Процесс развития пожара характеризуется следующими геометрическими и физическими параметрами:
1. Линейная скорость распространения горения , Vл (м/мин.);
2. Путь, пройденный огнем, L, (м);
3. Площадь пожара, Sп, (м2);
4. Периметр пожара, Pп, (м);
5. Фронт пожара, Фп, (м);
6. Скорость роста площади пожара, Vs, (м2/мин.);
7. Скорость роста периметра пожара,Vр, (м/мин.);
8. Скорость роста фронта пожара, Vф, (м/мин.).
Данные параметры не постоянны и изменяются в пространстве и времени. Изменение пожара от начала его возникновения до полной ликвидации горения называется развитием пожара.
Линейная скорость распространения горения представляет собой физическую величину, характеризуемую поступательным движением фронта пламени в данном направлении в единицу времени (м/с). Она зависит от вида и природы горючих веществ и материалов, от начальной температуры, способности горючего к воспламенению, интенсивности газообмена на пожаре, плотности теплового потока на поверхности веществ и материалов и других факторов.
Линейная скорость распространения горения определяется по таблице № 1. При определении размеров возможного пожара линейную скорость распространения горения в первые 10 минут от начала возникновения пожара необходимо принимать половинной от табличного значения (0,5Vл). После 10 минут и до момента введения средств тушения в зону горения первым подразделением, прибывшим на пожар, линейная скорость при расчете берется равной табличной (Vл), а с момента введения первых средств тушения (воды, ВМП, ОПС и т.д.) до момента локализации пожара она вновь принимается половинной от табличного значения (0,5Vл).
Определение пути, пройденного огнём.Путь, пройденный огнём, определяется по формуле в зависимости от времени до сообщения о пожаре на ЦППС (tд.с.). В практических расчётах время до сообщения о пожаре принимается в пределах 8-12 минут (при наличии на объекте автоматической пожарной сигнализации принимается 8 минут, при отсутствии 12 минут).
Путь, пройденный огнем (L), от места возникновения пожара является изменяющейся величиной, зависит от линейной скорости распространения горения и периода распространения горения. В зависимости от времени, путь, пройденный огнем, можно определить по одной из формул:
1. Формула № 1: если t1 £ 10 минут:
L = 0,5Vлt1 [м]
1. Формула № 2: если t2 > 10 минут, стволы на тушение не поданы:
2. Формула № 3: при t > 10 мин и поданы стволы на тушение пожара:
L = 5Vл + Vлt2 + 0,5Vлt3 [м]
где:
· t3 =tрасч. – tсв. [мин.],
Определение формы площади пожара. В зависимости от места возникновения пожара, геометрических размеров помещения или здания, наличия противопожарных преград, пути, пройденного огнём, площадь пожара может приобретать различные формы: круговую, угловую, прямоугольную. Деление форм площади пожара на три вида является условным и применяется для упрощения практических расчётов.
На вычерченном плане этажа (участка, цеха, здания), где произошел условный пожар, наносится длина пути распространения горения [L] на заданный момент времени (в масштабе), определяется и условно-графически обозначается форма площади пожара. В данном пункте записывается форма площади пожара.
Определение площади пожара. Площадь пожара – это площадь проекции поверхности горения твёрдых и жидких веществ и материалов на поверхность земли или пола помещения.
КРУГОВАЯ форма площади пожара встречается при возникновении горения в геометрическом центре помещения или в глубине большого участка с пожарной нагрузкой, если скорость его распространения во всех направлениях при безветренной погоде приблизительно одинакова, (Рис.1а).
Формула № 4
Sп = p L2 [м2]
· УГЛОВАЯ форма характерна для пожара, который возникает на границе большого участка с пожарной нагрузкой и распространяется внутри сектора. Она может иметь место на тех же объектах, что и круговая. Максимальный угол сектора зависит от геометрической конфигурации участка с пожарной нагрузкой и от места возникновения горения. Чаще всего эта форма встречается на участках с углом 90 и 180 градусов.
· Формула № 5: УГЛОВАЯ 180o, (Рис.1б):
Sп = [м2 ]
· Формула № 6: УГЛОВАЯ 90o, (Рис.1в):
Sп = [м2]
ПРЯМОУГОЛЬНАЯ форма площади пожара встречается, когда горение возникает на границе или в глубине длинного участка с пожарной нагрузкой (длинные здания любого назначения и другие участки с пожарной нагрузкой небольшой ширины) 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. Пожары в зданиях с небольшими помещениями имеют прямоугольную форму, (Рис.1г).
· Формула № 7:
Sп = a n L [м2 ]
где:
a – ширина помещения (здания), [м];
n – число сторон распространения горения (чаще всего «n» равно единице или двум).
В процессе развития пожара его форма может изменяться. Так, начальная круговая или угловая форма площади пожара через определенный промежуток времени (по достижении горения ограждающих конструкций) перейдет в прямоугольную:
1. из круговой и угловой 1800 перейдет в прямоугольную, при условии:
2L ³ a;
2. из угловой 900 : L ³ a.
В итоге, если пожар будет и дальше распространяться, он примет форму данного геометрического участка. При прямоугольной форме помещения (здания) площадь пожара в данном случае будет равна площади этого помещения (здания):
· Формула № 8:
Sп = а b [м2]
где:
b – длина помещения (здания), [м].
При горении нефти и нефтепродуктов в резервуарах форма площади пожара соответствует правильной геометрической фигуре емкости (кругу или прямоугольнику), а при разлитой жидкости – ее площади.
Форма площади развивающегося пожара является основой для определения расчётной схемы, направлений сосредоточения и введения сил и средств тушения, а также потребного их количества для осуществления боевых действий.
Определение периметра пожара.Периметр пожара (Рп) – 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 по всей площади в данный момент времени недостаточно. Периметр пожара определяется по формуле, в зависимости от формы площади пожара:
1. Формула № 9: периметр пожара при круговой форме пожара:
Рп = 2p L [м]
2. Формула № 10: периметр пожара, если форма угловая 180o:
Рп = p L + 2L [м]
3. Формула № 11: периметр пожара, если форма угловая 90o:
Рп = (p L) / 2 + 2L [м]
4. Формула № 12: периметр пожара, если форма прямоугольная с дальнейшим распространением пожара: Рп = 2(a + n L) [м]
5. Формула № 13: периметр пожара, если форма прямоугольная без распространения пожара:
Рп = 2(a + b) [м]
Определение фронта пожара.Фронт пожара (Фп) - часть периметра пожара, в направлении которой происходит распространение горения. Данный параметр имеет особое значение прямоугольной для оценки обстановки на пожаре, определения решающего направления боевых действий и расчета сил и средств на тушение любого пожара.
Фронт пожара определяется по формулам:
1. Формула № 14:при круговой форме пожара:Фп = 2p L [м]
2. Формула № 15:при угловой 1800 форме пожара:Фп = p L [м]
3. Формула № 16:при угловой 900 форме пожара:Фп = (p L) / 2 [м]
4. Формула № 17:при прямоугольной форме с дальнейшим распространением пожара:Фп = n a [м]
5. Формула № 18:при прямоугольной форме без распространения пожара:Фп = 0