Методика расчета сил и средств для тушения в подвалах

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

                  дополнительного профессионального образования

    << Учебный центр федеральной противопожарной службы

                                        по Челябинской области>>

                                                  

 

 

 

 

                                        РЕФЕРАТ

 

 

 

                                      По дисциплине: Основы организации тушения пожаров

                                   и    аварийно-спасательных  работ.   

              

                                  На тему: Методика расчета сил и средств  для тушения

                                                в подвалах.

 

 

 

 

 

                                                   Выполнил: слушатель  учебной группы  №52

                                                   Командир отделения 8-й  ПЧ  ФГКУ<< 1 ОФПС

                                                  по Челябинской области>>

                                                   Прапорщик вн. службы Меньшиков Д.В.

 

 

                                                    Проверил: старший преподаватель цикла

                                                    Тактико-технических дисциплин

                                                     Подполковник вн. службы

                                                     Миних Д.А.                                                                                         

 

 

 

                                       

 

                                      

 

 

                                            Г. Челябинск,2013

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1	Расчет основных показателей, характеризующих тактические возможности пожарных подразделений.
1.1	Определение тактических возможностей подразделения без установки пожарного автомобиля на водоисточник.
1.2	Определение тактических возможностей подразделения с установкой пожарного автомобиля на водоисточник.
2.	Организация бесперебойной подачи воды на боевые позиции.
2.1	Методика расчета потребного количества пожарных автомобилей для перекачки воды к месту тушения пожара.
2.2	Методика расчета потребного количества пожарных автомобилей для подвоза воды к месту тушения пожара.
2.3	Методика расчета подачи воды к месту тушения пожара с помощью гидроэлеваторных систем.
3	Методика расчета сил и средств для тушения пожара.
3.1	Расчет сил и средств для тушения пожаров твердых горючих веществ и материалов водой (распространяющийся пожар).
3.2	Тушение пожаров в помещениях воздушно-механической пеной по объему.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Расчет основных показателей, характеризующих тактические возможности пожарных подразделений.

 

Руководитель тушения пожара должен не только знать возможности подразделений, но и уметь определять основные тактические показатели:

время работы стволов и приборов подачи пены;

возможную площадь тушения воздушно-механической пеной;

возможный объем тушения пеной средней кратности с учетом имеющегося на автомобиле запаса пенообразователя;

предельное расстояние по подаче огнетушащих средств.

 

1.1. Определение тактических возможностей подразделения без установки пожарного автомобиля на водоисточник.

1) Определение времени работы водяных стволов от автоцистерны:

t_раб = ( V_ц - SN_p ·V_p) / SN_ст ·Q_ст ·60 (мин.),

N_р = k·L / 20 = 1,2· L / 20 (шт.),

где:   t_раб - время работы стволов, мин.;

V_ц - объем воды в цистерне пожарного автомобиля, л;

N_р - число рукавов в магистральной и рабочих линиях, шт.;

V_р - объем воды в одном рукаве, л (см. прилож.);

N_ст - число водяных стволов, шт.;

Q_ст - расход воды из стволов, л/с (см. прилож.);

k - коэффициент, учитывающий неровности местности (k = 1,2 - стандартное значение),

L - расстояние от места пожара до пожарного автомобиля (м).

 

2) Определение возможной площади тушения водой S_Т от автоцистерны:

S_Т = ( V_ц - SN_p ·V_p) / J_тр ·t_расч · 60 (м²),

где:   J_тр - требуемая интенсивность подачи воды на тушение, л/с·м² (см. прилож.);

t_расч = 10 мин. - расчетное время тушения.

 

3) Определение времени работы приборов подачи пены от автоцистерны:

t_раб   = ( V_р-ра- SN_p ·V_p) / SN_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

где: V_р-ра - объем водного раствора пенообразователя, полученный от заправочных емкостей пожарной машины, л;

N_гпс - число ГПС (СВП), шт;

Q_гпс - расход раствора пенообразователя из ГПС (СВП), л/с (см. прилож.).

Чтобы определить объем водного раствора пенообразователя, надо знать, насколько будут израсходованы вода и пенообразователь.

К_В = 100-С / С = 100-6 / 6 = 94 / 6 = 15,7 - количество воды (л), приходящееся на 1 литр пенообразователя для приготовления 6-ти % раствора (для получения 100 литров 6-ти % раствора необходимо 6 литров пенообразователя и 94 литра воды).

Тогда фактическое количество воды, приходящееся на 1 литр пенообразователя, составляет:

К_ф = V_ц / V_по , 

где V_ц - объем воды в цистерне пожарной машины, л;

      V_по - объем пенообразоователя в баке, л.

если К_ф < К_в , то V_р-ра = V_ц  /  К_в + V_ц (л) - вода расходуется полностью, а часть пенообразователя остается.

если К_ф > К_в , то V_р-ра = V_по ·К_в  + V_по (л) - пенообразователь расходуется полностью, а часть воды остается.

 

4) Определение возможной площади тушения ЛВЖ и ГЖ воздушно-механической пеной:

S_т= ( V_р-ра- SN_p ·V_p) / J_тр ·t_расч · 60 (м²),

где:    S_т -  площадь тушения, м²;

J_тр - требуемая интенсивность подачи раствора ПО на тушение, л/с·м²;

При t_всп ≤ 28 ^оC -  J_тр = 0,08 л/с∙м², при t_всп > 28 ^оC -  J_тр = 0,05 л/с∙м².

t_расч = 10 мин. - расчетное время тушения.

 

5) Определение объема воздушно-механической пены, получаемого от АЦ:

V_п = V_р-ра ·К (л),

где: V_п - объем пены, л;

       К - кратность пены;

      

  6) Определение возможного объема тушения воздушно-механической пеной:

V_т = V_п / К_з (л, м³),

где: V_т - объем тушения пожара;

       К_з = 2,5-3,5 - коэффициент запаса пены, учитывающий разрушение ВМП вследствие воздействия высокой температуры и других факторов.

 

Примеры решения задач:

Пример № 1. Определить время работы двух стволов Б с диаметром насадка 13 мм при напоре 40 метров, если до разветвления проложен один рукав Ж 77 мм, а рабочие линии состоят из двух рукавов Ж 51 мм   от  АЦ-40(131)137А.

Решение:

t = (V_ц - SN_рV_р) / SN_ст ·Q_ст · 60 =2400 - (1· 90 + 4 · 40) / 2 · 3,5 · 60 = 4,8 мин.

 

Пример № 2. Определить время работы ГПС-600, если напор у ГПС-600 60 м, а рабочая линия состоит из двух рукавов диаметром 77 мм от АЦ-40 (130) 63Б.

Решение:

1) Определяем объем водного раствора пенообразователя:

К_ф = V_ц / V_по= 2350/170 = 13,8.

К_ф = 13,8  <  К_в = 15,7 для 6-ти % раствора

V_р-ра = V_ц / К_в + V_ц = 2350/15,7 + 2350 » 2500 л.

2)  Определяем время работы  ГПС-600

t = ( V_р-ра- SN_p ·V_p) / SN_гпс ·Q_гпс ·60 = (2500 - 2 · 90)/1 · 6 · 60 = 6,4 мин.

 

Пример № 3. Определить возможную площадь тушения бензина ВМП средней кратности от АЦ-4-40 (Урал-23202).

Решение:

1) Определяем объем водного раствора пенообразователя:

К_ф = V_ц / V_по = 4000/200 = 20.

К_ф = 20 > К_в = 15,7 для 6-ти % раствора,

V_р-ра = V_по ·К_в  + V_по = 200·15,7 + 200 = 3140 + 200 = 3340 л.

2) Определяем возможную площадь тушения:

S_т = V _р-ра / J_тр ·t_расч ·60 = 3340/0,08 ·10 · 60 = 69,6 м².  

 

Пример № 4. Определить возможный объем тушения (локализации) пожара пеной средней кратности (К=100) от АЦ-40(130)63б (см. пример № 2).

Решение:

V_п = V_р-ра · К = 2500 · 100 = 250000 л = 250 м³.

Тогда объем тушения (локализации):

V_т = V_п/К_з = 250/3 = 83 м³.

 

1.2. Определение тактических возможностей подразделения с установкой пожарного автомобиля на водоисточник.

1) Определение предельного расстояния по подаче огнетушащих средств:

 (м), где

L_пр - предельное расстояние (м),

H_н = 90÷100 м - напор на насосе АЦ,

H_разв = 10 м - потери напора в разветвлении и рабочих рукавных линиях,

H_ст = 35÷40 м - напор перед стволом,

Z_м - наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) местности (м),

Z_ст - наибольшая высота подъема (+) или спуска (-) стволов (м),

S - сопротивление одного пожарного рукава,

Q - суммарный расход воды в одной из двух наиболее загруженной магистральной рукавной линии (л/с),

 

2) Определение необходимого напора на пожарном насосе H_н:

Н_н = N_рук · S · Q² ± Z_м ± Z_ст + H_разв + H_ст (м),

 

где N_рук · S · Q² - потери напора в наиболее загруженной рукавной линии (м),

 

Н_рук = N_рук · S · Q² - потери напора в рукавной линии (м)

 

 

 

 

 

2) Определение продолжительности работы водяных стволов от водоемов с ограниченным запасом воды:

(мин.), где

V_ПВ - запас воды в пожарном водоеме (л);

V_Ц - запас воды в цистерне пожарного автомобиля (л);

N_рук  - количество рукавов в магистральных и рабочих линиях (шт.);

V_рук  - объем одного рукава (л);

N_СТ  - количество подаваемых стволов от пожарного автомобиля (шт.);

q_СТ - расход воды из ствола (л/с);

 

3) Определение продолжительности работы приборов подачи пены: 

Продолжительность работы приборов подачи пены зависит от запаса пенообразователя в заправочной емкости пожарного автомобиля или доставленного на место пожара.

Способ № 1 (по расходу водного раствора пенообразователя):

t_раб   = ( V_р-ра- SN_p ·V_p) / SN_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

SN_p ·V_p = 0, т.к. весь водный раствор пенообразователя будет вытеснен из рукавов и примет участие в формировании ВМП (пенообразователь расходуется полностью, а вода остается), поэтому формула имеет окончательный вид:

t_раб   = V_р-ра  / SN_гпс ·Q_гпс ·60 (мин.),

V_р-ра = V_по ·К_в  + V_по (л), т.к. воды заведомо больше и К_ф > К_в = 15,7

 

Способ № 2 (по расходу запаса пенообразователя):

t = V_по / SN_гпс ·Q_гпс^по· 60 (мин.),

где     N_гпс - число ГПС (СВП), шт;

Q_гпс^по - расход пенообразователя из ГПС (СВП), л/с;

V_по - объем пенообразоователя в баке, л.

 

4) Определение возможного объема тушения (локализации) пожара:

Для ускоренного вычисления объема воздушно-механической пены средней кратности (К = 100, 4- и 6 % -ный водный раствор пенообразователя), получаемой от пожарных автомобилей с установкой их на водоисточник при расходе всего запаса пенообразователя, используют следующие формулы:

а) V_п = (V_по / 4) ·10 (м³)  и  V_п = (V_по / 6) ·10 (м³),

где    V_п - объем пены, м³;

V_по - количество пенообразователя (л);

4 и 6 - количество пенообразователя (л), расходуемого для получения 1 м³ пены соответственно при 4- и 6 % -ном растворе.

Вывод формулы:

К_В = 100-С / С = 100-6 / 6 = 94 / 6

V_р-ра = V_по ·К_в  + V_по = V_по · (К_в  + 1) = V_по · (94 / 6  + 6 / 6) = V_по · 100 / 6

V_п = V_р-ра ·К = (V_по · 100 / 6)· 100 = V_по · 10000 / 6 (л)

б) V_п = V_по ·К_п (л)

    V_п = V_по ·1700 (л) - при кратности 100;

    V_п = V_по ·170 (л) - при кратности 10.

К_п - количество пены, получаемой из 1 литра пенообразователя (для 6% раствора).

 

Примеры решения задач:

 

Пример №  1. Определить предельное расстояние по подаче ствола А с Ж насадка 19 мм и 2-х стволов Б с диаметром насадка 13 мм, если напор у стволов 40 м, напор на  насосе 100 м, высота подъема местности 8 м, высота подъема стволов 12 м. Рукава магистральной линии Ж 77 мм.

Решение:

L_пр = (Н_н - (Н_р ± z_м ± z_ст))/S·Q²)·20 = (100 -50-8-12) /0,015 ·14²) · 20 = 204 (м),

Н_р = Н_ст + 10 = 40 + 10 = 50 (м).