Интенсивность подачи и удельный расход огнетушащих составов.

Огнетушащие средства имеют первостепенные значения в прекращении горения. Однако горение может быть ликвидировано лишь в том случае, когда для его прекращения подается определенное количество огнетушащих веществ.

В практических расчетах необходимого количества огнетушащего вещества для прекращения горения пользуются величиной интенсивности его подачи.

Под интенсивностью подачи огнетушащих средств (J) понимается их количество, подаваемое в единицу времени на единицу расчетного параметра пожара (площади, периметра, фронта или объема).

Различают: линейную- Jл (л/см, кг/(с∙м)); поверхностную- Js (л/(с∙м²); кг/(с∙м²)); объемную- Jv (л/(с∙м³); кг/(с∙м³)) интенсивности подачи. Они определяются опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров. Можно воспользоваться соотношением:

где Qов- расход огнетушащих веществ за время проведения опыта или тушения пожара, л; кг; м³; Пт- величина расчетного параметра пожара, м; м²; м³; τ- время проведения опыта или тушения пожара мин.

Наиболее часто в расчетах используется поверхностная интенсивность подачи (по площади пожара). Некоторые значения требуемой интенсивности подачи огнетушащих веществ, которыми пользуются при расчетах сил и средств приводятся ниже. Например, для воды, л/(с∙м²):

Административные здания 0,06-0,15

Жилые здания и подсобные постройки 0,06-0,15

Животноводческие здания 0,1-0,2

Производственные здания 0,15-0,3

В зависимости от вида пожара, способа прекращения горения расчет огнетушащих средств производится на различные параметры пожара. Например: метр (м) периметра площади тушения или ее части, метр квадратный (м²) площади тушения, метр кубический (м³) объема помещения, установки, здания, газонефтяного фонтана и т.д. Такие параметры пожара называются расчетными.

Расчет огнетушащего вещества на расчетный параметр пожара за все время тушения называется удельным расходом и определяется по формуле:

Òуд=Òг/Пт

где Òг-расход огнетушащего вещества за время тушения, л, м³, кг; Òуд- удельный расход л/м²; м/м³; кг/м³; Пт- величина расчетного параметра пожара.

Удельный расход огнетушащего вещества является одним из основных параметров тушения пожара. Он зависит от физико-химических свойств пожарной нагрузки (П) и огнетушащих средств (W), коэффициента поверхности пожарной нагрузки (Кn), удельных потерь огнетушащего вещества (Òпот), которые происходят в процессе подачи его в зону горения и нахождения в ней:

Òуд=f(n, w, Kn, Òпот)

Фактический удельный расход огнетушащего вещества в некоторой степени позволяет оценить деятельность РТП и подразделений по тушению пожаров в сравнении с подобными по виду и классу пожарами. Снижение удельного расхода служит одним из показателей успешного тушения пожара. Фактический и необходимый удельные расходы можно определить так:

Òф=Qф tтуш;

Òн=Qтр tр;

где Qф, Qтр- фактическое, требуемое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени (фактический, требуемый расход), л/с, л/мин; tт- время подачи огнетушащего вещества в зону горения, с; мин; tр- расчетное время тушения, с, мин.

Фактический удельный расход огнетушащих веществ (Òф) представляет собой сумму необходимого удельного расхода (Òн) и его потерь (Òпот);

Òф=Òн+Òпот

Это выражение справедливо для всех принципов прекращения горения.

Количество огнетушащего вещества, необходимое для прекращения горения на расчетном параметре пожара, при условии, что оно полностью расходуется на прекращения горения, называется необходимым удельным расходом (Òн).

На удельный расход влияет не только стадии развития пожара, свойства огнетушащего вещества, но и степень соприкосновения его с поверхностью горения.

В случаях, когда за расчетный параметр принимается площадь пожара, для более точного определения фактического удельного расхода вводится коэффициент поверхности горения (Кn):

Òф=Кn(Òн+Òпот)

Коэффициент поверхности твердых горючих материалов уменьшается при изменении пожарной нагрузки прямо пропорционально, следовательно, увеличивается и удельный расход огнетушащих средств.

Кроме того в реальных условиях процесс прекращения горения сопровождается сравнительно большими потерями огнетушащих веществ, вследствие их разрушения и по другим причинам. Отношение фактического удельного расхода огнетушащего вещества (Òф) к необходимому (Òн) называется коэффициентом потерь (Кпот):

Причина потерь огнетушащих веществ могут быть отсутствие видимости зоны горения из-за задымления, воздействия высокой температуры как на огнетушащее вещество, так и на ствольщика, который не может приблизится к зоне горения на необходимое для эффективной работы расстояние; отклонение струй огнетушащих веществ газовыми потоками или ветром, наличие в зоне горения скрытых поверхностей горючего материала от воздействия огнетушащего средства и т.д.

Анализ тушения пожаров показывает, что фактически удельные расходы воды при тушении пожаров в гражданских и промышленных зданиях колеблются в пределах 400-600 л/м². Если подойти к определению (Òн) с позиции теплового баланса на внутреннем пожаре и принять, что за время свободного развития пожара выгорает примерно до 50% пожарной нагрузки, то численное значение необходимого удельного расхода воды на охлаждении пожарной нагрузки, конструктивных элементов здания и нагретых газов составит 80-160 л/м². Там где выполняются условия:

Qф≥Qтр;

Jф≥Jтр,

где Jф- фактическая интенсивность подачи огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу геометрического параметра пожара л/(с∙м); л/(с∙м²); л/(с∙м³); Jтр- требуемая интенсивность подачи огнетушащего средства, подаваемого в единицу времени на единицу геометрического параметра для прекращения горения л/(с∙м); л/(с∙м²); л/(с∙м³), тушения пожара осуществляется более грамотно, в сравнительно короткое время, с минимальными потерями огнетушащих веществ.

Фактический удельный расход огнетушащего вещества не применяется непосредственно для расчета сил и средств, а употребляется для определения фактической интенсивности подачи огнетушащих средств при исследовании пожаров и других необходимых случаях.

Jф= Òф

Jт

Интенсивность подачи огнетушащих веществ находится в зависимости от времени тушения пожара. Чем больше расчетное время тушения, тем меньше интенсивность подачи огнетушащих средств и наоборот. Область интенсивности подачи от нижнего до верхнего пределов называется областью тушения.

В практике пожаротушения целесообразно использовать такие интенсивности подачи огнетушащих средств, которые могут быть реализованы существующими техническими средствами подачи и обеспечивают эффективность тушения с минимальными расходами огнетушащих веществ за определенное (оптимальное) время.