4.2. Расчет сезонного потребного количества воды для тушения пожаров на торфопредприятии

Необходимый объем воды (м³) для тушения одного пожара на производственном участке и общий объем воды для всех возможных пожаров на торфопредприятии в течение сезона рассчитываются по методике Гипроторфа /5/, которая учитывает производственную программу торфяного предприятия, ветровой район, сезонный сбор торфа с гектара, применяемое технологическое оборудование и параметры развития торфяного пожара. Суммарное время (Т) развития ( ) и локализации пожара ( ) рекомендуется принимать 4 часа, т.е. Т= + = 4,ч.

Принимая эти условия, определяют программу производственного участка

,

где - программа торфопредприятия, тыс. т/год; - количество производственных участков, шт.

Потребная площадь , га, производственного участка для выполнения программы :

,

где - сезонный сбор торфа, т/га; - коэффициент использования площади.

Скорость распространения пожара , м/ч

,

где - скорость ветра (принимается для первого ветрового района – 15 м/с, для второго ветрового района – 20 м/с).

Угол развития пожара α, град., рассчитывается по формуле

α = 65-2,6 ∙ .

Производственная площадь, которая может быть охвачена пожаром, , (га), определяется по формуле

,

где - площадь загорания вне угла развития пожара (принимается для первого ветрового района – 193,9 га, для второго ветрового района – 10,9 га).

Объем воды (м³) необходимый для тушения очагов на площади пожара

где - удельный расход воды на тушение очагов (принимается 15 л/м²);

К - коэффициент, учитывающий часть площади, на которой остаются очаги горения после локализации пожара (принимается равным 0,2).

Площадь заградительных полос , га, по формуле

где - расчетная ширина заградительных полос по фронту пожара (м), (принимается равной дальности переброски искр )

Объем воды , м³, необходимый для создания заградительных полос, определяется по формуле

где - удельный расход воды, необходимый для создания 1 м² заградительных полос (принимается равным 8 л/м²).

Количество штабелей , шт., подвергнувшихся действию огня на площади пожара, вычисляется по отношению

,

где С – количество га полей (брутто), на которое приходится 1 штабель

(при уборке торфа машинами ППФ и МТФ-43 С=4; МТФ-62, МТФ-63 С=17).

Максимальная площадь штабелей , га на выгоревшей площади определяется по формуле

,

где и - соответственно длина, ширина и высота штабеля, м, принимается по расчетам для конкретного предприятия.

Объем воды, , м³, необходимый для тушения штабелей на площади, определяется по формуле

,

где - удельный расход воды на 1 м² поверхности штабеля, принимаемый равным 235 л/м².

Общий объем воды , м³, необходимый для тушения пожара на участке, определяется по формуле

.

Сезонное потребное количество воды (м³), для тушения возможных пожаров на торфопредприятии в течение сезона вычисляется по формуле

,

где - площадь полей предприятия (брутто), км²; К – коэффициент, учитывающий склонность торфа к самовозгоранию; К = 1 – для торфа несклонного к самовозгоранию; К = 1,2 – для торфа склонного к самовозгоранию.

Расчетное значение принимается для практической реализации при условии, если , где - нормативное значение сезонного запаса воды, определяемое по табл. 4.2. или 4.3.

Часовой расход воды определяется по формуле

_.

Время локализации пожара, мин.

,

где - общее время развития пожара, мин.

; - время на обнаружение пожара и сообщение о его возникновении (принимается 0,06∙ ); - время подготовки пожарных агрегатов к выезду (принимается 15 мин); - время приведения в действие агрегатов на месте пожара (принимается 10 мин); - средняя продолжительность движения пожарных агрегатов до места возникновения пожара, мин;

,

где - расстояние от места стоянки пожарных агрегатов до места пожара, км;

 ,

где: - скорость движения пожарных агрегатов (принимается равной 10 км/ч); -производственная площадь предприятия, брутто, км².

Число пожарных агрегатов для локализации одного пожара

,

где: - расход воды одним пожарным агрегатом; - коэффициент одновременной работы оборудования, равный 0,6.

Существенное снижение расхода воды (до 30…50%) при локализации и тушении различных видов торфяных пожаров возможно за счет увеличения ее смачивающей способности при растворении в ней небольшого количества поверхностно-активных веществ (ПАВ).

В табл. 4.6. приведены некоторые вещества, применяемые в качестве смачивателей, и их массовые концентрации.

Таблица 4.6

Вещества, применяемые в качестве смачивателей

Вещество	Оптимальная концентрация, %	Расход смачивателя на 1000 л воды, кг
Сульфанол: НП-1 НП-5	0,3…0,5 0,3…0,5	3…5 3…5
Сульфонат	0,4…0,6	4…6
Некаль НБ	0,7…0,8	7…8
Вспомогательные вещества: ОП-7 ОП-10 Эмульгатор ОП-4 Пенообразователь ПО-IД	1,5…2,0 1,5…2,0 1,95…2,1 3,5…4,5	15…20 15…20 19,5…21 35…45

При использовании ПАВ время тушения очагов загорания торфа сокращается в 4-5 раз, при этом повторного загорания, как правило, не происходит.

Общий запас воды (м³) на противопожарные цели ,

где: - потеря воды в водохранилищах и сети противопожарного водоснабжения.

В течение пожароопасного периода (153 дня) в каналах и водохранилищах системы противопожарного водоснабжения имеют место потери воды (м³) на испарение и фильтрацию

.

Потери воды на испарение определяются как разность между испарением и осадками по месяцам пожароопасного периода в засушливый год заданной обеспеченности. В среднем за сутки они составляют 3 кг/м².

Общий объем (м³) испарившейся воды

,

где - суммарное испарение за пожароопасный период за вычетом осадков, кг/м²; - площадь зеркала воды сети противопожарного водоснабжения, м².

Фильтрация воды имеет место только в таких каналах и водохранилищах, в которых горизонт воды стоит выше уровня грунтовых вод. Поэтому при расчете потерь на фильтрацию валовые каналы не учитываются.

Расход воды (м³/с) в каналах на фильтрацию при отсутствии подпора грунтовых вод определяется как , где - смоченный периметр канала (водоема), м;

- коэффициент фильтрации; - тангенс среднего угла пьезометрического уклона фильтрационного потока.

Значения для грунтов

Песок крупнозернистый более 1 мм.….	2∙10-3 – 5∙10-3
Песок крупнозернистый до 1 мм ...……	1∙10-4 – 2∙10-3
Песок среднезернистый.....…………….	15∙10-6 – 8∙10-5
Песок мелкозернистый...........………….	3∙10-6 – 1∙10-5
Супесь.........................…………………..	3∙10-6 – 8∙10-6
Суглинок легкий.................…………….	1∙10-6 – 5∙10-6
Суглинок средний...............…………….	5∙10-7 – 9∙10-7
Суглинок тяжелый...............……………	1∙10-8 – 5∙10-8
Глина..........................…………………..	2∙10-9 – 1∙10-8
Торф...........................…………………...	1∙10-7 – 9∙10-8

Значения тангенса среднего угла пьезометрического уклона

фильтрационного потока для грунтов

Крупнозернистый песок………………..	0,003 – 0,005
Среднезернистый песок…………………	0,005 - 0,02
Супесь.............……………………………	0,02 - 0,05
Суглинок..........…………………………...	0,05 - 0,10
Глина...................…………………………	0,10 - 0,15
Тяжелая глина...........……………………	0,15 - 0,20
Торф слаборазложившийся.…………….	0,02 - 0,06
Торф хорошо разложившийся…………..	0,06 - 0,12

Потери воды (м³) на фильтрацию из водохранилищ определяются по формуле

,

где - площадь зеркала водохранилища, м²; - средняя глубина воды в водохранилище, м; - расстояние от дна водохранилища до уровня грунтовых вод, м.

Потери воды (м³) на фильтрацию за пожароопасный период определяются как сумма потерь в каждом канале и водохранилище по формуле

,

где - длина канала, м.