Контрольные вопросы

1. Сформулируйте определение внутреннего пожара и укажите основные его стадии.

2. Назовите два вида внутренних пожаров в зависимости от интенсивности газообмена на них.

3. Какова динамика основных параметров внутреннего пожара во время его свободного развития?

4. Как влияют размеры помещения и его проёмность на динамику внутреннего пожара?

5. Как связана фактическая линейная скорость распространения фронта пламени со временам развития пожара?

6. Какую форму условно принимает фронт пламени, достигая ограждающих конструкций?

7. Назовите основные пути распространения пожара за пределы помещения и обоснуйте их.

8. Назовите факторы, ведущие к полному охвату помещения пламенем.

9. Что такое объемная вспышка? Укажите основные причины этого явления и его возможные последствия.

10. В чем опасность прекращения пламенного горения в помещении из-за недостатка кислорода при высокой температуре в нем?

11. Перечислите основные составляющие теплового баланса внутреннего пожара.

12. Что понимают под температурой внутреннего пожара? От каких факторов она зависит?

13. Что является движущей силой газообмена на внутреннем пожаре?

14. Что такое коэффициент избытка воздуха на внутреннем пожаре? Как он изменяется за время свободного развития пожара?

Г л а в а 8

Определение интенсивности подачи огнетушащих веществ Общие положения

В практических расчётах для определения количества огнетушащих веществ, требуемых для прекращения горения, используют понятие интенсивности их подачи. Под интенсивностью подачи (I) понимается количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени на единицу соответствующего геометрического параметра пожара (площади, объёма, периметра или фронта).

Интенсивность подачи огнетушащих веществ обычно определяется опытным путём, а также с использованием эмпирических расчётов после анализа потушенных пожаров. Расчетная формула в общем виде имеет вид

, (8.1)

где I – интенсивность подачи огнетушащего вещества, л/(м^{2 .} с), кг/(м^{2 .}с), кг/(м^{3 .} с), м³/(м^{3 .} с), л/(м ^. с); g_ов – расчётный расход огнетушащего вещества во время тушения пожара или проведения эксперимента, л, кг, м³; _т – время, затраченное на тушение пожара, мин; П – величина расчётного параметра пожара: площадь, м²; объём, м³; периметр или фронт, м.

Интенсивность подачи огнетушащих веществ можно также определять через его фактический удельный расход

, (8.2)

где g_уд – фактический удельный расход огнетушащего вещества, обеспечивающий прекращения горения, л, кг, м³.

Для зданий и помещений требуемую интенсивность подачи определяют по фактическим расходам огнетушащих веществ на имевших место пожарах с близкими параметрами

, (8.3)

где g_ф – фактический расход огнетушащего веществ за время прекра-

щения горения, л, кг, м³.

В зависимости от расчётной единицы параметра пожара (м², м³, м), интенсивность подачи огнетушащих средств подразделяют на поверхностную I_S [л/(м^{2 .} с)], объёмную I_V [кг/(м^{3 .} с)] и линейную I_л [л/(м ^. с)].

Чаще всего интенсивность подачи рассчитывают на единицу площади пожара

, (8.5)

где g_ов – секундный расход огнетушащего вещества, л/с, кг/с; F_п – площадь пожара, м².

В том случае, если в нормативных документах и справочной литературе отсутствуют данные по интенсивности подачи огнетушащих веществ на защиту объектов I_з, например при пожарах в зданиях, то её устанавливают, исходя из характеристик объекта, обстановки на пожаре и условий осуществления боевых действий или принимают в четверо меньшей по сравнению с требуемой интенсивностью подачи I_тр на тушение пожара

I_з = 0,25 I_тр. (8.6)

Линейная интенсивность подачи огнетушащих веществ в справочной литературе, как правило, не приводится. Она зависит от обстановки на пожаре и, если используется при расчёте огнетушащих веществ, её находят как производный показатель от поверхностной интенсивности подачи

I_л = I_S h_т, (8.7)

где h_т – глубина тушения, м (принимается для лафетных стволов 10 м,

для ручных – 5 м).

Общая интенсивность подачи складывается из интенсивности подачи огнетушащего вещества, непосредственно участвующего в прекращении горения I_{пр. г}, и его потерь I_пот

I = I_{пр. г} + I_пот. (8.8)

Средние практически целесообразные интенсивности подачи огнетушащих веществ, называемые оптимальными (требуемыми). Их значения, установленные опытным путём и практикой тушения пожаров, приведены в приложении П. I3.

Удельный расход огнетушащего вещества g_уд (л/м², кг/м², л/м³, кг/м³) при тушении по поверхности определяется по формуле

, (8.9)

При объемном тушении удельный расход определяется по формуле

, (8.10)

где V_помещ – объем помещения, м³.

Теоретический удельный расход g_уд^теор, л/м³, л/м², кг/м², кг/м³,

, (8.11)

где Q_треб – количество теплоты, которое требуется отвести от зоны го-

рения или поверхности материала для снижения температуры пламе-

ни до температуры потухания (кДж/м³, кДж/м²); Q_охл – охлаждающий

эффект огнетушащего вещества (кДж/л, кДж/кг, кДж/м³).

Теоретическая интенсивность подачи I_теор при тушении пламени над поверхностью, л/(с ^. м²), кг/(с ^. м²):

, (8.12)

где − удельная интенсивность теплоотвода от пламени, требуе-

мая для его охлаждения до температуры потухания, кВт/м²;

Требуемую интенсивность теплоотвода можно приближенно оценить по формуле

= (1 – η_л) k·Q_п, (8.13)

где η_л – коэффициент теплопотерь излучением; k – коэффициент сни-жения температуры пламени до температуры потухания;

Q_п – приведенная теплота пожара

Q_п = β^{. .} Q_н, [кВт/м²]. (8.14)

Здесь Q_н  низшая теплота сгорания пожарной нагрузки, кДж/кг (для некоторых веществ и материалов приведена в приложениях П.10, П. 14−П. 16;  коэффициент недожога;  приведенная массовая скорость выгорания пожарной нагрузки для данного вида горючего материала, кг/(м^2.с), для некоторых веществ указана в приложениях П. 17, П. 18.

Для жидкостей η_л ≈ 0,3; k ≈ 0,28, для твердых материалов η_л ≈ 0,4; k ≈ 0,22.

Интенсивность подачи огнетушащего вещества определяет время тушения пожара и его расход.

Время тушения τ_т  время от начала подачи огнетушащего вещества до момента прекращения горения.

Графическая зависимость времени тушения и удельного расхода огнетушащего вещества от интенсивности подачи называется кинетической кривой тушения (см. рис. 8.1).

а

б

Рис. 8.1. Типичная зависимость времени тушения (а) и удельного расхода (б)

от интенсивности подачи огнетушащего вещества

Время тушения зависит от соотношения фактической и критической интенсивностей подачи вещества. Если фактическая интенсивность подачи огнетушащего вещества равна критической, то тушение не достигается. При тушении пенами критической является интенсивность подачи, равная интенсивности разрушения пены; при тушении газовыми составами и аэрозолями  интенсивности утечки огнетушащего вещества из заполняемого объёма помещения; при тушении водой по поверхности  интенсивности подачи, компенсирующая лучистый тепловой поток к горящей поверхности от собственного пламени и внешних источников излучения.

Интенсивность подачи, при которой удельный расход огнетушащего вещества минимален, считается оптимальной I_опт.

Эффективность применяемого огнетушащего вещества и способа подачи можно оценить с помощью показателя эффективности тушения П_эт и коэффициента использования К_и. Показатель эффективности тушения П_эт определяется следующим образом:

, (8.15)

Теоретический коэффициент использования огнетушащего вещества К_и определяется из соотношения теоретического и фактического удельного расхода

, (8.I6)

где g_теор – теоретический удельный расход, л/м²; g_факт – фактический удельный расход, л/м².

Практический коэффициент использования огнетушащего вещества К_и

, (8.I7)

где g_уд^min – минимальный при данной площади пожара удельный рас-

ход огнетушащего вещества, полученный при тушении реальных по-

жаров, л/м².

При тушении ординарных пожаров водой

= S_п + 0,302. (8.I8)

При площади пожара S_п ≥ 40 м² минимальный удельный расход

огнетушащего вещества для прекращения горения на реальном пожаре составляет

= 0,5S_п, л/м². (8.19)