Организация и тактика тушения пожара Муниципального общеобразовательного учреждения Средней общеобразовательной школы №25 ст. Платнировской Краснодарского края Кореновского района

Условия прекращения горения

При горении в зоне реакции выделяется теплота Q. Часть этого тепла передается внутрь зоны горения Qг, а другая – в окружающую среду Qcp. Внутри зоны горения теплота расходуется на нагрев горючей системы, способствует продолжению процесса горения, а в окружающей среде тепловые потоки воздействуют на горючие материалы, конструкции и при определённых условиях могут вызвать воспламенение их или деформацию.

При установившемся горении в зоне реакции существует тепловое равновесие, которое выражается формулой

Q = Qг + Qсp.                                                                                 (1)

где:

Q – общее количество теплоты, выделенной в зоне реакции горения, кДж.

Каждому тепловому равновесию соответствует определённая температура горения Тг, которая иначе называется температурой теплового равновесия. При этом состоянии скорость тепловыделения равна скорости теплоотдачи. Данная температура не является постоянной, она изменяется с изменением скоростей тепловыделения и теплоотдачи. Исходя из этого, основными условиями прекращения горения являются снижение скорости тепловыделения и увеличение скорости теплоотвода от зоны горения, то есть добиться действиями такого понижения температуры в зоне реакции, при которой горение прекратится. Абсолютный предел такой температуры называется температурой потухания. В процессе тушения пожара условия потухания создаются:

● охлаждением зоны горения или горящих веществ;

·                   изоляцией реагирующих веществ от зоны горения;

·                   разбавлением реагирующих веществ до негорючих концентраций или концентраций, не поддерживающих горение;

·                   химическим торможением реакции горения;

Рисунок 2. Схема прекращения горения

Огнетушащие средства

Огнетушащие средства по доминирующему принципу прекращения горения подразделяются на четыре группы:

охлаждающего, изолирующего, разбавляющего и ингибирующего действия. Наиболее распространенные огнетушащие средства, относящиеся к конкретным принципам (способам) прекращения горения, приведены ниже.

Огнетушащие средства, применяемые для тушения пожаров. Таблица 1

Интенсивность подачи огнетушащих веществ.

Огнетушащие средства имеют первостепенное значение в прекращении горения. Однако горение может быть ликвидировано лишь в том случае, когда для его прекращения подается определенное количество огнетушащего вещества.

В практических расчетах необходимого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной интенсивности его подачи.

Под интенсивностью подачи огнетушащих средств (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного параметра пожара (площади, периметра, фронта или объема).

Различают: линейную – JЛ, л/(с·м); кг/(с·м); поверхностную – JS (л/с·м2); кг/(с·м2); объемную– JV (л/с·м3); кг/(с·м3) интенсивности подачи. Они определяются опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров.

Можно воспользоваться соотношением

J = QОВ/Пτ·τ·60, (2)

где QОВ – расход огнетушащего вещества за время проведения опыта или тушения пожара, л; кг; м3; Пτ – величина расчетного параметра пожара, м; м2; м3; τ – время проведения опыта или тушения пожара, мин. Наиболее часто в расчетах используется поверхностная интенсивность подачи (по площади пожара). Некоторые значения требуемой интенсивности подачи огнетушащих веществ, которыми пользуются при расчетах сил и средств, приводятся ниже. Например, для воды, л/(с-м2):

Административные здания ........ 0,08–0,1

Жилые здания, гостиницы, здания I и III степени огнестойкости .... 0,08–0,1

Животноводческие здания ….... 0,1–0,2

Производственные здания ......... 0,15–0,3

Это обобщенные цифры. Обобщение сделано с целью демонстрации интервала разброса и необходимости учета конкретной обстановки. В зависимости от вида пожара, способа прекращения горения расчет огнетушащих средств производится на различные параметры пожара. Например, метр (м) периметра площади тушения или ее части (фронта, флангов и т. п.), метр квадратный (м2) площади тушения, метр кубический (м3) объема помещения, установки, здания, дебита газонефтяного фонтана и т. д. Такие параметры пожара называются расчетными. Расход огнетушащего вещества на расчетный параметр пожара за все время тушения называется удельным расходом и определяется по формуле,

дуд = дп / Пт (3)

где дп – расход огнетушащего вещества за время тушения, л, м3, кг;

 дуд – удельный расход, л/м2; л/м3; кг/м3; Пт – величина расчетного параметра пожара. Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки ρ и огнетушащих средств W, коэффициента поверхности пожарной нагрузки Кп удельных потерь огнетушащего вещества дпот, которые происходят в процессе подачи его в зону горения и нахождения в ней, т. е.

дуд = ƒ(р,w,Кп,дпот) (4)

При этом

дпот = ƒ(Кпот,Кр,τ) (5)

где; Кпот – коэффициент потерь огнетушащего вещества при подаче в зону горения; Кр - коэффициент потерь (разрушения) огнетушащего вещества в зоне горения; τ–время тушения. Фактический удельный расход огнетушащего вещества в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара. Фактический и необходимый удельные расходы можно определить так:

дф = Qф · τт (6)

дн = Qтр · τр (7)

где Qф и Qтр –фактическое, требуемое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени, (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин; τт –время подачи огнетушащего вещества в зону горения (время тушения пожара), с; мин; τр– расчетное время тушения, с, мин. Фактический удельный расход огнетушащих веществ дф представляет собой сумму необходимого удельного расхода дн и его потерь дпот

дф = дн+ дпот (8)

Это выражение справедливо для всех принципов прекращения горения. Количество огнетушащего вещества, необходимое для прекращения горения на расчетном параметре пожара, при условии, что оно полностью расходуется на прекращение горения (дпот = 0), называется необходимым удельным расходом дн. На удельный расход влияет не только стадия развития пожара, свойства (природа) огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения. В тех случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь пожара, для более точного определения фактического удельного расхода вводится коэффициент поверхности горения Кп.

дф = Кп (дн+ дпот) (9)

Коэффициент поверхности твердых горючих материалов изменяется при изменении пожарной нагрузки прямо пропорционально. Следовательно, увеличивается и удельный расход огнетушащих средств. Кроме того, в реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ в следствие их разрушения. Отношение фактического удельного расхода огнетушащего вещества дф, к необходимому дн называется коэффициентом потерь (Кпот ).

Кпот = дф/ дн. (10)

Причинами потерь огнетушащих веществ могут быть. отсутствие видимости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры, как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может приблизиться к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстояние. Отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками, ветром.

Наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воздействия огнетушащего средства и т. п., кроме того, потери огнетушащих веществ зависят от опыта работы ствольщиков, вида и технического уровня средств подачи, оснащенности пожарных подразделений и др. Анализ тушения пожаров показывает, что фактические удельные расходы воды при тушении пожаров в гражданских и промышленных зданиях колеблются в пределах 400– 600 л/м2. Если подойти к определению Qн с позиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время свободного развития пожара выгорает примерно до 50% пожарной нагрузки (типа древесины), то численное значение необходимого удельного расхода воды на охлаждение пожарной нагрузки, конструктивных элементов здания и нагретых газов составит 80–160л/м2. Там, где выполняются условия:

Qф ≥ Qтр (11)

Iф≥ Iтр (12)

где Iф – количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара (фактическая интенсивность подачи), л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3); Iтр – количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара для прекращения горения (требуемая интенсивность подачи, л/(с·м); л/(с·м2); л/(с·м3). Фактический удельный расход огнетушащего вещества не применяется непосредственно для расчета сил и средств, а употребляется для определения фактической интенсивности подачи огнетушащих средств, при исследовании пожаров и других необходимых случаях:

Iф = дф/ τт, (13)

Интенсивность подачи огнетушащих веществ находится в функциональной зависимости от времени тушения пожара. Чем больше расчетное время тушения, тем меньше интенсивность подачи огнетушащих средств, и наоборот. Область интенсивности подачи от нижнего до верхнего пределов называется областью тушения. Все интенсивности, лежащие в этой области, могут применяться для тушения. Это дает возможность РТП широко маневрировать имеющимися у него в распоряжении силами и средствами пожаротушения. В справочной литературе требуемая интенсивность подачи огнетушащих веществ соответствует ее оптимальным значениям для тех или иных горючих веществ и материалов и называется нормативной или требуемой. Требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества даже для одного и того же вида пожарной нагрузки, изменяется в широких пределах и зависит от коэффициента поверхности горения, плотности самой пожарной нагрузки и др. Зависимость требуемой интенсивности подачи воды, например для тушения твердых горючих материалов, от интенсивности тепловыделения на пожаре приведена ниже:

Интенсивность подачи огнетушащих средств. Таблица 2

РТП должен учитывать и тот факт, что на интенсивности подачи огнетушащих веществ оказывает влияние расположение пожарной нагрузки и по высоте помещения. В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интенсивности подачи огнетушащих веществ, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффективность тушения с минимальными расходами огнетушащих веществ и за оптимальное время.

 Расход огнетушащих средств и время тушения пожара. Различают несколько видов расхода огнетушащего средства: требуемый, фактический и общий. Требуемый расход–это весовое или объемное количество огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, которому угрожает опасность. Требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара вычисляют по формуле.

                                                                                        (14)

где:

 – требуемый расход огнетушащего средства на тушение пожара, л/с, кг/с, м3/c.

Пт – величина расчетного параметра тушения пожара: площадь – м2, объем – м3, периметр или фронт – м;

 – интенсивность подачи огнетушащего средства для тушения пожара: поверхностная Is –л/(м2с), кг/(м2с), объемная Iv – кг/(м3с), м3/(м3с) или линейная Iл – л/(м.с ),

Требуемый расход воды на защиту объекта определяют по формуле

 (15)

где:

 – требуемый расход воды на защиту объекта, л/с;

П3 – величина расчетного параметра защиты: площадь, м2, периметр или часть длины защищаемого участка, м;

Iз – поверхностная (или соответственно линейная) интенсивность подачи воды для защиты в зависимости от принятого расчетного параметра, л/(м2с) (л/(м.с)).

Защищаемую площадь определяют с учетом условий обстановки на пожаре и оперативно-тактических факторов.

Например, при пожаре в двух комнатах второго этажа трехэтажного жилого дома с однотипной планировкой площадь защиты на первом и третьем этажах можно принять равной площадям двух комнат, расположенных над местом пожара и под ним.

С учетом тушения пожара и защиты объектов формула требуемого расхода огнетушащего средства будет иметь вид:

 (16)                                                                         

При объёмном тушении пожара пеной средней или высокой кратности требуемый расход пены для заполнения помещения определяют по формуле

 (17)

где:

 –требуемый расход пены, м3/мин;

–объем, заполняемый пеной, м3;

 –расчетное время тушения;

 – коэффициент, учитывающий разрушение пены, принимаемый в пределах 1,5–3.

По требуемому расходу оценивают необходимую скорость сосредоточения огнетушащего средства, условия локализации пожара, определяют необходимое количество технических приборов подачи огнетушащего средства (водяных и пенных стволов, пенно генераторов и других),

=/ (18)

=/ (19)

где:

,  – соответственно количество технических приборов подачи огнетушащего средства (водяных стволов, СВП, ГПС) на тушение пожара и защиту, шт.;

,  – соответственно требуемый расход огнетушащего средства (воды, раствора, пены и др.) на тушение пожара и для защиты, л/с, кг/с, м3/с;

 – подача (расход) определяемого огнетушащего средства (воды, раствора, пены, порошка и т. д.) из технического прибора подачи, л/с.

На практике при защите объектов водяными струями необходимое количество стволов чаще всего определяют по числу мест защиты. При этом всесторонне учитывают условия обстановки на пожаре, оперативно-тактические факторы и требования руководящих документов в области пожаротушения.

Например, при пожаре в одном или нескольких этажах здания с ограниченными условиями распространения огня стволы для защиты подают в смежные с горящими помещениями, нижний и верхний от горящего этажи, исходя из числа мест защиты и обстановки на пожаре. Если имеются условия для распространения огня по пустотелым конструкциям, вентиляционным каналам и шахтам, то стволы для защиты подают в смежные с горящим помещения, в верхние этажи вплоть до чердака, нижний от горящего этаж и последующие нижние этажи, исходя из обстановки на пожаре. Число стволов в смежных помещениях на горящем этаже, в нижнем и верхнем от горящего этажа должно соответствовать числу мест защиты, по тактическим условиям. А на остальных этажах и чердаке их количество должно быть не менее одного. Исходя из этого, определяется необходимое число стволов для защиты при пожаре на объекте.

Фактический расход – это весовое или объемное количество огнетушащего средства, фактически подаваемого в единицу времени на величину соответствующего параметра тушения пожара или защиты объекта, которому угрожает опасность. Эту величину измеряет теми же единицами, что и требуемый расход. В общем виде фактический расход определяют по формуле

QФ         (20)

где:

,  –соответственно фактические расходы огнетушащего средства на тушение пожара и защиту, л/с, кг/с, м3/с.

Фактический расход зависит от числа и тактико-технической характеристики приборов подачи огнетушащего средства (водяных стволов, СВП, ГПС и других). С учетом этого фактические расходы на тушение пожара и для защиты определяют по формулам:

= (21)

 = (22)

По фактическому расходу оценивают действительную скорость сосредоточения огнетушащего средства и условия локализации пожара по сравнению с требуемым расходом, определяют необходимое число пожарных машин основного назначения с учетом использования насосов на полную тактическую возможность, обеспеченность объекта водой при наличии противопожарного водопровода и другие показатели. По величине фактический расход не может быть меньше требуемого, что является необходимым фактором в создании условия локализации пожара.

Общий расход – это весовое или объемное количество огнетушащего средства, необходимого на весь период прекращения горения и защиты не горящих объектов с учетом запаса (резерва).

По общему расходу определяют необходимое количество огнетушащих средств на ликвидацию пожара, проверяют обеспеченность объекта водой при наличии пожарных водоемов, разрабатывают соответствующие мероприятия по организации тушения пожара,

Общий расход воды при ликвидации пожаров и защите не горящих объектов (аппаратов, конструкций) рассчитывают по формуле,

=60τрКз+3600 τз где: (23)

, – общий расход огнетушащего средства (в данном случае воды), л, м3;

τр – расчетное время тушения пожара, мин.

Kз – коэффициент запаса огнетушащего средства.

τз – время, на которое рассчитан запас огнетушащего средства.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6