5.6 Расчет параметров развития и тушения пожаров торфа

Расчет основных параметров развития такого пожара ведется из расчета трех часов его свободного развития (время сосредоточения сил и средств) и один час на создание заградительной полосы. При проведении расчетов необходимо знать направление и скорость приземного ветра.

Расчет параметров развития торфяного пожара ведется в следующей последовательности, определяются:

1. Линейная скорость развития пожара по фрезерованному торфополю

, м/мин (5.7)

где: V_в – скорость приземного ветра, м/с.

2. Угол развития пожара по формуле (5.6)

, град (5.8)

3. Площадь пожара при угловой форме развития

, га (5.9)

где: V_л – линейная скорость развития пожара, м/с;

τ_лок – продолжительность локализации пожара (принимается 4 часа).

4. Длина фланга пожара

, м (5.10)

5. Длина фронта пожара

, м (5.11)

6. Дальность переброски ветром горящей торфокрошки по фронту развития пожара

, м (5.12)

7. Дальность переработки ветром горящей торфокрошки по флангам развития пожара

, м (5.13)

8. Расстояние от фронта развития пожара до места устройства заградительной полосы

(5.14)

где: l_б – безопасное расстояние от фронта выпадения горящей торфокрошки до заградительной полосы (принимается 15 –30 м).

Сухой фрезерный торф, находящийся в расстиле на поверхности торфяной залежи и в караванах обладает низкой смачивающейся способностью. Основным огнетушащим средством для тушения торфяных пожаров является вода, как наиболее дешевое и доступное средство. Наибольший эффект при тушении водой фрезерного торфа в расстиле достигается распыленными струями. Повышение влажности торфа до 69-72% приводит к прекращению его горения. Процесс фильтрации влаги с поверхности торфяной залежи происходит в течение 1-2 часов. Поэтому заградительная полоса может дать эффект тогда, когда орошение поверхности фрезерного торфа будет произведено не ранее чем за час до подхода фронта торфяного пожара к ней.

Заградительная и минерализованная полосы выполняют роль преград на путях распространения огня.

Заградительной полосой называется полоса местности, с которой удалены лесные насаждения и горючие материалы.

Минерализованной называется полоса на торфяной залежи, которая углублена до минерализованного грунта с высокой влажностью, или до водоносного слоя.

Удельный расход воды для увеличения влажности торфа до 72% определяется по формуле

, л/м² (5.15)

где: h – глубина фрезерного торфа, м;

ρ_т – плотность торфа в момент фрезерования, кг/м³;

W_ф – влажность торфа в момент фрезерования, %;

W_у – влажность торфа перед пожаром, %;

W_n – требуемая влажность торфа (72%).

С учетом выветривания и неравномерности орошения торфа удельный расход воды на создание заградительной полосы составит

, л/м² (5.16)

где: К₁– коэффициент, учитывающий выветривание влаги и неравномерность орошения водой заградительной полосы, равный 1,5.

Расчеты по вышеприведенной формуле показывают, что удельный расход воды будет в пределах от 8 до 15 л/м².

Для тушения небольших по площади пожаров могут применяться смачиватели. Пожары площадью более 0,2 га с высокой скоростью распространения требуют большого расхода смачивателя и его применение экономически невыгодно.

Интенсивность подачи воды на орошение горящей площади составляет 0,1 л/(м²∙с). Удельный расход воды для тушения караванов торфа составляет 100-235 л/м², а интенсивность подачи воды на площади тушения каравана 0,08-0,1 л/(м²∙с).

Для ограничения распространения горения торфяных пожаров может применяться быстротвердеющая пена, обладающая длительной стойкостью. Однако, ввиду возможности распространения горения под слоем пены и высокой стоимостью исходного раствора для ее получения, - это огнетушащее вещество не нашло широкого применения в практике.

Расчет параметров тушения торфяного пожара:

1. Площадь заградительной полосы по фронту развития пожара будет

, м² (5.17)

2. Площадь заградительной полосы по флангу развития пожара

, м² (5.18)

3. Суммарная площадь заградительной полосы по периметру пожара

, м² (5.19)

4. Количество воды, необходимое для локализации пожара

, л (5.20)

5. Расход воды для локализации пожара по фронту

, л/с (5.21)

6. Расход воды для локализации пожара по флангам

, л/с (5.22)

где: τ_загр – время, необходимое для создания заградительной полосы (принимается 3,6∙10³ с).

7. Суммарный расход воды по локализации

, л/с (5.23)

8. Количество караванов на горящей площади, которое необходимо тушить

(5.24)

где: N_к – количество караванов на горящем торфяном участке площадью 1 га, равное четыре.

9. Количество воды, необходимое для тушения караванов

, л (5.25)

где: S^к_пов – площадь поверхности тушения одного каравана, равная 1400 м²;

К₂ – коэффициент, учитывающий стекание воды со штабеля, выветривание воды, неравномерность орошения штабеля.

10. Количество воды, необходимое для тушения горящей поверхности торфополя между караванами

, л (5.26)

где: К_пл – коэффициент учитывающий, что часть площади полей продолжает гореть после локализации пожара, равный 1,2.

11. Требуемое количество стволов для тушения караванов

(5.27)

где : N_стб – требуемое количество стволов Б для тушения одного каравана (принимается 2 ствола Б на один караван).

12. Количество стволов для локализации пожара по фронту его распространения

(5.28)

13. Количество стволов для локализации пожара по флангам

(5.29)

14. Общее количество стволов для локализации пожара с учетом защиты караванов, расположенных в заградительной полосе

(5.30)

15. Продолжительность тушения пожаров определяется по формуле:

(5.31)

где: К₃ – коэффициент, учитывающий защиту караванов, находящихся в заградительной полосы, равный 1,2.

Поскольку все горящие караваны, которые размещены на площади пожара, тушить одновременно невозможно из-за большой опасности для личного состава и сложности подачи стволов по горящему полю, то они будут тушиться последовательно после локализации.

Количество пожарной и приспособленной для целей тушения техники зависит от подачи насоса и схем боевого развертывания.

16. Количество личного состава пожарных подразделений, рабочих, участвующих в тушении пожара будет:

(5.32)

где: N^чел_стi – требуемое количество людей для работы с одним стволом i-го типа;

N_па – количество пожарных автомобилей, работающих по тушению пожара;

N^чел_па – количество личного состава, требуемое для работы на одном автомобиле и разветвлении;

N_см – количество смен участников тушения в сутки (принимается не менее двух).