Решение

1. Определим путь (L), пройденный фронтом пламени за время свободного развития пожара (_св= 14 мин). Так как оно более 10 мин, расчеты будем производить по формулам, предназначенным для расчета площади пожара при_св10 мин.

L^{ = 14 мин}= 5V_л+V_л₂= 51,0 + 1,04 = 9,0 м

где V_л– линейная скорость распространения фронта пламени (пожара), равная 1,0 м/мин согласно условию задачи;₂=_св- 10 = 14 - 10 = 4 мин

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

При достижении фронтом пожара продольных стен помещения они начнут оказывать воздействие на геометрическую форму площади пожара. С момента времени, когда расчетное значение L7,5 м (для данных геометрических размеров помещения и координат расположения очага пожара), форма площади пожара будет отличаться от круга, приближаясь с увеличениемLк прямоугольнику.

Поэтому на расчетной 14-й мин (при L= 9 м) площадь пожара будет иметь форму прямоугольника с двухсторонним направлением распространения пожара (рис.9.7). Площадь пожара на 14-й мин может быть определена по формуле

S_п^{ = 14 мин}= 2L^{ = 14 мин}a= 2915 = 270 м²

где а — ширина помещения, согласно условию задачи равна 15 м.

2. Определяем возможность локализации пожара первыми подразделениями, подавшими на 14-й мин 2 ствола типа РС-50 с западной и восточной сторон помещения (соответственно по 1 шт.)

Так как основным условием локализации пожара является равенство фактического расхода воды (подаваемого на тушение пожарными подразделениями) требуемому расходу воды (расчетному) или превышение фактического расхода над требуемым Q^в_фQ^в_тр, определимQ_фиQ_трна 14-й мин.

Фактический расход воды, поданной на тушение на 14-й мин может быть определен из условия задачи

Q_ф^{ = 14 мин}=N_ствq_ств= 23,5 = 7,0 л/с,

где N_ств– количество стволов, шт.;q_ств– расход воды из ствола, л/с, для ствола РС-50 принятq_ств= 3,5 л/с.

Требуемый расход воды на тушение на 14-й мин определим по формуле

Q^в_тр=S_тI_тр ,

где S_т– площадь тушения, м²;I_тр– требуемая интенсивность подачи воды на тушение, задана в условии задачи - 0,2 л/(см²).

В связи с тем, что пожар имеет прямоугольную форму и двухстороннее развитие, локализацию пожара прибывшие подразделения осуществляли по фронту распространения пожара (с западной и восточной сторон), при этом площадь тушения имеет форму прямоугольника и может быть рассчитана по формуле

S_т^{ = 14 мин}= 2ah_т= 2155 = 150 м²,

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

Нетрудно заметить (рис. 9.7), что значения площади тушения на восточном и западном направлениях равны. Тогда требуемый расход воды для тушения пожара на 14-й мин будет равен

Q_тр^{ = 14 мин}= 2ah_тI_тр= 21550,2 = 30 л/с.

Так как на 14-й мин основное условие локализации не выполняется Q_ф^{ = 14 мин}Q_тр^{ = 14 мин} (7,0 л/с30 л/с), следовательно, первое подразделение локализовать пожар не сможет. Поэтому после введения первых двух стволов (РС-50) пожар будет распространяться в обоих направлениях (западном и восточном), 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 табличного значения (V_л= 0,5V_л^табл.) вплоть до момента локализации, при которомV_л= 0.

Из схемы развития пожара следует, что значение площади тушения (S_т) будет иметь постоянное значение до момента локализации пожара (S_т= 2ah_т=const= 150 м²), а, следовательно, постоянным будет и значение требуемого расхода воды (Q^в_тр =S_тI_тр=const= 30 л/с.)

Рис.9.7.Обстановка на пожаре: а) на момент введения стволов первым подразделением (= 14 мин); б) на момент локализации пожара (=28 мин).

3. На основании предыдущего вывода Q^в_тр()=const= 30 л/с. мы можем пропустить все промежуточные расчеты и, обратившись к условию задачи, просуммировать расход воды, подаваемой различными подразделениями (Q^в_ф), определить момент локализации пожара, т. е. момент времени, при которомQ_фQ_тр. При этом необходимо обратить внимание, чтобы основное условие локализации выполнялось на каждом из направлений распространения пожара (западном и восточном). Поскольку в нашей задаче на возможных направлениях распространения пожара в одни и те же моменты времени подавались на тушение стволы одного типа и одинаковое их количество (обеспечивался одинаковый расход воды), локализация пожара должна наступить одновременно на обоих направлениях распространения пожара (на 28-й мин). В этом нетрудно убедиться, выполнив простейшие расчеты фактического расхода воды:

 Q_ф^{ = 28 мин}=Q_ф^{ = 14 мин}+Q_ф^{ = 22 мин}+Q_ф^{ = 28 мин}=N_ств^{ = 14 мин}q_ств+N_ств^{ = 22 мин}q_ств+N_ств^{ = 25 мин}q_ств= 23,5 + 27,0 + 27,0 = 35 л/с.

Следовательно, на 28-й мин выполнено основное условие локализации пожара Q_ф^{ = 28 мин}Q_тр^{ = 28 мин}(35 л/с30 л/с).

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

4. Поскольку для определения фактического удельного расхода воды необходимо знать максимальный размер площади пожара, которая достигнет максимального значения в момент локализации, определим площадь пожара на момент локализации ( = 28 мин). Как было установлено выше, площадь пожара имеет форму прямоугольника, распространение пожара — двухстороннее. Следовательно, площадь локализованного пожара может быть рассчитана по формуле

S_п^{ = 28 мин}=nLa= 2(5V_л+V_л₂+ 0,5V_л₃)а = 2(51,0 + 1,04 + 0,51,014)15 = 480 м²

где n– количество направлений распространения пожара (в данной задаче после 13-й мин пожар имеет двухстороннее распространение),n=2;₃– разность между моментом локализации и временем Нетрудно заметить, что в момент локализации фронт пожара будет остановлен на расстоянии 16 м от места его возникновения (рис.9.7.б).

5. Определим фактический удельный расход воды на тушение пожара по формуле

где V– суммарное количество воды, поданное за время тушения пожара, л;S_п– площадь локализованного пожара, м².

Задача №9.4

Пожар произошел в центре помещения с размерами 20х60 м (см. рисунок). Скорость распространения пожара — 1,5 м/мин. Пожарная нагрузка однородная и размещена равномерно по площади помещения. Прибытие подразделений и подача стволов на тушение осуществлялись в следующей последовательности:

11-я мин—один ствол РС-70 (d_н= 19 мм) с восточной стороны;

17-я мин—ствол РС-70 (d_н= 19 мм) с восточной стороны и один ствол РС-50 — с западной;

19-я мин — два ствола РС-50 (по одному стволу с восточной и западной сторон соответственно);

25-я мин — один ствол РС-70 (d_н= 25 мм) с западной стороны;

27-я мин — два ствола РС-50 (по одному стволу с восточной и западной сторон соответственно).

Требуется:

• определить момент локализации и площадь локализованного пожара;

• построить совмещенный график фактических и требуемых расходов, если нормативная интенсивность подачи воды на тушение пожара - 0,15 л/(с·м²).