Безпека життєдіяльності

Завдання

на індивідуальну розрахунково-графічну роботу.

з дисципліни “ Безпека життєдіяльності ”

 на тему “Оцінка пожежної обстановки ”

 

Зміст

Вступ

1. Загальні положення.
2. Оцінка пожежної обстановки методом довгострокового прогнозування

3.  Оцінка пожежної обстановки методом оперативного прогнозування.

Література.

Додатки.

                                       Вступ

 

Дисципліна «Безпека життєдіяльності» відіграє особливу роль у фахівця, який повинен мати спеціальні знання, уміння і навички необхідні для виконання своїх службових обов’язків у разі виникнення надзвичайної ситуації в тому числі і по проведенню рятувальних і інших невідкладних робіт.

Одним із найважливіших завдань щодо вивчення дисципліни «Безпека життєдіяльності» є формування вміння і навичок оцінки надзвичайної ситуації і зокрема пожежної обстановки, що дозволить фахівцю приймати обґрунтовані і зважені рішення по ліквідації наслідків надзвичайної ситуації.

Одним із найбільш небезпечних і поширених уражаючих факторів у разі виникнення надзвичайної ситуації є пожежа, тобто неконтрольований процес горіння матеріалів, речовин, технологічного обладнання, будівель і інші. Тому однією з основних задач є попередження пожежі, а у разі виникнення останньої – успішна і ефективна боротьба з нею і її наслідками. З метою запобігання виникненню надзвичайної ситуації від пожежі розробляються заходи по запобіганню пожежі і здійснюється довгострокове прогнозування надзвичайної ситуації, а у разі виникнення пожежі здійснюється оперативне прогнозування пожежної обстановки, за результатами якого виконуються рятувальні і інші невідкладні роботи.

Останнім часом, у зв’язку із скороченням аудиторного навчального навантаження частиною питань, розрахунків студенти оволодівають під час індивідуальної роботи, як самостійної, так і під керівництвом викладача. Методичні вказівки, що пропонуються, і призначені для надання допомоги студентам з метою підвищення ефективності індивідуальної навчальної роботи студентів. Слід зазначити, що в методичних вказівках поряд з стислими положеннями щодо оцінки пожежної обстановки наведені числові приклади, що полегшує засвоєння запропонованих методик.

Індивідуальні завдання повинні виконуватися з додержанням звичайних вимог до оформлення. Спочатку указується постановка задачі запропонованого завдання, мета його, розрахунки (здійснюються наступним чином: аналітична або емпірична залежність – розшифровка буквених позначень, що входять до формули – вибір числових значень – підстановка їх в формулу – результат – розмірність), аналіз результатів оцінки пожежної обстановки – висновки. Розрахунки повинні обов'язково супроводжуватися необхідними схемами і ескізами.

Результати перевірки правильності виконання запропонованого індивідуального завдання здійснюється під час захисту (здачі), оцінюється викладачем і може ураховуватися в модульних контролях.

Окрім зазначеного, ці методичні вказівки можуть бути використані в ході дипломного проектування.

 

 

 1 питання. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

Під пожежною обстановкою розуміють масштаби і (або) щільність ураження населених пунктів, об’єктів господарської діяльності (ОГД) і лісових масивів, які впливають на життєдіяльність населення, роботу промислових підприємств та проведення аварійно-рятувальних і інших невідкладних робіт.

Розрізняють наступні різновидності пожеж: окремі, масові, суцільні, вогняний шторм, лісові, степові, торф’яні, тління, горіння в завалах.

Пожежа характеризується видом, масштабом і (або) щільністю, розвитком (швидкістю) покриття, тепловою радіацією, тривалістю горіння, температурою повітря, зоною задимлення і інше.

Масштаби і характер пожеж в населених пунктах, на ОГД, лісових масивів залежать від об’єкту ураження вогнем, від пожежної небезпеки ОГД, характеристики району пожежі, метеорологічних умов та інших чинників.

Пожежна небезпека ОГД залежить від матеріалів, які використовувались при будівництві об’єктів і у відповідності до ДБН В.1.1-7-2002 будинки і споруди поділяються на 8 ступенів вогнестійкості – І, ІІ, ІІІ, ІІІа, ІІІб, ІV, ІVа, і V ступені (див. додаток 1).

Здатність несучих конструкцій протистояти вогню без обвалювань, прогинів, тріщин і отворів, через які проникають продукти горіння визначається межею вогнестійкості в годинах.

Окрім зазначеного за вибухопожежонебезпечністю усі приміщення розподіляються на 5 категорій (НАПБ Б.07.005-86): А, Б – вибухопожежонебезпечні, В, Г, Д – пожежонебезпечні.

Розвиток і швидкість поширення пожеж визначається ступенем вогнестійкості будівель і споруд, відстанню між ними, щільністю забудови, метеоумовами і порою року.

Розвиток пожеж незалежно від їх розмірів і місця виникнення відбувається за загальними закономірностями щодо фаз розвитку пожежі і поділяється:

І фаза – поширення полум’я від початкового загоряння до охоплення великої частини горючих матеріалів і речовин. В цій фазі пожежа може бути ліквідована впродовж перших 15…20 хв і обмеженими засобами. Тривалість фази залежить від ступеню вогнестійкості будівель і споруд (для будинків І і ІІ ступеня) І фаза () складає 2 години; для будинків ІІІ ступеня – І фаза () складає 1,5 години; для будинків ІV ступеня =1 година [1, с. 232].

ІІ фаза – стале горіння до моменту обвалювання конструкції; тривалість ІІ фази - =1…4 години [1, с. 232].

ІІІ фаза – вигоряння матеріалів завалених конструкцій при невеликих швидкостях згоряння і теплової радіації; тривалість ІІІ фази - =2…5 годин [1, с. 232].

Оцінку пожежної обстановки виконують по результатам прогнозування, яке може бути попереднім (довгостроковим) або оперативним – після аварії або вибуху.

 

 

2 питання. ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ МЕТОДОМ ДОВГОСТРОКОВОГО ПРОГНОЗУВАННЯ

 

В ході попередньої (довгострокової) оцінки визначається можливість локалізації суцільних пожеж, розраховують сили і засоби для основних видів робіт протипожежної служби, а також визначається забезпеченість водою для гасіння пожеж.

Для довгострокового прогнозування пожежної обстановки в населених пунктах враховується характер забудови по ступеню вогнестійкості і кількості поверхів, а також щільність забудови і визначається приведене пожежне навантаження [2, с. 120].

Величина межового питомого пожежного навантаження, яке приведене до деревини в залежності від ступеню вогнестійкості і кількості поверхів наведене в табл. 1

 

 

Таблиця 1 – Величина питомого приведеного пожежного навантаження, кг/м²

Ступінь вогнестійкості будівель	Кількість поверхів
	1	2	3	4	5	6	7	8
І-ІІ ІІІ ІV-V	- 120 300	70 240 500	120 360 -	170 480 -	220 600 -	270 - -	320 - -	370 - -

 

По величині питомого приведеного пожежного навантаження для зазначених ділянок міської забудови (кількість поверхів) визначаються по табл. 2 різновидності можливих пожеж.

 

Таблиця 2 – Види можливих пожеж

Величина питомого приведеного пожежного навантаження, Рпр, кг/м2	Характеристика ділянок забудови по видам можливих пожеж
до 50 51-100 100 і більше	Ділянки можливих окремих пожеж Ділянки можливих суцільних пожеж Ділянки небезпечні у відношенні виникнення вогняного шторму

 

Масштаби пожеж кількісно оцінюються їх щільністю, яку можна визначити в залежності від виду пожежі і конкретної обстановки (метеоумов, характеру забудови тощо) за залежністю

 

                                                         (1)

де – кількість палючих споруд, будинків;

N – загальна кількість будинків в населеному пункті або ОГД у районі пожеж.

Тривалість пожежі в умовах забудови визначається в залежності від її виду [2, с. 123]

• для окремих пожеж

                                    , хв                                          (2)

 

• для суцільних пожеж

 

                              , хв                                     (3)

де  – тривалість охоплення вогнем будівель і споруд, хв.; для практичних розрахунків рекомендується [2, с. 122] визначати в залежності від ступеня вогнестійкості будівлі і кількості поверхів по табл. 3

 

Таблиця 3 – Тривалість охоплення вогнем будівель, хв

Ступінь вогнестійкості будівлі	Кількість поверхів
	1	2	3	4	5
	Тривалість охоплення вогнем будівлі, хв
І-ІІ ІІІ ІV-V	60 40 30	85 60 60	100 80 -	110 90 -	120 - -

 – тривалість розвитку суцільних пожеж на ділянці забудови, хв.;

 – тривалість вигорання пожежного навантаження на ділянці міської забудови, хв.

Тривалість розвитку суцільних пожеж на ділянці забудови можна визначити за залежністю [2,с. 123].

 

                            хв,                                             (4)

де      l – довжина ділянки забудови у напрямку приземного вітру, м;

 – лінійна швидкість розповсюдження суцільної пожежі, м/хв; можна визначити в залежності від характеристики району пожежі (для забудованих районів від ступеня вогнестійкості) і швидкості вітру по табл. 4

 

Таблиця 4 – Швидкість поширення пожежі залежно від характеристики району пожежі та швидкості приземного вітру

Район поширення пожежі		Швидкість поширення пожежі, м/год
		при вітрі 3-5 м/с	при вітрі 10-20 м/с
Лісові пожежі	Низові	100-200	до 1000
	Верхові	200-600	до 2500
У районах забудови будівлями ІІ і ІІІ ступеня вогнестійкості		60-120	150-350
У районах забудови будівлями ІV і V ступеня вогнестійкості		120-300	300-900
У забудовах сільських населених пунктів ІV і V ступеня вогнестійкості		500-900	до 2500

 

Тривалість вигорання пожежного навантаження в умовах забудови визначається за залежністю

                                                           хв                                             (5)

де   – величина приведеного питомого пожежного навантаження, кг/м²;

  – масова швидкість вигорання горючих речовин і матеріалів,; ця величина для деяких речовин наведена в табл. 5

 

Таблиця 5 – Масова швидкість вигоряння деяких горючих матеріалів і речовин,

Найменування горючих речовин і матеріалів	Масова швидкість вигоряння	Найменування горючих речовин і матеріалів	Масова швидкість вигоряння
Ацетон Бензин Папір Деревина вологістю 20% Вироби із поліетилену       -’’-  із поліпропилен.       -’’-  із полістиролу Каучук природний Каучук синтетичний	2,63 2,4-3,7 0,48 0,84   0,62 0,87 0,89 0,8 0,53	Гас Метиловий спирт Нафта Полістирол Текстоліт Бавовна Толуол Штапельне волокно Етиловий спирт	2,90 0,96 1,3-1,7 0,86 0,40 0,24 2,88 0,40 1,6-2,0

 

Потім з урахуванням різновидності можливих пожеж уточнюють можливість проходу сил і засобів цивільної оборони через ділянки суцільних пожеж без захисту людей і техніки від теплового потоку.

На попередньому етапі довгострокової оцінки пожежної обстановки для планування проведення рятувальних і других невідкладних робіт (Р і ДНР) у населених пунктах можна визначити можливість проїзду техніки, проходу людей вулицями при одночасному горінні значної кількості будівель в залежності від ступеню вогнетривкості будівель по табл. 6

 

Таблиця 6 – Прохідність вулиць у населених пунктах при пожежі

 

Ступінь вогнетривкості будівель	Безпечна відстань від будівель, що горять, м
І і ІІ ІІІ ІV і V	50-20 50-20 50-20

      Примітка. При двосторонніх пожежах безпечна відстань між будівлями має бути в два рази більшою.

Одним із найбільш значущих чинників, які впливають на розповсюдження пожежі є щільність забудови, яка визначається за залежністю

 

                                               (6)

де       –  площа, яка занята будівлями; S – загальна площа міста, населеного пункту.

Щільність забудови характеризує відстань між будівлями і відповідно можливість переносу вогню на інші будинки і споруди. Вірогідність виникнення пожежі на сусідніх будівлях можна визначити за допомогою графіка рис. 1 в залежності від щільності забудови ().

Рис.1.Графік залежності вірогідності виникнення (В%) та розвитку пожежі в залежності від щільності () забудови: 1 – окремі пожежі; 2 – суцільні пожежі

 

І в подальшому з урахуванням вірогідності (В%) виникнення пожежі по графіку рис. 2 визначається мінімально небезпечна відстань між будинками (спорудами) ().

 

Рис.2. Графік залежності вірогідності виникнення пожежі (В%) в залежності від відстані між будинками ()

 

Якщо прохід сил цивільної оборони через ділянки суцільних пожеж без захисту людей і техніки неможливий або недостатній, то останні можуть бути утворені інженерною службою цивільної оборони (наприклад, протипожежні розриви шириною 100 м і більше).

Характер впливу високої температури і шкідливих домішок газового середовища (задимлення) на людей, які знаходяться в захисних спорудах можна оцінити за допомогою додатка 2.

Оцінка пожежної обстановки на ОГД відрізняється від оцінки пожежної обстановки забудованих населених пунктів і міст тим, що питоме пожежне навантаження є не табличною величиною, а визначається розрахунком і вид пожежі в кожному конкретному випадку визначається окремо [2, с. 122]. Повне питоме пожежне навантаження в виробничих приміщеннях і спорудах можливо визначити за залежністю [2, с. 124].

 кг/м²                                    (7)

де  – постійна складова повного питомого пожежного навантаження, кг/м²;

 – змінна складова повного питомого пожежного навантаження, кг/м²;

а, в, с  –  чисельні коефіцієнти, які враховують конкретні умови і визначаються по спеціальній методиці [2,с.124]; для попередніх розрахунків можна цими коефіцієнтами знехтувати.

В постійне пожежне навантаження включають матеріали, які входять в будівельні конструкції і здатні горіти. В змінне пожежне навантаження входять речовини і матеріали, які знаходяться в обігу в виробничому процесі, в тому числі технологічне обладнання і матеріали, які знаходяться на складах, меблі і інші здатні горіти.

Величину постійного і змінного питомого пожежного навантажень можуть бути визначені за залежністю [2, с. 124].

 МДж/м²                                           (8)

де       – маса горючої речовини (матеріалу), кг;

 – кількість теплоти, яка виділяється при згорянні 1 кг речовини (матеріалу), МДж/кг; теплота згоряння для деяких матеріалів і речовин наведена в табл. 7;

 – площа споруди, м²;    – кількість різновидів горючих матеріалів (речовин).

 

Таблиця 7 – Теплота згоряння деяких горючих матеріалів і речовин

Найменування горючих речовин і матеріалів	Теплота згоряння, мДж/кг	Найменування горючих речовин і матеріалів	Теплота згоряння, мДж/кг
Ацетон Бензин Бітум Папір Волокно вискозне Гліцерин Деревина:     вологість            -    10% 20% 30% Бутадієн ізопреновий Гас Уайт-спиріт	31 43,6 42,0 13,4 15,5 38,0     16,3-16,8 14,2-14,7 12,1-12,4 45,3 43,2 45,7	Ксилол Лак-ХВХ-21 Масло трансформаторне Масло індустріальне Масло солярне Нітроемаль-НЦ-25     Поліпропилен Поліетилен Гума Толуол Тканина х/б Тканина синтетична	42,3 35,0 42,5 43,0 43,1 32,1     45,7 47,1 33,5 42,4 13,4 27,5

Далі визначається питоме приведене пожежне навантаження, яке враховує різні види горючих матеріалів і речовин, які викликають пожежу; доцільніше за все вказане навантаження привести до єдиного горючого матеріалу – до деревини за залежністю [2, с. 124].

 кг/м²                                               (9)

де  – кількість теплоти, яка виділяється при згорянні 1 кг деревини, МДж/кг; для практичних розрахунків теплота згоряння деревини приймається =16...17 МДж/кг  [2, с. 124].

Знаючи питоме пожежне навантаження, можливо визначити приведене пожежне навантаження для ОГД в цілому, а також тривалість пожежі в виробничих приміщеннях за залежністю [2, с. 125]

 

 хв.

де       – тривалість охоплення вогнем виробничих споруд, год.;

 – тривалість вигоряння пожежного навантаження в виробничих приміщеннях, год.

Тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень визначається за формулою:            

                         хв.                                        (10)

де – загальна площа розповсюдження вогню (площа виробничих приміщень, споруд), м²;

 – ширина фронту розповсюдження вогню, м;

– кількість направлень розповсюдження пожежі в середині виробничих приміщень;

 – лінійна швидкість розповсюдження пожежі в середині виробничих приміщень, м/хв; ця величина може бути визначена в залежності від найменування горючих матеріалів і (або) речовин, швидкості вітру і вологості матеріалів і речовин по табл. 8.

 

Таблиця 8 – Середні швидкості горіння деяких твердих горючих матеріалів

Найменування матеріалів	Вологість матеріалів, %	Швидкість розповсюдження полум’я, м/хв
Деревина пиляна на складах при швидкості вітру Vв  3,5 м/с	8-12 16-18 18-20 20-30 Понад 30	12 7 5 3 3
Резино-технічні вироби в штабелях на відкритій площадці	-	4
Покриття цехів великої площі	8-12	5-10
Склади грубої деревини в штабелях	Понад 30	0,7-1,1

Примітка. Для деревини пиляної зі збільшенням швидкості вітру до 7 м/с швидкість розповсюдження полум’я збільшується в 1,5 рази, зі збільшенням швидкості вітру до 12 м/с – у 2 рази і зі збільшенням швидкості вітру до 20 м/с – 6 раз.

 

Тривалість вигоряння пожежного навантаження в виробничих приміщеннях визначається, як для умов забудови за залежністю (5).

У разі необхідності визначається вплив теплової радіації при пожежі, яка характеризується імпульсом та інтенсивністю теплового випромінювання. Тепловий імпульс – це кількість енергії, що припадає на одиницю площі за увесь час теплового випромінювання. Інтенсивність –  тепловий імпульс випромінювання, що здійснюється за одиницю часу. Якщо в зону теплової радіації попадають автотранспортні засоби, то межові допустимі температури нагрівання та критичні щільності теплового потоку (інтенсивність теплового опромінення) для різних матеріалів автомобіля наведені в табл. 9.

 

Таблиця 9 – Критична інтенсивність теплового опромінення, Вт/м²

Найменування матеріалів	Межова допустима температура, 0К	Критична щільність теплового потоку, Вт/м2
Деревина пофарбована масляною фарбою Гума, шини, ущільнення Скло Склопластик, полімерні матеріали	403 4,3 4,3   433	13000 15000 15000   15000

Примітка. Критична щільність теплового потоку і межові допустимі температури нагрівання для людини, яка знаходиться в захисній одежі відповідно 4200 Вт/м² і 333⁰К, а для незахищеної людини - 560 Вт/м² і 323⁰К.

 

Зона задимлення на пожежі різко ускладнює обстановку. Площі задимлення залежать, в основному, від розмірів пожеж і метеоумов.

Вплив теплової радіації і задимлення на життєдіяльність людини більш детально викладено в [1].

Визначення необхідних сил і засобів пожежогасіння можливо визначити за залежністю [1, с. 240].

 

                                                       (11)

де       – необхідна кількість відділень пожежогасіння;

 – довжина фронту пожежі, м

50 – довжина фронту пожежі, яка припадає на одне відділення, м [1, с. 240].

Витрати води на гасіння пожежі споруди визначається за формулою [1, с. 240].

 

 л/с                                              (12)

 

де       і  – відповідно довжина і ширина споруди, м.

Витрати води на захист об’єкта від переходу вогню із сусідньої палаючої споруди приймається =20л/с  [1, с. 240].

 

Приклад 1. Виконати довгострокове прогнозування пожежної обстановки в місті при швидкості вітру V_В=8 м/с загальною площею S=100 км², а площа під будівлями складає – S_б=35 км², причому будинки в переважній більшості 4^х поверхові і виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону та залізобетону, для перекриттів застосовуються дерев’яні конструкції. Загальна кількість будинків N=124, кількість палаючих будинків N_п=21, довжина ділянки забудови будинками у напрямку вітру складає l=800 м, довжина фронту пожежі l₁=600 м, а розміри типових будинків – довжина =32 м, ширина =8 м. Передбачається, що люди в продовж 3 год. будуть знаходитися в захисних спорудах з порушеною герметизацією.

 

Розв’язання.

У відповідності до додатка 1 в залежності від конструктивних характеристик будівель визначається ступінь вогнестійкості останніх. В даному випадку – III ступінь. Щільність забудови визначається за залежністю (6)

 

Згідно умови, площа занята будівлями складає =35 км², а загальна площа міста S=100 км² і у відповідності до рис.1 при  виникають суцільні пожежі.

 

Щільність пожежі визначається за залежністю ( 1 )

Далі визначається тривалість пожежі в залежності від виду останньої, зокрема за залежністю ( 3 ) – для суцільних пожеж

 

, хв.

 

Тривалість охоплення (  ) вогнем будівель і споруд визначається в залежності від ступеню вогнестійкості та кількості поверхів по табл.3; в даному випадку для III ступеня вогнестійкості 4^ох поверхових споруд  хв.

Тривалість розвитку для суцільних пожеж ( ) на ділянці забудови визначається за залежністю ( 4 )

Довжина ділянки забудови у напрямку вітру ( l ) по умові  м, а лінійна швидкість розповсюдження суцільної пожежі (  ) визначається в залежності від району поширення пожежі (будівлі III ступеня вогнестійкості) та швидкості вітру ( по умові  м/с ) по табл.4 -  м/год.

 

Тоді                    

 

Тривалість вигоряння пожежного навантаження (  ) визначається за залежністю ( 5 )

 

 

Масова швидкість вигорання горючої речовини () – по умові деревини – визначається за табл.5 –  кг/м²·хв

Величина межового питомого приведеного пожежного навантаження () визначається в залежності від ступеню вогнестійкості та кількості поверхів по табл.1 – для III ступеня вогнестійкості і 4^ох поверхових споруд приведене питоме пожежне навантаження складає  кг/м²

 

І остаточно        

 

Вірогідність виникнення пожежі на сусідніх будівлях визначається в залежності від щільності забудови згідно рис.1 – для  ця вірогідність

Далі можливо визначити мінімальну небезпечну відстань між спорудами, яка виключає виникнення (переходу) пожежі на сусідніх будівлях за визначеною вірогідністю (  ) у відповідності до рис.2 мінімально небезпечна відстань між будівлями складає  м.

Прохідність вулиць у населених пунктах на етапі довгострокової оцінки пожежної обстановки для I – V ступенів вогнестійкості складає 20...50м.

Необхідна кількість відділень для пожежогасіння можливо визначити за залежністю ( 11 )

 

 відділень

Довжина фронту пожежі по умові складає  м, а довжина фронту пожежі, яка припадає на одне відділення складає 50 м  [1, с.240].

Питома кількість води для пожежогасіння будівель визначається за залежністю (12)

 

, л/с

де N_п – кількість палаючих будівель.

З урахуванням розмірів типових палаючих будівель і їх кількості ,  , N_п = 21 визначається необхідна питома кількість води

 

 л/с

 Слід зазначити, що питомі витрати води для захисту будівлі від сусідньої палаючої споруди рекомендується q=20 л/с  [1, с.240].

Вплив пожежі на стан здоров’я людей, які знаходяться в захисних спорудах можливо визначити в залежності від виду пожежі, типу захисних споруд та тривалості впливу результатів пожежі згідно додатка 2.

В даному випадку для захисних споруд з порушеною герметизацією, в яких люди перебувають в продовж 3^х годин у разі суцільної пожежі захищені отримають отруєння середньої важкості і вплив високої температури (погіршення самопочуття і зниження працездатності).

 

Приклад 2. Здійснити довгострокове прогнозування пожежної обстановки на автотранспортному підприємстві у разі виникнення окремої пожежі в автотранспортному цеху площею 6х12=72 м² з дерев’яною кровлею масою 200 кг. В цеху в технологічному обігу знаходиться 1000 кг бензину і 500 кг мастил; кількість направлень розповсюдження пожежі - 2.

Розв’язання.

Тривалість пожежі в виробничих приміщеннях у разі окремої пожежі, як зазначалося раніше, визначається за залежністю (2)

 

, хв.

 

Для визначення тривалості вигоряння пожежного навантаження () попередньо визначається за залежністю (7) повне питоме пожежне навантаження в зазначеній споруді ОГД

 

, кг/м²

 

На попередньому етапі коефіцієнтами а, в, с можна знехтувати і для горючих матеріалів будівлі ОГД, в даному випадку горючим матеріалом будівлі є деревина, питоме постійне пожежне навантаження визначається за залежністю (8)

 

 кг/м²

 

де       – маса деревини в споруді, кг; по умові  = 200 кг

 –площа цеху автотранспортного підприємства, м²; по умові  = 72 м²

Змінне питоме пожежне навантаження (  ) для горючих речовин, які знаходяться в обігу в цеху визначається за залежністю (8); в даному випадку для бензину і мастила.

 

де  і  – відповідно маса бензину і мастила, кг; по умові =1000 кг  і  =500 кг

 і  - відповідно теплота згоряння бензину і мастил, МДж/кг; згідно табл. 7 = 43,6 МДж/кг;  і  = 43 МДж/кг.

 

Тепер визначається приведене до деревини питоме пожежне навантаження горючих матеріалів і речовин за залежністю (9)

 

де  – теплота згоряння деревини, МДж/кг; згідно табл. 7

    =16 МДж/кг

І далі визначається повне питоме приведене пожежне навантаження від горючих матеріалів і речовин

 

 

Тривалість вигоряння пожежного навантаження (  ) визначається за залежністю (5)

 

 – масова швидкість вигоряння горючих речовин і матеріалів, ; в даному випадку всі горючі речовини приведені до деревини і згідно табл. 5 для деревини масова швидкість вигоряння складає

Тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень можливо визначити за залежністю (10)

 

де  – площа виробничих приміщень цеху, де є вірогідність виникнення пожежі, м²; по умові автотранспортний цех площею =6·12 = 72 м².

–ширина фронту розповсюдження вогню, м; приймемо що

– кількість направлень розповсюдження пожежі в середині цеха; по умові = 2

 – лінійна швидкість розповсюдження пожежі в середині цеха, м/хв; визначається в залежності від найменування горючих матеріалів, швидкості вітру і вологості для деревини по табл. 8

Приймемо, що тривалість охоплення вогнем бензину та мастил складає 0 хв, тобто вони займаються (охоплюються) вогнем миттєво. Згідно табл. 8 середня швидкість розповсюдження полум’я для деревини при найменшій вологості і при відсутності вітру складає

Тоді можна визначити тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень – автотранспортного цеху

 

Далі визначається тривалість пожежі в автотранспортному цеху

 

 

І далі, як і в прикладі 1 визначається необхідна кількість протипожежних сил, питома кількість засобів пожежогасіння та стан здоров’я людей.

У разі використання ядерної зброї оцінку пожежної обстановки здійснюють з урахуванням виду і потужності вибуху, зокрема по таблицях (довідниках) або аналітично визначають зони руйнувань, безумовного і вірогідного ураження пожежами.

При використанні ядерної зброї прийнято вважати, що в цьому випадку виникають три основні зони пожеж:

– зона пожеж в завалах;

– зона суцільних пожеж;

– зона окремих пожеж.

Прийнято вважати зоною можливих пожеж є коло, тобто від джерела горіння пожежа може розповсюджуватися в різні боки і для зони пожеж в завалах радіус останньої визначається за залежності

 

 км                                                   (13)

 

де і далі – радіус зони пожеж в завалах, км;

               – вага боєприпасу, кг.

В зазначеній зоні виникає надлишковий тиск ≈45 кПа, що характерно для повних і частково сильних руйнувань. Ця зона характеризується тривалим горінням в завалах з виділенням продуктів неповного горіння і токсичних речовин, а також сильним задимленням. Виникає велика вірогідність ураження людей і формувань, які проводять Р і ІНР.

Радіус зони суцільних пожеж при повітряному вибусі складає , км, а при наземному , км, причому в 1^ому випадку виникає надлишковий тиск =15 кПа, а в другому - =25 кПа; це призводить до виникнення більшої частини зони сильних руйнувань і всієї зони середніх руйнувань. Пожежі виникають ≈ в 50% споруд і вогонь розповсюджується на інші будівлі  при цьому виникають суцільні пожежі.

Розміри зони окремих пожеж можливо визначити за залежністю при повітряному вибусі , км і надлишковий тиск складає =7,5 кПа, а при наземному вибусі - , км і =9,0 кПа; ця зона характеризується виникненням частини зони середніх і всієї зони слабких руйнувань. Пожежі виникають в окремих будівлях і спорудах.

Після попередньої оцінки пожежної обстановки на план населеного пункту, міста, ОГД наносяться маршрути вводу сил цивільної оборони, категорійні об’єкти, об’єкти, які працюють в воєнний час, пожежні частини, міські укриття, джерела протипожежного водопостачання та під’їзди до них, а також визначаються сили і засоби протипожежної служби.

 

 

3 питання. ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ МЕТОДОМ

ОПЕРАТИВНОГО  ПРОГНОЗУВАННЯ

 

При оперативній оцінці пожежної обстановки визначають зони суцільних пожеж, протяжність фронту вогню в осередках ураження і кількість протипожежних сил, необхідних для ліквідації пожеж. Така оцінка пожежної обстановки здійснюється після виникнення пожежі по початковим даним або по даним пожежної (спеціальної) розвідки.

Доцільніше за все розрахунки по оцінці пожежної оперативної обстановки виконувати в залежності від ступеня ураження міста, населеного пункту або об’єкта за допомогою таблиць. Ступінь ураження міста (населеного пункту) визначається за  залежністю

                                                      (14)

де  – площа міста (населеного пункту), яка охоплена пожежею.

Розміри масових пожеж можна визначити в залежності від загальної площі міста (населеного пункту) і ступеню ураження його вогнем за додатком 3.

Далі визначається довжина фронту вогню, що залежить також від площі населеного пункту і ступеню його ураження вогнем за додатком 4.

Потрібна кількість протипожежних сил (відділень), як і раніше, визначається в залежності від загальної площі міста і ступеню ураження його за додатком 5.

Швидкість розповсюдження пожежі залежить від швидкості приземного вітру та характеристики забудови району можливої пожежі. Ця характеристика визначається, користуючись додатком 6.

У разі необхідності тривалість пожежі може бути визначена за залежностями (2), (3), а також інші показники, про визначення яких викладено в розділі 2.

Особливості оцінки пожежної обстановки у разі виникнення лісової пожежі та вибухах паливно-повітряних і газоповітряних середовищ викладено в [1], [3].

За результатами оперативної оцінки пожежної обстановки на план міста (населеного пункту) наносяться важливі об’єкти, основні джерела протипожежного забезпечення і під’їзди до них, можливі зони суцільних пожеж і вогняних штормів, розміщення протипожежних сил, організацію взаємодії з іншими силами та органами управління з питань цивільної оборони та цивільного захисту.

 

Приклад 3. Виконати оперативне прогнозування пожежної обстановки в місті при швидкості вітру =5 м/с загальною площею S=60 км², площа, яка охоплена пожежею складає , а будинки виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з деревини, захищеної штукатуркою, а до елементів покриття не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості.

Розв’язання.

Попередньо визначається ступінь вогнестійкості будівель в місті в залежності від конструктивних особливостей за додатком 1 – IV ступінь.

Оперативну оцінку пожежної обстановки доцільніше за все виконувати в залежності від ступеню ураження міста, який визначається за залежністю (14)

Далі в залежності від ступеня ураження міста (  ) і його загальної площі S=60 км²  методом інтерполяції визначається площа масових пожеж (додаток 3) – площа масових пожеж складає ≈ 2,7 км², протяжність фронту вогню (додаток 4) ≈ 4,5 км, потреба в протипожежних відділеннях (додаток 5) - ≈ 70 відділень, а швидкість розповсюдження пожежі визначається (додаток 6) в залежності від ступеню вогнестійкості (конструктивні характеристики) забудови в даному випадку IV ступінь і швидкісті вітру по умові  = 5 м/с - швидкість розповсюдження пожежі 300м/год.

Тривалість пожежі може бути визначена за залежностями (2), (3) як в прикладах 1 та 2, а також можливо визначити потребу в протипожежних силах, необхідну кількість засобів пожежегасіння (води), вплив пожежі на стан здоров’я людей (див. приклад 1).

 

Література

1. Шоботов В.М. Цивільна оборона. – Київ: Центр навчальної літератури, 2004.-439 с.
2. Журавлев В.П., Пушенко С.Л., Яковлєв А.М. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. –  М.: Изд-во ассоциации строительных вузов, 2001. –370с.
3. НАПБ Б.07.005-86 (ОНТП 24-86) Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной безопасности.

Додаток 1

Конструктивні характеристики будинків залежно від їхнього ступеня вогнестійкості

Ступінь вогнестійкості	Конструктивні характеристики
І, ІІ	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам'яних матеріалів, бетону, залізобетону із застосуванням листових і плитних негорючих матеріалів
ІІІ	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам'яних матеріалів, бетону, залізобетону. Для перекриттів дозволяється застосувати дерев'яні конструкції, захищені штукатуркою або негорючими листовими, плитними матеріалами або матеріалами груп горючості Г1, Г2. До елементів покриттів не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості, поширення вогню, при цьому елементи горищного покриття з деревини повинні мати вогнезахисту обробку
ІІІа	Будинки переважно з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції – з металевих профільованих листів або інших негорючих листових матеріалів з негорючим утеплювачем або утеплювачем груп горючості Г1, Г2
ІІІб	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з деревини, підданої вогнезахисній обробці. Огороджувальні конструкції виконують із застосуванням деревини або матеріалів на її основі. Деревина та інші матеріали груп горючості Г3, Г4 огороджувальних конструкцій мають бути піддані вогнезахисній обробці або захищені від дії вогню та високих температур
ІV	Будинки з несучими та огороджувальними конструкціями з деревини або інших горючих матеріалів, захищених від дії вогню та високих температур штукатуркою або іншими листовими, плитними матеріалами. До елементів покриттів не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості та межі поширення вогню, при цьому елементи горищного покриття з деревини повинні мати вогнезахисту обробку
ІVа	Будинки переважно одноповерхові з каркасною конструктивною схемою. Елементи каркаса – з металевих незахищених конструкцій. Огороджувальні конструкції – з металевих профільованих листів або інших негорючих матеріалів з утеплювачем груп горючості Г3, Г4
V	Будинки, до несучих і огороджувальних конструкцій яких не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості та межі поширення вогню

Додаток 2

Вплив пожежі на людей, які перебувають у захисних спорудах

Вид пожежі	Типи захисних споруд	Характер впливу за час, год
		0,25	0,5	1,0	3,0	6,0
Ґрунтова Низова слабка   Низова сильна Верхова Суцільна в завалах Суцільна верхова на площі понад 30 га   Суцільна в населених пунктах	Всі типи Всі типи при герметизації Те саме   Окремо розміщені з повною ізоляцією Вбудовані з підпором більше 3кг/см2 з порушеною герметизацією Вбудовані Окремо розміщені з порушеною герметизацією	- -   - -   -   -   ЛО - -   -	- ЛО   - -   -   -   ЛО - -   -	- ЛО   ЛО ВТ   -   -   СО, ВТ - -   ЛО, ВТ	- -   - ВТ, СО   -   -   СО, ВТ ЛО, ВТ ЛО   СО, ВТ	- -   - -   СО, ВТ   СО, ВТ   ВО, ВТ СО, ВТ СО   ВО, ВТ

 

 

Примітка. ЛО – легке отруєння: головний біль, пульсація у скронях; СО – отруєння середньої важкості: слабкість, нудота, прискорене дихання і пульс; ВО – важке отруєння: посилене дихання і пульс, судоми, уривчасте дихання; ВТ – вплив високої температури: різке погіршення самопочуття і зниження працездатності.                                                       

                                                                                                                               

 

Додаток 3

Розміри площі масових пожеж (км²) залежно від ступеню ураження міста (населеного пункту)

Площа міста, км2	Ступінь ураження міста (населеного пункту)
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
До 25	0,2	0,7	1,5	1,8	6,0	6,5	6,0	5,8	5,0	4,5
50	0,5	1,5	3,0	3,5	12,0	13,0	12,0	11,5	10,0	9,0
75	1,8	4,8	7,0	9,2	26,5	30,5	28,5	25,5	20,0	14,5
100	3,0	8,0	11,0	15,0	45,0	48,0	45,0	40,0	30,0	20,0
300	25,5	49,0	75,0	105	185,0	198	185	160	140,0	130

 

 

 

Додаток 4

Протяжність фронту вогню (км) залежно від ступеню ураження міста (населеного пункту)

Площа міста, км2	Ступінь ураження міста (населеного пункту)
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
До 25	1,2	1,9	2,5	3,3	5,8	6,0	5,8	5,5	4,8	4,0
50	2,5	3,8	5,0	6,5	11,5	12,0	11,5	11,0	9,5	8,0
75	3,8	5,6	7,5	9,8	17,2	18,0	17,2	16,5	14,2	10,0
100	5,0	7,5	10,0	13,0	23,0	24,0	23,0	22,0	19,0	16,0
300	15,0	22,5	30,0	39,0	69,0	72,0	69,0	66,0	57,0	48,0

 

Додаток 5

Потреба в пожежних відділеннях (одиниць) для ліквідації пожеж

Площа міста, км2	Ступінь ураження міста (населеного пункту)
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
До 25	20	30	48	60	90	93	90	81	75	62
50	40	60	95	120	180	186	180	162	150	125
75	60	90	142	180	270	280	270	244	225	188
100	80	120	190	240	360	375	360	325	300	250
300	240	360	570	760	1080	1125	1080	975	900	750

 

 

Додаток 6

Швидкість розповсюдження пожежі (м/год) залежно від швидкості приземного вітру та характеристики району пожежі

	Район розповсюдження пожежі		Швидкість розповсюдження пожежі, м /год.
			при слабкому вітрі, 3-5 м /с		при сильному вітрі, 10-20 м / с
	В районі забудови будинками ІV, V ступеню вогнестійкості		120-300		300-900
	В районі забудови будинками ІІ, ІІІ ступеню вогнестійкості		60-120		150-350
	В забудові сільського типу (ІV, V ступеню вогнестійкості)		600-900		До 2500
При лісових пожежах		Низові	100-200	До 1000
		Поверхневі	200-600	До 25000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ  НАЦІОНАЛЬНОЇ ГВАРДІЇ УКРАЇНИ

                                 

 

 

Факультет ______________________________

 

 

 

 

 

 

ЗВІТ

про виконання завдання

з індивідуальної розрахункової роботи

 з дисципліни «БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ»

 

 

 

 

 

на тему:

 «ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ»

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав(ла):

__________________________

(Призвіще, ім я )

навчальної групи _____

 

 

Перевірив: доцент кафедри

к.т.н., доцент  Табуненко В.О.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харків

Завдання

на індивідуальну розрахунково-графічну роботу.

 

 Задача 1. Виконати довгострокове прогнозування пожежної обстановки в селищі міського типу при швидкості вітру V_В (м/с) загальною площею S (км²), а площа під будівлями складає – S_б(км²), причому будинки в переважній більшості Е -поверхові і виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону та залізобетону, для перекриттів застосовуються дерев’яні конструкції. Загальна кількість будинків N, кількість палаючих будинків N_п, довжина ділянки забудови будинками у напрямку вітру складає l (м), довжина фронту пожежі l₁ (м), а розміри типових будинків – довжина  (м), ширина (м). Передбачається, що люди в продовж (t) годин будуть знаходитися в захисних спорудах з порушеною герметизацією.

Задача 2. Виконати оперативне прогнозування пожежної обстановки в селещі міського типу при швидкості вітру (м/с) загальною площею S (км²), площа, яка охоплена пожежею складає S_пож (км²), а будинки виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з деревини, захищеної штукатуркою, а до елементів покриття не висуваються вимоги щодо межі вогнестійкості.

 Номер варианту обраного завдання на індивідуальну розрахунково-графічну роботу наведено в таблицях 1-2 та повинен співпадати з номеном за списком в класному журналі.

 

Таблиця 2. Вихідні данні для рішення задачи 2

№ варіанту	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Вихідні дані
Швидкість вітру (VВ)	3	4	5	6	3	4	5	6	3	4	5	6	3	4	5	6	3	4	5	6
Загальна площа (S)	30	40	50	60	50	60	30	40	30	40	50	60	50	60	30	40	50	60	30	40
Площа під будівлями (Sпож)	5	6	7	8	9	10	9	8	7	6	5	4	3	6	7	8	9	10	8	9

 

 

 

 

 

Таблиця 1. Вихідні данні для рішення задачи 1

№ варіанту	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Вихідні дані
Швидкість вітру (VВ)	1	2	3	4	5	6	7	9	3	4	5	6	7	9	1	2	3	4	5	6
Загальна площа (S)	30	40	50	60	70	80	90	110	30	40	50	60	70	80	40	50	60	70	80	90
Площа під будівлями (Sб)	30	20	25	20	20	20	30	35	20	20	20	30	30	30	20	20	20	30	30	30
Кількість поверхів будинків  (Е)	2	2	3	3	4	4	3	4	2	2	3	3	4	4	2	2	3	3	4	4
Загальна кількість будинків (N)	170	160	150	140	130	120	110	100	150	140	130	120	110	100	140	130	120	110	100	150
Кількість палаючих будинків (Nп)	30	40	30	20	10	30	20	10	30	40	30	20	10	30	30	40	30	20	10	30
Довжина ділянки забудови будинками (l)	100	200	300	400	500	600	700	750	100	200	300	400	500	600	100	200	300	400	500	600
Довжина фронту пожежі (l1)	50	100	150	200	250	300	350	400	50	100	150	200	250	300	150	200	250	300	350	400
Розміри типових будинків: довжина ,м ширина ,м	8 4	9 4,5	10 5	11 5,5	12 6	11 7.3	10 9	10 11	9 4,5	10 5	11 5,5	12 6	11 7.3	10 9	8 4	9 4,5	10 5	11 5,5	12 6	11 7.3
Час знаходження людей в захисних спорудах (t)	2	3	1	2	3	1	2	3	2	3	1	2	3	1	1	2	3	1	2	3