Основы прогнозирования развития пожаров и связанных с ними ЧС

УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры ОП и ПАСР полковник внутренней службы В.В. Клюй «__»____________201__ г. Л Е К Ц И Я по учебной дисциплине «Планирование и организация тушения пожаров. Пожарная тактика» (для курсантов, студентов и слушателей 2, 3 курса СПб университета ГПС МЧС России по специальностям: 20.05.01 «Пожарная безопасность») Тема № 1 «Основы прогнозирования развития пожаров и связанных с ними ЧС». Занятие № 1.1 «Основы прогнозирования развития пожаров и связанных с ними ЧС». Обсуждена на заседании предметно-методической комиссии «Пожарной тактики и службы» Протокол № ___ от «___» ________ 201_ г. Санкт-Петербург 201__ г. I. Цели занятия 1. Учебная: - Изучить особенности прогнозирования и развития пожаров. - Стимулировать развитие тактического мышления у слушателей. 2. Воспитательная: Воспитать у слушателей чувство ответственности за принятие тактических решений. II. Расчет учебного времени Содержание и порядок проведения занятий Время, мин. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Учебные вопросы Введение 1. Классификация пожаров 2. Зоны пожаров 3. Газовый обмен на пожаре 3.1. Газовый обмен при наружных пожарах. 3.2. Газовый обмен при внутренних пожарах. 4. Параметры пожара 4.1. Продолжительность пожара. 4.2. Площадь, периметр и фронт пожара. 4.3. Средние параметры скоростей развития пожара. 4.4. Определение параметров пожара. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 5 80 5 20 20 20 15 5 III. Литература Основная 1. Решетов А.П., Башаричев А.В., Клюй В.В. «Пожарная тактика». Учебное пособие. (Под общей редакцией Артамонова В.С.). – СПб: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011. – 308 с., с.8-23. 2. Артамонов В.С. и др. «Пожарная тактика в вопросах и ответах»: Учебное пособие. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2009. 3. Башаричев А.В., Решетов А.П., Ширинкин П.В. «Пожарная тактика»: Учебно-методическое пособие по решению пожарно-тактических задач. – СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2009, 58 с. Дополнительная 1. Повзик Я.С. «Пожарная тактика». М.: Спецтехника, 2001. 2. Методические рекомендации по действиям подразделений федеральной противопожарной службы при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ. 26 мая 2010 г. 3. Организационно-методические указания по тактической подготовке начальствующего состава ФПС МЧС России. 28.06.2007 г. Нормативные правовые акты 1. Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 г. 2. Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008. 3. ГОСТ Р 53247 – 2009 «Техника пожарная. Пожарные автомобили. Классификация, типы и обозначения». 4. Приказ МЧС России № 240 от 05.05. 2008 г., Москва. «Об утверждении порядка привлечения сил и средств подразделений пожарной охраны, гарнизонов пожарной охраны для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ». IV. Учебно-материальное обеспечение: 1. Технические средства обучения: компьютерная техника, мультимедийный проектор. 2. Слайды. Вводная часть Преподаватель: • накануне проводимого занятия проверяет готовность учебно-материального обеспечения и аудитории к занятию; • принимает доклад командира группы о готовности к занятию; • здоровается с обучаемыми; • проверяет внешний вид курсантов; • объявляет тему занятия, цели занятия, учебные вопросы, обращает внимание на актуальность и практическую значимость изучаемой темы; • увязывает тему занятия с лекционным материалом, материалами предыдущих занятий и другими дисциплинами; • приступает к отработке учебных вопросов. V. Текст лекции ВВЕДЕНИЕ Успех тушения пожаров достигается комплексом служебных и оперативно-тактических действий. Среди них особое значение имеют: умение анализировать явления, происходящие на пожаре, факторы, способствующие и препятствующие развитию горения, а также тушению пожара; оценивать эти факторы, производить расчет сил и средств, для тушения пожаров и принимать наиболее рациональные решения на ведение основных действий подразделениями пожарной охраны. Для оценки реальной и прогнозирования возможной обстановки на пожаре, разработки мероприятий по тушению пожара и управлению основными действиями подразделений необходимо знать: закономерности развития пожара, его параметры, без которых невозможно определить вид огнетушащих веществ, способы их подачи, количество сил и средств, их расстановку. Не случайно, в квалификационных требованиях, предъявляемых к основным категориям начальствующего состава пожарной охраны, наряду с другими требованиями записано: сотрудник Государственной противопожарной службы России должен: Знать: 1. опасные факторы пожара и последствия их воздействия на людей, приемы и способы прекращения горения; 2. основные тактико-технические характеристики и тактические возможности подчиненных и взаимодействующих сил и средств. Уметь: • выполнять обязанности руководителя тушения пожара; • разрабатывать оперативно-служебную документацию по вопросам пожаротушения в городах и населенных пунктах. Поэтому изучение основ пожарной тактики имеет большое значение для подготовки специалиста к выполнению должностных обязанностей на практике. Учебные вопросы 1. Классификация пожаров Понятие пожара дается в статье 1 Закона Российской Федерации "О пожарной безопасности". Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Вместе с тем, пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой горения и т.д. Значения этих параметров позволяют определить характеристику пожара, необходимую для оценки обстановки на пожаре и принятия решения на ведение основных действий по его тушению. Распределение пожаров на группы и виды по сходствам или различиям называется классификацией. Классификация - искусственная, если она объединяет пожары по внешним (случайным) признакам, и естественная, если она группирует пожары на основе их объективной внутренней связи и общих признаков развития. Естественная классификация пожаров считается научной, она позволяет предопределить закономерность тактики тушения различных видов пожара. Пожары могут классифицироваться по различным признакам. Основное требование пожарной тактики к классификации пожаров состоит в том, чтобы те или иные группы, классы, виды и разновидности пожаров прежде всего предопределяли способы и приемы прекращения горения, применяемые огнетушащие вещества, направление и последовательность действий подразделений, распределения сил и средств и т.д. Признаки, по которым классифицируют пожары, делятся на общие и частные. Общая классификация пожаров приведена на рисунке 1. Рис.1. Классификация пожаров. К общим относятся признаки, по которым классифицируются все пожары. Например, условия газообмена, физико-химические свойства горящих веществ и материалов, возможность распространения горения, продолжительность пожаров, расположение пожаров относительно поверхности земли и т. п. К частным относятся признаки, по которым классифицируются пожары, относящиеся только к отдельному классу, группе, виду и т. п. Например, вид распространяющихся пожаров классифицируется по скорости распространения горения, по форме площади пожара, по виду теплообмена и т.п. класс пожаров горючих жидкостей классифицируется по состоянию, по форме факела и другим признакам. Общим явлением для всех пожаров является газообмен, который определяет качественную и количественную стороны всех параметров пожаров во времени и пространстве. На пожарах в зданиях и сооружениях газообмен можно регулировать по времени и направлению, а также использовать для прекращения горения путем изоляции помещений, в которых происходит пожар. При пожарах на открытом пространстве газообмен не регулируется. По условиям газообмена все пожары можно разделить на две группы: 1. на открытом пространстве; 2. в ограждениях. Другим общим признаком пожаров является агрегатное состояние горючих веществ и материалов, которое определяет огнетушащие средства, способы и приемы прекращения горения, подготовительные и обеспечивающие основные действия подразделений. В зависимости от вида горящих веществ и материалов пожары разделяются на классы А, В, С, D, E, F и подклассы А1, А2, В1, В2, D1, D2, D3 . К пожарам класса А относится горение твердых веществ. При этом если горят тлеющие вещества, то пожары относятся к подклассу А1, а если неспособные тлеть - к подклассу А2. К классу В относятся пожары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. При этом они будут относиться к подклассу В1, если жидкости не растворимы в воде и к подклассу В2 – растворимые в воде. К классу С относятся пожары, при которых происходит горение газов. К классу D относятся пожары, при которых происходит горение металлов. При этом они относятся к подклассу D1, если горят легкие металлы и их сплавы, к подклассу D2 - щелочные и подобные им металлы, к подклассу D3 - металлосодержащие соединения (металлоорганические или гидриды). К классу E относятся пожары, при которых происходит горение веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением. К классу F относятся пожары, при которых происходит горение ядерных материалов, радиоактивных отходов и радиоактивных веществ. В зависимости от обстановки на пожаре, площадь и объем его могут быть постоянными или увеличиваться в результате перемещения фронта горения по поверхности веществ и материалов. Эти характерные особенности пожаров ведут к принципиальному различию в тактике их тушения. Поэтому все пожары по признаку распространения горения делятся на два вида: 1. распространяющиеся; 2. нераспространяющиеся. Под распространяющимися пожарами понимают такие пожары, у которых происходит увеличение геометрических размеров (длины, высоты, ширины, радиуса) во времени. Под нераспространяющимися пожарами понимают такие пожары, у которых геометрические размеры остаются неизменными во времени. Следует отметить, что с течением времени свободного развития пожаров или в результате действия подразделений по ограничению распространения горения указанные два вида пожаров могут видоизменяться, т.е. переходить из одного вида в другой. Поэтому классификация пожаров по признаку распространения горения тесно связана с временем их развития. Обычно пожары классифицируются по этому признаку на определенное время действия подразделений: например, на время прибытия первого подразделения и введения им сил и средств, прибытия дополнительных сил и средств, прибытия службы пожаротушения и т.д. Как распространяющиеся, так и нераспространяющиеся пожары могут возникать и развиваться на различных объектах. Поэтому все пожары по принадлежности их к объектам подразделяются на следующие: • пожары на гражданских объектах; • пожары на промышленных объектах; • пожары в лесном фонде; • пожары на сельскохозяйственных объектах; • пожары на объектах транспорта. По размерам пожары могут быть 1. малыми, 2. средними 3. крупными. Следует отметить, что размер может определяться по различным признакам: 1. по величине ущерба; 2. по размерам (площади или объему, дебиту фонтана) пожара; 3. по количеству требуемых для тушения сил и средств; 4. по сложности управления основными действиями подразделений пожарной охраны. Классификация пожаров по размерам является условной и производится на основании признаков и различий, принятых в нормативных документах. По продолжительности пожары подразделяются на: • кратковременные (малопродолжительные) • средней продолжительности (среднепродолжительные) • затяжные (продолжительные) Классификация пожаров по продолжительности, так же, как и по размерам, производится на основании условно принимаемых различий. По отношению к поверхности земли пожары могут располагаться на различных уровнях. По данному признаку пожары подразделяются на следующие: 1. подземные; 2. наземные; 3. средневысотные; 4. высотные. Подземными пожарами называются пожары, расположенные ниже уровня земли, на любой глубине. Под наземными пожарами понимают такие пожары, которые находятся на высоте, достигаемой при помощи ручных пожарных лестниц. Под средневысотными пожарами понимают пожары, расположенные выше уровня поверхности земли, то есть до высоты, которая достигается при использовании пожарных автолестниц и подъемников. Высотными пожарами называются пожары, расположенные выше 30 метров от уровня поверхности земли. Наиболее сложными являются пожары одновременно наружные и внутренние, открытые и скрытые. Однако какой-то вид из совокупности этих пожаров в определенный момент является основными и характеризующим обстановку в целом. С изменением обстановки изменяется и вид пожара. Так, при развитии пожара в здании скрытое внутреннее горение может перейти в открытое внутреннее, а внутреннее - в наружное и наоборот. Вывод по 1 вопросу: При оценке обстановки на пожаре РТП обязан определить прежде всего вид пожара (в ограждении или на открытой площадке, открытый или скрытый, распространяющийся или не распространяющийся). Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. 2. Зоны пожара Пространство, в котором развивается пожар, можно условно разделить на три зоны: 1. зону горения; 2. зону теплового воздействия; 3. зону задымления. Зона горения – та часть пространства, в которой протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) и сгорания образовавшихся продуктов. Данная зона ограничивается размером языка пламени, но в некоторых случаях может ограничиваться ограждениями здания (сооружения) стенками технологических установок, аппаратов. Горение может быть пламенным (гомогенным) и беспламенным (гетерогенным). При пламенном горении границами зоны горения являются поверхность горящего материала и тонкий светящийся слой пламени (зона реакции окисления). При беспламенном горении (войлок, торф, кокс) зона горения представляет собой горящий объем твердых веществ, ограниченный не горящим веществом. Рис. 2. Зоны пожара. 1 – зона горения; 2 – зона теплового воздействия; 3 – зона задымления; 4 – горючее вещество. Зона горения характеризуется геометрическими и физическими параметрами: площадью, объемом, высотой, горючей загрузкой, скоростью выгорания веществ (линейная, массовая, объемная) и др. Тепло, выделяющееся при горении, является основной причиной развития пожара. Оно вызывает нагрев окружающих зону горения горючих и негорючих веществ и материалов. Горючие материалы подготавливаются к горению и затем воспламеняются, а негорючие материалы разлагаются, плавятся, строительные конструкции деформируются и теряют прочность. Выделение тепла происходит не во всем объеме зоны горения, а только в светящемся ее слое, где происходит химическая реакция. Выделившееся тепло воспринимается продуктами горения (дымом), в результате чего они нагреваются до температуры горения. Зона теплового воздействия – часть, примыкающая к зоне горения. В этой части происходит процесс теплообмена между поверхностью пламени и окружающими строительными конструкциями, материалами. Передача тепла осуществляется конвекцией, излучением, теплопроводностью. Границы зоны проходят там, где тепловое воздействие приводит к заметному изменению состояния материалов, конструкций и создает невозможные условия для пребывания людей без средств тепловой защиты. Проекция зоны теплового воздействия на поверхность земли или пола помещения называется площадью теплового воздействия. При пожарах в зданиях эта площадь состоит из двух участков: внутри здания и вне его. На внутреннем участке передача тепла осуществляется преимущественно конвекцией, а на внешнем - излучением от пламени в окнах и других проемах. Размеры зоны теплового воздействия зависят от удельной теплоты пожара, размеров и температуры зоны горения и др. Зона задымления - пространство, которое заполняется продуктами сгорания (дымовыми газами) в концентрациях, создающих угрозу для жизни и здоровья людей, затрудняющих действия пожарных подразделений при работе на пожарах. Внешними границами зоны задымления считаются места, где плотность дыма составляет 0,0001 - 0,0006 кг/м3, видимость в пределах 6-12 м, концентрация кислорода в дыме не менее 16% и токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств индивидуальной защиты органов дыхания. Нужно всегда помнить, что задымление на любом пожаре всегда представляет наибольшую опасность для жизни людей. Так, например объемная доля оксида углерода в дыме в количестве 0,05% опасна для жизни людей. В некоторых случаях дымовые газы содержат сернистый газ, синильную кислоту, оксиды азота, галогенводороды и др., наличие которых даже в незначительных концентрациях приводят к смертельным исходам. В 1972 году в Ленинграде в ломбарде на Владимирском проспекте произошел пожар, к моменту прибытия караула в помещении практически не было задымления и личный состав проводил разведку без средств защиты органов дыхания, но через некоторое время личный состав стал терять сознание, в бессознательном состоянии было эвакуировано 6 пожарных, которые были госпитализированы. В процессе расследования было установлено, что произошло отравление личного состава токсичными продуктами, выделявшимися в процессе горения нафталина. Анализ пожаров показывает, что подавляющее большинство людей погибает от отравления продуктами неполного сгорания, вдыхания воздуха с пониженной концентрацией кислорода (менее 16 %). При уменьшении объемной доли кислорода до 10 % человек теряет сознание, а при 6% у него появляются судороги, и если ему не оказать немедленную помощь, то через несколько минут наступает смерть. При пожаре в гостинице "Россия" в Москве из 42 человек только 2 человека погибли в огне, остальные погибли от отравления продуктами сгорания. В чем заключается коварство задымления помещений на пожаре, даже при незначительных размерах горения? Если человек находится непосредственно в зоне горения или теплового воздействия, то естественно он сразу ощущает приближающуюся опасность и принимает соответствующие меры для обеспечения своей безопасности. При проявлении задымления очень часто люди, находящиеся в помещениях (а это наиболее характерно для зданий повышенной этажности) в верхнерасположенных этажах, не придают этому серьезного значения, а между тем по лестничной клетке образуется, так называемая, дымовая пробка, которая препятствует выходу людей из верхней зоны. Попытки людей пробиться через дым без индивидуальных средств защиты органов дыхания, как правило, заканчиваются трагически. Так в 1997 году в Санкт-Петербурге, при тушении пожара на 3 этаже жилого дома на лестничной площадке 7 этажа были обнаружены трое погибших жильцов 5 этажа, которые, как показало расследование, пытались спастись от задымления в своей квартире, у знакомых, проживавших на 8 этаже. Практически установить границы зон при пожаре не представляется возможным, т.к. происходит их непрерывное изменение, и можно говорить лишь об условном их расположении. В процессе развития пожара различают три стадии: начальную, основную (развитую) и конечную. Эти стадии существуют для всех пожаров не зависимо от их видов. Начальной стадии соответствует развитие пожара от источника зажигания до момента, когда помещение будет полностью охвачено пламенем. На этой стадии происходит нарастание температуры в помещении и снижение плотности газов в нем. Эта стадия продолжается 5 – 40 мин, а иногда и несколько часов. Она не оказывает, как правило, влияния на огнестойкость строительных конструкций, поскольку температуры пока сравнительно невелики. Количество удаляемых газов через проемы больше, чем количество поступающего воздуха. Вот почему линейная скорость в закрытых помещениях принимается с коэффициентом 0,5. Основной стадии развития пожара в помещении соответствует повышение среднеобъемной температуры до максимума. На этой стадии сгорает 80-90% объемной массы горючих веществ и материалов. При этом расход удаляемых газов из помещения приблизительно равен притоку поступающего воздуха и продуктов пиролиза. На конечной стадии пожара завершается процесс горения и постепенно снижается температура. Количество уходящих газов становится меньше, чем количество поступающего воздуха и продуктов горения. Вывод по 2 вопросу: При оценке обстановки на пожаре РТП должен учесть опасные факторы, которые угрожают личному составу при нахождении в: - зоне теплового воздействия; - зоне задымления. Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. 3. Газовый обмен на пожаре Газовый обмен на пожаре – это движение газообразных масс, вызываемых движением нагретых газообразных продуктов сгорания (теплового разложения) от зоны горения и атмосферного воздуха к зоне горения. Основными и существенными параметрами, определяющими газовый обмен на пожаре, являются: • скорость движения воздуха или продуктов сгорания - скорость газообмена; • интенсивность газового обмена; • коэффициент избытка воздуха. Управление газовыми потоками при тушении пожара является важным оперативно-тактическим действием, выполняемым с целью создания условий, способствующих успешному тушению пожара и проведению спасательных работ. Нагретые продукты горения в зоне реакции из-за меньшей плотности по сравнению с плотностью поступающего в помещение воздуха поднимаются вверх, создавая избыточное давление. В нижней части помещения из-за снижения парциального давления кислорода в воздухе, участвующего в реакции окисления, создается разряжение. Высота в помещении, на которой давление в его объеме равно наружному или давлению в соседнем с горящим помещением, называется уровнем равных давлений. Нетрудно предположить, что выше этого уровня помещение заполнено дымом, ниже - концентрация продуктов горения не препятствует нахождению личного состава пожарных подразделений без средств защиты органов дыхания. Если на уровне равных давлений в помещении провести условную плоскость, то ее можно назвать плоскостью равных давлений. При пожаре в помещении наступает момент, когда плоскость равных давлений опускается ниже высоты проема, при этом часть проема работавшего только на приток к зоне горения свежего воздуха, начинает работать и на выпуск продуктов горения, снижая тем самым интенсивность поступления свежего воздуха к зоне горения. Чем ниже располагается плоскость равных давлений, тем больший объем занимает зона задымления, возникает опасность распространения продуктов горения в смежные с горящим помещения, возникновение в них очагов пожаров за счет теплосодержания газовой смеси. Опускание плоскости равных давлений может произойти и от неправильного действия личного состава пожарных подразделений, администрации объекта. Например, нарушение соотношения площадей приточных и вытяжных проемов, которое может быть в процессе развертывания сил и средств и проникновения ствольщиков к зоне горения. Чтобы успешно бороться с пожарами, личный состав пожарных подразделений должен знать способы управления газовыми потоками на пожаре. Первый способ-управление аэрацией здания, т.е. усиление естественного воздухообмена в нем, что можно достичь изменением площадей приточных и вытяжных проемов, т.е. открывая или закрывая существующие в здании окна, двери, проделывания отверстия в ограждающих конструкциях, устанавливая перемычки. Однако, следует иметь ввиду, что площади приточных и вытяжных проемов в помещении должны находиться в определенном соотношении. Установлено, что наилучшим соотношением является такое, при котором площадь вытяжных проемов превышает в 1,5 - 2 раза площадь приточных проемов. Второй способ-применение принудительной вентиляции с использованием пожарных дымососов (вентиляторов), устанавливаемых как на нагнетание воздуха, так и на удаление продуктов сгорания. Третий способ-применение личным составом пожарных подразделений соответствующих огнетушащих средств. Это воздушно-механическая пена средней или высокой кратности, распыленная вода и др. 3.1. Газовый обмен при наружных пожарах При наружных пожарах схема газового обмена характерна наличием восходящего столба или движущейся колонной газообразных продуктов сгорания. Высота столба определяется перепадом давлений нагретых продуктов сгорания и атмосферного воздуха. В зависимости от скорости ветра может увеличиваться скорость выгорания, а следовательно, и интенсивность газового обмена. Кроме того, скорость газообмена зависит от разности температур продуктов сгорания и окружающего атмосферного воздуха. Чем разность температур больше, тем больше разница между объемным весом газообразных продуктов сгорания и окружающего атмосферного воздуха. Разность объемных весов является основной движущей силой в образовании и скорости газового обмена. Ветер увеличивает скорость движения при газовом обмене, заполняя движущую силу разности объемных весов и внося коррективы в направление движения. На скорость движения газообразных масс при газовом обмене существенное влияние оказывает также атмосферное давление. Чем больше атмосферное давление, тем меньше скорость газообмена. При наружных пожарах скорость газообмена зависит и от выпадения атмосферных осадков. Скорость газообмена обычно больше около зоны горения. Чем больше расстояние от зоны горения, тем меньше скорость горения и движения газов. Изменить схему газообмена при наружном пожаре без его тушения нельзя. Скорость газообмена при наружных пожарах всегда больше, чем при внутренних. 3.2. Газовый обмен при внутренних пожарах При внутренних пожарах газовый обмен зависит от вентиляции помещения, высоты помещения, горючей загрузки, архитектурно-планировочного решения здания. Внутри горящего помещения создаются три зоны с различными давлениями: • верхняя зона - с давлением газообразных продуктов сгорания выше атмосферного; • нижняя зона - с давлением воздуха ниже атмосферного; • нейтральная зона - с давлением равным атмосферному. Чем ниже расположена нейтральная зона, тем больше зона задымления (верхняя) и концентрация дыма, а также больше возможностей для задымления соседних помещений. На газовый обмен влияет не только открытие наружных проемов, но и их расположение, назначение, площадь, отношение площади пола к площади горения в горящем помещении. По расположению проемы бывают нижние и верхние, однорядные и двухрядные, по назначению - приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Высота расположения нейтральной зоны в горящем помещении при газообмене через проемы расположенные на разной высоте определяется по формуле: (1) где HН.З. – высота расположения нейтральной зоны, м; HПР – высота наибольшего приточного проема, м; h1 – расстояние от оси приточного проема до нейтральной зоны, м. Н.З. Рис. 3. Расположение нейтральной зоны при газообмене через проемы расположенные на разной высоте. м (2) H – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м; S1, S2 – соответственно площади приточного и вытяжного проемов, м2; ρв, ρпг – плотность соответственно атмосферного воздуха и газообразных продуктов горения, кг/м3 (табл. 1.4., с.22, Справочник РТП, 1987г.). Из этого уравнения можно сделать следующий вывод: 1. Чем больше расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов (H), тем выше расположена нейтральная зона. 2. Нейтральная зона будет расположена ближе к тем проемам, площадь которых больше. 3. При равенстве площадей проемов и большой разнице плотности воздуха и продуктов горения нейтральная зона будет ближе к приточному проему. С увеличением площади вытяжных отверстий значительно увеличивается скорость газообмена. Изменяя площадь проемов, можно изменить не только расположение нейтральной зоны, но и скорость выгорания. Н.З. Рис. 4. Расположение нейтральной зоны при газообмене через проемы расположенные на одной высоте. При открытых нижних проемах, т.е. когда они являются приточно-вытяжными, расположение нейтральной зоны определяют по формуле: (3) где: Hпр – высота наибольшего проема, м; ρв, ρпг – плотность соответственно атмосферного воздуха и газообразных продуктов горения, кг/м3 (табл. 1.4., с.22, Справочник РТП, 1987г.). Чтобы ограничить развитие пожара (уменьшить скорость выгорания) необходимо до минимума сократить площадь приточных отверстий, затем, для снижения скорости притока воздуха и увеличения скорости вытяжки дыма, следует площадь вентиляционных отверстий привести в соответствие с площадью приточных отверстий. Наиболее рациональное соотношение: (S1/S2) = 0,4 - 0,5 для помещений высотой до 3 м; (S1/S2) = 0,7 - 1,0 для помещений высотой более 3 м. В этих случаях нейтральная зона будет находиться выше рабочей зоны. Вывод по 3 вопросу: При внутренних пожарах можно изменить скорость и направление газовых потоков, а также удалить дым и снизить температуру среды путем отвода тепла (распыленной струи воды, воздушно-механической пены, изменения площадей проемов и т.п.). Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. 4. Параметры пожара 4.1. Продолжительность пожара Развитие пожара – это изменение его параметров во времени и в пространстве от начала возникновения до ликвидации горения. Пожар может развиваться до его тушению (свободное развитие), а также в процессе тушения. (4) где: τп – продолжительность пожара, мин; τсв – время от начала возникновения до подачи первых средств тушения (период свободного развития), мин; τлок – время локализации пожара, мин; τлик – время ликвидации пожара, мин. Развитие пожара зависит от ряда факторов: 1. пожарной нагрузки - количества теплоты, которое может выделиться при пожаре с единицы площади пола или площади, занимаемой горючими материалами на открытой площадке; МДж/м2, допускается также определять пожарную нагрузку и по формулам: , кг/м2; кг/м2 (5) где: mo – масса пожарной нагрузки, распределенная по всей площади пола помещения или участка, кг; Sпол, Sуч – площадь пола помещения (участка). 2. химических свойств и агрегатных состояния веществ; 3. условий передачи тепла, выделившегося при горении и его количества; 4. особенностей газового обмена; 5. конструктивного и планировочного решения здания; 6. метеорологических условий (снег, дождь, ветер); 7. скорости распространения горения и др. 4.2. Площадь, периметр и фронт пожара Площадью пожара – называется площадь проекции зоны горения на поверхность земли или пола помещения. При горении конструкций небольшой толщины, расположенных вертикально (стены, перегородки), а также штабелей лесоматериалов за площадь пожара может быть принята площадь проекции поверхности горения на вертикальную плоскость. Если горение происходит на нескольких этажах здания, то общая площадь пожара определяется суммой площадей пожара на всех этажах и чердаке. В зависимости от места возникновения горения, рода горючих материалов, объемно-планировочных решений объекта, характеристики конструкций, метеорологических условий и других факторов площадь пожара может иметь круговую, угловую и прямоугольную формы. Такое деление является условным и применяется для упрощения расчетов при решении задач пожарной тактики. Круговая форма (рис. 5а) площади пожара встречается, когда пожар возникает в глубине большого участка с пожарной нагрузкой и при относительно безветренной погоде распространяется во все стороны примерно с одинаковой линейной скоростью (склады лесоматериалов, хлебные массивы, здания и покрытия больших площадей и т.д.) Прямоугольная форма площади пожара (рис. 5б) встречается, когда пожар возникает на границе или в глубине длинного участка с горючей загрузкой и распространяется в одном или нескольких направлениях: по ветру - с большей, против ветра - с меньшей, а при относительно безветренной погоде примерно с одинаковой линейной скоростью (длинные здания небольшой ширины любого назначения и конфигурации, ряда жилых домов с подворными постройками в селе и т.д.). Пожары в зданиях с помещениями небольших размеров принимают прямоугольную форму от начала развития горения. В конечном итоге при распространении горения пожар может принять форму данного геометрического участка. Угловая форма (рис. 5в,г) характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри угла при любых метеорологических условиях. Эта форма может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол площади пожара зависит от геометрической фигуры участка с пожарной нагрузкой и места возникновения горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 900 и 1800. а) б) в) г) Рис. 5. Формы площади пожара. Форма площади развивающегося пожара является основной для: • определения расчетной схемы пожара; • определения направления ввода сил и средств и их требуемого количества для тушения пожара. Периметр пожара - это длина внешней границы площади пожара. Данная величина имеет важное значение для оценки обстановки на пожарах, развившихся до крупных размеров, когда сил и средств для тушения всей площади в данный момент времени недостаточно. Фронт пожара (Фп) - часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения. Данный параметр имеет особое значение для оценки обстановки на пожаре, определения решающего направления основных действий и расчета сил и средств на тушение пожара. 4.3. Средние параметры скоростей развития пожара Определяются следующими основными величинами: 1. линейная скорость распространения горения по пожарной нагрузке (Vл), м/мин; 2. скорость роста (увеличения) площади пожара (VS), м2/мин; 3. скорость роста периметра пожара (VР), м/мин; 4. скорость роста фронта пожара (Vф), м/мин. Все эти величины определяют обстановку развития пожара и являются основой для расчета сил и средств для тушения и тактических решений по их расстановке. Линейная скорость является основной физической величиной, определяющей поступательное перемещение горения по поверхности горящего вещества. Линейная скорость распространения горения - это длина пути поступательного движения горения по поверхности горящего вещества в единицу времени. Vл = L / τ, (м/мин.) (6) где L – путь, пройденный фронтом пожара, м; τ – расчетное время распространения горения, мин. Обычно линейная скорость неравномерна как по времени, так и по направлению. В одном и том же направлении она также неравномерна. По времени она увеличивается с ростом температуры пожара. На одном и том же пожаре линейная скорость различна и по отдельным направлениям. На одних направлениях она может быть максимальной, на других - равной 0. Это зависит от направления газового обмена и его скорости, расположения и горючих свойств веществ. Скорость распространения горения по вертикали всегда больше, снизу вверх, чем сверху вниз. При прочих равных условиях скорость распространения горения по горизонтали меньше, чем снизу вверх, и больше, чем сверху вниз. В практике для оценки обстановки пожара и для расчета сил и средств пользуются средними линейными значениями скорости распространения горения, определенными на основе изучения пожаров и проведения лабораторных испытаний. Линейная скорость зависит от свойств и агрегатного состояния горючих материалов, особенностей выделения и передачи тепла и газового обмена. Наибольшую линейную скорость имеют горючие газы (от 25 м/мин у окиси углерода до 160 м/мин у водорода). При горении ЛВЖ и ГЖ скорость распространения горения по их поверхности зависит от температуры нагрева жидкости и температуры вспышки (например, этиловый спирт 22,8 м/мин при температуре 200С, толуол 50,4 м/мин). Наименьшей линейной скоростью распространения горения обладают твердые горючие вещества, для подготовки которых требуется больше тепла, чем для жидкостей и газов (древесина в зависимости от влажности 1-4 м/мин, торфяные плиты в штабелях 0,7 - 1 м/мин, текстильные изделия на складах 0,3-0,4 м/мин). При отдельных видах наружных пожаров линейная скорость может достигать 400 м/мин и более (степные пожары, пожары зерновых культур и т.д. при сухой погоде и сильном ветре). При пожарах в зданиях линейная скорость распространения пожара в одном направлении зависит от скорости газового обмена и способности горючих веществ к возгоранию. Линейная скорость распространения горения в зданиях в целом, если в нем несколько помещений, меньше, чем в отдельных помещениях. В данном случае на скорость распространения горения оказывают влияние различные преграды (стены, перегородки, перекрытия и т.д.). Для проведения расчетов условно принимается, что величина линейной скорости распространения горения по всем направлениям одинакова (табл.1.4., с.22-23, Справочник РТП, 1987г.). При расчетах линейную скорость принимают: • в первые 10 минут развития пожара с момента его возникновения: Vлрасч = 0,5Vлтабл • в интервале времени между первыми 10 мин развития пожара и до введения первого ствола на тушение: Vлрасч = Vлтабл • после введения первого ствола на тушение: Vлрасч = 0,5Vлтабл Скорость роста (увеличения) площади пожара – это увеличение площади пожара в единицу времени. VS = ΔSп / Δτ, м2/мин (7) Она зависит от линейной скорости распространения горения, формы его площади и времени развития. Чем больше линейная скорость распространения горения, тем больше увеличивается площадь горения. Скорость роста периметра пожара – это увеличение периметра пожара в единицу времени. Vр = ΔРп /  Δτ, м/мин (8) Скорость роста фронта пожара - это увеличение фронта пожара в единицу времени. Vф = ΔФп / Δτ, м/мин. (9) 4.4. Определение параметров пожара Таким образом, если можно определить форму пожара на определенный момент времени в зависимости от геометрических размеров помещения, то параметры пожара определяются следующим образом: при круговом развитии пожара: • при τ ≤ 10 мин: Sп = π (0,5Vл τ1)2, м2 (10) Рп = 2π (0,5Vл τ1), м (11) Фп = 2π (0,5Vл τ1), м (12) • при τ > 10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы: Sп = π (5Vл + Vл τ2)2, м2 (13) Рп = 2π (5Vл + Vл τ2), м (14) Фп = 2π (5Vл + Vл τ2), м (15) где: τ2 = τр - 10, мин; τр - время, на которое производится расчет, мин. • при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара: Sп = π (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3)2, м2 (16) Рп = 2π (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3), м (17) Фп = 2π (5Vл + Vл τ2+ 0,5Vл τ3), м (18) где τ3 = τр – τсв, мин; τсв - время свободного развития пожара, мин. при угловом развитии пожара (угол 1800): • при τ ≤ 10 мин: Sп = 0,5π (0,5Vл τ1)2, м2 (19) Рп = 5,14 (0,5Vл τ1), м (20) Фп = π (0,5Vл τ1), м (21) • при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы: Sп = 0,5π (5Vл + Vл τ2)2, м2 (22) Рп = 5,14 (5Vл + Vл τ2), м (23) Фп = π (5Vл + Vл τ2), м (24) • при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара: Sп = 0,5π (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3)2, м2 (25) Рп = 5,14 (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3), м (26) Фп = π (5Vл + Vл τ2+ 0,5Vл τ3), м (27) при угловом развитии пожара (угол 900): • при τ ≤ 10 мин: Sп = 0,25π (0,5Vл τ1)2, м2 (28) Рп = 3,57 (0,5Vл τ1), м (29) Фп = 1,57 (0,5Vл τ1), м (30) • при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы: Sп = 0,25π (5Vл + Vл τ2)2, м2 (31) Рп = 3,57 (5Vл + Vл τ2), м (32) Фп = 1,57 (5Vл + Vл τ2), м (33) • при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара: Sп = 0,25π (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3)2, м2 (34) Рп = 3,57 (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3), м (35) Фп = 1,57 (5Vл + Vл τ2+ 0,5Vл τ3), м (36) при прямоугольном развитии пожара: • при τ ≤ 10 мин Sп = n · a (0,5Vл τ1), м2 (37) Рп = 2 [a + n (0,5Vл τ1)], м (38) Фп= n · a, м (39) • при τ >10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы Sп = n · a (5Vл + Vл τ2), м2 (40) Рп = 2 [a + n (5Vл + Vл τ2)], м (41) Фп = n · a, м (42) • при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара: Sп = n · a (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vлτ3), м2 (43) Рп = 2 [a + n (5Vл + Vл τ2 + 0,5Vлτ3)], м (44) Фп = n · a, м (45) где: n - количество направлений развития пожара; a - ширина помещения, м. Если форму пожара на расчетный момент времени определить невозможно то параметры пожара определяются в следующей последовательности: • определяется путь, пройденный фронтом пожара за расчетное время; • определяется расчетная схема пожара; • в соответствии с геометрическими формулами определяются параметры пожара. Определение пути, пройденного фронтом пожара (L): L = Vл τ, м (46) • при τ ≤ 10 мин: L = 0,5Vл τ1, м (47) • при τ > 10 мин, но стволы на тушение пожара не поданы: L = 5Vл + Vл τ2, м (48) • при τ > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара: L = 5Vл + Vл τ2 + 0,5Vл τ3, м (49) Определение расчетной схемы пожара: На плане объекта, выполненном в масштабе, откладывается величина пути, пройденного фронтом пожара от места возникновения во всех направлениях. С учетом преград и проемов в них, определяется форма площади пожара. По форме площади пожара определяют расчетную схему. При определении площади пожара в здании, состоящем из нескольких сообщающихся помещений, расчет площади пожара производится отдельно для каждого помещения, и в нужный момент времени площади пожара суммируются, а полученный результат фиксируется как площадь пожара на данный момент времени. При распространении горения из одного помещения в другое, например, через дверной проем, скорость распространения горения в другом помещении принимают равной Vлтаб (если общее время распространения горения с начала возникновения превышает 10 мин). При этом начальная форма площади пожара в помещении, где начинается распространение горения, обычно представляет полукруг с диаметром, равным ширине двери. Вывод по 4 вопросу: Для определения площади пожара: • на плане объекта, выполненном в масштабе, откладывается величина пути, пройденного фронтом пожара от места возникновения во всех направлениях. • с учетом преград и проемов в них, определяется форма площади пожара. • по форме площади пожара определяют расчетную схему. Вывод по лекции: Решение пожарно-тактических задач – это одна из основных форм обучения действиям пожарных подразделений при тушении пожаров. Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. Заключительная часть • напоминает тему занятия, цели занятии и указывает на степень их достижения; • преподаватель выдает задание на практическое занятие; • отвечает на возникшие вопросы курсантов; • выдает задание на самоподготовку; • выборочно проверяет конспекты. Разработал: Зам. начальника кафедры ОП и ПАСР капитан внутренней службы Бондарь А.А. «___» ________ 201_ г. Лист регистрации изменений Номер измене­ния Номера листов Основание для внесения изменений Подпись Расшифровка подписи Дата Дата введения изменения заменен­ных новых аннулиро­ванных УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры ОП и ПАСР полковник внутренней службы В.В. Клюй «__»____________201__ г. Л Е К Ц И Я по учебной дисциплине «Планирование и организация тушения пожаров. Пожарная тактика» (для курсантов, студентов и слушателей 2, 3 курса СПб университета ГПС МЧС России по специальностям: 20.05.01 «Пожарная безопасность») Тема № 2 «Основы локализации и ликвидации пожаров». Занятие № 2.1 «Основы локализации и ликвидации пожаров». Обсуждена на заседании предметно-методической комиссии «Пожарной тактики и службы» Протокол № ___ от «___» ________ 201_ г. Санкт-Петербург 201__ г. VI. Цели занятия 1. Учебная: Изучить условия локализации и ликвидации пожаров, научиться строить совмещенный график изменения площади пожара, площади тушения, требуемого и фактического расходов во времени. 2. Воспитательная: Воспитать у слушателей чувство ответственности за принятие тактических решений. VII. Расчет учебного времени Содержание и порядок проведения занятий Время, мин. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Учебные вопросы: 5. Периоды развития пожара 1.1. Период локализации пожара. 1.2. Период ликвидации пожара 2. Параметры тушения пожара 2.1. Площадь тушения пожара. 2.2. Периметр тушения пожара. 3. Методика построения совмещенного графика изменения площади пожара, требуемого и фактического расходов во времени ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 5 80 20 30 30 5 VIII. Литература Основная 4. Решетов А.П., Башаричев А.В., Клюй В.В. «Пожарная тактика». Учебное пособие. (Под общей редакцией Артамонова В.С.). – СПб: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011. – 308 с. 5. Артамонов В.С. и др. «Пожарная тактика в вопросах и ответах»: Учебное пособие. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2009. 6. Башаричев А.В., Решетов А.П., Ширинкин П.В. «Пожарная тактика»: Учебно-методическое пособие по решению пожарно-тактических задач. – СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2009, 58 с. Дополнительная 4. Повзик Я.С. «Пожарная тактика». М.: Спецтехника, 2001. 5. Повзик Я.С. Справочник руководителя тушения пожара. М.: Спецтехника, 2004. 6. Методические рекомендации по действиям подразделений федеральной противопожарной службы при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ. 26 мая 2010 г. 7. Организационно-методические указания по тактической подготовке начальствующего состава ФПС МЧС России. 28.06.2007 г. Нормативные правовые акты 5. Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 г. 6. Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008. 7. ГОСТ Р 53247 – 2009 «Техника пожарная. Пожарные автомобили. Классификация, типы и обозначения». 8. Приказ МЧС России № 156 от 31.03. 2011 г., Москва. «Об утверждении Порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны». 9. Приказ МЧС России № 167 от 05.04. 2011 г., Москва. «Об утверждении Порядка организации службы в подразделениях пожарной охраны». IX. Учебно-материальное обеспечение: 3. Технические средства обучения: компьютерная техника, мультимедийный проектор. 4. Слайды. Вводная часть Преподаватель: • накануне проводимого занятия проверяет готовность учебно-материального обеспечения и аудитории к занятию; • принимает доклад командира группы о готовности к занятию; • здоровается с обучаемыми; • проверяет внешний вид курсантов; • объявляет тему занятия, цели занятия, учебные вопросы, обращает внимание на актуальность и практическую значимость изучаемой темы; • увязывает тему занятия с лекционным материалом, материалами предыдущих занятий и другими дисциплинами; • приступает к отработке учебных вопросов. X. Текст лекции ВВЕДЕНИЕ Успех тушения пожаров достигается комплексом служебных и оперативно-тактических действий. Среди них особое значение имеют: умение анализировать явления, происходящие на пожаре, факторы, способствующие и препятствующие развитию горения, а также тушению пожара; оценивать эти факторы, производить расчет сил и средств, для тушения пожаров и принимать наиболее рациональные решения на ведение основных действий подразделениями пожарной охраны. Для оценки реальной и прогнозирования возможной обстановки на пожаре, разработки мероприятий по тушению пожара и управлению основными действиями подразделений необходимо знать: закономерности развития пожара, его параметры, без которых невозможно определить вид огнетушащих веществ, способы их подачи, количество сил и средств, их расстановку. Не случайно, в квалификационных требованиях, предъявляемых к основным категориям начальствующего состава пожарной охраны, наряду с другими требованиями записано: сотрудник Государственной противопожарной службы России должен: Знать: 3. опасные факторы пожара и последствия их воздействия на людей, приемы и способы прекращения горения; 4. основные тактико-технические характеристики и тактические возможности подчиненных и взаимодействующих сил и средств. Уметь: • выполнять обязанности руководителя тушения пожара; • разрабатывать оперативно-служебную документацию по вопросам пожаротушения в городах и населенных пунктах. Поэтому изучение основ пожарной тактики имеет большое значение для подготовки специалиста к выполнению должностных обязанностей на практике. Учебные вопросы 1. Периоды развития пожара. Рассмотрим два варианта развития пожара: • без учета тушения (без ввода огнетушащих веществ); • с учетом тушения. Рис. 1. График изменения площади пожара без учета тушения пожара. Изменение площади пожара во времени без учета тушения происходит в два периода τ1 и τ2. τ1 - время увеличения площади пожара до максимально возможных размеров, зависит от: 1. места возникновения пожара; 2. формы его площади; 3. направления распространения огня; 4. размера объекта пожара; 5. скорости распространения огня. Точка В - граница возможного распространения огня, начало выгорания горючей нагрузки на площади, охваченной горением. Время выгорания горючей нагрузки (τ2) на площади, охваченной горением, зависит от: • величины удельной загрузки горючим материалом на площади, охваченной горением, • скорости выгорания материала. Подача огнетушащего вещества не сразу обеспечивает прекращение горения, поэтому площадь пожара продолжает увеличивается во времени. Тем не менее, введение огнетушащего вещества замедляет ее рост. Рис. 2. График изменения площади пожара во времени с учетом тушения. При влиянии фактора тушения на развитие пожара изменение его площади во времени будет происходить несколько иначе. В точке А - начало ввода сил и средств на тушение (т.е. началось активное тушение), с этого момента рост площади пожара уменьшается. При этом площадь пожара с учетом его тушения будет меньше площади пожара при его свободном развитии на величину проекции кривой АД1 на ось ординат (Sп). Это объясняется тем, что вводимые, но еще недостаточные по количеству силы и средства начинают сдерживать распространение огня. Когда сил и средств становится достаточно, распространение огня прекращается (в точке Д). Начиная с точки Д происходит уменьшение площади, охваченной огнем, и в точке Е она становится равной 0. Таким образом, из графика видно, что при влиянии фактора тушения три периода: τсв, τлок,τлик. τсв – период свободного развития пожара (до введения сил и средств) зависит от: • времени обнаружения и сообщения о пожаре; • времени выезда и следования подразделений на пожар, дальности следования; • времени, затраченного на боевое развертывание, длины прокладки рукавных линий, времени, затраченного на оценку обстановки на пожаре. τсв = τдс + τсб + τсл + τрсс1 (1) где: τдс – промежуток времени от начала возникновения пожара до сообщения о нем в пожарную часть (при расчетах принимается 8 - 12 мин); τсб – время сбора личного состава боевых расчетов по тревоге (при расчетах принимается 1 мин); τсл – время следования подразделений на пожар, мин; τсл = 60L / Vсл, мин; (2) где: L – длина пути следования подразделения от пожарной части до места пожара, км; Vсл – средняя скорость движения пожарных автомобилей (30 км/ч). τрсс1 – время развертывания сил и средств по введению первых стволов (при расчетах принимается по нормативам ПСП). τлок – период роста площади пожара с начала подачи огнетушащих веществ до момента прекращения развития пожара (точка Д). τлик – период уменьшения площади пожара от момента прекращения его развития до полного прекращения горения (точка Е).  1.1. Период локализации пожара. Локализация пожара - стадия (этап) тушения пожара, на котором отсутствует или ликвидирована угроза людям и (или) животным, прекращено распространение пожара и созданы условия для ликвидации имеющимися силами и средствами. Локализация пожара начинается с момента подачи первого (первых) ствола на его тушение и заканчивается к моменту сосредоточения сил и средств, способных обеспечить ликвидацию пожара. Независимо от наличия сил и средств, характера развития пожара, направления распространения огня и других условий обстановки, действия подразделений в период локализации должны быть направлены на выполнение определенных условий локализации пожара. Условиями локализации пожаров: Qф Qтр (3) где: Qф – фактическое количество огнетушащего вещества, подаваемого в единицу времени (фактический расход огнетушащего вещества), л/с, кг/с, м3/с; Qтр – требуемое количество огнетушащего вещества, которое необходимо подавать в единицу времени (требуемый расход огнетушащего вещества), л/с, кг/с, м3/с. Vs Vsтуш (4) где: Vs – скорость роста площади пожара, м2/мин; Vsтуш– скорость тушения площади пожара, м2/мин. Iф Iтр (5) где: Iф – количество огнетушащего вещества, которое фактически подается в единицу времени на единицу горящей поверхности (фактическая интенсивность подачи огнетушащего вещества), л/(с · м2), кг/(с · м2); Iтр – количество огнетушащего вещества, которое требуется подавать в единицу времени на единицу горящей поверхности (требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества), л/(с · м2), кг/(с · м2); Первые два условия локализации (Qф Qтр и Vs Vsтуш) являются необходимыми, но еще не достаточными, так как они могут быть выполнены формально, для обеспечения локализации пожара должно в обязательном порядке выполняться третье условие (Iф Iтр), которое является необходимым и достаточным. Условия локализации зависят от: 1. быстрого сбора подразделения по тревоге; 2. правильного выбора маршрута следования подразделений на пожар; 3. своевременного вызова дополнительных сил и средств; 4. быстрого проведения боевого развертывания; 5. правильной организации взаимодействия между подразделениями на пожаре; 6. грамотного решения РТП на тушение; 7. правильного выбора типа стволов и позиций ствольщиков; 8. бесперебойной подачи огнетушащего вещества под требуемым напором и умелого маневрирования струями при работе ствольщиков на занимаемых позициях; 9. своевременного вскрытия и разборки строительных конструкций (при открытых пожарах) с целью введения огнетушащих веществ на горящие поверхности; Продолжительность периода локализации имеет очень важное значение для процесса тушения пожара и его последствий. При локализации пожара (особенно наружного) большое значение имеют направление и сила ветра, т.к. они в такой же степени, как и излучение тепла, если не больше, способствуют распространению огня. Поэтому при локализации пожара необходимо учитывать и эти особенности. Обычно все, что находится с подветренной стороны, можно защитить от огня с большим трудом, и наоборот, все, что находится с наветренной стороны, почти всегда представляется возможным защитить от огня. Для того чтобы сделать вывод о возможности локализации пожара необходимо знать как определяются параметры, которые входят в условия локализации. Требуемый расход огнетушащего вещества (Qтр) рассчитывается по формуле: Qтр = Iтр · П (Sп), л/с (6) где: Iтр – требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества л/(с · м2), л/(с · м), л/(с · м3). П (Sп), – площадь поверхности, на которую осуществлялась подача огнетушащего вещества. Фактический расход огнетушащего вещества (Qф) определяется следующим образом: Qф = Nст · qст, л/с (7) где: Nст – количество технических приборов подачи огнетушащих веществ; qст – расход прибора подачи огнетушащих веществ, л/с. Определение скорости роста площади пожара рассмотрено в первой лекции. Скорость тушения площади пожара (Vsтуш) может быть рассчитана по формуле: Vsтуш = Qф / qуд, м2/с (8) где: Qф – фактический расход огнетушащего вещества, л/с; qуд – количество огнетушащего вещества, которое фактически подается на горящую поверхность (удельный расход огнетушащего вещества), л/м2. Требуемая интенсивность подачи огнетушащего вещества (Iтр) определяется опытным путем и расчетами при анализе потушенных пожаров. Средние величины интенсивности подачи огнетушащих веществ приведены в справочной литературе. Фактическая интенсивность подачи огнетушащего вещества (Iф) может быть рассчитана по формуле: Iф = Qотв / (τф · S), л/(с · м2) (9) где: Qотв – количество огнетушащего вещества, поданного на тушение пожара, л, кг, м3; τф – время, в течение которого подавалось огнетушащее вещество, с; S – площадь поверхности, на которую осуществлялась подача огнетушащего вещества, м2. Вывод: период локализации при тушении любого пожара зависит от конкретной обстановки пожара и все действия сил и средств должны быть направлены на сокращение этого периода путем непрерывного сосредоточения сил и средств и их введения на решающем, а затем уже на других направлениях. 1.2. Период ликвидации пожара. Ликвидация пожара – стадия (этап) тушения пожара, на которой прекращено горение и устранены условия для его самопроизвольного возникновения. В связи с тем, что в момент локализации пожара изменение его границ остановлено, с этого момента начинается процесс ликвидации, то есть уменьшение площади пожара. Также, как и в период локализации, ликвидация пожара происходит в течение определенного промежутка времени. Этот период характеризуется решительным и непрерывным наступлением на огонь по всем направлениям, всеми силами и средствами, участвующими в тушении. Продолжительность периода ликвидации зависит от: 1. размеров площади пожара в момент локализации; 2. способа тушения или защиты; 3. тактико-тактических данных подразделений; 4. объема работ, необходимых для выполнения условий ликвидации пожара, т. е. исключающих повторное возобновление горения в данном месте. Рис. 3. График определения продолжительности периода ликвидации пожара. τр – промежуток времени, необходимый для прекращения горения на площади, охваченной огнем, мин; τдот – время дотушивания (разборка, проливка и т.д.), мин. Точка Д – Момент локализации пожара; Точка Т – момент создания условий прекращения горения на поверхности, охваченной огнем; Точка Т1 – момент устранения условий самопроизвольного возникновения горения. Убедительным подтверждением этого графика является период окончательной ликвидации пожара нефтепродукта в резервуаре. Как известно, после выполнения достаточного условия локализации пожара в резервуаре, т.е. Iф = Iтр, пену в резервуар необходимо подавать в течение определенного времени. После ликвидации горения в резервуаре некоторое время продолжают охлаждать стенки резервуара. Это и будет время дотушивания. Период ликвидации пожара может продолжаться от нескольких минут до нескольких часов. Введение огнетушащих веществ заканчивается, когда будут ликвидированы все очаги горения. В период ликвидации пожара происходит постепенное уменьшение его площади, снижение температуры и концентрации дыма, сокращение объема работ по тушению пожара, поэтому с определенного момента начинается постепенное введение сил и средств. Необходимо отметить, что продолжительность прекращения горения (τр) уменьшается при повышении интенсивности подачи огнетушащих средств (Iтр) по закону гиперболической функции (рис. 4). Рис.4. Зависимость времени тушения от интенсивности подачи огнетушащего средства. Однако при тушении большинства пожаров в зданиях увеличивать интенсивность, т.е. создавать неравенство не всегда целесообразно, т.к. от излишне пролитой воды ущерб может быть большим, чем от огня. На отдельных пожарах (нефтепродукты в резервуарах, лесобиржи, торфяные поля и т.д.) при достаточном количестве сил и средств можно стремиться к выполнению неравенства Iф >> Iтр, т.к. в этом случае период τр будет сокращаться, что приведет к сокращению периода τлик, а следовательно и к сокращению продолжительности всего процесса тушения пожара. Время ликвидации пожара может быть рассчитано по формуле: τлик = (Sплок · qуд) / Qф (10) где: Sплок – площадь пожара в момент его локализации, м2; qуд – расчетное значение удельного расхода, qуд = Iтр · τртуш, (11) где: τртуш – время тушения пожара на расчетной площади), л/м2; Qф – фактический расход огнетушащего вещества на момент локализации пожара, л/с. Большое влияние на успех тушения пожара оказывает способ введения и расстановки сил и средств, особенно в начальный период тушения. В практике работы по тушению пожаров способ введения и расстановки сил и средств часто бывает решающим фактором, то есть, как РТП расставит силы по периметру распространения пожара, или по фронту, или же по всей площади пожара. Этот фактор всегда необходимо учитывать. Вывод по 1 вопросу: на тушение любого пожара необходимо подавать определенный (необходимый) расход ОТВ, для чего требуется сосредоточение определенного количества сил и средств. Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. 2. Параметры тушения пожара. 2.1. Площадь тушения пожара. Площадь тушения пожара (Sт) – это часть площади пожара, которая может быть эффективно потушена в зависимости от вида применяемых стволов. Площадь тушения водой зависит от глубины обработки горящего участка (hт). Практикой установлено, что по условиям тушения пожаров эффективно используется примерно третья часть длины струи, поэтому в расчетах глубину обработки горящей площади принимают для ручных стволов - 5 м, а для лафетных - 10 м. Площадь тушения пожара в зависимости от его формы и направлений ввода стволов (по фронту или периметру пожара) определяется по следующим формулам: 2.1.1. Для круговой или угловой формы пожара: Sт = k · π · (R2 – r2) = k · π · hт· (2R – hт), м2 (12) где: k – коэффициент, учитывающий форму развития пожара: k = 1 – для кругового развития пожара; k = 0,5 – для полукругового развития пожара; k = 0,25 – для кругового развития пожара, м; R – радиус площади пожара, м; r = R – hт – радиус площади пожара, на которую не подается вода, м. В случае подачи стволов по периметру пожара: Sт = 3,57 · hт· (R – hт), м2 – если угол 90° при R > 3hт; Sт = 3,57 · hт· (1,4R – hт), м2 – если угол 180° при R > 2hт; Sт = 3,57 · hт· (1,8R – hт), м2 – если угол 270° при R > 2hт. 2.1.2. Для прямоугольной формы пожара: Sт = n·a·hт (13) где: n – количество сторон с которых подаётся огнетушащее вещество, а – ширина помещения, м hт – глубина тушения ствола, м В жилых, административных зданиях с помещениями небольших размеров расчет сил и средств целесообразно проводить по площади пожара, т.к. средства тушения можно вводить по нескольким направлениям: изнутри со стороны лестничных клеток и снаружи - через оконные проемы. Однако и в этих случаях не исключается поэтапное тушение, особенно при пожарах в зданиях с коридорной планировкой. 2.2. Периметр тушения пожара. Периметр тушения (Pт) - это длина внешней границы площади пожара, по которой осуществляется подача воды и обеспечивается непосредственная обработка поверхности горения за вычетом отрезков со стороны соседних участков, по длине равных глубине тушения стволом. В круговой форме пожара периметр тушения сокращается за счет изменения длины окружности от внешней границы в глубину. При необходимости периметр тушения можно определять по уравнениям, изложенным выше для Sт, исключив из формул значения hт, стоящее за скобой. Вывод по 2 вопросу: Все задачи по определению основных параметров пожара решают в следующем порядке (алгоритм решения): 1. вычерчивают план (схему) объекта в масштабе; 2. определяют путь, пройденный фронтом пожара на заданный промежуток времени; 3. полученную величину наносят в масштабе на план или схему объекта и определяют форму площади пожара; 4. по форме площади пожара устанавливают расчетную схему; 5. определяют необходимые параметры пожара. Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. 3. Методика построения совмещенного графика изменения площади пожара, требуемого и фактического расходов огнетушащего вещества во времени. Совмещенный график изменения площади пожара, требуемого и фактического расходов огнетушащего вещества во времени строится: • при составлении оперативных планов пожаротушения; • при изучении пожаров и анализе боевых действий; • при подготовке пожарно-тактических учений. 1) По оси абсцисс (горизонтальная ось) слева откладывается время в минутах или часах, в зависимости от продолжительности тушения пожара. 2) По оси ординат (вертикальная ось) слева откладывается параметр пожара (Sп, Sт,), а справа требуемый расход огнетушащего вещества. Так как значение параметра пожара и требуемого расхода огнетушащего вещества связаны между собой зависимостью Qтр = Iтр · Sп, изменение параметра пожара будет соответствовать и изменению требуемого расхода огнетушащего вещества. 3) Определяются значения площади пожара на различные промежутки времени. 4) По точкам строится график изменения площади пожара во времени, который одновременно будет являться графиком изменения требуемого расхода огнетушащего вещества во времени. 5) Определяются значения площади тушения на различные промежутки времени. 6) По точкам строится график изменения площади тушения во времени, который одновременно будет являться графиком изменения требуемого расхода огнетушащего вещества во времени. 7) По данным о времени и количестве поданного огнетушащего вещества строится график фактического расхода огнетушащего вещества (не учитываются стволы поданные на защиту или охлаждение). Рис. 5. Совмещенный график изменения площади пожара, требуемого и фактического расходов огнетушащего вещества во времени. Кривая ОСД - график изменения площади пожара и требуемого расхода огнетушащего вещества во времени. Кривая ОСД1 - график изменения площади тушения и требуемого расхода огнетушащего вещества во времени. Кривая ВД1 - график изменения фактического расхода огнетушащего вещества во времени. Точка С - точка расхождения графиков изменения Sп и Sт. Точка В - время ввода первого ствола на тушение пожара. Точка Д точки локализации пожара, т.е. в этих точках выполняются Точка Д1 все три условия локализации. При этом Sлок можно определить по графику или по формуле: Sлок = VS (τсв + τлок), где: VS - скорость роста площади пожара. Вывод по 3 вопросу: совмещенный график изменения площади пожара, требуемого и фактического расходов во времени позволяет: 1) Сделать вывод о возможности локализации пожара на объекте (в городе) имеющимися силами и средствами; 2) Сделать вывод о соответствии времени локализации, переданного с места пожара и фактического; 3) Сделать вывод о правильности действий РТП: • по сосредоточению сил и средств; • по определению решающего направления боевых действий; • по выбору вида стволов, их количеству и порядку введения. Вывод по лекции: Решение пожарно-тактических задач – это одна из основных форм обучения действиям пожарных подразделений при тушении пожаров. Преподаватель отвечает на вопросы обучаемых. Заключительная часть • напоминает тему занятия, цели занятии и указывает на степень их достижения; • преподаватель выдает задание на практическое занятие; • отвечает на возникшие вопросы курсантов; • выдает задание на самоподготовку; • выборочно проверяет конспекты. Задание на самостоятельную работу Изучить: Определение понятий локализации и ликвидации пожаров. Параметры процессов тушения. Критерии и методы оценки параметров тушения. Методику построения совмещенного графика. Разработал: Зам. начальника кафедры ОП и ПАСР капитан внутренней службы Бондарь А.А. «__» ________ 201_ г. Лист регистрации изменений Номер измене­ния Номера листов Основание для внесения изменений Подпись Расшифровка подписи Дата Дата введения изменения заменен­ных новых аннулиро­ванных УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры ОП и ПАСР полковник внутренней службы В.В. Клюй «__»____________201__ г. Л Е К Ц И Я по учебной дисциплине «Планирование и организация тушения пожаров. Пожарная тактика» (для курсантов, студентов и слушателей 2, 3 курса СПб университета ГПС МЧС России по специальностям: 20.05.01 «Пожарная безопасность») Тема № 4 «Тактические возможности пожарных подразделений». Занятие № 4.1 «Тактические возможности пожарных подразделений». Обсуждена на заседании предметно-методической комиссии «Пожарной тактики и службы» Протокол № ___ от «___» ________ 201_ г. Санкт-Петербург 201__ г. I. Цели занятия 3. Обучающая: изучить тактические возможности пожарных подразделений, схемы использования отделений и караула на основных пожарных машинах, показать расчет основных тактических возможностей пожарных машин без установки на водоисточник и с установкой на водоисточник. 4. Развивающая: Развить тактическое мышление у курсантов (студентов). 5. Воспитательная: Воспитать у курсантов (студентов) чувство ответственности за принятие тактических решений. II. Расчет учебного времени Содержание и порядок проведения занятий Время, мин. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ Учебные вопросы 1. Понятие о тактических возможностях пожарных подразделений. 2. Назначение, использование отделений на основных и специальных пожарных автомобилях при работе на пожаре. 3. Расчет основных показателей тактических возможностей пожарных подразделений на основных пожарных машинах. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 5 80 20 30 30 5 III. Литература Основная 1. Решетов А.П., Башаричев А.В., Клюй В.В. Пожарная тактика. Учебное пособие. (под общей редакцией Артамонова В.С.).- СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011.-308 с., с. 52-67. 2. Артамонов В.С. и др. “Пожарная тактика в вопросах и ответах”: Учебное пособие. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2009. 3. Башаричев А.В., Решетов А.П., Ширинкин П.В. Пожарная тактика.: Учебно-методическое пособие по решению пожарно-тактических задач. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2009. Дополнительная 8. Повзик Я.С. «Пожарная тактика». М.: Спецтехника, 2001. 9. Я.С. Повзик. «Справочник руководителя тушения пожара». М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 2004. – 361 с. (Л – 3). 10. Методические рекомендации по составлению планов и карточек тушения пожаров, утвержденные главным военным экспертом МЧС России генерал-полковником П.В. Платом 29 сентября 2010 года. 11. Методические рекомендации по изучению пожаров. М.: МЧС, 2007. Утвержденные Ю.Л. Воробьёвым. 12.03.2007 г. Нормативные правовые акты 10. Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» от 21.12.1994 г. 11. Федеральный закон № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 21 декабря 1994 г (с изменениями от 28 октября 2002 г., 22 августа 2004 г., 4, 18 декабря 2006 г.) 12. Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22.07.2008. 13. ГОСТ Р 53247 – 2009 «Техника пожарная. Пожарные автомобили. Классификация, типы и обозначения». 14. Приказ № 630 от 31.12. 2002 г., Москва. «Об утверждении и введении в действие правил по охране труда в подразделениях государственной противопожарной службы МЧС России (ПОТРО-01-2002)». 15. Приказ № 156 от 31.03. 2011 г., Москва. «Об утверждении Порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны». 16. Приказ № 167 от 05.04. 2011 г., Москва. «Об утверждении Порядка организации службы в подразделениях пожарной охраны». 17. Приказ МВД России № 234 от 30.04.1996г., «Наставление по газодымозащитной службе ГПС МВД России». 18. Приказ № 240 от 05.05. 2008 г., Москва. «Об утверждении порядка привлечения сил и средств подразделений пожарной охраны, гарнизонов пожарной охраны для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ». IV. Учебно-материальное обеспечение: 5. Технические средства обучения: компьютерная техника, мультимедийный проектор. 6. Слайды. V. Текст лекции 1. Понятие о тактических возможностях пожарных подразделений. 1.1. Виды пожарных подразделений и машин. Основная задача пожарных подразделений – достижение локализации и ликвидации пожара в сроки и в размерах, определяемых возможностями привлеченных к его тушению сил и средств пожарной охраны. Выполнение основной задачи обеспечивается силами пожарной охраны – личным составом органов управления и подразделений пожарной охраны, в том числе курсантами и слушателями пожарно-технических учебных заведений, а при необходимости и в условиях особого противопожарного режима также профессорско-преподавательским составом пожарно-технических учебных заведений, учеными и специалистами пожарно-технических научно-исследовательских учреждений, личным составом иных противопожарных формирований, независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности. К тушению пожаров могут быть привлечены в установленном порядке личный состав органов внутренних дел, военнослужащие, силы гражданской обороны, а также население. Для выполнения основной задачи используются следующие средства: • пожарные машины, в том числе приспособленные для целей пожаротушения автомобили; • пожарно-техническое вооружение и пожарное оборудование, в том числе средства индивидуальной защиты органов дыхания; • огнетушащие вещества; • аварийно-спасательное оборудование и техника; • системы и оборудование противопожарной защиты предприятий; • системы и устройства специальной связи и управления; • медикаменты, инструменты и оборудование для оказания первой доврачебной помощи пострадавшим при пожарах; • иные средства и специальная техника. Личный состав пожарных подразделений является главной и решающей силой в выполнении основных задач. В состав пожарных подразделений входят: отделения и караулы. Три-четыре караула составляют пожарную часть, несколько частей – отряд, несколько отрядов (частей) – гарнизон пожарной охраны. Отделение на пожарной автоцистерне или пожарном автонасосе – первичное тактическое подразделение, способное самостоятельно выполнять отдельные задачи по спасанию людей, материальных ценностей и тушению пожара. В чем же заключается способность выполнять "отдельные" задачи по тушению пожара и спасанию людей. В силу того, что численность пожарного расчета на автоцистерне колеблется от 7 до 3 человек, запас воды ограничен. Личный состав может, как правило, организовать одновременно только подачу одного ствола, установить трехколенную лестницу, провести вскрытие конструкции только в определенном месте, проложить рукавную линию на незначительное расстояние, все это дает нам основание утверждать, что отделение реально в короткий промежуток времени может выполнять только отдельный вид перечисленных работ. Поэтому, в частях пожарной охраны в пожарном расчете одновременно находится несколько основных пожарных автомобилей, объединенных в караул. Караул в составе двух или более отделений на основных пожарных автомобилях – основное тактическое подразделение пожарной охраны, способное самостоятельно решать основные задачи в соответствии со своими тактическими возможностями. Караулы пожарных частей могут быть усилены одним или несколькими отделениями на специальных и вспомогательных автомобилях. Это зависит от особенностей района выезда, наличия промышленных объектов, высотности здания и сооружений и т.д. Почему мы считаем, что караул является основным подразделением пожарной охраны? Прежде всего, мы исходим из того, что при получении сообщения о пожаре, на пожар выезжает именно личный состав 2 основных отделений, входящих в состав караула. Анализ тушения пожаров показывает, что около 90% всех пожаров, происходящих у нас в стране, ликвидируется силами караула. Практика создания пожарной охраны за рубежом показывает и там, что первичное пожарное подразделение не должно превышать 12-15 человек, это наиболее оптимальный вариант использования личного состава во время дежурства. Все пожарные машины по своему назначению делятся на основные и специальные. Основные – пожарные автомобили, предназначенные для доставки личного состава к месту вызова, тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ с помощью вывозимых на них огнетушащих веществ и пожарного оборудования, а также для подачи к месту пожара огнетушащих веществ от других источников: • пожарные автоцистерны; пожарные автоцистерны с лестницей; пожарные автоцистерны с коленчатым подъемником; автомобили пожарно-спасательные; автомобили пожарно-спасательные с лестницей; пожарные автомобили первой помощи; пожарные насосно-рукавные автомобили; пожарные автомобили с насосом высокого давления. • пожарные автомобили порошкового тушения; пожарные автомобили пенного тушения; пожарные автомобили комбинированного тушения; пожарные автомобили газового тушения; пожарные автомобили газоводяного тушения; пожарные автонасосные станции; пожарные пеноподъемники; пожарные аэродромные автомобили. • пожарные самолеты и вертолеты, корабли и катера, поезда и дрезины, мотопомпы. Специальные – машины, предназначенные для выполнения специальных работ на пожаре. К специальным пожарным машинам относятся: пожарные автолестницы; пожарные коленчатые автоподъемники; пожарные телескопические автоподъемники с лестницей; пожарные автолестницы с цистерной; пожарные коленчатые автоподъемники с цистерной; пожарные аварийно-спасательные автомобили; пожарные водозащитные автомобили; пожарные автомобили связи и освещения; пожарные автомобили газодымозащитной службы; пожарные автомобили дымоудаления; пожарные рукавные автомобили; пожарные штабные автомобили; пожарные автолаборатории; пожарные автомобили профилактики и ремонта средств связи; автомобили диагностики пожарной техники; пожарные автомобили-базы газодымозащитной службы; пожарные автомобили технической службы; автомобили отогрева пожарной техники; пожарные компрессорные станции; пожарно-технические автомобили; пожарные оперативно-служебные автомобили. Каждое отделение караула, исходя из сложившейся обстановки, способно выполнить свой определенный объем работы на пожаре, что в целом обеспечивает ликвидацию пожара. 1.2. Тактические возможности пожарных подразделений. Тактические возможности подразделения – способность (возможность) выполнять определенный объем работ на пожаре за конкретный промежуток времени. Тактические возможности зависят от: 1. назначения подразделения; 2. численности пожарного расчета и степени подготовленности личного состава; 3. тактико-технических данных техники и вооружения; 4. табеля положенности технического вооружения; 5. обстановки на пожаре. В гарнизонах пожарной охраны технические и тактические возможности серийных пожарных автомобилей могут повышаться путем их совершенствования, внедрения рационализаторских предложений, комплектования дополнительным специальным оборудованием. 1.2.1. Тактические возможности отделения на автоцистерне. Отделение на автоцистерне является наиболее маневренным первичным тактическим подразделением. Оно часто используется для быстрой подачи первого ствола. Автоцистерна предназначена для: • доставки пожарного расчета, ПТВ, запаса воды и пенообразователя к месту пожара или аварии; • подачи воды и пены на тушение пожара без установки и с установкой автомобиля на водоисточник; • подачи воды в перекачку и подвоза воды к месту пожара. Отделение на автоцистерне предназначено для: • подачи водяных и пенных стволов на тушение пожара; • ведения спасательных работ. Отделения на автоцистернах, имея запас воды и пенообразователя, не устанавливая автомобиль на водоисточник, могут подъехать непосредственно к месту пожара и подать водяные или пенные стволы для тушения, а также принять меры по обеспечению и проведению спасательных работ, предотвращению взрывов или обрушений конструкций и аппаратов, сдерживать распространение огня на решающем направлении до введения сил и средств других подразделений. Время, в течение которого отделение обеспечит подачу огнетушащих средств, зависит от схемы развертывания сил и средств. Рис.1. Схемы развертывания сил и средств отделения на автоцистерне без установки на водоисточник. При установке автоцистерны на водоисточник тактические возможности подразделения возрастают. Рис.2. Схемы развертывания сил и средств отделения на автоцистерне с установкой на водоисточник. 1.2.2. Тактические возможности отделения на автонасосе. Автонасос предназначен для: • доставки пожарного расчета, ПТВ, пенообразователя к месту пожара или аварии; • подачи водяных и пенных стволов на тушение пожара с установкой автомобиля на водоисточник; • подачи воды в перекачку. Отделение на автонасосе предназначено для: • подачи воды и пены на тушение пожара; • проведения спасательных работ. Отделения, вооруженные автонасосом или насосно-рукавными автомобилями, в основном, выполняют на пожарах те же действия по тушению пожаров и проведению АСР, что отделения на автоцистернах. Однако объем работ, выполняемый отделением на автонасосе или насосно-рукавном автомобиле, значительно больше. Это обусловлено численностью расчета сил и средств, большим по сравнению с автоцистерной запасом пенообразователя, пожарных рукавов и другого пожарно-технического вооружения, необходимого для выполнения работ на пожарах. Рис.3. Схемы развертывания сил и средств отделения на автонасосе с установкой на водоисточник. Взаимодействие отделений на автоцистерне и автонасосе в составе караула значительно повышает их тактические возможности. 1.2.3. Тактические возможности караула. Работа караула основывается на взаимодействии отделений. Четкое взаимодействие позволяет обеспечить быстрый ввод сил и средств на тушение пожара и успешно выполнять многие другие виды действий по тушению пожара и проведению АСР (разведка, развертывание сил и средств, спасание людей, эвакуация имущества, вскрытие и разборка строительных конструкций). Рис.4. Схемы взаимодействия отделений в составе караула. Вариантов взаимодействия может быть много – это зависит от обстановки на пожаре, натренированности личного состава пожарных расчетов и других факторов. Объем работ, выполняемый караулом, складывается из тактических возможностей отделений, входящих в его состав. При этом каждое отделение решает свою задачу, которая является частью общей задачи, стоящей перед караулом. 2. Назначение, использование отделений на основных и специальных пожарных автомобилях при работе на пожаре. 6.1. Автомобиль воздушно-пенного тушения. Автомобиль воздушно-пенного тушения (АВП) предназначен для доставки личного состава, пенообразователя и технических средств подачи воздушно-механической пены к месту пожара или аварии. АВП обеспечивает: • самостоятельную работу по подаче ВМП при установке на водоисточник; • подачу ВМП при работе во взаимодействии с другими основными пожарными автомобилями; • подачу ВМП на высоту (в резервуары). В настоящее время в гарнизонах используют следующие модели АВП: АВ-40(375) Ц 50; АВ-40(130); АВ-7. Таблица № 1 Тактико-техническая характеристика АВП: Тип автомобиля Показатели АВ-40(375)Ц50 АВ-130(130) АВ-7 1 2 3 4 Тип шасси Модель насоса Пожарный расчет Емкость цистерны для пенообразователя, л Стационарный лафетный ствол: • марка • производительность по воде, л/с • производительность по пене, м3/мин. Пеноподъемник, шт.: • высота подъема ГПС-600 • число ГПС – 600 Число ГПС – 600 Число ГПС – 2000 Коллектор двухтрубный шт. Урал 375 ПН – 40 К 7 4000 1 ЛС – С40 40 24 1 13,2 2 6 – 1 ЗИЛ – 130 ПН – 40 К 6 2100 – – – – 1 13,2 2 6 1 1 ЗИЛ – 130 ПН – 40 К 3 7000 – – – – 1 13,2 2 6 1 1 При подаче пенообразователя в магистральную линию через коллектор двухтрубный напор на насосе АВП не должен превышать напор в магистральной линии больше чем на 1-1,5 атм. Рис. 5. Схемы использования АВП. 6.2. Пожарная насосная станция. Пожарная насосная станция (ПНС) предназначена для подачи воды из открытых водоисточников на большие расстояния по рукавам большого диаметра. ПНС всегда работают во взаимодействии с другими основными и специальными автомобилями. Основной моделью в настоящее время является ПНС-110(131) 131. Рис. 6. Схемы использования ПНС во взаимодействии с другими основными и специальными автомобилями. Тактико-технические характеристики ПНС: Тип автомобиля Показатели ПНС-110 (131) – 131 А 1 2 Тип шасси Число мест Подач, л/с Пеносмеситель ЗИЛ – 131 3 110 ПС – 12 6.3. Автомобиль порошкового тушения. Автомобиль порошкового тушения (АП) предназначен для доставки личного состава, огнетушащих порошков и технических средств подачи порошка к месту пожара. Автомобили используются как самостоятельные тактические единицы, так и во взаимодействии с аэродромными автомобилями при тушении летательных аппаратов на земле. Таблица № 2 Тактико-технические характеристики АП: Тип автомобиля Показатели АП-5(53213) 196 АП-3(130)140А 1 2 3 Тип шасси Число мест Полезная емкость цистерны для порошка, м3 Масса вывозимого порошка Неиспользуемый остаток порошка, кг Ствол лафетный, шт. • пропускная способность кг/сек. Способ подачи огнетушащего порошка Ствол ручной, шт. • пропускная способность с рукавом длиной 40м, кг/сек. Рабочее давление у порошковой установки, МПа КАМАЗ – 53213 3 5,5 5500 -6000 600 1 30 – 50 сжатым воздухом 2 3 – 5 0,43 ЗИЛ – 130 3 3 – 3,5 3000 – 3200 300 1 40 сжатым воздухом 2 4 0,4 Рис. 7. Схемы использования АП. 6.4. Автомобиль газодымозащитной службы. Автомобиль газодымозащитной службы (АГДЗС) предназначен для доставки к месту пожара или аварии личного состава, средств дымоудаления, защиты органов дыхания, специального оборудования, инструментов, средств связи и освещения. Подразделения на автомобилях ГДЗС совместно с подразделениями на основных и специальных пожарных автомобилях обеспечивают: спасание людей; разведку и тушение пожара в непригодной для дыхания среде; условия для работы других подразделений (удаление дыма, вскрытие строительных конструкций и т.д.) Отделение на АГДЗС может работать в полном составе или в составе двух звеньев. Таблица № 3 Тактико-технические характеристики АГДЗС: Тип автомобиля Показатели АГДЗС-12(130) АГДЗС-12(672) 1 2 3 Тип шасси Численность пожарного расчета Генератор (ЕСС 562-4-М) • напряжение, В • мощность, кВт. Число прожекторов, шт. • ПКН – 1500 (1,5кВт) • ПЗС – 45(1 кВт) • ПЗС – 25(0,25кВт) Комплект УКМ Дымосос: • ЦЦ – 100 • ПД – 75 Самоспасатели кислородные Резервные противогазы Катушки с кабелем по 36 м. СТУ – 3 К Газорезательный аппарат Теплоотражательные костюмы. ЗИЛ – 130 8 230 12 1 1 3 1 1 – 3 2 4 1 – 3 ЗИЛ – 130 8 230 12 3 1 – 1 2 1 3 2 8 1 1 3 6.5. Автомобиль рукавный. Автомобиль рукавный (АР) предназначен для доставки к месту пожара запаса рукавов и оборудования, прокладки и механизированной уборки магистральных линий. АР обеспечивает прокладку одной или двух рукавных линий на ходу автомобиля со скоростью 8-10 км/час, погрузку их на транспортные автомобили, подачу водяных и пенных струй через стационарный лафетный ствол при работе во взаимодействии с основными пожарными автомобилями. Таблица № 4 Тактико-техническая характеристика АР: Тип автомобиля Показатели АР-2(43105) – 215 АР-2 (131) 133 АР-2 (4310 В) Тип шасси Число мест Длина вывозимых напорных рукавов, м • 150 • 89 • 77 КамАз 43105 3 1900 – 2800 ЗиЛ-131 3 30 40 20 КамАЗ-4310 В 3 30 60 20 6.6. Автомобиль связи и освещения. Автомобиль связи и освещения (АСО) предназначен для доставки к месту пожара или аварии личного состава и технических средств обеспечения освещения и связи. АСО обеспечивает освещение места работы пожарных подразделений на пожаре и обеспечивает связи управления и информации. Таблица № 5 Тактико-техническая характеристика АСО: Тип автомобиля Показатели АСО-12 (66) 90 А АСО-12 (672) Тип шасси Пожарный расчет Генератор: напряжение, В мощность, Вт Число прожекторов, шт. ПКН-1500 (1,5 кВт) Выносные громкоговорители Громкоговорящие установки УТМ-1 Телефонные аппараты Переносные радиостанции Катушки с кабелем для прожекторов Катушки с телефонным кабелем Электромегафон Микрофон выносной ГАЗ-66 5 ЕСС-562-4М 230 12 4 – 2 2 6 4 шт. по 300 метров 2 шт. по 200 метров – 1 ПАЗ-672 7 ЕСС-562-4М 230 12 5 4 2 6 10 6 шт. по 300 м. 8 шт. по 250 м. 2 4 3. Расчет основных показателей тактических возможностей пожарных подразделений на основных пожарных машинах. Руководитель тушения пожара должен не только знать возможности подразделений, но и уметь определять основные показатели тактических возможностей подразделений: 1. время работы стволов и генераторов от автоцистерны без установки на водоисточник и время работы стволов от водоемов ограниченной емкости; 2. максимальное количество стволов, которое можно подать от автомобиля; 3. количество получаемой от автомобилей пены; 4. возможную площадь и объем тушения пеной от автомобилей; 5. предельное расстояние прокладки магистральной рукавной линии и напор на насосе пожарного автомобиля. 3.1. Определение тактических возможностей подразделений без установки машин на водоисточники. Без установки на водоисточники используются пожарные машины, которые вывозят на пожары запас воды, пенообразователя и других огнетушащих средств. К ним относятся: пожарные автоцистерны, автомобили аэродромные, пожарные поезда, самолёты и вертолёты. Время работы водяных стволов определяется по формуле: τраб = Vц /(Nств · qств · 60), мин (1) где: Vц – объем воды в цистерне пожарной машины, л; Nств – число водяных стволов, работающих от данной пожарной машины, шт.; qств – расход воды из стволов, л/с. Более точное время работы водяных стволов с учетом количества воды, находящегося в пожарных рукавах и не используемого для целей пожаротушения, определяется следующим образом: τраб = (Vц - ∑nр · Vр) / (Nств · qств · 60), мин (2) где: nр – количество рукавов в магистральной и рабочих линиях; Vр – объем воды в одном рукаве, л. Диаметр рукава, мм 51 66 77 89 110 150 Объем воды в одном рукаве, л 40 70 90 120 190 350 Время работы пенных стволов и генераторов пены средней кратности определяют: а) по расходу пенообразователя: τраб = Vпо /(Nств(гпс) · qств(гпс)по · 60), мин (3) б) по расходу воды: τраб = Vц / (Nств(гпс) · qств(гпс)в · 60), мин (4) в) по расходу водного раствора пенообразователя: τраб = Vр-ра / (Nств(гпс) · qств(гпс)р-ра · 60), мин (5) или более точно, с учетом количества раствора, находящегося в пожарных рукавах и не используемого для целей пожаротушения, определяется следующим образом: τраб = (Vр-ра – ∑nр · Vр) / (Nств(гпс) · qств(гпс)р-ра · 60), мин (6) где: Vпо – запас пенообразователя в пенобаке пожарной машины, л; Nств(гпс) – количество стволов (ГПС), поданных от пожарного автомобиля, шт; qств(гпс)по – расход пенообразователя из ствола (ГПС), л/с; qств(гпс)в – расход воды из ствола (ГПС) л/с; Vр-ра – объем водного раствора пенообразователя, который можно получить от заправочных емкостей пожарной машины, л; qств(гпс)р-ра – расход ствола (ГПС) по раствору пенообразователя, л/с; nр – количество рукавов в магистральной и рабочих линиях, шт; Vр – объем водного раствора пенообразователя в одном рукаве, л. Объем раствора пенообразователя, который можно получить от пожарной машины зависит от количества воды и пенообразователя в заправочных емкостях. Чтобы определить объем раствора пенообразователя необходимо определить сколько будет израсходовано вода и пенообразователя. Для этого необходимо знать количество воды (Кв), приходящееся на один литр ПО в водном растворе пенообразователя: а) для 6% водного раствора пенообразователя; Кв = 94 / 6= 15,7 л (7) б) для 4% водного раствора пенообразователя. Кв = 96 / 4 = 24 л (8) где: 94 – количество воды, необходимое для получения 6% водного раствора пенообразователя; 6 – количество пенообразователя, необходимое для получения 6% водного раствора пенообразователя; 96 – количество воды, необходимое для получения 4% водного раствора пенообразователя; 4 – количество пенообразователя, необходимое для получения 4% водного раствора пенообразователя; Сопоставляя эти данные и вместимость заправочных емкостей пожарных машин можно сделать вывод, что в одних пожарных машинах без их установки на водоисточник расходуется весь пенообразователь, а часть воды остается в заправочной емкости, в других – вода полностью расходуется, а пенообразователь остается. Для проведения расчетов необходимо знать, что в автомобиле закончится полностью – вода или пенообразователь. Для этого необходимо знать какое количество воды в цистерне пожарного автомобиля (Кф) фактически приходится на один литр пенообразователя. Кф = Vц / Vпо, л (9) где: Vц – количество воды в цистерне пожарной машины, л; Vпо – количество пенообразователя в баке пожарной машины, л. Сравнивая Кф и Кв, можно определить , какое вещество расходуется полностью (по нему и вести расчет). Если Кф > Кв, то пенообразователь расходуется полностью, а часть воды остается – расчет производится по запасу пенообразователя. Если Кф < Кв, то вода расходуется полностью, а часть пенообразователя остается – расчет производится по запасу воды. Объем водного раствора пенообразователя определяется по формулам: а) по запасу пенообразователя Vр-ра = (Vпо· Kв) + Vпо, л (10) б) по запасу воды Vр-ра = (Vц / Kв) + Vц, л (11) 3.2. Определение тактических возможностей подразделений с установкой машин на водоисточник. Автоцистерны устанавливаются на водоисточники в следующих случаях: 1. водоисточник находится рядом (40-50 м) с горящим объектом; 2. когда запаса огнетушащих средств, вывозимых на машине, не достаточно для ликвидации пожара и сдерживания огня на решающем направлении; 3. когда израсходован запас огнетушащих веществ; 4. во всех случаях по распоряжению РТП. Все другие автомобили, не доставляющие запас воды на пожар (автонасосы, насосные станции, насосно-рукавные автомобили, мотопомпы и др.) устанавливаются на водоисточники во всех случаях. 3.2.1. Определение количества стволов, одновременно подаваемых от пожарной машины. а) по подаче насоса пожарной машины Nств = Qнас / qств, шт. (12) где: Qнас – подача насоса, л/с; qств – расход воды из одного ствола, л/с. б) по водоотдаче водопроводной сети Nств = Qсети / qств, шт. (13) где: Qсети – водоотдача водопроводной сети, л/с. в) по пропускной способности пожарной колонки Nств = Qкол / qств, шт. (14) где: Qкол – пропускная способность пожарной колонки, л/с; Выбор параметра для определения количества стволов, которые можно одновременно подать от пожарной машины производится следующим образом: 1. если пожарная машина установлена на водоем, то расчет всегда производится по подаче насоса пожарной машины; 2. если пожарная машина установлена на пожарный гидрант и подача насоса меньше пропускной способности пожарной колонки и водоотдачи водопроводной сети, то расчет производится по подаче насоса пожарной машины; 3. если пожарная машина установлена на пожарный гидрант и пропускная способность пожарной колонки меньше водоотдачи водопроводной сети и подачи насоса пожарной машины, то расчет производится по пропускной способности пожарной колонки; 4. если пожарная машина установлена на пожарный гидрант и водоотдача водопроводной сети меньше пропускной способности пожарной колонки и подачи насоса пожарной машины, то расчет производится по водоотдаче водопроводной сети. Необходимо помнить, что число водяных и пенных стволов (генераторов), подаваемых отделением на тушение пожара, зависит от расстояния от места пожара до водоисточника, численности пожарного расчета, а также от обстановки на пожаре. Для работы со стволами в различной обстановке требуется неодинаковое количество личного состава. Так, при подаче одного ствола "Б" на уровне земли необходим один человек, а при подъеме его на высоту – не менее двух. При подаче одного ствола "А" на уровне земли нужно два человека, а при подаче его на высоту или при работе со свернутым насадком – не менее трех человек. Для подачи одного ствола "А" или "Б" в помещение с задымленной или отравленной средой требуется звено ГДЗС и пост безопасности – 4 человека и более. Следовательно, число стволов для тушения, работу которых может обеспечить отделение, определяется конкретной обстановкой на пожаре. 3.2.2. Определение предельного расстояния прокладки магистральной рукавной линии. Предельным расстоянием прокладки магистральной рукавной линии считается максимальная длина рукавных линий от пожарных машин, установленных на водоисточники, до разветвлений, расположенных у места пожара, или до позиций стволов (генераторов), поданных на тушение, если разветвление не устанавливается. ; м (15) где: Нн – напор на насосе пожарной машины в соответствии с технической характеристикой, м; Нпр – напор у приборов (разветвления или прибора тушения), м. При подаче приборов тушения непосредственно от пожарной машины без разветвления принимается Нпр = Нс, т.е. напору на спрыске прибора, который определяется условием задачи или по справочной литературе, при подаче приборов тушения через разветвление принимается Нпр = Нр, т.е. напору у разветвления: Нр = Нс +10, м; Zм – наибольшая высота уклона или подъема местности, м; Zпр – наибольшая высота подъема или опускания стволов, м; Нм.р.л. – потери напора в одном рукаве магистральной рукавной линии Нр.м.л. = S·Q2, м; где: S – сопротивление одного напорного рукава длиной 20 м; Q – расход воды в наиболее загруженной рукавной магистральной линии, л/сек. 3.2.3. Определение напора на насосе пожарной машины для обеспечения подачи огнетушащего вещества. Нн = Нм.р.л. Zм Zпр + Нпр, м.в.ст. (16) где: Нм.р.л. – потери напора в наиболее загруженной магистральной рукавной линии – Нр.м.л. = Nр · S · Q2, м. 3.2.4. Определение необходимого количества рукавов для прокладки магистральной линии. Nрук = (1,2·L) / 20, шт. (17) где: 1,2 – коэффициент, учитывающий неровность прокладки рукавной линии; L – расстояние, на которое прокладывается магистральная линия, м; 20 – длина одного рукава, м. 3.2.5. Объем воздушно-механической пены, получаемой от заправочных емкостей пожарной машины. Определяется по трем параметрам: а) По кратности пены Vп = Vр-ра · К, л; м3 (18) где: К – кратность пены; Vр-ра – объем водного раствора пенообразователя, получаемого от заправочных емкостей пожарной машины, л. б) По расходу воды - для пены низкой кратности Vп = Vц /94, л, м3 (19) где: Vц – объем воды в емкости цистерны, л; 94 – количество воды, расходуемой для получения 1м3 пены низкой кратности, л. - для пены средней кратности Vп = (Vц / 94) ·10, л, м3 20) где: Vц – объем воды в емкости цистерны, л; 94 – количество воды, расходуемой для получения 10 м3 пены средней кратности, л. в) По расходу пенообразователя - для пены низкой кратности Vп = Vпо /6, л, м3 (21) где: Vпо – объем пенообразователя в пенобаке пожарной машины, л; 6 – количество пенообразователя, расходуемого для получения 1м3 пены низкой кратности (при 6% водном растворе пенообразователя), л. - для пены средней кратности Vп = (Vпо /6) 10, л, м3 (22) где: Vпо – объем пенообразователя в пенобаке пожарной машины, л; 6 – количество пенообразователя, расходуемого для получения 10м3 пены средней кратности (при 6% водном растворе пенообразователя), л. 3.2.6. Определение площади тушения ЛВЖ и ГЖ от заправочных емкостей пожарных машин. Sт = Vр-ра / (Iтр· τраб · 60), м2 (23) где: Vр-ра – объем водного раствора пенообразователя, получаемого от заправочных емкостей пожарной машины; Iтр – требуемая интенсивность подачи водного раствора на тушение пожара, л/(м2·с); τраб – время работы прибора подачи пены от пожарной машины, мин. 3.2.7. Определение объема помещения (объем тушения), который можно заполнить воздушно-механической пеной средней кратности. Vт = Vп / Кз, м3 (24) где: Vт – объем тушения пожара; Vп – объем пены, который можно получить от заправочных емкостей пожарной машины, м3; Кз – коэффициент запаса пены, учитывающий ее разрушение и потери (Кз = 2,5-3,5). Вывод: основная обязанность лиц среднего и старшего начальствующего состава – знать тактические возможности пожарных подразделений и уметь определять их основные показатели без этого не возможно руководство тушением пожара и выполнение функций РТП. Заключительная часть Преподаватель выдает задание на практическое занятие, отвечает на возникшие у обучаемых вопросы. Выборочно проверяет конспекты. VI. Задание на самостоятельную работу Изучить: классификацию подразделений пожарной охраны. Понятие о тактических возможностях пожарных подразделений. Факторы, определяющие тактические возможности подразделений по видам действий по тушению пожара и проведению АСР. Ос­новные показатели, характеризующие тактические возможности под­разделений (продолжительность подачи огнетушащих веществ, предельные расстояния подачи средств тушения и специального оборудования), и их расчет. Назначение, использование отделений на основ­ных и специальных пожарных машинах при работе на пожарах. Схемы развертывания на основных и специальных автомобилях. VII. Задание на самостоятельную подготовку Учебные вопросы 1. Понятие о тактических возможностях пожарных подразделений. 2. Назначение, использование отделений на основных и специальных пожарных автомобилях при работе на пожаре. 3. Расчет основных показателей тактических возможностей пожарных подразделений на основных пожарных машинах. 4. Решение пожарно-тактических задач. Для успешной подготовки и выполнения практического занятия необходимо: • повторить теоретический материал, связанный с выполнением задания; • ознакомиться с рабочим местом, заданием, содержанием и порядком выполнения задания; • изучить правила охраны труда; • быть готовым ответить на вопросы, изученные в лекции. Накануне дня проведения практического занятия учебная группа обязательно прибывает на кафедру для ознакомления с рабочими местами, получает первичный инструктаж по мерам техники безопасности и расписывается в журнале инструктажа по охране труда. Разработал: Зам. начальника кафедры ОП и ПАСР капитан внутренней службы Бондарь А.А. «__» ________ 201_ г.