Определение высоты расположения нейтральной зоны.

Для оценки степени задымления в горящем помещении определяем высоту расположения нейтральной зоны из условия, когда газообмен осуществляется через нижние проемы, т.е. когда они являются приточно-вытяжными. Нам необходимо знать плотность воздуха и плотность продуктов горения при данных температурах.

_пг = 0,571 кг/м³

_в = 1,453 кг/м³

Н_н.з. =0,5∙Н_пр +h₁ ,

где : h₁=Н ̸ [(S₁S₂)² ∙(_в_пг)]+1

Н_пр – высота наибольшего проема, м;

_пг , _в – плотность соответственно атмосферного воздуха и газообразных продуктов горения, кг/м³;

h₁- расстояние от оси приточного проема до нейтральной зоны, м.

h₁=3,0 ̸ [(2,62,0)² ∙(1,4530,571)+1]=0,26 м.

Н_н.з. = 0,5∙2,6 +0,26 =1,56 м.

1.Расчет параметров пожара до момента введения сил и средств первым подразделением.

Путь, пройденный огнем, от места возникновения пожара является изменяющейся величиной, зависит от линейной скорости распространения горения и периода распространения горения.

Линейная скорость распространения горения (L) представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с).

Площадь пожара (S_п) - это площадь проекции поверхности горения твердых и жидких веществ и материалов на поверхности земли или пола помещения.

Периметр пожара (Р_п ) – это длина внешней границы площади пожара.

Фронт пожара (Ф_п ) – часть периметра пожара, в направдении которой происходит распространение горения.

Скорость роста площади пожара (V_s), скорость роста периметра пожара (V_р), скорость роста фронта пожара (V_ф).

1. Определяем параметры пожара на момент сообщения в пожарную охрану. τ = 2 мин

L² = 0,5 ∙ V_Л ∙ τ₁ = 0,5∙1,0∙2 = 1 м.

S_п = π ∙ L² =3,14∙ 1,0² = 3,14 м² (круговая форма пожара )

Р_п =2π ∙L = 2∙3,14∙1,0=6,28 м

Ф_п = 2π ∙ L = 2∙3,14∙1,0=6,28 м

V_s = S_п / τ = 3,14 / 2 =1,57 м²/мин

V_р = Р_п / τ = 6,28 / 2 =3,14 м/мин

V_ф = Ф_п / τ = 6,28 / 2 =3,14 м/мин

1.2) Определяем параметры пожара на момент прибытия первого подразделения. τ =7 мин

L⁷ = 0,5 ∙ V_Л ∙ τ₁ + V_Л (τ₂ – 10) = 0,5∙ 1,0∙7 = 3,5 м

S_п = π ∙ L² =3,14∙ 3,5² = 38,4 м² (круговая форма пожара )

Р_п =2π ∙L = 2∙3,14∙3,5=21,98 м

Ф_п = 2π ∙ L = 2∙3,14∙3,5=21,98 м

V_s = S_п / τ = 38,4 / 7= 5,48 м²/мин

V_р = Р_п / τ = 21,98 / 7 =3,14 м/мин

V_ф = Ф_п / τ = 21,98 / 7 =3,14 м/мин

S_т= k· π∙h_т∙(2·R- h_т) = 1· 3,14∙5∙(2·3,5- 5)=31,4 м²

1.3) Определяем параметры пожара на момент введения сил и средств первого подразделения. τ = 14 мин

L¹⁴ = 0,5 ∙ V_Л ∙ τ₁ + V_Л (τ₂ – 10) = 0,5∙ 1,0 ∙10 + 1,0∙ (14-10) = 9 м

S_п = S_пом =а∙b= 30∙72=2160 м²

S_т = n∙a∙ h_т =2∙30 ∙5 =300 м²

2.Расчет сил и средств для тушения пожара.

2.1) Определяем площадь тушения при прямоугольной площади пожара по фронту при b>nh

Площадь тушения (S_т) – часть площади пожара, которую на момент локализации обрабатывают поданными огнетушащими средствами.

S_т = n∙a∙h

S_т = 2∙30∙5=300 м²

2.2) Определяем требуемый расход воды на тушение пожара.

Расход огнетушащего вещества (Q,q) – это количество данного вещества поданного в единицу времени (л/с, л/мин, кг/с, кг/мин, м³/мин.)

Требуемый расход – это весовое или объемное количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения или защиты объекта, которому угрожает опасность.

Интенсивность подачи огнетушащих средств (I) – количество данного огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу расчетного параметра тушения пожара.

Q^т_тр = П_т∙ I_т = 300 ∙ 0,2 = 60 л/с

П_т – величина расчетного параметра тушения пожара (S_т , м²)

I_т – требуемая интенсивность подачи огнетушащего средства (прил.№8)

2.3) Определяем требуемый расход воды на защиту.

Q^защ_тр = 0,25∙ Q^т_тр = 0,2∙60 = 12 л/с

2.4) Определяем общий расход воды на тушение пожара.

Q^общ_тр = Q^т_тр + Q^защ_тр = 60+12 = 72 л/с

2.5) Определяем требуемое количество стволов на тушение пожара.

N^т_ств = Q^т_тр / q_ств =60/7,4 = 8 стволов

q_ств –расход ствола «А» , л/с

2.6) Определяем требуемое количество стволов на защиту объекта.

N^защ_ств = Q^защ_тр / q_ств =12/7,4 = 2 ствола

2.7) Определяем общее количество стволов на тушение пожара и защиту объекта.

N^общ_ств = N^т_ств + N^защ_ств = 8+2 = 10 стволов

Из тактических соображений для дальнейших расчетов принимаем на тушение пожара 3ствола «А» и на защиту 3 ствола «Б».

Тогда N^общ_ств=6 стволов.

2.8) Определяем фактический расход воды на тушение пожара

Q^т_ф = N^т_ств∙ q_ств = 3*7,4 = 22,2 л/с

2.9) Определяем фактический расход воды на защиту объекта

Q^защ_ф = N^защ_ств∙ q_ств = 3∙3,7 = 11,1 л/с

2.10) Определяем общий фактический расход воды на тушение и защиту объекта

Q^общ_ф = Q^т_ф + Q^защ_ф = 22,2+11,1= 33,3 л/с

2.11) Определяем водоотдачу наружного противопожарного водопровода

К-200 Н-20

V_В = 1,5 т.к. Н<30

Q^к_сети =( D/25 ∙V_В)² = ( 200/25 ∙ 1,5)²⁼ 144 л/с

Q^к_сети> Q^общ_ф

2.12) Определяем время работы пожарного автомобиля от пожарного водоема.

τ ^ПВ_РАБ = 0,9∙ V_пв∙1000 / ∑ N _ств∙ q_ств =0,9∙ 50∙1000/ 33,3= 1351 сек = 22 мин

0,9- коэффициент заполнения пожарного водоема

V_пв – объем пожарного водоема, м³

1000 – переводное число из м³ в литры

Время работы пожарного автомобиля с установкой на пожарный водоем должно соответствовать условию: τ_раб > τ_р ∙к_з ,где

τ_р – расчетное время тушения пожара (прил.№17) = 20 мин

к_з - коэффициент запаса огнетушащего средства(прил.№11) = 5

22 < 5∙20

2.13) Определяем е требуемый запас воды для тушения пожара и защиты объекта.

W_B = Q^т_ф∙ 60∙ τ_р∙ к_з + Q^защ_ф ∙ 3600∙ τ_з , где

τ_з – расчетное время запаса ( прил.№11) , ч τ_з = 5 часов

W_B = 22,2∙ 60∙ 20∙ 5 +11,1∙ 3600∙ 5 = 333000 л

2.14) Определяем предельное расстояние подачи огнетушащих средств

L_пред = [ Н_Н – (Н_разв ± z_м ± z_ств ) / S * Q² ] * 20/1,2 , м

Н_Н – напор на насосе ,который равен 90-100 м.вод.ст.

Н_разв – напор у разветвления, который равен 40-50 м.вод.ст.

z_м – наибольшая высота подъема или спуска местности на предельном расстоянии, м

z_ств – наибольшая высота подъема или спуска ствола от места установки разветвления или прилегающей местности на пожаре, м.

S – сопротивление одного пожарного рукава (прил.№13)

Q – суммарный расход воды одной наиболее загруженной магистральной рукавной линии, л/с

«20» - длина одного напорного рукава, м

«1,2» - коэффициент рельефа местности.

L_пред = [100-(50+17)/0,015∙ (14,8)²] ∙ 20/1,2 = 167 м.

2.15) Определяем требуемое количество пожарных автомобилей, которые необходимо установить на водоисточнике.

N_авт = Q^общ_ф / 0,8 ∙ Q_Н ,

где

0,8 – коэффициент полезного действия пожарного насоса

Q_Н – производительность насоса пожарного автомобиля, л/с

N_авт = 33,3 / 0,8∙40 ≈ 2 ПА

2.16) Определяем требуемую численность личного состава для тушения пожара.

N_л.с.^общ = N_л.с.^туш * N_ств^туш + N_л.с^защ * N_ств^защ + N_п.б. + N_м + N_рез =

= 3∙ 3 +2∙ 3+ 3+ 3+ 2 = 23 чел.

2.17) Определяем количество отделений.

N_отд^АЦ = N_л.с.^общ / 4 = 23/4 ~ 6 отделений

N_отд^АНР = N_л.с.^общ / 5 = 23/5~ 5 отделений

2.18)Вывод о достаточности сил и средств.

Для тушения пожара в складском помещении мебельной фабрики необходимо 11 отделений на тушение и защиту. На тушение здания следует подать 3 ствола «А» с двух направлений (со стороны производственного цеха и со стороны склада), а на защиту здания 3 ствола «Б» (по боковым стенам и на крышу здания ).

3.Расчет параметров пожара по установленному расчетом сил и средств номеру вызова «1-Бис».

3.1)Определяем время введения сил средств вторым подразделением.

t_вв2 = τ_св + (τ_сл2 – τ_сл1)

τ_св = τ_д.с. + τ_сб + τ_{сл 1} + τ_бр = 2+1+5+7 =15 мин

t_вв2 = 15+(14-5) = 24 мин

3.2)Определяем путь, пройденный огнем, на момент прибытия второго подразделения.

L²⁰ = 0,5 ∙ V_Л ∙ τ₁ + V_Л ∙ τ₂+ 0,5V_Л (τ₃ – τ₂) = 12,5 м

3.3)Определяем путь, пройденный огнем, на момент введения сил и средств вторым подразделением.

L²⁴ = 0,5 ∙ V_Л ∙ τ₁ + V_Л ∙ τ₂+ 0,5V_Л (τ₃ – τ₂) = 0,5∙ 1 ∙10 + 1∙ (15-10)+ 0,5∙1∙(24 – 15) = 14,5 м

3.4)Определяем параметры пожара на момент введения сил и средств второго подразделения.

S_т = n∙a∙h= 2∙30∙5=300 м²

S_п¹⁴ = S_пом²⁴=a∙b= 1080 м²

Q_тр^т = 60 л/с Q_тр^защ = 12 л/с Q_тр^общ = 72 л/с

3.5) Определяем количество личного состава отделений согласно расписанию выездов.

N _отд. ^АЦ=3 (12 чел)

N _отд.^АНР = 1 (5 чел)

N _отд.^АГДЗС = 1 (8 чел)

Вывод: параметры пожара на момент введения сил и средств вторым подразделением не изменяются, т.к. горит вся площадь здания и расход воды на тушение и защиту не увеличится.

Условие локализации и последующей ликвидации пожара выполняется, поэтому целесообразно установить номер вызова «1-Бис».

3.5)Определяем время прибытия на пожар СПТ (службы пожаротушения).

τ_{спт =} τ_д.с. + τ_сб + τ_{сл 3} = 2+1+16 = 19 мин

На 19 минуте к месту пожара прибывает СПТ и принимает руководство тушения на себя. Параметры пожара на момент локализации не изменятся.