1.

Следует отметить, что пожар будет локализован на различных рас-

стояниях L от первоначального места возникновения с восточной и запад-

ной стороны здания (рис. 9.8, г):

вост

= 5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

) = 5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 + 0,5 ⋅ 1,5 (19 – 11) = 15 м;

зап

= 5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

) = 5 ⋅ 1,5 + 1,5 ⋅ 1,0 + 0,5 ⋅ 1,5 (25 – 11) = 19,5 м.

Для удобства построения совмещенного графика расчетные данные

сведем в табл. 9.3.

Таблица 9.3

Параметры построения совмещенного графика

№

п/п

Время,

мин

Пло-

щадь

пожара,

Площадь тушения

суммарная

и по направлениям,

Фактический расход

воды, суммарный

и по направлениям,

л/с

Требуемый расход

воды, суммарный

и по направлениям,

л/с

Сум-

мар-

ная

Вост. Зап.

Сум-

мар-

ный

Вост. Зап.

Сум-

мар-

ный

Вост. Зап.

258

204

–

7,0

–

30,6

–

540

200

100

17,5

14,0

3,5

600

200

100

24,5

17,5

7,0

266

Окончание табл. 9.3

№

п/п

Время,

мин

Пло-

щадь

пожара,

Площадь тушения

суммарная

и по направлениям,

Фактический расход

воды, суммарный

и по направлениям,

л/с

Требуемый расход

воды, суммарный

и по направлениям,

л/с

Сум-

мар-

ная

Вост. Зап.

Сум-

мар-

ный

Вост. Зап.

Сум-

мар-

ный

Вост. Зап.

690

200

100

34,5

17,5

17,0

690

200

100

41,5

21,0

20,5

По данным табл. 9.3 строим график изменения площади пожара,

площади тушения (суммарной и по направлениям), фактических и требуе-

мых расходов воды по направлениям и суммарного (рис. 9.9).

Рис. 9.9. Совмещенный график

Из графика видно, что на 19-й минуте происходит ограничение рас-

пространения пожара на восточном направлении, а на 25-й минуте – лока-

лизация пожара.

700

600

500

400

300

200

100

огр

лок

зап

вост

= S

зап

ΣS

(ΣQ

тр

)

ΣQ

τ, мин

, м

Q, л/с

267

Задача 5

Пожар произошел в помещении размерами 24×72 м. В стенах длиной

24 м имеются дверные проемы. Первоначальный очаг пожара расположен

около центра наибольшей стены помещения (см. схему). Пожарная нагруз-

ка – однородная и размещена равномерно по площади пола помещения.

Скорость распространения пожара 1,2 м/мин.

Прибывающими на пожар подразделениями подача стволов на лик-

видацию горения осуществлялась с восточной стороны помещения в сле-

дующей последовательности:

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

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

35-я минута – 1 ствол РС-70 (диаметр насадка – 25 мм) и 1 ствол РС-50;

40-я минута – 1 ствол РС-70 (диаметр насадка – 19 мм).

Определить момент локализации и площадь локализованного по-

жара, построить совмещенный график требуемых и фактических расходов

воды, если нормативная интенсивность подачи воды – 0,2 л/(с⋅м

), время

ликвидации, если требуемый удельный расход – 200 л/м

Решение

1. Определим путь L, пройденный фронтом пламени пожара за время

свободного развития (τ

св

= 15 мин):

L = 5 V

+ V

= 5 ⋅ 1,2 + 1,2 ⋅ 5 = 12 м,

где V

– линейная скорость распространения фронта пламени пожара, рав-

ная 1,2 м/мин, согласно условию задачи; τ

= τ

св

– 10 = 15 – 10 = 5 мин.

Поскольку первоначальный источник очага пожара, согласно усло-

вию задачи, расположен около центра наибольшей стены помещения (ус-

ловно принят точечным), а пожарная нагрузка однородная и равномерно

размещена на площади пола помещения, фронт пожара с момента его воз-

никновения будет перемещаться из очага пожара с одинаковой скоростью

в пределах полукруга (рис. 9.10).

72 м

24 м

268

Рис. 9.10

Так как к 15-й минуте пожара фронт пламени проходит путь, равный

12 м, что меньше ширины помещения (24 м), следовательно, площадь по-

жара будет иметь форму полукруга (рис. 9.10, а).

Площадь пожара на 15-й минуте может быть определена по формуле

τ = 15 мин

= π/2 (5 V

+ V

)

= 3,14/2 (5 ⋅ 1,2 + 1,2 ⋅ 5)

= 226 м

2. Определим возможность локализации пожара первым подразделе-

нием, подавшим на 15-й минуте два ствола РС-70 с диаметром насадка

25 мм (соответственно по одному стволу с западной и восточной стороны

помещения, q

ств

≈ 10 л/с).

= 149 м

= 243 м

= 240 м

= 5 м

72 м

24 м

18 м

5 м

27 м

12 м

269

Известно, что основным условием локализации пожара является ра-

венство фактического расхода воды (для ликвидации горения) требуемому

(расчетному) или превышение фактического расхода воды над требуемым:

(τ) ≥ Q

тр

(τ) в определенный момент времени развития пожара.

Фактический расход воды на 15-й минуте пожара известен из усло-

вия задачи, он равен 20 л/с:

τ = 15 мин

= N

ств

= 2 ⋅ 10 = 20 л/с,

где N

ств

, q

ств

– соответственно количество поданных стволов и расход воды

из ствола.

Так как на 15-й минуте радиус пожара больше расчетного параметра

глубины тушения, локализацию осуществляют по фронту распространения

пожара, т. е. огнетушащее вещество подают не на площадь пожара, а на ее

часть – площадь тушения S

Требуемый расход воды для локализации пожара определим по формуле

тр

τ = 15 мин

= S

тр

где S

– площадь тушения, м

; I

тр

– требуемая интенсивность подачи воды, за-

дана по условию задачи – 0,2 л/с⋅м

Площадь тушения на 15-й минуте имеет форму полукольца и может

быть рассчитана по формуле

τ = 15 мин

= π/2 h

(2 R

– h

) = 3,14/2 ⋅ 5 (2 ⋅ 12,0 – 5,0) ≈ 149 м

где h

– глубина тушения, принимается равной 5 м; R

– радиус пожара на

данный момент времени, м.

Тогда

тр

τ = 15 мин

= S

τ = 15 мин

тр

= 149 ⋅ 0,2 ≈ 29,8 л/с.

В связи с тем, что на 15-й минуте пожара фактический расход воды

меньше требуемого Q

τ = 15 мин

< Q

тр

τ = 15 мин

(20 л/с < 29,8 л/с), можно сделать

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

тельно, после введения стволов первым подразделением на тушение пожара

он будет продолжать распространяться в прежнем направлении. В соответ-

ствии с принятым в пожарно-тактических расчетах допущением после вве-

дения первого ствола при Q

(τ) < Q

тр

(τ) значение линейной скорости рас-

пространения пожара уменьшается и составляет 50 % от табличного значе-

ния (V

= 0,5 V

табл

) вплоть до момента локализации, при котором V

= 0.

3. Определим параметры пожара на момент введения стволов вто-

рым подразделением, т. е. на 25-й минуте. Определим путь, пройденный

фронтом пожара на 25-й минуте:

τ = 25 мин

= 5 V

+ V

+ 0,5 V

(τ – τ

св

) = 5 ⋅ 1,2 + 1,2 ⋅ 5 + 0,5 ⋅ 1,2 (25 – 15) = 18 м.

Так как на 25-й минуте расчетный путь, пройденный фронтом пожара

(18 м) из первоначального очага, меньше ширины помещения (рис. 9.10, б),