Исходными данными для расчета сил и средств являются:
характеристика объекта, время возможного распространения пожара; линейная скорость распространения горения; силы и средства, предусмотренные расписанием выезда и время их сосредоточения, интенсивность подачи огнетушащего вещества.
С учетом эффекта тушения пожара выделяют следующие стадии его развития:
I стадия (начальная) свободного развития пожара (τ< 10 мин)
(26)II стадия свободного развития пожара (τ > 10 мин), принимается равной максимальному значению
(27)III стадия, характеризуется началом введения первых стволов до момента локализации пожара, на этой стадии
(28)IV стадия, характеризуется ликвидацией пожара.
При круговом развитии пожара и τ = 10 мин. (I стадия), его площадь вычисляется по формуле:
(29)При круговом развитии и τ2 > 10 мин. (II стадия), до момента введения первых стволов, его площадь вычисляется по формуле:
(30)При распространении пожара в виде полукруга или сектора, расчетные формулы площади пожара будут иметь вид:
, при τ ≤ 10 мин. (31) , при τ ≤ 10 мин. (32) , при τ ≤ 10 мин. (33) , при τ ≤ 10 мин. (34)При прямоугольном распространении горения расчетные формулы площади пожара будут иметь следующий вид:
, при τ ≤ 10 мин. (35) при τ ≥ 10 мин. (36)где
n – число направлений распространения горения,
а – ширина площади пожара, м.
Глубина фронта пожара рассчитывается по формулам:
, при τ ≤ 10 мин. (37) , при τ ≥ 10 мин. (38)На III стадии пожара, с момента введения первых стволов и до момента локализации пожара, расчет площади пожара производится по следующим формулам:
при круговой форме развития пожара:
(39)при полукруговой форме развития пожара:
(40)при угловой форме развития пожара:
(41)при прямоугольной форме развития пожара:
(42)где
– текущий момент времени, - время введения первых стволов на тушении пожара.Проведение расчета сил и средств для тушения пожара.
При расчете сил и средств важно каждый последующий элемент определения согласовать с предыдущим, учесть специфику пожарной нагрузки, вид пожара и сложившуюся обстановку.
Силы и средства, необходимые для тушения пожаров, рассчитывают аналитическим методом (по формулам) с использованием справочных таблиц, графиков и специальных линеек (пожарно-технических экспонометров). Наиболее точным является аналитический расчет.
Аналитический расчет сил и средств проводят в приведённом ниже порядке.
1. Определяют форму площади пожара к моменту его локализации, по которой принимают необходимую расчетную схему: круг, сектор круга или прямоугольник
2. Определяют принцип расстановки сил и средств для тушения пожара. Следует помнить, что этот элемент расчета имеет особое значение в последующих вычислениях
3. Определяют необходимый параметр тушения пожара (площадь пожара или тушения) по формулам и таблице 7
при круговой форме:
St= π hт(2 R-hт) (43)
при угловой форме:
St= 0,25 π hт(2 R-hт) (44)
при развитии пожара в форме полукруга:
St= 0,5 π hт(2 R-hт) (45)
St= 0,75 π hт(2 R-hт) (46)
при прямоугольной форме и подаче стволов по всему периметру пожара:
St= 2 hт(а+b-2hт) (47)
где:
а – ширина фронта пожара, м,
b – длина фронта пожара, м,
hт – глубина тушения стволов, соответственно принимается равной для ручных стволов – 5 м, для лафетных –10м.
при прямоугольной форме пожара и подаче стволов по фронту распространяющегося пожара:
Sт = n a hт (48)
где: а – ширина помещения, м, n – количество направлений подачи стволов.
hт – глубина тушения стволов, соответственно принимается равной для ручных стволов – 5 м, для лафетных –10м.
Таблица 7
Формулы для определения площади пожара в зависимости от формы, продолжительности и скорости распространения горения
Время распространения горения, мин | Уравнение площади пожара при распространении горения по форме | ||
Круговой | угловой | прямоугольной | |
τ1≤10 | Sп = π (0,5Vл. τ1)2 | Sп =0,5α(0,5Vл τ1)2 | Sп =nα0,5Vл τ1 |
τ1>10 τ2 =τcв-10 | Sп = π (5Vл.+ Vл τ2)2 | Sп =0,5α(5Vл+ Vлτ2)2 | Sп =nα(5Vл+ Vлτ2) |
τ п = τ –(10+ τ 2) | Sп = π (5Vл+ +Vлτ2+0,5Vл τп)2 | Sп =0,5α(5Vл+Vлτ2+0,5Vл τп)2 | Sп =nα(5Vл+ Vлτ2+0,5Vл τп) |
Примечание:
τ1, τ2 – продолжительность распространения горения от начала его возникновения, мин;
τсв – продолжительность распространения горения от начала его возникновения до подачи первых средств тушения (свободное развитие пожара), мин;
τп – продолжительность локализации пожара по площади τлок, мин;
п – количество направлений распространения пожара при одинаковом значении линейной скорости. При различных значениях линейной скорости распространения горения общая площадь определяется суммой площадей пожара на каждом направлении
α – угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад (1 рад = 57о).
Размеры тушения реальных пожаров с учетом обстановки можно определить по масштабным планам, картам, служебным, оперативным и другим документам, содержащим сведения о размерах зданий, отдельных помещений, сооружений. Геометрические параметры определяют измерением (фактически).
4. Определяют требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара и защиту объектов, которым угрожает опасность, используя формулы: (14), (15), (16), (17).
5. Рассчитывают необходимое количество технических приборов подачи огнетушащих средств (стволов, пеногенераторов, пеноподъемников и др.) на тушение и защиту объектов, которым угрожает опасность, используя формулы:
= / (49) = / (50)где:
, – соответственно количество технических приборов подачи огнетушащего средства (водяных стволов, СВП, ГПС) на тушение пожара и защиту, шт.; , – соответственно требуемый расход огнетушащего средства (воды, раствора, пены и др.) на тушение пожара и для защиты, л/с, кг/с, м3/с; – подача (расход) определяемого огнетушащего средства (воды, раствора, пены, порошка и т. д.) из технического прибора подачи, л/с.В практических расчетах площадь тушения одним пенным генератором или стволом СВП определяют по формулам:
; (51) (52) , – площадь тушения пенным генератором или стволом, м2; , – расход раствора прибором подачи пены