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

Расчёт параметров пожара в данном разделе проводится на следующие моменты времени:

- На момент сообщения в пожарную охрану.

- На момент прибытия первого подразделения.

- На момент введения сил и средств первого подразделения.

1). Определение параметров пожара на момент сообщения в пожарную охрану.

Процесс развития пожара характеризуется следующими геометрическими и физическими параметрами:

- линейная скорость распространения горения, V_л (м/мин.);

- путь, пройденный огнем, L, (м);

- площадь пожара, S_п, (м²);

- периметр пожара, P_п, (м);

- фронт пожара. Ф_п, (м);

- скорость роста площади пожара, V_s, (м²/мин.);

- скорость роста периметра пожара, V_р,. (м/мин.);

- скорость роста фронта пожара, V_ф, (м/мин.).

Данные параметры не постоянны и изменяются в пространстве и времени. Изменение пожара от начала его возникновения до полной ликвидации горения называется развитием пожара.

Линейная скорость распространения горения представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с). Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.

Линейная скорость распространения горения задается руководителем проекта или определяется по по таблице (приложение № 5). При определении размеров возможного пожара линейную скорость распространения горения в первые 10 минут от начала возникновения пожара необходимо принимать половинной от табличного значения (0, 5V_л). После 10 минут и до момента введения средств тушения в зону горения первым подразделением, прибывшим на пожар, линейная скорость при расчете берется равной табличной (V_л), а с момента введения первых средств тушения (воды, ВМП, ОПС и т.д.) до момента локализации пожара она вновь принимается половинной от табличного значения (0, 5V_л).

1.1).Определение пути, пройденного огнём.

Путь, пройденный огнём, определяется по формуле в зависимости от времени до сообщения о пожаре на ЦУС (t_д.с.), которое указано в задании на курсовой проект или выбирается самостоятельно (для слушателей). В практических расчётах время до сообщения о пожаре принимается в пределах 8-12 минут.

Путь, пройденный огнем, от места возникновения пожара является изменяющейся величиной, зависит от линейной скорости распространения горения и периода распространения горения. В зависимости от времени, путь, пройденный огнем, можно определить по одной из формул:

- если t_д.с.£ 10 минут:

L=0, 5V_л t_д.с. , [м];

- если t_д.с.> 10 минут:

L=0, 5V_л t₁+V_л t₂=0, 5V_л 10+V_л t₂=5V_л+V_л t₂, [м],

где:

t₁=10 минут;

t₂=t_д.с.-t₁=t_д.с. - 10, [мин.]

1.2).Определение формы площади пожара.

В зависимости от места возникновения пожара, геометрических размеров помещения или здания, наличия противопожарных преград, пути, пройденного огнём, площадь пожара может приобретать различные формы: круговую, угловую, прямоугольную. Деление форм площади пожара на три вида является условным и применяется для упрощения практических расчётов.

На вычерченном плане этажа (участка, цеха, здания), где произошел условный пожар, наносится длина пути распространения горения [L] на заданный момент времени (в масштабе), определяется и условно-графически обозначается форма площади пожара. В данном пункте записывается форма площади пожара.

1.3).Определение площади пожара.

Площадь пожара – это площадь проекции поверхности горения твёрдых и жидких веществ и материалов на поверхность земли или пола помещения.

КРУГОВАЯ форма площади пожара встречается при возникновении горения в геометрическом центре помещения или в глубине большого участка с пожарной нагрузкой, если скорость его распространения во всех направлениях при безветренной погоде приблизительно одинакова, (Рис.1а). Sп=pL2, [м2].

УГЛОВАЯ форма характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри сектора. Она может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол сектора зависит от геометрической конфигурации участка с пожарной нагрузкой и от места возникновения горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90 и 180 градусов.

УГЛОВАЯ 180o, (Рис.1б): 34 Sп = , [м2 ].

УГЛОВАЯ 90o, (Рис.1в): Sп = , [м2].   ПРЯМОУГОЛЬНАЯ форма площади пожара встречается, когда горение возникает на границе или в глубине длинного участка с пожарной нагрузкой (длинные здания любого назначения и другие участки с пожарной нагрузкой небольшой ширины) и распространяется в одном или нескольких направлениях: по ветру – с большей, против ветра – с меньшей, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью. Пожары в зданиях с небольшими помещениями имеют прямоугольную форму, (Рис.1г; Рис.1д). Sп =a n L, [м2 ], где: a – ширина помещения (здания), [м]; n – число сторон распространения горения (чаще всего «n» равно единице или двум).     В процессе развития пожара его форма может изменяться. Так, начальная круговая или угловая форма площади пожара через определенный промежуток времени (по достижении горения ограждающих конструкций) перейдет в прямоугольную: - из круговой и угловой 180 гр. перейдет в прямоугольную, при условии: 2L ³ a; - из угловой 90 гр.: L ³ a. В итоге, если пожар будет и дальше распространяться, он примет форму данного геометрического участка. При прямоугольной форме помещения (здания) площадь пожара в данном случае будет равна площади этого помещения (здания): Sп = а b, [м2], где: b – длина помещения (здания), [м].

При горении нефти и нефтепродуктов в резервуарах форма площади пожара соответствует правильной геометрической фигуре емкости (кругу или прямоугольнику), а при разлитой жидкости – ее площади.

Форма площади развивающегося пожара является основой для определения расчётной схемы, направлений сосредоточения и введения сил и средств тушения, а также потребного их количества для осуществления боевых действий.

1.4).Определение периметра пожара.

Периметр пожара (Р_п) – это длина внешней границы площади пожара. Данная величина имеет важное значение для оценки обстановки на пожарах, развившихся до крупных размеров, когда сил и средств для тушения по всей площади в данный момент времени недостаточно. Периметр пожара определяется по формуле, в зависимости от формы площади пожара:

- круговая: Р_п = 2p L, [м];

- угловая 180^o: Р_п = p L + 2L, [м];

- угловая 90^o: Р_п = (p L)/2 + 2L, [м];

- прямоугольная с дальнейшим распространением пожара: Р_п = 2(a+n L), [м];

- прямоугольная без распространения пожара: Р_п = 2(a+b), [м].

1.5).Определение фронта пожара.

Фронт пожара (Ф_п) -- часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения. Данный параметр имеет особое значение для оценки обстановки на пожаре, определения решающего направления боевых действий и расчета сил и средств на тушение любого пожара. Фронт пожара определяется по формулам:

- при круговой форме пожара:

Ф_п = 2p L, [м];

- при угловой 180⁰ форме пожара:

Ф_п = p L, [м];

- при угловой 90⁰ форме пожара:

Ф_п = (p L)/2, [м];

- при прямоугольной форме с дальнейшим распространением пожара:

Ф_п = n a, [м];

- при прямоугольной форме без распространения пожара:

Ф_п = 0.

1.6).Определение скорости роста площади пожара.

Скорость роста площади пожара (V_s) определяется по формуле:

V_s = , [м²/мин.],

где:

t - время на каждый расчётный момент, [мин.].

1.7).Определение скорости роста периметра пожара.

Скорость роста периметра пожара (V_р) определяется по формуле:

V_р = , [м/мин.] – при круговой и угловой форме площади пожара;

V_р = , [м/мин.] – для прямоугольной формы площади пожара;

1.8).Определение скорости роста фронта пожара.

Скорость роста фронта пожара (V_ф) определяется по формуле:

V_{ф =} , [м/мин.].

2).Определение параметров пожара на момент прибытия первого подразделения.

2.1).Определение времени прибытия первого подразделения.

t_приб.1=t_д.с.+t_сб.+t_сл.1, [мин.],

где:

t_сб.=1 мин. – время сбора личного состава по тревоге;

t_сл.1 - время следования первого подразделения от ПЧ до места вызова, берется из расписания выездов пожарных подразделений, также t_сл. можно определить по формуле:

t_сл.= , [мин.],

где:

L – длина пути следования подразделения от пожарного депо до места пожара, [км];

V_{сл .} - средняя скорость движения пожарных автомобилей, [км/ч] (при расчетах можно принимать: на широких улицах с твердым покрытием 45 км/ч, а на сложных участках, при интенсивном движении и грунтовых дорогах 25 км/ч).

2.2).Определение пути, пройденного огнём.

Путь, пройденный огнём на момент прибытия первого подразделения, определяется по формуле:

L=5V_л+V_л (t_приб.1-t₁), [м].

2.3).Далее расчет параметров пожара проводится в том же порядке, как на момент сообщения о пожаре (с п.1.2. по п.1.8.).

3).Определение параметров пожара на момент введения сил и средств первого подразделения.

3.1). Определение времени свободного развития горения.

t_св.=t_д.с.+t_сб.+t_сл.1+t_б.р. , [мин.],

где:

t_б.р. – время, затраченное на проведение боевого развертывания (в пределах 6--8 минут).

3.2). Определение пути, пройденного огнём.

Путь, пройденный огнём на момент введения сил и средств первого подразделения, определяется по формуле:

L=0, 5V_л t₁+V_л (t_св.-t₁), [м].

3.3). Далее расчет параметров пожара производится по ранее описанному порядку (с п.1.2. по п.1.8.).