8.4. Пример исследования пожара.

Определение параметров развития пожара.

В соответствии в описанием пожара исследуются следующие параметры его развития:

• пространственные - площадь пожара S, м²; скорость роста площади пожараV_Sп, м²/мин; линейная скорость распространения горенияV_л, м/мин;

• временные - время свободного развития пожара, время прибытия первых пожарных подразделений, а также подразделение по дополнительному номеру вызова, время локализации и ликвидации пожара.

Площадь пожара является одним из основных параметров, определяющих требуемое количество сил и средств для тушения пожара. Поэтому при исследовании необходимо знать, как изменяется площадь пожара во времени. Эту зависимость можно представить в виде графика, для построения которого следует найти не менее трех значений площади пожара в различные моменты времени его развития и тушения. Желательно, чтобы эти значения определялись на время обнаружения пожара и прибытия первых пожарных подразделений, затем на время прибытия подразделений по повышенному номеру вызова и на время локализации пожара.

В табл. 8.1. по описанию пожара, происшедшего в одном из цехов промышленного комбината, приведены характерные моменты времени и соответствующая им площадь пожара.

Таблица 8.1.

Характерные моменты времени	Время обнаружения пожара	Время сообщения о пожаре	Время прибытия первого пожарного подразделения	Время локализации пожара	Время ликвидации пожара
Астрономическое время	16 ч 20 мин	16 ч 40 мин	16 ч 44 мин	17 ч 30 мин	17 ч 30 мин
Площадь пожара, м^2	60	190	250	460	0

Принимая площадь пожара на время возникновения и ликвидации равной нулю, по остальным найденным значениям строим график S_п=()с обозначением времени свободного развития пожара, времени локализация и ликвидации пожара (рис. 8.1.).

Рис. 8.1. Изменение площади пожара во времени.

На основании графика делается вывод о характере развития пожара, т.е. или о пожаре было поздно сообщено, или его плохо тушили. Здесь же следует отметить те факторы, которые способствовали развитию пожара и затрудняли действия пожарных подразделений.

Скорость роста площади пожара представляет собой прирост площади пожара в единицу времени и зависит от скорости распространения горения и формы площади пожара

V_Sп = ΔS / Δ = (S”_п - S”_п) / (₂ - ₁),

где V_Sп-скорость роста площади пожара, м²/мин; ΔS- разность между последующими и предыдущими значениями площади пожара, м²; Δ- интервал времени, мин.

Для определения скорости роста площади пожара построенный график S_п=() разбиваем на равные промежутки времени (чем таких промежутков времени больше, тем точнее расчет) и для каждого временного интервала по указанной выше формуле находим значение скорости роста площади пожара. При этом для удобства расчета по оси абсцисс следует показывать не астрономическое, а относительное время (рис. 8.2.).

В нашем случае скорость роста площади пожара рассчитывали через каждые 10 мин с момента возникновения пожара до его локализации и находим для первого временного интервала:

2,5 м²/мин

для второго

3,5 м²/мин и т.д.

Результаты вычислений заносим в табл. 8.2.

Рис. 8.2. Разбивка площади пожара на временные интервалы

Таблица 8.2.

№ п/п	S"п, м^2	S'п, м^2	S, м^2	τ2, мин	τ1, мин	Δτ, мин	VSп, м^2/мин	Vл, м/мин
1	25	10	26	10	0	10	2,5	–
2	60	25	35	20	10	10	3,5	9,23
3	100	60	40	30	20	10	4,0	6.37
4	175	100	75	40	30	10	7,5	0,50
9	460	455	5	90	80	10	0,5	0,03

На основании данных табл. 8/2 строим график V_Sп=(). Для этого находим значенияV_Sп, в каждом интервале времени и через середины отрезков строим кривую, которая будет выражать зависимостьV_Sп=(). На основании графика (рис. 8.3) делается вывод об эффективности действий пожарных подразделений.

Рис. 8.3. Изменение скорости роста площади пожара во времени

Из графика (рис. 8.3) видно, что при свободном развитии пожара скорость роста площади пожара непрерывно увеличивалась, в после введения стволов (на 44 мин) стала уменьшаться и на период локализации равна нулю. Таков характер кривой показывает, что распространение пожара происходило непрерывно и что на путях распространения фронта пламени отсутствовали противопожарные преграды. При наличии преград, даже сгораемых, скорость роста площади пожара может снижаться до нуля.

Скорость роста площади пожара является важным параметром исследуемого пожара. Зная ее, можно определить, с какой скоростью следовало бы наращивать расход огнетушащих веществ, чтобы прекратить распространение горения и затем ликвидировать пожар.

При исследовании пожаров линейная скорость распространения горения определяется во всех случаях, так как она используется для получения данных об усредненной скорости распространения горения на типичных объектах. Распространение горения от первоначального места возникновения в различных направлениях может происходить с неодинаковой скоростью. Максимальная скорость распространения горения обычно наблюдается: при движении фронта пламени в сторону проемов, через которые осуществляется газообмен; при движении фронта горения по пожарной нагрузке, имеющей высокий коэффициент поверхности горения; при движении фронта пламени по направлению ветра. Поэтому за скорость распространения горения в исследуемом промежутке времени принимается скорость распространения горения на том направлении, на котором она является максимальной. Зная расстояние от места возникновения горении до границы площади пожара на любой момент времени, можно определить перемещение фронта горения. Учитывая, что скорость распространения горения изменяется от многих факторов, определение ее значения ведется при соблюдении следующих условий:

• при горении волокнистых материалов, пыли и жидкостей линейная скорость распространения горения определяется в интервалах от момента возникновения горения до введения огнетушащих веществ;

• при горении твердых материалов V_л определяется на любой промежуток времени, но спустя 10 мин после возникновения горения до введения огнетушащих веществ.

Реже определяется скорость распространения горения за время локализации пожара. Эта скорость зависит от обстановки на пожаре и интенсивности подачи огнетушащих веществ.

Линейную скорость распространения горения как при свободном развитии пожара, так и при его локализации находят из соотношения:

V_л=L/ (τ₂ -τ₁)

где L- расстояние, пройденное фронтом горения в исследуемом промежутке времени, м;τ₂-τ₁ – промежуток времени, в который замерялось расстояние, пройденное фронтом горения, мин.

При определении скорости распространения горения в период локализации пожара замеряется расстояние, пройденное фронтом горения за время с момента введения первого ствола (на путях распространения горения) до локализации пожара, т.е. когда прирост площади пожара становится равным нулю.

Если линейные размеры по схемам и описанию установить не удается, то линейную скорость распространении горения можно определить по формулам площади пожара, а для прямоугольного развития пожара - по скорости роста площади пожара

,

где n- количество направлений развитая пожара; а - ширина площади пожара (помещения).

Для нашего примера определим V_л в тех же интервалах времени, по которым находилось изменение скорости роста площади пожара, начиная со второго интервала, т.е. спустя 10 мин с момента возникновения горения:

0,23 м/мин

0,27 м/мин

0,5 м/мин и т.д.

Результаты вычислений заносим в табл. 8.2. На основании полученных значений V_л строим графикV_л=()и делаем вывод о характере развития пожара и влиянии на него фактора тушения (рис. 8.4.).

Рис. 8.4. Изменение линейной скорости распространения горения во времени

Из графика (рис. 8.4.) видно, что в первые 10 мин с момента возникновения пожара линейная скорость распространения горения была незначительной и пожар мог быть ликвидирован силами добровольных пожарных формирований. Спустя 10 мин после возникновения пожара интенсивность распространения горения резко увеличилась и на 44 мин линейная скорость распространения горение достигла своего максимального значения. После введения стволов развитие пожара замедлилось и к моменту локализации (на 90 мин с момента его возникновения) горение пожара прекратилось.

Исследование параметров тушения пожара.

К параметрам тушения пожара относятся: продолжительность сосредоточения и введения сил и средств; J_ф- фактическая интенсивность подачи огнетушащих веществ, л/(с·м²);Q_ф- фактический расход огнетушащих веществ, л/с;q_уд- удельный расход огнетушащих веществ, л/м²;V_{лок(ликв)}- скорость локализации (ликвидации) пожара, м²/мин.

Следует иметь в виду, что ущерб от пожара зависит от многих факторов, в том числе от продолжительности сосредоточения и введения сил и средств. Расход огнетушащих веществ, которые должны быть сосредоточены для прекращения горения, определяется требуемой интенсивностью их подачи и размерами пожара.

Вид огнетушащего вещества, которое было принято для тушения, указан в описании пожара. Для нашего примера при тушении пожара в цехе промышленного комбината требуемая интенсивность додачи огнетушащего вещества находится в пределах 0,15-0,2 л/(с·м²). Необходимо отметить, что при тушении пожара даже однородного материала интенсивность подачи огнетушащих веществ непостоянна и увеличивается с ростом пожарной нагрузки, площади ее вертикальных поверхностей, а также при возрастании коэффициента поверхности горения. Поэтому, определяя требуемую интенсивность подачи вода для тушения пожара в цехе промкомбината, необходимо учитывать и эти условия.

Из описания пожара известно, что в помещении цеха горело подвесное горючее перекрытие и деревянные фермы чердачного помещения. Требуемая интенсивность подачи воды для тушения пожара на чердаке с горючими фермами и подвесным перекрытием может быть принята равной 0,15л/(с·м²).

Определив требуемую интенсивность подачи воды, строим совмещенный график изменения площади пожара, требуемого и фактического расхода огнетушащих веществ во времени (рис. 8.5), Совмещенный график строят в тех же координатных осях, что и график изменения площади пожара во времени (см. рис. 8.1.), только на оси ординат проставляют, кроме значений площади пожара, соответствующий ей требуемый расход огнетушащего вещества

Q_тр=S_пJ_тр

где Q_тр- требуемый расход огнетушащего вещества, л/с.

Рис. 8.5. Совмещенный график изменение площади пожара, требуемого и фактического расхода огнетушащих веществ во времени

Кривая 1 (рис. 8.5) показывает изменение площади пожара и требуемого расхода воды во времени.

В каждом описании пожара имеется таблица основных показателей сосредоточения сил и средств, развития и тушения пожара. Для определения фактической интенсивности подачи воды при тушении пожара на промкомбинате и построения совмещенного графика изменения площади пожара, фактических и требуемых расходов воды во времени проанализируем табл. 8.3.

Таблица 8.3.

Таблица основных показателей сосредоточения сил и средств,

развития и тушения пожара

Подразделения и тип прибываю­щей техники

Время прибытия подразделений на пожар

Время введения стволов

Количество и тип поданных стволов

Общий расход воды из стволов

Общая продолжительность работы ствольщиков, мин

Sп, м^2

J, л/(с·м^2)

Б

А

лаф

ГПС

ПЧ-5 АЦ-30(131)63А

16 ч 44 мин

16 ч 47 мин

1

–

–

–

3,5

10

280

0,013

ПЧ-1 АЦ-40(375)Ц1

16 ч 52 мин

16 ч 57 мин

–

2

–

–

14 (17,5)

103

390

0,08

АНР-40(130Е)127А

16 ч 52 мин

16 ч 57 мин

–

2

–

–

14 (31,5)

103

390

0,08

ПЧ-4 АЦ-40(131)137

17 ч 00 мин

17 ч 06 мин

–

1

–

–

7 (38,5)

95

431

0,09

АНР-40(131)127А

17 ч 00 мин

17 ч 08 мин

–

2

–

–

14 (52,5)

95

440

0,12

ПЧ-10 АЦ-40(131)137

17 ч 07 мин

17 ч 13 мин

–

2

–

–

14 (66,5)

84

450

0,13

АЦ-40(375)Ц1

17 ч 07 мин

17 ч 15 мин

–

2

–

–

14 (80,5)

84

460

0,18

ПЧ-2 АЦ-40(131)137

17 ч 15 мин

–

–

–

–

Находилась в резерве

По данным графы 3 табл. 8.3, строится ломаная сплошная линия 3, показывающая увеличение во времени фактически подаваемого на пожар расхода воды. При построении кривой 3 учитываются только те отделения, которые участвуют в подаче стволов на тушение. Пересечение кривой линии 1 с ломаной 3 означает, что Q_тр=Q_ф, т.е. достигнуто одно из условий локализации пожара.

Это подтверждается еще и тем, что вслед за первым условием локализации наступает второе (V_Sп = 0), т.е. скорость роста площади пожара становится равной нулю. На графике это будет точка максимума кривой 1.

Если кривая Q_тр=()и ломаная линияQ_ф=() не пересекаются, то тушение осуществлялось не по всей площади пожара, а только по площади тушения. При пересечении кривой 1 и ломаной линии 3 получим точку локализации пожара и сравним с фактической локализацией по описанию пожара. Если действия личного состава были правильными, то разброс между точками локализации пожара, получены при построении и фактической локализацией пожара по описанию, будет небольшим.

Для того, чтобы сделать правильный вывод о боевых действиях подразделений по тушению пожара, необходимо исследовать эффективность подачи огнетушащих веществ в зону пожара.

Площадь пожара и фактический расход огнетушащих веществ на исследуемые моменты времени берутся из описания пожара (табл. 8.3) или могут быть определены по схеме расстановки сил и средств, или по совмещенному графику сосредоточения и введения сил и средств, изменения площади пожара, требуемых и фактических расходов огнетушащих веществ во времени.

Из схемы расстановки сил и средств при тушении пожара установлено, что стволы вводились только по фронту распространения горения. В этом случае площадь тушения на 50 мин с момента возникновения пожара составит:

S_т=knah= 2·2·15·5 = 300м²

где n- количество направлений распространения пожара; а - ширина фронта горения (ширина) помещения;h- глубина тушения (принимается для ручных стволов 5 м);k- количество плоскостей, в которых происходит горение.

Фронт распространения горения на внутренних распространяющихся пожарах изменяется во времени до тех пор, пока огонь не достигнет продольных стен здания, после чего распространение горения становится постоянным (рис. 8.5, кривая 4). Кривая 4 показывает, что фронт распространения горения до 50 мин увеличивался, а после оставался постоянным, несмотря на то, что площадь пожара продолжала расти. Такое явление можно объяснить недостаточным количеством введенных сил и средств.

Следует отметить, что в 17 ч 08 мин были созданы условия локализации пожара, однако локализация пожара была объявлена только в 17 ч 30 мин. Такое продолжительное время локализации пожара можно объяснить тем, что фактический расход вода на тушение был ниже требуемого.

Q_тр16.47=S_тJ_тр= 2500,16 = 40 л/с

Q_ф16.47= 31,5 л/с (4ств. А и 1 Б),Q_тр>Q_ф

следовательно, первое прибывшее подразделение не могло локализовать пожар.

Q_тр16.57=S_тJ_тр= 3000,16 = 48 л/с

Q_ф16.57= 31,5 л/с (4ств. А и 1 Б),Q_тр>Q_ф

следовательно, введенных сил в средств ПЧ-5 и ПЧ-1 также недостаточно для локализации пожара:

Q_тр17.08=S_тJ_тр= 3000,16 = 48 л/с

Q_ф17.08= 52.5 л/с (7ств. А и 1 Б),Q_тр<Q_ф

т.е. введенными силами и средствами можно было локализовать пожар на расчетной площади. Однако по описанию пожара на этот момент времени локализация пожара не наступила. Отсюда можно сделать вывод, что введенные на тушение стволы работали неэффективно, т.е. водяные струи не достигали очага горения, а подавались по дыму, в результате чего площадь пожара продолжала увеличиваться.

Эффективность работы стволов по прекращению горения можно установить по удельному расходу огнетушащих веществ

q_уд= 60(q₁₁+q₂₂+…+q_n_n)/S_п

где q₁,q₂,q_n- расходы воды из стволов Б, А, лафетные, ГПС и т.д., л/с;₁,₂,_n- время работы стволов (определяется из табл. 8.3), мин.

Подставляя значения из описания пожара в приведенную формулу, получим:

q_уд=

Кроме того, удельный расход огнетушащих веществ можно найти в интервалах времени с момента введения первого до введения последнего ствола по формуле:

q_уд=J_ф60,

где J_ф- фактическая интенсивность подачи огнетушащих веществ на принятом интервале времени, л/(с·м²);- интервал времени, мин.

Следует иметь в виду, что при определении удельного расхода огнетушащих веществ в расчет принимается время работы только тех стволов, которые использовались для прекращения горения.

Одним из параметров тушения пожара является средняя скорость тушения

_т=S_п/_т= 460 / 105 = 4,3 м²/мин

где _т- скорость тушения пожара, м²/мин;S_п- площадь пожара, м²;_т- время с момента введения первого ствола до момента прекращения горения, мин.

Анализ боевых действий пожарных подразделений по тушению пожара.

Анализ действий первого РТП необходимо начинать с определения им решающего направления в действиях пожарных подразделений согласно описанию пожара. Решающее направление показывается в отчете графически с соответствующими пояснениями. Определив решающее направление, слушатель сравнивает его с направлением сил и средств, которое изображено на схеме расстановки сил и средств, и делает вывод, правильно ли было определено решающее направление боевых действий пожарных подразделений или нет.

Затем, исходя из обстановки на пожаре, численности личного состава первых прибывших пожарных подразделений и выполняемых ими боевых действий, следует определить максимальный расход, который они могут обеспечить на тушение пожара, и сравнить его с требуемым. Если Q_фQ_три огнетушащее вещество было подано на решающем направлении, то распространение горения через некоторое время должно было бы на этом участке прекратиться. Если горение не прекратилось, необходимо найти причину. Причинами могут быть:

• ошибка в определении требуемой интенсивности подачи огнетушащего вещества;

• большая потеря огнетушащего вещества в результате сильного задымления, высокой температуры окружающей среды, наличия скрытых очагов горения, неправильно выбранных позиций ствольщиков (работа о земли, по дыму и т.д.).

Если будет установлено, что на решающем направлении введено большее количество стволов, чем это требовалось согласно расчета, то действия РТП в обеспечении требуемого расхода огнетушащих веществ следует считать ошибочными, так как излишне проливаемая вода может вызвать обрушение конструкций, порчу материальных ценностей и т.д.

Определив возможность подачи огнетушащих веществ на тушение первыми прибывшими пожарными подразделениями, необходимо проанализировать целесообразность использования ими водоисточников, внутренних пожарных кранов, автоматических установок пожаротушения, а также принятых схем подачи огнетушащих веществ.

В результате анализа действий первого РТП и подразделений следует дать краткую оценку, т.е. перечислить правильные решения и действия, а также допущенные ошибки.

В такой же последовательности анализируются действия подразделений и последующих РТП, т.е. определение решающего направления боевых действий, определение максимального расхода воды, выбор оптимальных схем подачи огнетушащих веществ на тушение и защиту.

Следует иметь в виду, что анализ действия последующих РТП начинается с анализа результатов действий первого РТП, так как процесс тушения пожара вплоть до его ликвидации является непрерывным.

Решающее направление в действиях последующих РТП и подразделений определяется обстановкой на пожаре. Если в результате действий первого РТП и подразделений прекращено распространение горения на всех участках фронта пожара и обеспечена возможность ликвидации его имеющимися силами и средствами, решающим направлением в действиях РТП будут оперативно-тактические действия подразделений в том месте, где они в данный момент способны обеспечить успех тушения пожара. Если в результате действий первого РТП и подразделений прекращение распространения горения не было достигнуто, решающим направлением в действиях последующих РТП будет ограничение распространения горения.

Таким образом, определив решающее направление в действиях последующих РТП и пожарных подразделений, прибывших по повышенному номеру вызова, необходимо сравнить его с направлением сил и средств, указанных на схеме или по описанию пожара, и на основании этого сделать вывод о правильности действий последующих РТП по тушению пожара, т.е. соответствует ли расстановка сил и средств пожарных подразделений решающему направлению на пожаре или нет.

Анализ работы оперативного штаба на пожаре, тыла и боевых участков производится аналогичным образом в соответствии с рекомендациями и требованиями Боевого устава пожарной охраны. При этом основным критерием качества работы является время введения огнетушащих веществ, непрерывность их подачи, количество используемых технических средств, их тип, занятость личного состава по тушению пожара.

Далее необходимо определить требуемый расход воды на тушение пожара и сравнить его с фактическим, а также проанализировать схемы подачи воды от водоисточников к месту пожара и использование пожарной техники на полную мощность. При проведении этого анализа целесообразно пользоваться таблицами, номограммами, а также соответствующими расчетными формулами. Расстановка сил и средств как при локализации, так и после нее зависит от обстановки на пожаре. Наиболее эффективной является расстановка сил и средств по периметру площади пожара. Она ведет к максимальной площади тушения при требуемой интенсивности подачи огнетушащего вещества. Менее эффективной является расстановка сил и средств, предусматривающая увеличение интенсивности подачи огнетушащих веществ. Может быть расстановка сил и средств, ведущая одновременно к увеличению площади тушения и интенсивности подачи огнетушащих веществ.

Анализируя расстановку сил и средств на время введения стволов и на время локализации пожара, необходимо привести свои более рациональные варианты расстановки сил и средств, если в этом есть необходимость.

По результатам анализа действий последующих РТП, оперативного штаба на пожаре, тыла, боевых участков также дается краткая оценка их работа, т.е. необходимо перечислить правильные решения к действия РТП, пожарных подразделений, а также остановиться на допущенных ошибках и их последствиях (продолжительность тушения пожара, большой материальный ущерб и т.д.).

Результаты анализа желательно представить в виде таблицы.

№ п/п	Фактические действия РТП и др.	Положительное и недостатки в действиях. Ссылки на нормативные акты	Предложение. Свой вариант решения