Добро пожаловать Гость, вы находитесь здесь: Вход

wiki-fire.org - Электронная энциклопедия пожарной безопасности



RSS RSS

Навигация





Поиск по сайту


Наши разработки:



Мы в соцсетях


Баннер Офицеры России

PoweredBy

Определение предельного расстояния подачи ОТВ

RSS
Изменено 2016/06/16 11:53 Obsidian Категоризировано Пожарная тактика, Пожарная техника, Расчеты

Общие сведения

Предельное расстояние подачи огнетушащих веществ (Далее – Предельное расстояние подачи ОТВ) – величина характеризующая возможность подачи требуемого количества огнетушащих веществ при известном напоре на выходе пожарного насоса, и при выбранной схеме развертывания.

Расчет предельного расстояния подачи ОТВ производится в следующих, наиболее общих, случаях:
  1. При проведении расчета сил и средств требуемых для тушения пожара – для определения возможности подачи огнетушащих веществ при выбранной схеме развертывания;
  2. При проведении расчетов параметров насосно-рукавных систем при транспортировании огнетушащих веществ перекачкой – для определения расстояния подачи ОТВ от головного МСП до места работы приборов подачи огнетушащих веществ, и расстояния между МСП работающими в перекачку;

Поскольку расчет сил и средств требуемых для тушения пожара, проводится очень часто (при тушении пожаров, при составлении ПТП, при разработке тактических замыслов ПТЗ и ПТУ и т.д.), очевидно, что специалистам пожарной безопасности важно знать и понимать как именно проводятся такие расчеты, а так же, чем они обосновываются. [WF]



Порядок расчета

Исходя из приведенного ранее определения предельного расстояния подачи ОТВ, мы приходим к выводу, что исходными данными для расчета предельного расстояния подачи огнетушащих веществ являются:
  1. требуемое количество ОТВ – требуемый расход из приборов подачи ОТВ;
  2. напор на насосе МСП;
  3. схема развертывания – количество и вид рукавов в рукавных линиях, а так же тип и количество приборов подачи ОТВ, наличие разветвлений.

Ключевым параметром при расчете предельного расстояния по подаче ОТВ является выбранная схема подачи ОТВ (развертывания сил и средств). В зависимости от схемы могут изменяться следующие параметры: требуемый напор на приборах подачи ОТВ, требуемый расход ОТВ из приборов, гидравлическое сопротивление пожарных рукавов.

Требуемый напор на приборах подачи ОТВ (Нприб.). Рекомендуется использовать значения номинального рабочего напора приборов подачи ОТВ (согласно ТТХ). В тех случаях, когда ТТХ приборов не известны допустимо применять следующие значения: для ручных водяных пожарных стволов40м, для лафетных стволов, пенных (генераторов пены), насадков НРТ и им подобных – 60м. [2] При прокладке от одного разветвления рукавных линий к приборам подачи ОТВ с различным требуемым напором, к расчету принимается максимальное значение требуемого напора (такие схемы в целом не рекомендуются к использованию, однако, на практике встречаются достаточно часто).[WF]

Требуемый расход ОТВ (Qприб.) - в данном случае имеется в виду суммарный расход ОТВ из приборов работающих на рассматриваемой рукавной линии.

Гидравлические сопротивления напорных пожарных рукавов (S) – значения гидравлических сопротивлений можно увидеть в статье Напорные пожарные рукава. Наиболее часто применяемыми являются следующие значения:
  • Прорезиненные напорные рукава диаметром 51мм – S=0,13
  • Прорезиненные напорные рукава диаметром 77мм – S=0,015[WF]

Напор на насосе МСП (Qприб.) – напор на выходе из напорного патрубка пожарного насоса (в начале рукавной линии). Обычно принимается 0,9 от номинального значения указанного в ТТХ.[2]

Имеющихся данных достаточно для того, чтобы составить формулы расчета предельного расстояния подачи ОТВ в общем виде:
В случае, когда от МСП проложена рабочая рукавная линия:
Рис. 1.1. - для рабочих линий

Рис. 1.1. - для рабочих линий

Рис. 1.1. - для рабочих линий
Изображение (1.1.)
В случае, когда от МСП проложена магистральная рукавная линия:
 Рис. 1.2. - для магистральных линий

Рис. 1.2. - для магистральных линий

Изображение (1.2.)

где, Zм – перепад высот местности, Zприб – высота подъема (опускания) прибора подачи ОТВ, Нр – напор на разветвлении – обычно принимается на 10м больше чем Нприб..[1][3]

Логический смысл данных формул заключается в следующем:
Выражение SQ2 - представляет собой потерю напора в одном напорном пожарном рукаве.
Выражение Hн -(Hприб +Zм+Zприб) – вычисляет остаточный напор, который может быть израсходован на преодоление гидравлического сопротивления в рукавной линии (остаток напора создаваемого пожарным насосом, который не будет израсходован на создание требуемого напора на приборе подачи ОТВ или разветвлении, и не будет потрачен на подъем вверх).
Значение полученное в результате вычислений в квадратных скобках означает количество рукавов через которое при заданных условиях может быть подано ОТВ. Это значение дробное, а поскольку подразумевается, что в рукавной линии используются рукава стандартной длины (20м), то его следует округлить к наименьшему целому значению (например 4,56->4).
Для перевода Lпр из размерности рукавов в размерность метров, следует умножить значение полученное в квадратных скобках (после округления) на 20. [WF]

Расчет для различных схем развертывания

С расчетом Lпр для схемы с одной рабочей линией все просто, поэтому к ней мы больше возвращаться не будем.

Схемы с несколькими рукавными линиями

 Рис. 2. – Схема прокладки нескольких рукавных<br/> линий от одного МСП

Рис. 2. – Схема прокладки нескольких рукавных
линий от одного МСП


В таких случаях расчет производится по наиболее нагруженной рукавной линии, т.е. такой, в которой секундный расход через сечение рукава больше - Qmax.

В случае указанном на рис.2. Выбирается рукавная линия от которой работает ствол А, т.к. QА = 7,4л/с.

В дальнейшем расчет осуществляется по формуле 1.1. [WF]

Схемы с подачей ОТВ к прибору по нескольким рукавным линиям

 Рис. 3. – Схема прокладки нескольких рукавных<br/> линий от одного МСП к одному прибору

Рис. 3. – Схема прокладки нескольких рукавных
линий от одного МСП к одному прибору


В случае прокладки нескольких рукавных линий к одному прибору подачи ОТВ расчет производится по одной из рукавных линий по формуле 1.1., при этом, предполагается, что обе рукавные линии состоят из одинакового количества однотипных рукавов.

В случае изображенном на рис.3, расход через каждую из линий будет равен половине расхода самого прибора: Q=Qприб/2.

Случаи, когда рукавные линии состоят из разного количества рукавов или рукавов разного типа, здесь не рассматриваются в силу чрезвычайной сложности гидравлического расчета.[WF]

Схемы с простой магистральной линией

Рис. 1.2. - для магистральных линий

Рис. 1.2. - для магистральных линий

Рис. 1.2. - для магистральных линий
Более подробно рассмотрим схему для одной магистральной линии (рис.1.2.)

Первое, на что следует обратить внимание, это на то, что расход через сечение рукавов магистральной линии, является суммой расходов всех приборов подачи ОТВ, а напор выбирается по прибору с самым большим значением Hприб. Т.е.:
Изображение (2.)

Вторая особенность расчета Lпр для таких схем заключается в следующем: Согласно формуле 1.2., вычисление рабочих линий не производится – просто напор на разветвлении (Нр) принимается больше на 10м, чем на самих приборах подачи ОТВ работающих от этой линии. Подразумевается, что в это значение укладываются потери напора в рукавных линиях.

В большинстве случаев это соответствует действительности, однако, не всегда. С точки зрения гидравлики, для получения корректного значения Нр(напомним - требуемого напора на разветвлении), необходимо провести расчет требуемого для работы напора каждой рабочей линии проложенной от разветвления и только затем делать вывод о значении Нр. Это продиктовано тем, что в ряде случаев (большое количество рукавов в рукавных линиях, большой расход из приборов подачи ОТВ, наличие дальнейшего ветвления) потери напора в рукавных линиях могут заметно превышать 10м, что в итоге приведет к ошибке расчета.

Поэтому, корректная формула для вычисления предельного расстояния подачи ОТВ будет выглядеть следующим образом:
Изображение (3.)
где, max(Нр.л.) – наибольший необходимый для работы напор из всех подключенных к разветвлению рукавных линий, Нрр – потери напора на разветвлении (в данный момент сведения о гидравлическом сопротивлении рукавных разветвлений отсутствуют, поэтому, до появления уточненных данных, принимается 10м.).

Необходимый для работы рабочей рукавной линии напор определяется следующим образом:
Изображение (4.1.)
Где, Нрук. - потери напора в рукавной линии, N – количество рукавов в рукавной линии.

Для магистральных рукавных линий, проложенных между разветвлениями, формула 4.1. будет выглядеть следующим образом:
Изображение (4.2.)
Здесь выражение max(Нр.л.) относится к следующему уровню ветвления (см. Рис.4). Так же значения перепадов высот (Zм) рассматриваются отдельно для каждого отдельного участка (отдельно на участке магистральной линии, отдельно на участках последующих рукавных линий). Если значения перепадов для каждого из участков неизвестны, допускается учитывать только общее значением Zм в формуле 3, не учитывая его в формулах 4.1. и 4.2..[WF]

Схемы с ветвящимися магистральными рукавными линиями

 Рис. 4. – Пример схемы с ветвящейся магистральной линией

Рис. 4. – Пример схемы с ветвящейся магистральной линией

Расчет подобных схем сводится к многократному вычислению потерь напоров в линиях, согласно формулам 3, 4.1, и 4.2., последовательно от приборов подачи ОТВ к рукавным разветвлениям.

Расчет подобных систем вручную даже с использованием калькуляторов и средств ЭВМ, представляет высокую сложность и на практике редко применяется.

Однако, существует программное обеспечение, которое позволяет упростить решение данной задачи – например АИГС ГраФиС-Тактик.[WF]

Особенности расчета

Изменения напора на выходе насоса

Важно иметь в виду, что в отдельных случаях, напор на насосе МСП зависит и от напора на входе в полость насоса. Так, например, при подаче воды от другого МСП по напорным рукавным линиям непосредственно в полость насоса через всасывающий патрубок, напор на выходе из насоса увеличивается в результате сложения напора на входе и собственного напора насоса.

При заборе воды из открытых водоисточников, напротив, напор на выходе уменьшается в силу того, что часть напора затрачивается для подъема воды от уровня поверхности водоема до уровня оси насоса.

Опытный водитель может регулировать получаемый на выходе напор изменением оборотов вала насоса. В случае же проведения расчетов предельного расстояния подачи ОТВ, такие изменения напора на выходе следует учитывать.[WF]

Расчет для нескольких рукавных линий

В схемах с несколькими рукавными линиями далеко не всегда, требуемый напор для работы рабочих рукавных линий соответствует загруженности. Дело в том, что расход из приборов подачи ОТВ условно одинаков, а вот потери напора зависят так же от количества и типа рукавов.

Рассмотрим следующий пример:
 Рис. 5. – Ошибка в выборе расчетного напора связана с тем, <br/>что потери напора в рукавной линии <b>b</b> <br/>превышают потери напора в рукавной линии <b>a</b>

Рис. 5. – Ошибка в выборе расчетного напора связана с тем,
что потери напора в рукавной линии b
превышают потери напора в рукавной линии a


Поэтому не рекомендуется слепо полагаться на загруженность линий при выборе расчетного напора в магистральной линии или на насосе МСП. Для корректного расчета Lпр для таких схем стоит воспользоваться методикой изложенной в параграфе Схемы с простой магистральной линией.[WF]

Упрощенный расчет

См. Упрощенный метод расчета НРС на пожаре

Примечания

Что будет, если фактическое расстояние подачи ОТВ превышает расчетное? Можно подумать, что в случае, если приборы подачи огнетушащих веществ будут поданы на расстояние превышающее Lпр, то вода из них перестанет литься.

Это конечно-же не так! Просто напор на них будет меньше расчетного, а следовательно уменьшится и расход. Поэтому, некий запас у РТП имеется.

Каково общее предельное расстояние подачи Все приведенные формулы предназначенные для расчета магистральных линий позволяют вычислить расстояние не до приборов подачи ОТВ, а лишь до разветвления!

Для того, что бы определить общее расстояние на которое будут поданы ОТВ, необходимо сложить длину магистральной рукавной линии (для которой осуществлялся расчет), и длину каждой последовательной рукавной линии для которой осуществлялся расчет.[WF]
 Рис. 6. – Черным отмечены рукавные линии участвующие в расчете

Рис. 6. – Черным отмечены рукавные линии участвующие в расчете

На рисунке 6 видно, что:
Изображение (5.)

Примеры

Пример 1

Задача: для заданной схемы развертывания определить предельное расстояние подачи ОТВ. Подан ствол "А" с насадком 25мм, Перепад высот местности составляет +5м.


Решение: Рукавная линия проложена из рукавов диаметром 77м. Сопротивление одного такого рукава составляет 0,015(см. Напорные пожарные рукава). Расход ствола "А" с насадком 25мм, составляет 13,6л/с. Далее, воспользуемся формулой 1.1.:

Изображение

Примечание: напомним, что напор на насосе, обычно принимается 0,9 от номинального значения указанного в ТТХ.[2]

Ответ: Предельное расстояние подачи ОТВ для выбранной схемы составляет 320м.

Пример 2

Задача: для заданной схемы развертывания определить предельное расстояние подачи ОТВ, а так же расстояние от автоцистерны до ручных водяных стволов. Перепад высот местности отсутствует, стволы подняты на 1м.
  1. от рабочей линии 1, длиной 2 рукава диаметром 51мм, подан ствол РС-Б;
  2. от рабочей линии 2, длиной 2 рукава диаметром 77мм, подан ствол РСП-70;
  3. от рабочей линии 3, длиной 2 рукава диаметром 51мм, подан ствол РСП-50.

Параметры приборов подачи ОТВ составляют:
  1. РС-Б – Нприб=40м, Qприб=7,1л/с
  2. РСП-70 – Нприб=40м, Qприб=7л/с
  3. РСП-50 – Нприб=40м, Qприб=2л/с


Решение:
1) Воспользовавшись таблицей Сопротивление НПР, находим, что сопротивление прорезиненных рукавов диаметром 51мм составляет 0,13, а прорезиненных рукавов диаметром 77мм – 0,015.

2) Далее по формуле 4.1. определяем требуемый напор для работы каждой из рабочих линий:
  1. Изображение
  2. Изображение
  3. Изображение

Видно, что наибольший требуемый для работы напор имеет рукавная линия №1. В дальнейшем используем значение 53,11м.

max(Нр.л.) = 53,11м



Суммарный расход из стволов составляет:

Q = 7,1 + 7 + 2 = 16,1л/с



3) Зная значения необходимых параметров в рабочих линиях, можем вычислить Lпр, для чего воспользуемся формулой 3:
Изображение

4) Определяем общее расстояние от АЦ до ручных пожарных стволов. Для этого воспользуемся формулой 5:
Где, Lр.л. – длина самой протяженной рукавной линии, – количество рукавов в самой протяженной рукавной линии, – длина одного пожарного рукава (20м).

Ответ: Предельное расстояние подачи ОТВ для выбранной схемы составляет 120м. Общее расстояние от автоцистерны до пожарных стволов – 160м.

Источники

  1. В.П. Иванников, П.П. Клюс, "Справочник руководителя тушения пожара", Москва, Стройиздат, 1987.
  2. Теребнев В.В. Пожарная тактика. Книга 2. Справочник. - Екатеринбург: ООО "Издательство "Калан", 2015, - 484с.
  3. В.В. Теребнев. Расчет параметров развития и тушения пожаров. – Екатеринбург: ООО "Издательство "Калан", 2012, - 460с.
  4. Официальный сайт проекта ГраФиС

Так же вас могут заинтересовать

  1. Напорные пожарные рукава
  2. Площадь пожара
  3. Площадь тушения
  4. Интенсивность подачи огнетушащих веществ
  5. Условные графические обозначения

Вверх
У данной страницы нет кураторов!
  Имя Размер
- Form_1_1.jpg 7,90 KB
- Form_1_2.jpg 7,14 KB
- Form_2.jpg 5,88 KB
- Form_3.jpg 8,03 KB
- Form_4_1.jpg 8,73 KB
- Form_4_2.jpg 9,60 KB
- Form_5.jpg 5,62 KB
- Form_p1.jpg 18,73 KB
- Form_p2_1.jpg 8,75 KB
- Form_p2_2.jpg 8,39 KB
- Form_p2_3.jpg 8,46 KB
- Form_p2_4.jpg 19,81 KB
- Form_p2_5.jpg 12,66 KB
- Main.png 3,37 KB
- Prim_1.png 3,42 KB
- Prim_2.png 7,32 KB
- Schem_1_1.png 3,37 KB
- Schem_1_2.png 5,00 KB
- Schem_2.png 4,22 KB
- Schem_3.png 5,37 KB
- Schem_4.png 6,80 KB
- Schem_5.png 6,35 KB
- Schem_6.png 8,96 KB
Принципы нашего сообщества

Адрес для обратной связи с администратором сайта:

ScrewTurn Wiki version 3.0.5.600. Some of the icons created by FamFamFam.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Индекс цитирования