Решение. 1. Определим путь (L), пройденный фронтом пламени за время сво­бодного развития пожара

1. Определим путь (L), пройденный фронтом пламени за время сво­бодного развития пожара (τ_св =14 мин). Так как время свободного развития более 10 мин, расчеты будем производить по формулам, предназначенным для нахождения площади пожара при τ_св > 10 мин.

L^{τ=14 мин} = 5 ∙ V_л + V_л ∙ τ₂ = 5 ∙ 0,8 + 0,8 ∙ 4 = 7,2 м,

где V_л— линейная скорость распространения фронта пожара, принимается равной 0,8 м/мин, согласно условию задачи, τ₂ = τ_св – 10 = 14– 10 = 4 мин.

Поскольку пожарная нагрузка однородная и равномерно размещена по площади помещения, фронт пожара будет перемещаться с одинаковой скоростью во всех направлениях и площадь пожара на 14 мин будет пред­ставлять круг с радиусом R_п = 7,2 м (рис. 9.1).

Рис. 9.1 Рис. 9.2 Рис. 9.3

S_п^τ=14мин = π · R²_п = 3,14 · 7,2² = 162,7 м².

Площадь пожара на 14 мин может быть рассчитана и по иной формуле:

S_п^τ=14мин = π · (5 V_л + V_л · τ₂)² = 3,14 · (5 · 0,8 + 0,8 · 4)² = 162,7 м².

2. Определяем возможность локализации пожара первым подраз­делением, подавшим на 14 мин один ствол марки РС-70 (с диаметром насадка 19 мм, q_ств = 7,0 л/с). Известно, что основным условием локализации пожара является: Q^в_ф ≥ Q^в_тр.

Фактический расход воды (Q^в_ф) на 14 мин известен из условия задачи и равен:

Q_ф^{τ=14 мин} = N_ств · q_cтв = 1 · 7,0 = 7,0 л/с.

Требуемый расход воды на тушение на 14 мин определим по формуле:

Q^в_тр= S_т · I_тр,

где S_т — площадь тушения м²; I_тр — требуемая интенсивность подачи воды, задана в условии задачи, 0,15 л/(с·м²).

Так как пожар имеет круговую форму, локализацию осуществляют по периметру пожара, при этом площадь тушения имеет вид кольца и может быть рассчитана по формуле:

S_т^τ=14мин = π · h_т · (2 · R_п – h_т) = 3,14 · 5 · (2 · 7,2 - 5,0) = 147,5 м²,

где h_т — глубина тушения, для ручных стволов принимается равной 5 м, а лафетных стволов — 10 м; R_п — радиус пожара, м.

Q_тр ^τ=14мин =S_т· I_тр= 147,5 · 0,15 = 22,12 л/с.

Так как Q_ф^{t=14 мин} < Q_тр ^τ=14мин (7,0 л/с < 22,12 л/с), то можно сделать вывод, что первое подразделение локализовать пожар не может. Следовательно, после введения первого ствола (τ = 14 мин) пожар будет продолжать распространяться во все стороны. Но в соответствии с принятым в пожарно-технической литературе допущением (после введения первого ствола при Q^в_ф < Q^в_тp), линейная скорость распространения пожара будет составлять 50 процентов от табличного значения (V_л = 0,5 · V_л) вплоть до момента локализации, при котором V_л= 0.

3. Определим путь, пройденный фронтом пожара на 20 мин.

L^{τ=20 мин} = 5V_л + V_л ∙ τ₂ +0,5 · V_л · (τ – τ_св) = 5 · 0,8 + 0,8 · 4 + 05 · 0,8 · (20 – 14) = 9,6 м.

Фронт пожара при L, равном 9,6 м, не достигает стенок помещения, следовательно, площадь пожара имеет круговую форму:

S_п^τ=20мин = π · R²_п = 3,14 · 9,62 = 289,4 м².

Определим возможность локализации пожара подразделениями на 20 мин.

Q_ф^{τ=20 мин} = 1 · 7,0 + 2 · 7,0 = 21 л/с,

Q_тр^τ=20мин = S_т^τ=20мин · I_тр = 222,9 · 0,15 = 33,4 л/с,

S_т^τ=20мин = π · h_т · (2 · R_п – h_т) = 3,14 · 5 · (2 · 9,6 – 5,0) = 222,9 м².

Так как Q_ф^{τ=20 мин} < Q_тр^τ=20мин, подразделения локализовать пожар на 20 минуте не смогут (рис.9.2). Следовательно, после 20 мин пожар будет продолжать распространяться и его площадь будет расти.

4. Определим путь, пройденный фронтом пожара на 25 мин.

L^{τ=25 мин} = 5V_л + V_л ∙ τ₂ +0,5 · V_л · (τ – τ_св) = 5 ·0,8+0,8 · 4+0,5 · 0,8 ·(25 – 14) = 11,6 м.

Фронт пожара при L равном 11,6 м не достигает стенок помещения, следовательно площадь пожара по-прежнему имеет круговую форму (рис.9.3).

S_п^τ=25мин = π · R²_п = 3,14 · 11,62 = 422,5 м².

Определим возможность локализации пожара подразделениями на 25 мин.

Q_ф^{τ=25 мин} = 1 · 7,0 + 2 · 7,0 + 2 · 10 + 1 · 3,5 = 44,5 л/с,

Q_тр^τ=25мин = S_т^τ=25мин · I_тр = 285,7 · 0,15 = 42,8 л/с,

S_т^τ=25мин = π · h_т · (2 · R_п – h_т) = 3,14 · 5 · (2 · 11,6 – 5,0) = 285,7 м².

Так как на 25 мин Q_ф^{τ=25 мин} > Q_тр^τ=25мин, то пожар будет локализован, следовательно, линейная скорость распространения пожара будет равна нулю (V_л = 0) и границы площади пожара с этого момента увеличиваться не будут.

Площадь пожара на момент локализации также может быть опре­делена по известной формуле:

S_п^τ=25мин = π · [5 · V_л + V_л · τ₂ + 0,5 · V_л · (τ – τ_св)]² = 3,14 · [5 · 0,8 + 0,8 · 4 + 0,5 · 0,8 ·
· (25 – 14)]² = 422,5 м².

Для удобства построения совмещенного графика расчетные данные сведемв таблицу:

Время τ, мин	Фактический расход воды, Q^вф, л/с	Требуемый расход воды, Q^втр, л/с
	7,0	22,1
	21,0	33,4
	44,5	42,8
	51,5	42,8

По данным таблицы строим график изменения требуемого и фактического расходов воды по времени (рис. 9.4). График наглядно показывает, что локализация пожара произведена подразделениями, прибывшими на 25 мин,так как в тот момент Q_ф > Q_тp.

Рис. 9.4

Дата добавления: 2015-07-25