Как найти объем раствора пенообразователя

Руководитель
тушения пожара должен не только знать возможности подразделений, но и уметь
определять основные тактические показатели:

• время работы стволов и приборов подачи пены;
• возможную площадь тушения воздушно-механической пеной;
• возможный объем тушения пеной средней кратности с учетом имеющегося на автомобиле запаса пенообразователя;
• предельное расстояние по подаче огнетушащих средств.

Определение тактических возможностей подразделения без установки пожарного автомобиля на водоисточник.

1)
Определение времени работы водяных стволов от автоцистерны:

t_раб = ( V_ц – SN_p
·V_p) / SN_ст ·Q_ст ·60
(мин.),

N_р
= k·L / 20 = 1,2· L / 20 (шт.),

где:   t_раб – время работы стволов, мин.;

V_ц – объем воды
в цистерне пожарного автомобиля, л;

N_р – число рукавов в магистральной и
рабочих линиях, шт.;

V_р – объем воды
в одном рукаве, л (см. прилож.);

N_ст – число водяных стволов, шт.;

Q_ст – расход воды
из стволов, л/с (см. прилож.);

k – коэффициент, учитывающий неровности местности (k = 1,2 –
стандартное значение),

L – расстояние от места пожара до пожарного автомобиля (м).

2) Определение возможной
площади тушения водой  S_Т от автоцистерны:

S_Т = ( V_ц – SN_p
·V_p) / J_тр ·t_расч · 60 (м²),

где:   J_тр
–
требуемая интенсивность подачи воды на тушение, л/с·м² (см. прилож.);

t_расч = 10 мин. – расчетное
время тушения.

3) Определение времени
работы приборов подачи пены  от
автоцистерны:

t_раб  
= ( V_р-ра– SN_p ·V_p) / SN_гпс
·Q_гпс ·60 (мин.),

где: V_р-ра – объем водного
раствора пенообразователя, полученный от заправочных емкостей пожарной машины,
л;

N_гпс — число ГПС
(СВП), шт;

Q_гпс — расход
раствора пенообразователя из ГПС (СВП), л/с (см. прилож.).

Чтобы
определить объем водного раствора пенообразователя, надо знать, насколько будут
израсходованы вода и пенообразователь.

К_В =
100–С / С = 100–6 / 6 = 94 / 6 = 15,7 – количество
воды (л), приходящееся на 1 литр пенообразователя для приготовления 6-ти %
раствора (для получения 100 литров 6-ти % раствора необходимо 6 литров
пенообразователя и 94 литра воды).

Тогда
фактическое количество воды, приходящееся на 1 литр пенообразователя, составляет:

К_ф = V_ц
/ V_по , 

где V_ц – объем воды
в цистерне пожарной машины, л;

      V_по – объем
пенообразоователя в баке, л.

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.

4) Определение возможной
площади тушения ЛВЖ и ГЖ воздушно-механической пеной:

S_т= ( V_р-ра–
SN_p ·V_p) / J_тр
·t_расч · 60 (м²),

где: 
  S_т –  площадь тушения, м²;

J_тр – требуемая
интенсивность подачи раствора ПО на тушение, л/с·м²;

При
t_всп ≤ 28 ^оC —  J_тр = 0,08 л/с∙м², при t_всп > 28 ^оC —  J_тр = 0,05 л/с∙м².

t_расч = 10 мин. – расчетное
время тушения.  

5) Определение объема
воздушно-механической пены, получаемого от АЦ:

V_п = V_р-ра
·К (л),

где: V_п – объем пены,
л;

       К – кратность пены;

         6) Определение возможного объема
тушения воздушно-механической пеной:

V_т = V_п
/ К_з (л, м³),

где: V_т – объем
тушения пожара;

       К_з = 2,5–3,5 – коэффициент
запаса пены, учитывающий разрушение ВМП вследствие воздействия высокой
температуры и других факторов.

Примеры решения
задач:

Пример №  1. Определить время работы двух стволов Б с диаметром насадка 13 мм при напоре 40 метров, если до разветвления проложен один рукав D 77 мм, а рабочие линии состоят из двух рукавов D 51 мм   от  АЦ-40(131)137А.

Решение:

t = (V_ц – SN_рV_р)
/ SN_ст ·Q_ст ·
60 =2400 — (1· 90 + 4 ·40) / 2 · 3,5 ·60 = 4,8 мин.

Пример № 2. Определить
время работы ГПС-600, если напор у ГПС-600 60 м, а рабочая линия состоит из
двух рукавов диаметром 77 мм от АЦ-40 (130) 63Б.

Решение:

1) Определяем
объем водного раствора пенообразователя:

К_ф = V_ц
/ V_по= 2350/170 = 13,8.

К_ф =
13,8  <  К_в = 15,7  для 6-ти % раствора

V_р-ра =
V_ц / К_в + V_ц = 2350/15,7 + 2350 »
2500 л.

2)  Определяем время работы  ГПС-600

t = ( V_р-ра– SN_p
·V_p) / SN_гпс ·Q_гпс ·60
= (2500 — 2 ·90)/1 ·6 ·60 = 6,4 мин.

Пример № 3. Определить
возможную площадь тушения бензина ВМП средней кратности от АЦ-4-40 (Урал-23202).

Решение:

1) Определяем
объем водного раствора пенообразователя:

К_ф
= V_ц / V_по = 4000/200 = 20.

К_ф
= 20 > К_в = 15,7  для 6-ти % раствора,

V_р-ра =
V_по ·К_в  + V_по
= 200·15,7 + 200 = 3140 + 200 = 3340 л.

2) Определяем возможную
площадь тушения:

S_т = V _р-ра
/ J_тр ·t_расч ·60 = 3340/0,08 ·10 ·60
= 69,6 м².  

Пример № 4. Определить возможный объем тушения (локализации)
пожара пеной средней кратности (К=100) от АЦ-40(130)63б (см. пример № 2).

Решение:

V_п = V_р-ра · К =
2500 ·100 = 250000 л = 250 м³.

Тогда объем тушения (локализации):

V_т = V_п/К_з = 250/3 = 83 м³.

Посчитать на калькуляторе

Определение тактических возможностей подразделения с установкой пожарного автомобиля на водоисточник.

1) Определение предельного расстояния по подаче огнетушащих средств:

L_пр
– предельное расстояние (м),

H_н = 90÷100 м – напор на
насосе АЦ,

H_разв = 10 м – потери напора в
разветвлении и рабочих рукавных линиях,

H_ст = 35÷40 м – напор перед
стволом,

Z_м
– наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) местности (м),

Z_ст
– наибольшая высота подъема (+) или спуска (–) стволов (м),

S – сопротивление одного пожарного рукава,

Q – суммарный расход воды в одной из двух наиболее загруженной магистральной рукавной линии (л/с),

2)
Определение необходимого напора на пожарном насосе H_н:

Н_н = N_рук
· S · Q²  ± Z_м ± Z_ст + H_разв + H_ст (м),

где N_рук
· S · Q² – потери напора в
наиболее загруженной рукавной линии (м),

Н_рук
= N_рук · S · Q² – потери напора в
рукавной линии (м)

2) Определение продолжительности работы водяных стволов от водоемов с ограниченным запасом воды:

V_ПВ – запас воды в пожарном
водоеме (л);

V_Ц – запас воды в цистерне
пожарного автомобиля (л);

N_рук  — количество рукавов в магистральных и
рабочих линиях (шт.);

V_рук  — объем одного рукава (л);

N_СТ  — количество подаваемых стволов от пожарного
автомобиля (шт.);

q_СТ – расход воды из
ствола (л/с);

3) Определение продолжительности работы приборов подачи пены: 

Продолжительность
работы приборов подачи пены зависит от запаса пенообразователя в заправочной
емкости пожарного автомобиля или доставленного на место пожара.

Способ № 1 (по
расходу водного раствора пенообразователя):

t_раб  
= ( V_р-ра– SN_p ·V_p) / SN_гпс
·Q_гпс ·60 (мин.),

SN_p ·V_p = 0,
т.к.
весь водный раствор пенообразователя будет вытеснен из рукавов и примет участие
в формировании ВМП (пенообразователь расходуется полностью, а вода остается),
поэтому формула имеет окончательный вид:

t_раб  
= V_р-ра  / SN_гпс
·Q_гпс ·60 (мин.),

V_р-ра =
V_по ·К_в  + V_по (л), т.к. воды заведомо больше и К_ф > К_в
= 15,7

Способ № 2 (по
расходу запаса пенообразователя):

t = V_по / SN_гпс ·Q_гпс^по·60  (мин.),

где     N_гпс—
число ГПС (СВП), шт;

Q_гпс^по — расход
пенообразователя из ГПС (СВП), л/с;

V_по
– объем пенообразоователя в баке, л.

4) Определение
возможного объема тушения (локализации) пожара:

Для
ускоренного вычисления объема воздушно-механической пены средней кратности (К =
100, 4- и 6 % -ный водный раствор пенообразователя), получаемой от пожарных
автомобилей с установкой их на водоисточник при расходе всего запаса
пенообразователя, используют следующие формулы:

а)
V_п = (V_по / 4) ·10 (м³) 
и  V_п = (V_по / 6) ·10 (м³),

где    V_п — объем пены, м³;

V_по – количество
пенообразователя (л);

4 и 6 — количество пенообразователя (л), расходуемого для
получения 1 м³  пены
соответственно при 4- и 6 % -ном растворе.

Вывод
формулы:

К_В =
100–С / С = 100–6 / 6 = 94 / 6

V_р-ра =
V_по ·К_в  + V_по
= V_по · (К_в  + 1) =
V_по · (94 / 6  + 6 / 6) = V_по
· 100 / 6

V_п = V_р-ра
·К = (V_по · 100 / 6)· 100 = V_по · 10000 / 6 (л)

         б) V_п = V_по ·К_п (л)

    V_п = V_по ·1700 (л) — при
кратности 100;

    V_п
= V_по ·170 (л) — при кратности 10.

К_п – количество
пены, получаемой из 1 литра пенообразователя (для 6% раствора).

Примеры решения
задач:

Пример №  1. Определить предельное расстояние по подаче ствола А с D насадка 19 мм и 2-х стволов Б с диаметром насадка 13 мм, если напор у стволов 40 м, напор на  насосе 100 м, высота подъема местности 8 м, высота подъема стволов 12 м. Рукава магистральной линии Æ 77 мм.

Решение:

L_пр = (Н_н – (Н_р ± z_м ± z_ст))/S·Q²)·20 = (100
-50-8-12) /0,015 ·14²) · 20 = 204 (м),

Н_р
= Н_ст + 10 = 40 + 10 = 50 (м).

Пример № 2. Определить
время работы двух стволов А с Æ насадка 19 мм и 2-х стволов Б с диаметром насадка 13 мм от автонасоса,
установленного на пожарный водоем вместимостью 50 м³. Расстояние от
места установки разветвления до водоема 100 метров.

Решение:

Пример № 3. Определить время работы двух  ГПС-600 от АЦ-5-40 (КАМАЗ – 4310),
установленной на пожарный гидрант.

Решение:

t = V_по / N_гпс ·Q_гпс^по·60 = 300 / 2 · 0,36 · 60 » 7 мин.

Пример № 4.  Определить
возможный объем тушения (локализации) воздушно-механической пеной средней
кратности, если использовался 6 %-ный раствор пенообразователя от АЦ-4-40
(ЗиЛ-433104).

Решение:

V_п = (V_по / 6) ·10 =
(300 / 6) ·10 = 500 м³.

V_т = V_п / К_з =
500 / 3 » 167
м³.

         Расчет основных показателей тактических возможностей подразделений позволяет заблаговременно определить возможный объем боевых действий  на пожаре и их реальное выполнение.