Определение параметров развития пожара

В соответствии в описанием пожара исследуются следующие параметры его развития:

- пространственные - площадь пожара S, м²; скорость роста площади пожара V_Sп, м²/мин; линейная скорость распространения горения V_л, м/мин;

- временные - время свободного развития пожара, время прибытия первых пожарных подразделений, а также подразделение по дополнительному номеру вызова, время локализации и ликвидации пожара.

Площадь пожара является одним из основных параметров, определяющих требуемое количество сил и средств для тушения пожара. Поэтому при исследовании необходимо знать, как изменяется площадь пожара во времени. Эту зависимость можно представить в виде графика, для построения которого следует найти не менее трех значений площади пожара в различные моменты времени его развития и тушения. Желательно, чтобы эти значения определялись на время обнаружения пожара и прибытия первых пожарных подразделений, затем на время прибытия подразделений по повышенному номеру вызова и на время локализации пожара.

В табл. 8.1. по описанию пожара, происшедшего в одном из цехов промышленного комбината, приведены характерные моменты времени и соответствующая им площадь пожара.

Таблица 8.1.

Принимая площадь пожара на время возникновения и ликвидации равной нулю, по остальным найденным значениям строим график S_п=¦(t)с обозначением времени свободного развития пожара, времени локализация и ликвидации пожара (рис. 8.1.).

Рис. 8.1. Изменение площади пожара во времени.

На основании графика делается вывод о характере развития пожара, т.е. или о пожаре было поздно сообщено, или его плохо тушили. Здесь же следует отметить те факторы, которые способствовали развитию пожара и затрудняли действия пожарных подразделений.

Скорость роста площади пожара представляет собой прирост площади пожара в единицу времени и зависит от скорости распространения горения и формы площади пожара

V_Sп = ΔS / Δt = (S”_п - S”_п) / (t₂ - t₁),

где V_Sп -скорость роста площади пожара, м²/мин; ΔS - разность между последующими и предыдущими значениями площади пожара, м²; Δt - интервал времени, мин.

Для определения скорости роста площади пожара построенный график S_п=¦(t) разбиваем на равные промежутки времени (чем таких промежутков времени больше, тем точнее расчет) и для каждого временного интервала по указанной выше формуле находим значение скорости роста площади пожара. При этом для удобства расчета по оси абсцисс следует показывать не астрономическое, а относительное время (рис. 8.2.).

В нашем случае скорость роста площади пожара рассчитывали через каждые 10 мин с момента возникновения пожара до его локализации и находим для первого временного интервала:

2,5 м²/мин

для второго

3,5 м²/мин и т.д.

Результаты вычислений заносим в табл. 8.2.

Рис. 8.2. Разбивка площади пожара на временные интервалы

Таблица 8.2.

На основании данных табл. 8/2 строим график V_Sп=¦(t). Для этого находим значения V_Sп , в каждом интервале времени и через середины отрезков строим кривую, которая будет выражать зависимость V_Sп=¦(t). На основании графика (рис. 8.3) делается вывод об эффективности действий пожарных подразделений.

Рис. 8.3. Изменение скорости роста площади пожара во времени

Из графика (рис. 8.3) видно, что при свободном развитии пожара скорость роста площади пожара непрерывно увеличивалась, в после введения стволов (на 44 мин) стала уменьшаться и на период локализации равна нулю. Таков характер кривой показывает, что распространение пожара происходило непрерывно и что на путях распространения фронта пламени отсутствовали противопожарные преграды. При наличии преград, даже сгораемых, скорость роста площади пожара может снижаться до нуля.

Скорость роста площади пожара является важным параметром исследуемого пожара. Зная ее, можно определить, с какой скоростью следовало бы наращивать расход огнетушащих веществ, чтобы прекратить распространение горения и затем ликвидировать пожар.

При исследовании пожаров линейная скорость распространения горения определяется во всех случаях, так как она используется для получения данных об усредненной скорости распространения горения на типичных объектах. Распространение горения от первоначального места возникновения в различных направлениях может происходить с неодинаковой скоростью. Максимальная скорость распространения горения обычно наблюдается: при движении фронта пламени в сторону проемов, через которые осуществляется газообмен; при движении фронта горения по пожарной нагрузке, имеющей высокий коэффициент поверхности горения; при движении фронта пламени по направлению ветра. Поэтому за скорость распространения горения в исследуемом промежутке времени принимается скорость распространения горения на том направлении, на котором она является максимальной. Зная расстояние от места возникновения горении до границы площади пожара на любой момент времени, можно определить перемещение фронта горения. Учитывая, что скорость распространения горения изменяется от многих факторов, определение ее значения ведется при соблюдении следующих условий:

- при горении волокнистых материалов, пыли и жидкостей линейная скорость распространения горения определяется в интервалах от момента возникновения горения до введения огнетушащих веществ;

- при горении твердых материалов V_л определяется на любой промежуток времени, но спустя 10 мин после возникновения горения до введения огнетушащих веществ.

Реже определяется скорость распространения горения за время локализации пожара. Эта скорость зависит от обстановки на пожаре и интенсивности подачи огнетушащих веществ.

Линейную скорость распространения горения как при свободном развитии пожара, так и при его локализации находят из соотношения:

V_л = L / (τ₂ - τ₁)

где L - расстояние, пройденное фронтом горения в исследуемом промежутке времени, м; τ₂-τ₁ – промежуток времени, в который замерялось расстояние, пройденное фронтом горения, мин.

При определении скорости распространения горения в период локализации пожара замеряется расстояние, пройденное фронтом горения за время с момента введения первого ствола (на путях распространения горения) до локализации пожара, т.е. когда прирост площади пожара становится равным нулю.

Если линейные размеры по схемам и описанию установить не удается, то линейную скорость распространении горения можно определить по формулам площади пожара, а для прямоугольного развития пожара - по скорости роста площади пожара

,

где n - количество направлений развитая пожара; а - ширина площади пожара (помещения).

Для нашего примера определим V_л в тех же интервалах времени, по которым находилось изменение скорости роста площади пожара, начиная со второго интервала, т.е. спустя 10 мин с момента возникновения горения:

0,23 м/мин

0,27 м/мин

0,5 м/мин и т.д.

Результаты вычислений заносим в табл. 8.2. На основании полученных значений V_л строим график V_л =¦(t)и делаем вывод о характере развития пожара и влиянии на него фактора тушения (рис. 8.4.).

Рис. 8.4. Изменение линейной скорости распространения горения во времени

Из графика (рис. 8.4.) видно, что в первые 10 мин с момента возникновения пожара линейная скорость распространения горения была незначительной и пожар мог быть ликвидирован силами добровольных пожарных формирований. Спустя 10 мин после возникновения пожара интенсивность распространения горения резко увеличилась и на 44 мин линейная скорость распространения горение достигла своего максимального значения. После введения стволов развитие пожара замедлилось и к моменту локализации (на 90 мин с момента его возникновения) горение пожара прекратилось.