МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Расчет параметров подачи

огнетушащих веществ

средствами пожарной техники

Методические указания к выполнению

расчетно-графической работы

Омск

Издательство ОмГТУ

2012

Оглавление

Предисловие 4

1. Методика расчета параметров подачи огнетушащих веществ без установки пожарных автомобилей на водоисточник…………………………..

2. Методика расчета параметров подачи огнетушащих веществ с установкой пожарных автомобилей на водоисточник………………………….

3. Методика расчета параметров подачи огнетушащих веществ из удаленных водоисточников……………………………………………………

3.1. Расчет параметров подачи воды в перекачку……………………..

3.2. Расчет параметров подачи воды подвозом………………………...

4. Задания для выполнения РГР

Список рекомендуемой литературы………………………………………..

Приложение. Справочные данные

Предисловие

Тушение пожаров в подавляющем большинстве случаев производят водой или приготовленной на основе воды воздушно-механической пеной. Поэтому должностным лицам, ответственным за пожаротушение, чаще всего требуется оперативное выполнение расчетов временных и пространственных параметров подачи к месту пожара именно этих огнетушащих веществ (как на этапах предварительного развертывания технических средств, так и непосредственно в процессе боевых действий).

К такого рода расчетам относят:

определение времени работы водяных стволов и приборов подачи пены по запасу воды и пенообразователя в автоцистерне;

определение возможной площади тушения пожара водой, площади и объема тушения пожара воздушно-механической пеной;

определение предельного расстояния по подаче огнетушащих веществ при установке пожарных автомобилей на водоисточник;

определение продолжительности работы водяных стволов и приборов подачи пены от внешних водоисточников с ограниченным запасом воды;

определение параметров и схем подачи воды из удаленных водоисточников способами её перекачки или подвоза к месту пожаротушения.

Эффективное и рациональное использование прибывающих к месту пожара технических средств является залогом успешного и быстрого тушения пожара.

В настоящем издании представлены методики расчетов, требующиеся для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Пожарная техника» специальности 280104 (280705.65) «Пожарная безопасность». Приведены варианты индивидуальных заданий, необходимые для расчетов справочные данные, список рекомендуемой литературы.

При подготовке методических указаний использован ряд учебных и справочных материалов издания: Наумов, А.В. Сборник задач по основам тактики тушения пожаров: учебное пособие / А.В. Наумов, Ю.П. Самохвалов, А.О. Семенов; под общ. ред. М.М. Верзилина. – Иваново: ИвИ ГПС МЧС России, 2008. – 184 с.

1. Методика расчета параметров подачи огнетушащих веществ без установки пожарных автомобилей на водоисточник

Тушение пожара исключительно запасом огнетушащих веществ, доставляемых к очагу горения в баках пожарных автомобилей, имеет место не только при отсутствии дополнительных водоисточников (систем противопожарного водоснабжения, специальных пожарных емкостей и бассейнов, естественных водоисточников – озер, рек и т.п.), а даже и при наличии доступных водоисточников, но в начальной стадии пожаротушения (в период времени от начала тушения пожара до момента завершения развертывания средств подачи огнетушащих веществ от внешних водоисточников). Такой способ доставки огнетушащих веществ к месту пожара называют «подачей огнетушащих веществ без установки пожарных автомобилей на водоисточник». При этом тактические возможности пожарных подразделений существенно ограничены лишь объемами вывозимых огнетушащих веществ.

Определение времени работы водяных стволов _раб^вода по запасу воды в автоцистерне производят по формуле:

_раб^вода = (V_ц –  (N_p ·V_p)) /  (N_ств ·q_ств^вода ·60) , (мин), (1.1)

где V_ц – емкость цистерны для воды заданной модели пожарного

автомобиля (ПА), (л), (выбирают из табл. П1 – П3);

N_p – число рукавов в магистральной и рабочих линиях (шт.);

V_p – объем воды в одном рукаве заданного типа (л), (выбирают из

табл. П5);

N_ств – число водяных стволов заданного типа (шт.);

q_ств^вод – расход воды из водяных стволов заданного типа (л/с),

(выбирают из табл. П6).

Возможную площадь тушения пожара S_Т водой от заданной автоцистерны определяют по формуле:

S_Т = (V_ц –  (N_p ·V_p)) / (I_тр^вода ·_н · 60) =

= ( (N_ств ·q_ств^вод)/ I_тр^вода) · (_раб^вода / _н), (м²), (1.2)

где I_тр^вода – требуемая интенсивность подачи воды при тушении пожара

на заданном объекте (л/с·м²), (выбирают из табл. П8),

(при подаче воды со смачивателем интенсивность подачи

снижается в 2 раза);

_н – нормативное время тушения пожара водой (для большинства

веществ и материалов принимают _н = 10 мин.);

(_раб^вода/ _н) – так называемый коэффициент К_раб, учитывающий

фактическое время работы стволов.

Определение времени работы приборов подачи пены _раб^пена (пенных стволов и генераторов пены) по запасу пенообразователя в автоцистерне производят по формуле:

_раб^пена = (V_по) /  (N_пп ·q_пп^по ·60) , (мин.), (1.3)

где V_по – емкость бака пенообразоователя заданной модели пожарного

автомобиля (л), (выбирают из табл. П1 – П3);

N_пп  число приборов подачи пены заданного типа (СВП, ГПС), (шт.);

q_пп^по  расход пенообразователя из приборов подачи пены заданного

типа (л/с), (выбирают из табл. П7).

При проведении расчетов потери пенообразователя в рукавах не учитываются, так как они незначительны.

Сравнивая значения времени работы _раб^вода и _раб^пена, определяют, что расходуется быстрее: вода или пенообразователь. В дальнейших расчетах принимают минимальное значение этих величин – _раб^min.

Время работы приборов подачи пены _раб^пена может быть определено по объему водного раствора пенообразователя, получаемого от заправочных емкостей пожарного автомобиля:

_раб^пена = (V_р-ра–  (N_p ·V_p)) /  (N_пп ·q_пп ^р-ра ·60) , (мин.), (1.4)

где V_р-ра – объем водного раствора пенообразователя, получаемый от

заправочных емкостей пожарного автомобиля (л);

N_пп  число приборов подачи пены заданного типа (СВП, ГПС), (шт.),

q_пп^р-ра  расход раствора пенообразователя из приборов подачи пены

заданного типа (л/с), (выбирают из табл. П7).

Чтобы определить объем водного раствора пенообразователя V_р-ра , необходимо знать, насколько будут израсходованы вода и пенообразователь.

Удельное количество воды К_в, приходящееся на 1 литр пенообразователя для приготовления «N-процентного» раствора, составляет:

К_в = (100 – N) / N , (л).

Например, для получения 100 литров 6-ти процентного раствора необходимо 6 литров пенообразователя и 94 литра воды:

К_в = (100 – N) / N = (100 – 6) / 6 = 94 / 6 = 15,7.

Фактическое удельное количество воды К_ф , приходящееся на 1 литр пенообразователя, составляет:

К_ф = V_ц / V_по .

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).

Возможную площадь тушения пожара S_т воздушно-механической пеной (ВМП), получаемой от заданной модели ПА определяют по формуле:

S_т = (V_р-ра–  (N_p ·V_p) )/ (I_тр^пена ·_н · 60)=

= ( (N_пп ·q_пп ^р-ра )/ I_тр^пена) · (_раб^min / _н), (м²), (1.5)

где I_тр^пена – требуемая интенсивность подачи раствора пенообразователя

при тушении пожара на заданном объекте (л/с·м²), (выбирают

из табл. П9);

_н – нормативное время тушения пожара ВМП (для большинства

веществ и материалов принимают _н = 10 мин.);

(_раб^min / _н) – коэффициент К_раб, учитывающий фактическое время

работы приборов подачи пены.

Объем воздушно-механической пены V_п, получаемой от заданной модели ПА определяют по формуле:

V_п = V_р-ра ·К , (л, м³), (1.6)

где К – кратность ВМП (отношение объема пены к объему раствора, из которого она получена). Для заданных приборов подачи пены значение К выбирают из табл. П7.

Возможный объем тушения пожара V_т воздушно-механической пеной определяют по формуле:

V_т = V_п / К_з , (л, м³), (1.7)

где К_з = 2,5 – 3,5 – коэффициент запаса пены, учитывающий разрушение и потери ВМП вследствие воздействия высокой температуры и других факторов (при расчетах, как правило, принимают К_з = 3).

2. Методика расчета параметров подачи огнетушащих веществ с установкой пожарных автомобилей на водоисточник

Эффективность тушения пожара существенно возрастает при возможности установки пожарных автомобилей на водоисточник, так как при этом может быть обеспечена непрерывная работа водяных стволов в течение длительного времени. Для выбора тактики пожаротушения в этом случае важнейшими параметрами являются возможное предельное расстояния по подаче огнетушащих веществ и продолжительность работы водяных стволов от водоисточников с ограниченным запасом воды.

Предельное расстояние по подаче огнетушащих веществ N_p^пр (в количестве рукавов магистральных рукавных линий от пожарного автомобиля, установленного на водоисточник, до разветвления, расположенного у места пожара) определяют по формуле:

N_p^пр = (Н_Н – (Н_p  Z_M  Z_CT) / (S_P · Q_МЛ ²) , (шт.), (2.1)

где Н_Н – напор на насосе пожарного автомобиля (м вод. ст.), (выбирают

из табл. П1 – П3);

Н_p – напор у разветвления магистральной линии (м вод. ст.);

Z_M – высота подъема (+) или спуска (–) местности, (м);

Z_CT – высота подъема (+) или спуска (–) приборов тушения пожара,

(м);

S_P – коэффициент сопротивления пожарного рукава в магистральной

рукавной линии (выбирают из табл. П10);

Q_МЛ – количество (расход) огнетушащих веществ (ОТВ), проходящих

по пожарному рукаву в наиболее загруженной магистральной

рукавной линии, (л/с), (выбирают из табл. П11);

Напор у разветвления Н_p принимают на 10 м вод. ст. больше, чем

у прибора тушения пожара:

Н_p = Н_ств + 10 , (м) ; (2.2)

Н_ств – напор у прибора тушения пожара, м. вод. ст. (м),

(выбирают из табл. П6, П7).

Количество ОТВ Q_МЛ, проходящих по пожарному рукаву, не может превышать значения его полной пропускной способности Q_ПР :

Q_МЛ < Q_{ПР .} (2.3)

Полная пропускная способность пожарных рукавов различного диаметра приведена в табл. П11.

Полученное предельное количество рукавов по подаче ОТВ сравнивают с расстоянием от места пожара до водоисточника (в рукавах), запасом рукавов для магистральных линий, находящихся на ПА, и с учетом этого определяют схему развертывания и взаимодействие прибывающих подразделений, принимают меры для привлечения дополнительных сил и средств.

Определение продолжительности работы водяных стволов от водоемов с ограниченным запасом воды производят по формуле (1.1), подставляя в ней вместо V_ц сумму

V_ц + 0,9 · V_в , (2.4)

где V_в – емкость водоема, л;

0,9 – коэффициент, учитывающий условия работы по забору воды

из водоема.

Продолжительность работы приборов подачи пены зависит от запаса пенообразователя в заправочной емкости пожарного автомобиля или доставленного на место пожара другими техническими средствами. Определение продолжительности работы приборов подачи пены производится по формулам (1.3) или (1.4). При этом в формуле (1.4) полагают N_p ·V_p = 0, т.к. весь водный раствор пенообразователя будет вытеснен из рукавов и примет участие в формировании ВМП (пенообразователь расходуется полностью, так как объем воды при установке пожарных автомобилей на водоисточник является избыточным по сравнению с объемом пенообразователя).

Определение возможной площади тушения пожара, объема воздушно-механической пены, возможного объема тушения пожара воздушно-механической пеной производится по формулам, аналогичным (1.2), (1.5), (1.6), (1.7).