Средние параметры скоростей развития пожара.

Определяются следующими основными величинами:

1.) линейная скорость распространения горения по пожарной нагрузке (V_л), м/мин;

2.) скорость роста (увеличения) площади пожара (V_S), м²/мин;

3.) скорость роста периметра пожара (V_Р), м/мин;

4.) скорость роста фронта пожара (V_ф), м/мин.

Все эти величины определяют обстановку развития пожара и являются основой для расчета сил и средств для тушения и тактических решений по их расстановке.

Линейная скорость является основной физической величиной, определяющей поступательное перемещение горения по поверхности горящего вещества.

Линейная скорость распространения горения - это длина пути поступательного движения горения по поверхности горящего вещества в единицу времени.

V_л = L / τ, (м/мин) (6)

где: L – путь, пройденный фронтом пожара, м;

τ – расчетное время распространения горения, мин.

Обычно линейная скорость неравномерна как по времени, так и по направлению. В одном и том же направлении она также неравномерна. По времени она увеличивается с ростом температуры пожара. На одном и том же пожаре линейная скорость различна и по отдельным направлениям. На одних направлениях она может быть максимальной, на других - равной 0. Это зависит от направления газового обмена и его скорости, расположения и горючих свойств веществ. Скорость распространения горения по вертикали всегда больше, снизу вверх, чем сверху вниз. При прочих равных условиях скорость распространения горения по горизонтали меньше, чем снизу вверх, и больше, чем сверху вниз.

В практике для оценки обстановки пожара и для расчета сил и средств пользуются средними линейными значениями скорости распространения горения, определенными на основе изучения пожаров и проведения лабораторных испытаний.

Линейная скорость зависит от свойств и агрегатного состояния горючих материалов, особенностей выделения и передачи тепла и газового обмена.

Наибольшую линейную скорость имеют горючие газы (от 25 м/мин у окиси углерода до 160 м/мин у водорода).

При горении ЛВЖ и ГЖ скорость распространения горения по их поверхности зависит от температуры нагрева жидкости и температуры вспышки (например, этиловый спирт 22,8 м/мин при температуре 20⁰С, толуол 50,4 м/мин).

Наименьшей линейной скоростью распространения горения обладают твердые горючие вещества, для подготовки которых требуется больше тепла, чем для жидкостей и газов (древесина в зависимости от влажности 1-4 м/мин, торфяные плиты в штабелях 0,7 - 1 м/мин, текстильные изделия на складах 0,3-0,4 м/мин). При отдельных видах наружных пожаров линейная скорость может достигать 400 м/мин и более (степные пожары, пожары зерновых культур и т.д. при сухой погоде и сильном ветре).

При пожарах в зданиях линейная скорость распространения пожара в одном направлении зависит от скорости газового обмена и способности горючих веществ к возгоранию.

Линейная скорость распространения горения в зданиях в целом, если в нем несколько помещений, меньше, чем в отдельных помещениях. В данном случае на скорость распространения горения оказывают влияние различные преграды (стены, перегородки, перекрытия и т.д.).

Для проведения расчетов условно принимается, что величина линейной скорости распространения горения по всем направлениям одинакова (табл.1.4., с.22-23, Справочник РТП, 1987г.).

При расчетах линейную скорость принимают:

- в первые 10 минут развития пожара с момента его возникновения:

V_л^расч = 0,5V_л^табл

- в интервале времени между первыми 10 мин развития пожара и до введения первого ствола на тушение:

V_л^расч = V_л^табл

- после введения первого ствола на тушение:

V_л^расч = 0,5V_л^табл

Скорость роста (увеличения) площади пожара – это увеличение площади пожара в единицу времени.

V_S = ΔS_п / Δτ, м²/мин (7)

Она зависит от линейной скорости распространения горения, формы его площади и времени развития. Чем больше линейная скорость распространения горения, тем больше увеличивается площадь горения.

Скорость роста периметра пожара – это увеличение периметра пожара в единицу времени.

V_р = ΔР_п / Δτ, м/мин (8)

Скорость роста фронта пожара - это увеличение фронта пожара в единицу времени.

V_ф = ΔФ_п / Δτ, м/мин. (9)

Определение параметров пожара.

Таким образом, если можно определить форму пожара на определенный момент времени в зависимости от геометрических размеров помещения, то параметры пожара определяются следующим образом:

при круговом развитии пожара:

- при τ ≤ 10 мин:

S_п = π (0,5V_л τ₁)², м² (10)

Р_п = 2π (0,5V_л τ₁), м (11)

Ф_п = 2π (0,5V_л τ₁), м (12)

- при τ > 10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы:

S_п = π (5V_л + V_л τ₂)², м² (13)

Р_п = 2π (5V_л + V_л τ₂), м (14)

Ф_п = 2π (5V_л + V_л τ₂), м (15)

где: τ₂ = τ_р - 10, мин;

τ_р - время, на которое производится расчет, мин.

- при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:

S_п = π (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃)², м² (16)

Р_п = 2π (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃), м (17)

Ф_п = 2π (5V_л + V_л τ₂+ 0,5V_л τ₃), м (18)

где τ₃ = τ_р – τ_св, мин;

τ_св - время свободного развития пожара, мин.

при угловом развитии пожара (угол 180⁰):

- при τ ≤ 10 мин:

S_п = 0,5π (0,5V_л τ₁)², м² (19)

Р_п = 3,14 (0,5V_л τ₁), м (20)

Ф_п = π (0,5V_л τ₁), м (21)

- при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы:

S_п = 0,5π (5V_л + V_л τ₂)², м² (22)

Р_п = 3,14 (5V_л + V_л τ₂), м (23)

Ф_п = π (5V_л + V_л τ₂), м (24)

- при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:

S_п = 0,5π (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃)², м² (25)

Р_п = 3,14 (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃), м (26)

Ф_п = π (5V_л + V_л τ₂+ 0,5V_л τ₃), м (27)

при угловом развитии пожара (угол 90⁰):

- при τ ≤ 10 мин:

S_п = 0,25π (0,5V_л τ₁)², м² (28)

Р_п = 1,57 (0,5V_л τ₁), м (29)

Ф_п = 1,57 (0,5V_л τ₁), м (30)

- при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы:

S_п = 0,25π (5V_л + V_л τ₂)², м² (31)

Р_п = 1,57 (5V_л + V_л τ₂), м (32)

Ф_п = 1,57 (5V_л + V_л τ₂), м (33)

- при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:

S_п = 0,25π (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃)², м² (34)

Р_п = 1,57 (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃), м (35)

Ф_п = 1,57 (5V_л + V_л τ₂+ 0,5V_л τ₃), м (36)

при прямоугольном развитии пожара:

- при τ ≤ 10 мин

S_п = n · a (0,5V_л τ₁), м² (37)

Р_п = 2 [a + n (0,5V_л τ₁)], м (38)

Ф_п= n · a, м (39)

- при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы

S_п = n · a (5V_л + V_л τ₂), м² (40)

Р_п = 2 [a + n (5V_л + V_л τ₂)], м (41)

Ф_п = n · a, м (42)

- при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:

S_п = n · a (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_лτ₃), м² (43)

Р_п = 2 [a + n (5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_лτ₃)], м (44)

Ф_п = n · a, м (45)

где: n - количество направлений развития пожара n= 1: 4;

a - ширина помещения, м.

Если форму пожара на расчетный момент времени определить невозможно, то параметры пожара определяются в следующей последовательности:

- определяется путь, пройденный фронтом пожара за расчетное время;

- определяется расчетная схема пожара;

- в соответствии с геометрическими формулами определяются параметры пожара.

Определение пути, пройденного фронтом пожара (L):

L = V_л τ, м (46)

· при τ ≤ 10 мин:

L = 0,5V_л τ₁, м (47)

· при τ > 10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы:

L = 5V_л + V_л τ₂, м (48)

· при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:

L = 5V_л + V_л τ₂ + 0,5V_л τ₃ м (49)

Определение расчетной схемы пожара:

На плане объекта, выполненном в масштабе, откладывается величина пути, пройденного фронтом пожара от места возникновения во всех направлениях. С учетом преград и проемов в них, определяется форма площади пожара. По форме площади пожара определяют расчетную схему.

При определении площади пожара в здании, состоящем из нескольких сообщающихся помещений, расчет площади пожара производится отдельно для каждого помещения, и в нужный момент времени площади пожара суммируются, а полученный результат фиксируется как площадь пожара на данный момент времени.

При распространении горения из одного помещения в другое, например, через дверной проем, скорость распространения горения в другом помещении принимают равной V_л^таб (если общее время распространения горения с начала возникновения превышает 10 мин). При этом начальная форма площади пожара в помещении, где начинается распространение горения, обычно представляет полукруг с диаметром, равным ширине двери.

11.Параметры тушения пожара.Их определение в зависимости от формы пожара и направления подачи огнетуш-го вещ-ва.

ПАРАМЕТРЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА.

Площадь тушения пожара.

Площадь тушения пожара (S_т) – это часть площади пожара, которая может быть эффективно потушена в зависимости от вида применяемых стволов.

Площадь тушения водой зависит от глубины обработки горящего участка (h_т). Практикой установлено, что по условиям тушения пожаров эффективно используется примерно третья часть длины струи, поэтому в расчетах глубину обработки горящей площади принимают для ручных стволов - 5 м, а для лафетных - 10 м.

Площадь тушения пожара в зависимости от его формы и направлений ввода стволов (по фронту или периметру пожара) определяется по следующим формулам:

Для круговой или угловой формы пожара:

S_т = k · π(R² – r²) = k · π · h_т(2R – h_т), м² (12)

где: k – коэффициент, учитывающий форму развития пожара:

k = 1 – для кругового развития пожара;

k = 0,5 – для полукругового развития пожара;

k = 0,25 – для кругового развития пожара, м;

R – радиус площади пожара, м;

r = R – h_т – радиус площади пожара, на которую не подается вода, м.

В случае подачи стволов по периметру пожара:

S_т =3,57 · h_т(R – h_т), м² – если угол 90⁰ при R > 3h_т;

S_т = 3,57 · h_т(1,4R – h_т), м² – если угол 180⁰ при R > 3h_т;

S_т = 3,57 · h_т(1,8R – h_т), м² – если угол 270⁰ при R > 3h_т.

2.1.2. Для прямоугольной формы пожара:

S_т = n·a·h_т+n₂ (13)

где: n – количество сторон с которых подаётся огнетушащее вещество,

а – ширина помещения, м

h_т – глубина тушения ствола, м

В жилых, административных зданиях с помещениями небольших размеров расчет сил и средств целесообразно проводить по площади пожара, т.к. средства тушения можно вводить по нескольким направлениям: изнутри со стороны лестничных клеток и снаружи - через оконные проемы. Однако и в этих случаях не исключается поэтапное тушение, особенно при пожарах в зданиях с коридорной планировкой.

Периметр тушения пожара.

Периметр тушения (P_т) - это длина внешней границы площади пожара, по которой осуществляется подача воды и обеспечивается непосредственная обработка поверхности горения за вычетом отрезков со стороны соседних участков, по длине равных глубине тушения стволом.

В круговой форме пожара периметр тушения сокращается за счет изменения длины окружности от внешней границы в глубину.

При необходимости периметр тушения можно определять по уравнениям, изложенным выше для S_т, исключив из формул значения h_т, стоящее за скобой.

12. Расход огнетушащего вещества (виды, определение).

Огнетушащее вещество (ОТВ) – это вещество, обладающее физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения.

Основными характеристиками ОТВ являются:

1) огнетушащая эффективность;

2) интенсивность подачи;

3) удельный расход.

Огнетушащая эффективность – это минимальное количество ОТВ, израсходованное на тушение модельного очага пожара данного класса. Для объемного способа тушения огнетушащая эффективность различных ОТВ зависит от многих факторов: природы горючего вещества, условий горения, свойств ОТВ, способов его применения и т.д.

Интенсивность подачи огнетушащего вещества (I) – это расход ОТВ во времени на единицу защищаемой поверхности или объема. Размерность при поверхностном способе тушения - [I_s, кг/(м² · с) или л/(м²·с)], для объемного способа – [I _v кг/(м³ · с) или л/(м³ · с)], для линейного способа [I _л л/(м с)]. Ранее интенсивность подачи ОТВ определялась расчетным путем на основе анализа наиболее успешно потушенных пожаров:

I = Q_отв. / (П · τ_т · 60), (1)

где:Q_отв– общее количество ОТВ, израсходованного на тушение пожара или проведение опыта, л, кг, м³;

τ_т – время, затраченное на тушение или проведение опыта, мин.;

П – величина расчетного параметра пожара (площадь - м², объем - м³, периметр или фронт – м.).

В настоящее время оптимальные параметры подачи ОТВ определяются следующим образом. На основе результатов лабораторных и полигонных экспериментов строят график зависимости времени тушения от интенсивности подачи. График этой зависимости представлен на рис.1.

Далее по известной интенсивности и соответствующему ей времени тушения определяется удельный расход ОТВ.

Удельный расход ОТВ (q_уд) – это количество огнетушащего вещества (кг, л), которое требуется на единицу расчетного параметра пожара (м³, м², м) для его успешного тушения:

q_уд = Q _отв. / П_п (2)

где: Q_отв – общее количество ОТВ на тушение, л, кг, м³;

q_{уд –} удельный расход л/м²; л/м³; кг/м³;

П_п – величина расчетного параметра пожара (м, м², м³)

Рис.14. Зависимость времени тушения от интенсивности подачи ОТВ.

Рис.15. Зависимость удельного расхода от интенсивности подачи ОТВ.

Удельный расход ОТВ непосредственно определяет затраты на тушение пожара, поэтому должен быть минимальным.

Удельный расход ОТВ является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико - химических свойств пожарной нагрузки (n) и огнетушащих средств (w), коэффициента поверхности пожарной нагрузки (К_п), удельных потерь ОТВ (q_пот). которые влияют на процесс подачи его в зону горения и нахождения в ней, т. е.

q_уд=f(n, w, К_п, q_пот ), (3)

при этом

q_пот = f(k_пот , К_р, t) (4)

где: k_пот – коэффициент потерь ОТВ при подаче в зону горения;

К_р - коэффициент потерь (разрушения) ОТВ в зоне горения;

t – время тушения.

Фактический удельный расход ОТВ 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:

q_ф=Q_Ф*t_т, (5)

q_н =Q_тр t_р, (6)

где: Q_Ф, Q_тр – фактическое и требуемое количество ОТВ, подаваемого в единицу времени (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин;

t_т – время подачи ОТВ в зону горения (время тушения пожара) в мин;

t_р – расчетное время тушения в мин.

Минимальный удельный расход и соответствующая ему оптимальная интенсивность определяются аналитическим путем по формулам или графически по рис.2. Тушение пожара при этих параметрах подачи ОТВ будет наиболее экономичным.

Однако надо отметить, что до настоящего времени ряд действующих нормативных документов не учитывает это важное обстоятельство. В них нормативная интенсивность определена по формуле:

I = 2,3 I_кр.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: