Тема 1.8. Основы локализации и ликвидации пожаров

1. Периоды развития пожара.

Рассмотрим два варианта развития пожара:

• без учета тушения (без ввода огнетушащих веществ);

• с учетом тушения.

Рис. 9. График изменения площади пожара без учета тушения пожара.

Изменение площади пожара во времени без учета тушения происходит в два периода τ₁ и τ₂.

τ₁ - время увеличения площади пожара до максимально возможных размеров, зависит от:

1. места возникновения пожара;

2. формы его площади;

3. направления распространения огня;

4. размера объекта пожара;

5. скорости распространения огня;

6. типа пожарной нагрузки.

Точка В - граница возможного распространения огня, начало выгорания горючей нагрузки на площади, охваченной горением.

Время выгорания горючей нагрузки (τ₂) на площади, охваченной горением, зависит от:

• величины удельной загрузки горючим материалом на площади, охваченной горением,

• скорости выгорания материала.

Подача огнетушащего вещества не сразу обеспечивает прекращение горения, поэтому площадь пожара продолжает увеличивается во времени. Тем не менее, введение огнетушащего вещества замедляет ее рост.

Рис. 10. График изменения площади пожара во времени с учетом тушения.

При влиянии фактора тушения на развитие пожара изменение его площади во времени будет происходить несколько иначе.

В точке А - начало ввода сил и средств на тушение (т.е. началось активное тушение), с этого момента рост площади пожара уменьшается.

При этом площадь пожара с учетом его тушения будет меньше площади пожара при его свободном развитии на величину проекции кривой АД₁ на ось ординат (S_п). Это объясняется тем, что вводимые, но еще недостаточные по количеству силы и средства начинают сдерживать распространение огня. Когда сил и средств становится достаточно, распространение огня прекращается (в точке Д). Начиная с точки Д происходит уменьшение площади, охваченной огнем, и в точке Е она становится равной 0.

Таким образом, из графика видно, что при влиянии фактора тушения три периода: τ_св, τ_лок,τ_лик.

τ_св – период свободного развития пожара (до введения сил и средств) зависит от:

• времени обнаружения и сообщения о пожаре;

• времени выезда и следования подразделений на пожар, дальности следования;

• времени, затраченного на боевое развертывание, длины прокладки рукавных линий, времени, затраченного на оценку обстановки на пожаре:

τ_св = τ_дс + τ_сб + τ_сл + τ_бр1 (1)

где: τ_дс – промежуток времени от начала возникновения пожара до сообщения о нем в пожарную часть (при расчетах принимается 8 - 12 мин);

τ_сб – время сбора личного состава боевых расчетов по тревоге (при расчетах принимается 1 мин);

τ_сл – время следования подразделений на пожар, мин;

τ_сл = 60L / V_сл, мин; (2)

где: L – длина пути следования подразделения от пожарной части до места пожара, км;

V_сл – средняя скорость движения пожарных автомобилей (30 км/ч).

τ_бр1 – время боевого развертывания по введению первых стволов (при расчетах принимается по нормативам ПСП);

τ_лок– период роста площади пожара с начала подачи огнетушащих веществ до момента прекращения развития пожара (точка Д);

τ_лик – период уменьшения площади пожара от момента прекращения его развития до полного прекращения горения (точка Е). 

Период локализации пожара.

Локализация пожара - стадия (этап) тушения пожара, на котором отсутствует или ликвидирована угроза людям и (или) животным, прекращено распространение пожара и созданы условия для ликвидации имеющимися силами и средствами.

Локализация пожара начинается с момента подачи первого (первых) ствола на его тушение и заканчивается к моменту сосредоточения сил и средств, способных обеспечить ликвидацию пожара.

Независимо от наличия сил и средств, характера развития пожара, направления распространения огня и других условий обстановки, действия подразделений в период локализации должны быть направлены на выполнение определенных условий локализации пожара.

Условиями локализации пожаров:

1.1.1. Q_ф Q_тр (3)

где: Q_ф – фактическое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени (фактический расход огнетушащего вещества), л/с, кг/с, м³/с;

Q_тр – требуемое количество огнетушащего вещества, которое необходимо подавать в единицу времени (требуемый расход огнетушащего вещества), л/с, кг/с, м³/с.

1.1.2. V_s V_s^туш (4)

где: V_s – скорость роста площади пожара, м²/мин;

V_s^туш– скорость тушения площади пожара, м²/мин.

1.1.3. I_ф I_тр (5)

где: I_ф – количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу горящей поверхности (фактическая интенсивность подачи огнетушащего вещества), л/(с · м²), кг/(с · м²);

I_тр – количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу горящей поверхности (требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества), л/(с · м²), кг/(с · м²);

Первые два условия локализации (Q_ф Q_тр и V_s V_s^туш) являются необходимыми, но еще не достаточными, так как они могут быть выполнены формально, для обеспечения локализации пожара должно в обязательном порядке выполняться третье условие (I_ф I_тр), которое является необходимым и достаточным.

Условия локализации зависят от:

1. быстрого сбора подразделения по тревоге;

2. правильного выбора маршрута следования подразделений на пожар;

3. своевременного вызова дополнительных сил и средств;

4. быстрого проведения боевого развертывания;

5. правильной организации взаимодействия между подразделениями на пожаре;

6. грамотного решения РТП на тушение;

7. правильного выбора типа стволов и позиций ствольщиков;

8. бесперебойной подачи огнетушащего вещества под требуемым напором и умелого маневрирования струями при работе ствольщиков на занимаемых позициях;

9. своевременного вскрытия и разборки строительных конструкций (при открытых пожарах) с целью введения огнетушащих веществ на горящие поверхности.

Продолжительность периода локализации имеет очень важное значение для процесса тушения пожара и его последствий.

При локализации пожара (особенно наружного) большое значение имеют направление и сила ветра, т.к. они в такой же степени, как и излучение тепла, если не больше, способствуют распространению огня. Поэтому при локализации пожара необходимо учитывать и эти особенности.

Обычно все, что находится с подветренной стороны, можно защитить от огня с большим трудом, и наоборот, все, что находится с наветренной стороны, почти всегда представляется возможным защитить от огня.

Для того, чтобы сделать вывод о возможности локализации пожара необходимо знать как определяются параметры, которые входят в условия локализации.

Требуемый расход огнетушащего вещества (Q_тр) рассчитывается по формуле:

Q_тр = I_тр · S_T, л/с (6)

где: I_тр – требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества л/(с · м²), л/(с · м), л/(с · м³).

S_T – площадь поверхности, на которую осуществлялась подача огнетушащего вещества. (V_T, P_T)

Фактический расход огнетушащего вещества (Q_ф) определяется следующим образом:

Q_ф = N_ст · q_ст, л/с (7)

где: N_ст – количество технических приборов подачи огнетушащих веществ;

q_ст – расход прибора подачи огнетушащих веществ, л/с.

Определение скорости роста площади пожара рассмотрено в первой лекции.

Скорость тушения площади пожара (V_s^туш) может быть рассчитана по формуле:

V_s^туш = Q_ф / q_уд, м²/с (8)

где: Q_ф – фактический расход огнетушащего вещества, л/с;

q_уд – количество огнетушащего вещества, которое фактически подается на горящую поверхность (удельный расход огнетушащего вещества), л/м².

Требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества (I_тр) определяется опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров. Средние величины интенсивности подачи огнетушащих веществ приведены в справочной литературе.

Фактическая интенсивность подачи огнетушащего вещества (I_ф) может быть рассчитана по формуле:

I_ф = Q_отв / (τ_ф · S_T), л/(с · м²) (9)

где: Q_отв – количество огнетушащего вещества, поданного на тушение пожара, л, кг, м³;

τ_ф – время, в течение которого подавалось огнетушащее вещество, с;

S_T – площадь поверхности, на которую осуществлялась подача огнетушащего вещества, м².

Период ликвидации пожара.

Ликвидация пожара – стадия (этап) тушения пожара, на которой прекращено горение и устранены условия для его самопроизвольного возникновения.

В связи с тем, что в момент локализации пожара изменение его границ остановлено, с этого момента начинается процесс ликвидации, то есть уменьшение площади пожара.

Также, как и в период локализации, ликвидация пожара происходит в течение определенного промежутка времени. Этот период характеризуется решительным и непрерывным наступлением на огонь по всем направлениям, всеми силами и средствами, участвующими в тушении.

Продолжительность периода ликвидации зависит от:

1. размеров площади пожара в момент локализации;

2. способа тушения или защиты;

3. тактико-тактических данных подразделений;

4. объема работ, необходимых для выполнения условий ликвидации пожара, т. е. исключающих повторное возобновление горения в данном месте.

Рис. 11. График определения продолжительности периода ликвидации пожара.

τ_р – промежуток времени, необходимый для прекращения горения на площади, охваченной огнем, мин;

τ_дот – время дотушивания (разборка, проливка и т.д.), мин.

Точка Д – Момент локализации пожара;

Точка Т – момент создания условий прекращения горения на поверхности, охваченной огнем;

Точка Т₁ – момент устранения условий самопроизвольного возникновения горения.

Убедительным подтверждением этого графика является период окончательной ликвидации пожара нефтепродукта в резервуаре. Как известно, после выполнения достаточного условия локализации пожара в резервуаре, т.е. I_ф = I_тр, пену в резервуар необходимо подавать в течение определенного времени. После ликвидации горения в резервуаре некоторое время продолжают охлаждать стенки резервуара. Это и будет время дотушивания.

Период ликвидации пожара может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. Введение огнетушащих веществ заканчивается, когда будут ликвидированы все очаги горения.

В период ликвидации пожара происходит постепенное уменьшение его площади, снижение температуры и концентрации дыма, сокращение объема работ по тушению пожара, поэтому с определенного момента начинается постепенное введение сил и средств.

Необходимо отметить, что продолжительность прекращения горения (τ_р) уменьшается при повышении интенсивности подачи огнетушащих средств (I_тр) по закону гиперболической функции.

Рис.12. Зависимость времени тушения от интенсивности подачи огнетушащего средства.

Однако при тушении большинства пожаров в зданиях увеличивать интенсивность, т.е. создавать неравенство не всегда целесообразно, т.к. от излишне пролитой воды ущерб может быть большим, чем от огня.

На отдельных пожарах (нефтепродукты в резервуарах, лесобиржи, торфяные поля и т.д.) при достаточном количестве сил и средств можно стремиться к выполнению неравенства I_ф >> I_тр, т.к. в этом случае период τ_р будет сокращаться, что приведет к сокращению периода τ_лик, а следовательно и к сокращению продолжительности всего процесса тушения пожара.

Время ликвидации пожара может быть рассчитано по формуле:

τ_лик = (S_п^лок · q_уд) / Q_ф (10)

где: S_п^лок – площадь пожара в момент его локализации, м²;

q_уд – расчетное значение удельного расхода,

q_уд = I_тр · τ_р^туш, (11)

где: τ_р^туш – время тушения пожара на расчетной площади), л/м2;

Q_ф – фактический расход огнетушащего вещества на момент локализации пожара, л/с.

Большое влияние на успех тушения пожара оказывает способ введения и расстановки сил и средств, особенно в начальный период тушения. В практике работы по тушению пожаров способ введения и расстановки сил и средств часто бывает решающим фактором, то есть, как РТП расставит силы по периметру распространения пожара, или по фронту, или же по всей площади пожара. Этот фактор всегда необходимо учитывать.