Задача №9.2.

Пожар произошел в помещении с размерами 15х60 м (см. рисунок), помещение имеет дверные проемы в стенах длиной 15 м. Первоначальный очаг пожара расположен вблизи центра малой стены помещения. Пожарная нагрузка однородная и размещена равномерно по площади помещения. Скорость распространения пожара 1,2м/мин.

Стволы на тушение, подавались на решающем направлении в следующей последовательности:

15 мин — 2 ствола РС-50;

20 мин — 2 ствола РС-50;

25 мин — 1 ствол РС-70 (диаметр насадка — 19 мм);

27 мин — 1 ствол РС-70 (диаметр насадка — 19 мм);

30 мин — 1 ствол РС-70 (диаметр насадка — 25 мм);

60 мин — ликвидация.

Определить:

момент локализации пожара (нормативная интенсивность 0,3 л/(с·м²) и фактический удельный расход воды на тушение пожара.

Решение

1. Определим путь L, пройденный фронтом пламени (рис. 9.5) за время свободного развития пожара (_св= 15 мин). Так как время свободного развития более 10 мин, обратимся к формулам, предназначенным для расчета площади пожара при_св10 мин,

L^{ = 15 мин}= 5V_л+V_л₂= 51,2 + 1,25 = 12 м

где V_л– линейная скорость распространения фронта пламени (пожара) принимается равной 1,2 м/мин, согласно условиям задачи;₂=_св- 10 = 15 - 10 = 5 мин

Рис.9.5. На момент введения стволов первым подразделением (= 15 мин).

Поскольку пожарная нагрузка однородная и равномерно размещена по площади пола помещения, фронт пожара с момента возникновения будет перемещаться с одинаковой скоростью, и до достижения продольных стен помещения (L= 7,5 м) площадь пожара будет иметь форму полукруга.

При достижении фронтом пожара продольных стен помещения они начнут оказывать воздействие на геометрическую форму площади пожара. С момента, когда L7,5 м (для данного помещения и места расположения очага пожара) форма площади пожара будет отличаться от полукруга, приближаясь с увеличениемLк прямоугольнику. Поэтому на расчетной 15-й мин (приL= 12 м)S_пбудет иметь форму прямоугольника с односторонним направлением распространения пожара. Площадь пожара на 15-й мин может быть определена по следующей формуле:

S_п^{ = 15 мин}=L^{ = 15 мин}a= 1215 = 180 м²

где а — ширина помещения, м.

2. Определяем возможность локализации пожара первыми подразделениями, подавшими на 15-й мин два ствола РС-50 на решающем направлении. Для данного случая решающее направление - фронт распространяющегося пожара. Так как основным условием локализации пожара является

Q^в_фQ^в_тр

определим Q_фиQ_тр на 15-й минуте. Фактический расход воды на 15-й мин известен из условия задачи и равен

Q_ф^{ = 15 мин}=N_ствq_ств= 23,5 = 7,0 л/с,

где N_ств– количество стволов, шт;q_ств– расход ствола, л/с.

Требуемый расход воды на тушение на 15-й мин определим по формуле

Q^в_тр=S_тI_тр ,

где S_т– площадь тушения, м²;I_тр– требуемая интенсивность, подачи воды – задана в условии задачи [0,3 л/(см²)].

В связи с тем, что пожар имеет прямоугольную форму и одностороннее развитие, локализацию осуществляют по фронту распространения пожара, при этом площадь тушения имеет форму прямоугольника и может быть рассчитана по формуле:

S_т^{ = 15 мин}=ah_т= 155 = 75 м²

где h_т– глубина тушения, для ручных стволов принимается равной 5 м, а для лафетных — 10 м.

Тогда требуемый расход воды на 15-й мин будет равен

Q_тр^{ = 15 мин}=ah_тI_тр= 1550,3 = 22,5 л/с.

Так как Q_ф^{ = 15 мин}Q_тр^{ = 15 мин}(7,0 л/с22,5 л/с), то можно сделать вывод, что первое подразделение локализовать пожар не сможет. Следовательно, после введения первых двух стволов РС-50 пожар будет распространяться (одностороннее развитие), но, в соответствии с принятым в пожарно-технической литературе допущением, после введения первого ствола (приQ_фQ_тр) линейная скорость распространения пожара будет составлять 50 процентов от табличного значения (V_л= 0,5V_л^табл.) вплоть до момента локализации, при которомV_л= 0.

Из схемы развития пожара (рис. 9.5, 9.6) нетрудно заметить, что значение площади тушения S_тбудет иметь постоянное значение вплоть до момента локализации пожара (S_т=ah_т=const= 75 м²), а, следовательно, постоянным будет и значение требуемого расхода воды (Q^в_тр =S_тI_тр=const= 22,5 л/с.)

Рис. 9.6. На момент локализации (=27 мин).

3. На основании предыдущего вывода (Q_тр =const= 22,5 л/с) мы можем пропустить все промежуточные расчеты и, обратившись к условию задачи, просуммировать расходы воды, подаваемые различными подразделениями, определить момент локализации пожара, т. е. момент, при которомQ_фQ_трПожар будет локализован на 27 мин.

В этом нетрудно убедиться, выполнив простейшие расчеты:

 Q_ф^{ = 27 мин}=Q_ф^{ = 15 мин}+Q_ф^{ = 20 мин}+Q_ф^{ = 25 мин}+Q_ф^{ = 27 мин}=N_ств^{ = 15 мин}q_ств+N_ств^{ = 20 мин}q_ств+N_ств^{ = 25 мин}q_ств+N_ств^{ = 27 мин}q_ств= 23,5 + 23,5 +17,0 + 17,0 =28 л/с.

Следовательно, основное условие локализации выполнено на 27-й мин Q_ф^{ = 27 мин}Q_тр^{ = 27 мин} (28,0 л/с22,5 л/с)

С этого момента времени движение фронта пожара остановлено (V_л= 0), пожар находится под контролем и начинается новая стадия — ликвидация пожара.

4. Определим площадь локализованного пожара ( = 27 мин). Как было установлено выше, площадь пожара имеет форму прямоугольника, распространение пожара одностороннее. Следовательно, площадь локализованного пожара может быть рассчитана по следующей формуле:

S_п^{ = 27 мин}=L^{ = 27 мин}a= (5V_л+V_л₂+ 0,5V_л₃)а = (51,2 + 1,25 + 0,51,212)15 =288 м²

где ₃– разность между моментом локализации и временем свободного развития пожара,₃= 27 - 15 = 12мин.

5. Определяем фактический удельный расход воды на тушение пожара. Под удельным расходом воды принимается количество воды, поданное на единицу площади пожара за время его тушения.

Аналитически удельный расход воды выражается следующей формулой:

где V– суммарное количество воды, поданное за время тушения, л;S_п^лок– площадь локализованного пожара, м², так как максимального значения площадь пожара достигает в момент локализации.

Определяем время работы стволов на пожаре, вводимых пожарными подразделениями, которое равно разности между моментом ликвидации и временем введения стволов. Для удобства расчеты сведем в таблицу.

Наименование подразделения, подававшего стволы	Время введения стволов, мни	Количество, стволов РС-50 и расход, л/с	Количество стволов РС-70 и расход, л/с	Время ликвидации, мин	Время работы стволов, мин	Количество поданной воды, л
Первое	15	2·3,5=70	—	60	45	18900
Второе	20	2·3,5=7,0	—	60	40	16800
Третье	25	—	1·7,0=7,0	60	35	14700
Четвертое	27	—	1·7,0=7,0	60	33	13860
Пятое	30	—	1·10=10,0	60	30	18000

V= 82260

Таким образом, удельный расход воды при тушении пожара в данной задаче будет равен

Задача №9.3

Пожар произошел в центре помещения с размерами 15х60 м (см. схему). Пожарная нагрузка однородная и размещена равномерно по площади пола помещения, скорость распространения пожара - 1,0 м/мин. Стволы на тушение подавались прибывающими подразделениями в следующей последовательности:

14-я мин — два ствола РС-50 (по одному стволу с западной и восточной стороны);

22-я мин — два ствола РС-70, d_н= 19 мм (по одному стволу с западной и восточной стороны);

28-я мин — два ствола РС-70, d_н=19 мм (по одному стволу с западной и восточной стороны);

32-я мин — два ствола РС-50 (по одному стволу с западной и восточной стороны);

50-я мин—ликвидация пожара.

Определить: момент локализации пожара (нормативная интенсивность подачи воды — 0,2 л/(см²)) и фактический удельный расход воды на тушение пожара.