CC BY
0FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE
УДК 614.842.65
DOI 10.25257/FE.2024.2.62-72
® С. В. ТАРАСОВ1, Д. Ю. ПИГУСОВ1, Н. С. ПУСТОВАЛОВА1
1 Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия
Организация подачи (транспортировки) огнетушащих веществ на тушение пожаров способом перекачки
АННОТАЦИЯ
Тема. В статье впервые комплексно рассмотрены вопросы, связанные с организацией подачи (транспортировки) воды к месту тушения крупных пожаров на большие расстояния. Особое внимание авторы уделяют условиям, определяющим выбор перекачки в качестве способа подачи воды на большие расстояния. Даны рекомендации по выбору способа перекачки воды и его практической реализации на месте пожара. Представлены методика расчёта насосно-рукавных систем, реализуемых при перекачке, и экспресс-методика определения параметров перекачки для практических работников.
Методы. На основе анализа данных о тушении крупных пожаров определены проблемные вопросы по организации подачи (транспортировки) огнетушащих веществ способом перекачки, произведены аналитические расчёты параметров насосно-рукавных систем, реализуемых при перекачке воды к месту тушения крупных пожаров с учётом тактико-технических характеристик современных пожарных автомобилей.
Результаты. Предложенная методика (алгоритм) позволяет преобразовать аналитические расчёты в систему точных расчётов (экспресс-методика) с помощью электронной таблицы или номограммы.
В таблице экспресс-расчётов впервые представлена зависимость параметров перекачки от расстояния между водоисточником и местом возникновения пожара и расходами воды, транспортируемой по пожарным напорным рукавам. Данная таблица позволяет определить необходимость организации перекачки воды к месту пожара и определить количество ступеней перекачки; количество пожарных напорных рукавов для
организации перекачки; напор на пожарных насосах пожарных автоцистерн, работающих в перекачку.
Экспресс-методика обеспечивает расчёт параметров перекачки воды способом из насоса в насос по одной или двум магистральным рукавным линиям.
Область применения результатов. На основании данного исследования авторским коллективом были разработаны «Рекомендации по применению тактических возможностей подразделений пожарной охраны при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ».
Выводы. Знание и применение условий, определяющих выбор перекачки в качестве способа подачи (транспортировки) воды на большие расстояния, рекомендаций по выбору способа перекачки воды, а также методики расчёта параметров насо-сно-рукавных систем, количества основных пожарных автомобилей для подачи огнетушащих веществ к месту пожара способом перекачки позволят повысить уровень тактической подготовки руководителя тушения пожара. Предложенная экспресс-методика определения параметров перекачки по номограмме позволяет руководителю тушения пожара и другим должностным лицам сократить время на принятие управленческих решений и организацию подачи (транспортировки) воды на тушение, а также уменьшить площади тушения пожаров и сократить экономический и материальный ущерб от них.
Ключевые слова: пожар, пожарный автомобиль, пожарная техника, насосно-рукавная система, безводные районы, транспортировка воды
© S.V. TARASOV1, D.Yu. PIGUSOV1, N.S. PUSTOVALOVA1
1 State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
Supplying fire extinguishing agents for fire suppression applying pumping method
ABSTRACT
Purpose. For the first time ever the article comprehensively considers issues related to water supply (transportation) to the seat of extinguishing large scale fires over long distances. The authors pay special attention to the conditions determining the choice of pumping as a way of supplying water over long distances. Recommendations are given on the choice of water pumping method and its practical implementation at the fire scene. The calculation method of pump and hose systems implemented during pumping and the express method for determining pumping parameters for practical workers are presented.
Methods. Based on extinguishing large scale fires data analysis, topical issues on extinguishing agents supply
(transportation) by pumping method were identified, analytical calculations of pump-hose systems parameters implemented when pumping water to the seat of extinguishing large scale fires were made, taking into account tactical and technical characteristics of modern fire trucks.
Findings. The proposed method (algorithm) allows converting analytical calculations into accurate calculation system (express method) using a spreadsheet or nomograph.
For the first time ever the express calculation table shows the dependence of pumping parameters on the distance between the water source and fire source and the water flow rates supplied by fire pressure hoses. This table allows determining the
need of water pumping supply to the fire scene and determining the number of pumping stages; number of fire pressure hoses for pumping; pressure on water tenders fire pumps operating in pumping.
Express method provides calculation of water pumping parameters from pump to pump via one or two main hose lines.
Research application field. Based on this study, the team of authors developed "Recommendations for applying fire departments tactical capabilities at extinguishing fires and conducting emergency rescue operations."
Conclusions. . Knowledge and application of conditions determining the choice of pumping as a method of supplying (transportation) water over long distances, recommendations for choosing a pumping water method, as well as the methodology
for calculating hose systems parameters, the number of main fire trucks for supplying fire extinguishing agents to the fire scene by pumping will increase the level of tactical training of the fire chief. The proposed express method for determining the pumping parameters according to the nomograph allows the fire chief and other officials to reduce the time for making managerial decisions and organizing the supply (transportation) of water for fire extinguishment, as well as reduce the area of extinguishing fires and reduce economic and material damage from them.
Key words: fire, fire truck, fire appliances, pump-hose system, waterless areas, water supply
ВВЕДЕНИЕ
Анализ, проведённый на основании описаний и статистических данных о тушении крупных пожаров [1], произошедших за период с 2016 по 2022 гг. в Российской Федерации, позволил выявить проблемные вопросы, касающиеся организации подачи(транспортировки) огнетушащих веществ (ОТВ) способом перекачки, а именно [1, 2]:
- сложность в понимании и применении участниками тушения пожаров методики расчёта показателей, количества основных пожарных автомобилей для подачи (транспортировки) воды или водного раствора пенообразователя на тушение способом перекачки;
- недостаток пожарных напорных рукавов для обеспечения подачи (транспортировки) воды на тушение пожара;
- высокая степень изношенности и низкое качество пожарных напорных рукавов;
- некомплект боевых расчётов на основных пожарных автомобилях;
- недостаточная мотивация у личного состава боевых расчётов на осуществление прокладки и сбора пожарных напорных рукавов (магистральных рукавных линий (МРЛ)), а также их обслуживание после пожара.
В связи с этим в качестве задач исследования стали следующие:
- определение условий, определяющих выбор перекачки в качестве способа подачи (транспортировки) воды на большие расстояния;
- выработка рекомендаций по выбору способа перекачки воды и их практическая реализация на месте пожара;
- разработка методики расчёта параметров насосно-рукавных систем (НРС), реализуемых в перекачку, с определением требуемого количества основных пожарных автомобилей для подачи (транспортировки) воды к месту тушения пожаров способом перекачки, адаптированной
к современным условиям и последним требованиям нормативных правовых актов (документов) МЧС России в области организации тушения пожаров;
- разработка экспресс-методики (экспресс-расчёт) определения параметров (показателей) подачи воды к месту пожара способом перекачки при тушении пожаров на объектах защиты.
УСЛОВИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫБОР ПЕРЕКАЧКИ В КАЧЕСТВЕ СПОСОБА ПОДАЧИ ВОДЫ НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ
Одним из основных условий успешного тушения пожаров является возможность организовать и обеспечить бесперебойную подачу необходимого количества ОТВ на боевые позиции (участки) локализации и ликвидации пожара [2, 3].
В соответствии со ст. 22 Федерального закона от 21.12.1994 № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» руководитель тушения пожара (РТП) осуществляет непосредственное руководство тушением пожара, на принципах единоначалия управляет личным составом пожарной охраны, участвующим в тушении пожара, а также привлеченными к тушению пожара силами. РТП устанавливает порядок управления действиями подразделений пожарной охраны на месте пожара и привлеченных к тушению пожара сил, производит расстановку прибывающих сил и средств на месте пожара.
Таким образом, РТП является основным ответственным нештатным должностным лицом по вопросу организации бесперебойной подачи ОТВ к месту тушения пожаров. РТП учитывает тактические возможности пожарно-спасательного гарнизона, в том числе показателей тактических возможностей отделений на основных пожарных автомобилях [2-4].
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
Для реализации данного способа подачи ОТВ на тушение пожара требуется своевременно и в достаточном количестве сосредоточить на месте пожара основные автомобили, выбрать для них оптимальную схему перекачки, организовать взаимодействие между отделениями.
Транспортировка ОТВ к месту пожара способом перекачки осуществляется, если расчётное значение фактического напора на пожарном насосе Н^" основного пожарного автомобиля превышает номинальный напор на пожарном насосе Я™м [2, 3].
Рациональным для перекачки воды считается такое расстояние, при котором боевое развертывание подразделений пожарной охраны обеспечивается в сроки, когда к моменту подачи ОТВ пожар не принимает интенсивного развития. Это зависит от многих условий, и в первую очередь, от тактических возможностей территориального или местного пожарно-спасательного гарнизона. Так, при наличии в гарнизоне одного пожарного рукавного автомобиля для организации подачи воды перекачкой рациональным можно считать расстояние до 2 км, а при наличии двух пожарных рукавных автомобилей -до 3 км [2, 5].
При отсутствии в гарнизоне пожарных рукавных автомобилей перекачку целесообразно осуществлять при расстояниях до водоисточников не более 1 км [2, 5].
Рисунок 1. Перекачка огнетушащих веществ из насоса в насос основного пожарного автомобиля Figure 1. Pumping of fire extinguishing agents from the pump to the main fire truck pump
c5> [g5> [o>
Рисунок 2. Перекачка огнетушащих веществ из насоса в ёмкость пожарной автоцистерны Figure 2. Pumping of fire extinguishing agents from the pump to the tank of water tender
РСКУ-50А 'СКУ-50А
Рисунок 3. Перекачка огнетушащих веществ основными пожарными автомобилями через промежуточную ёмкость Figure 3. Pumping of fire extinguishing agents by main fire trucks through the intermediate tank
РСКУ-70А
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СПОСОБА ПЕРЕКАЧКИ ВОДЫ И ПО ИХ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ НА МЕСТЕ ПОЖАРА
Перекачка воды на пожар осуществляется четырьмя основными способами [2, 6, 7]:
- из насоса в насос (рис. 1);
- из насоса в ёмкость пожарной автоцистерны (рис. 2);
- из насоса через промежуточную ёмкость (рис. 3);
- комбинированный (сочетание вышеуказанных способов).
Если при одних и тех же расходах воду подают в перекачку по двум магистральным линиям, то расстояние между основными пожарными автомобилями может быть увеличено в 4 раза. Не изменяя расстояния между основными пожарными автомобилями, расход можно увеличить в 2 раза [2].
Для устойчивой работы систем перекачки воды необходимо соблюдать соответствующие условия [2]:
- на водоисточник следует установить наиболее мощный пожарный автомобиль с насосной установкой;
- при перекачке из насоса в насос на входе во всасывающую полость следующего насоса необходимо поддерживать напор Я™, не менее 10 м вод. ст., но не более 40 м вод. ст. (для пожарных насосов с резиновыми уплотнитель-ными сальниками) и 60 м вод. ст. (для пожарных насосов с графитовыми уплотнительными сальниками);
- при перекачке из насоса в ёмкость пожарной автоцистерны необходимо поддерживать напор Я™ не менее 3,5-4 м вод. ст. (учитывая высоту пожарной автоцистерны);
- через промежуточную ёмкость воду подают, как правило, на излив с небольшим напором на конце линии (если ёмкость подземная) или с подпором, немного большим высоты ёмкости, если она наземная.
Важными условиями перекачки также являются [2]:
- связь между водителями основных пожарных автомобилей;
- синхронность работы пожарных насосов;
- поддержание на пожарных насосах такого напора, который бы обеспечивал длительность подачи воды и устойчивость системы;
- назначение наблюдателей за равномерным заполнением водой пожарных автоцистерн и уровнем взлива жидкости в них;
- создание резервов пожарных рукавов вдоль МРЛ, обеспечивающих транспортировку воды в перекачку, из расчёта один пожарный рукав на каждые 100 м;
- назначение постовых на линиях перекачки для контроля за работой НРС.
Для определения количества основных пожарных автомобилей, пожарных напорных рукавов и требуемых напоров на пожарных насосах для перекачки воды к месту пожара с учётом подъёма (спуска) местности авторами предложена следующая методика (алгоритм).
Данный расчёт осуществляется в следующем порядке [2]:
- выбор способа:
забора воды из водоисточника; перекачки воды к месту пожара;
- определение:
предельного расстояния до головной пожарной автоцистерны в пожарных напорных рукавах с учётом подъёма (спуска) местности;
расстояния между основными пожарными автомобилями, работающими по перекачке (длины ступени в пожарных напорных рукавах) с учётом подъёма (спуска) местности;
общего расстояния от водоисточника до места пожара в пожарных напорных рукавах с учётом неровностей местности;
количества ступеней перекачки; общего количества основных пожарных автомобилей для перекачки воды и обеспечения непрерывной работы поданных пожарных стволов (генераторов) на тушение пожара;
фактического расстояния до головной пожарной автоцистерны в пожарных напорных рукавах;
требуемого напора на пожарных насосах основных пожарных автомобилей, работающих в ступенях для перекачки воды за исключением головного основного пожарного автомобиля;
требуемого напора на пожарном насосе головного основного пожарного автомобиля (пожарной автоцистерны) без учёта Я™ для подачи воды на тушение пожара;
- составление схемы перекачки воды основными пожарными автомобилями от водоисточника
к месту пожара с учётом выбранного способа и подачи пожарных стволов (генераторов) на тушение пожара.
МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ НАСОСНО-РУКАВНЫХ СИСТЕМ, РЕАЛИЗУЕМЫХ В ПЕРЕКАЧКУ
Д
ля расчёта параметров перекачки необходимо определить требуемое количество основных пожарных автомобилей и параметры НРС для подачи (транспортировки) воды к месту тушения пожаров способом перекачки, адаптированной к современным условиям и последним требованиям нормативных правовых актов МЧС России в области организации тушения пожаров.
Расчёт производится в следующей последовательности.
1. Определение предельного расстояния, исчисляемого количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной от головной пожарной автоцистерны до рукавного разветвления, с учётом подъёма (спуска) местности [2-6]:
ууМРЛпред _
"пн -(Д"разв+дHm+H„±zm±zu)
<> о
, (1)
где А?^Лпреа - предельное расстояние, исчисляемое количеством напорных рукавов в магистральной рукавной линии, проложенной от головной пожарной автоцистерны до рукавного разветвления, шт.; Яп7 - номинальный напор на пожарном насосе пожарной автоцистерны, м вод. ст.; АНразв - потеря напора на разветвлении рукавном, от 2 до 4 м вод. ст. (при подаче от 1 до 3 пожарных стволов соответственно); АНРРЛ - потери напора в рабочей рукавной линии (РРЛ), м вод. ст.; Нств - напор у пожарного ствола (генератора) с максимальным расходом огнетушащего вещества, м вод. ст.; 7ств - наибольшая высота подъема (+) или глубина спуска (-) стволов (генераторов), м; - геометрическая высота подъёма (+) или спуска местности (-), м; 5МРЛ - гидравлическое сопротивление одного пожарного напорного рукава длиной 20 м; фМРЛ - расход воды в магистральной рукавной линии, л/с (определяют по суммарному расходу воды из пожарных стволов или генераторов, присоединённых к наиболее нагруженной МРЛ).
2 Определение предельного расстояния, исчисляемого количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной между основными пожарными
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
автомобилями в системе перекачки, с учётом подъёма (спуска) местности [2, 5, 6]:
NnA = N + 1,
ПА стул '
дгМРЛ пред . Ступ '
H™-(H™±ZM)
ч о2
"МРЛ^М
(2)
где Л^Лпред - предельное расстояние, исчисляемое количеством напорных рукавов в магистральной рукавной линии, проложенной между основными пожарными автомобилями в системе (НРС) перекачки, шт.; Я™ - напор во всасывающей полости пожарного насоса (при входе через водосборник) пожарной автоцистерны, в которую осуществляется подача воды, не менее 10 м вод. ст., но не более 40 м вод. ст. (для пожарных насосов с резиновыми уплотнительными сальниками) и 60 м вод. ст. (для пожарных насосов с графитовыми уплотнительны-ми сальниками).
Если подъём или спуск местности наблюдаются на участке МРЛ, проложенной от головной пожарной автоцистерны, то при определении длины ступеней перекачки их не учитывают, а учитывают исключительно при расчёте расстояния от головного основного пожарного автомобиля до рукавного разветвления (1).
Если подъём или спуск отмечаются на отдельных ступенях или на всей трассе перекачки, тогда его принимают в учёт при определении длины ступеней перекачки, чем создается определённый запас напора на пожарных насосах основных пожарных автомобилей.
3. Определение общего расстояния, исчисляемого количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной от водоисточника до рукавного разветвления с учётом неровностей местности [2, 5-7]:
дгМРЛ _ ''общ -
1,2! 20 ,
(3)
« ,мрл
где - расстояние, исчисляемое количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной от водоисточника до рукавного разветвления, шт.; 1,2 -коэффициент, учитывающий неровности местности; Ь - расстояние от водоисточника до рукавного разветвления, м.
4. Определение количества ступеней перекачки [2, 5, 6]:
дгМРЛ _ дгМРЛпред
„«... ™ (4)
N =
ступ
_ общ
дгМРЛ пред ступ
где Лступ - число ступеней перекачки, шт.
5. Определение общего количества основных пожарных автомобилей для перекачки воды и обеспечения непрерывной работы поданных пожарных стволов (генераторов) на тушение пожара [2, 5, 6, 8]:
где ЛПД - общее количество основных пожарных автомобилей для перекачки воды, шт.; 1 - головная пожарная автоцистерна.
6. Определение фактического расстояния, исчисляемого количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной от головной пожарной автоцистерны до рукавного разветвления [2, 5, 6]:
гол общ ступ ступ ,
(6)
где ЛСЛфакг - фактическое расстояние, исчисляемое количеством напорных рукавов в МРЛ, проложенной от головной пожарной автоцистерны до рукавного разветвления, шт.
7. Построение предварительной схемы с оптимальным распределением напорных рукавов в МРЛ в ступенях перекачки и в схеме подачи от головного пожарного автомобиля.
Допускается уменьшать фактическое количество напорных рукавов в МРЛ ступеней перекачки и увеличивать их число в схеме подачи стволов от головного пожарного автомобиля, при этом суммарное количество напорных рукавов в МРЛ ступеней перекачки и в схеме подачи стволов от головного пожарного автомобиля должно соответствовать Л^™.
8. Определение требуемого напора на пожарных насосах пожарных автоцистерн, работающих в ступенях для перекачки воды к месту пожара (за исключением головного основного пожарного автомобиля) [8, 9]:
II треб ПНступ :
= ДЯмрл+^м- + Япн
""ступ - 1W ^"вх >
ступ
(7)
где - требуемый напор на пожарных насо-
сах пожарных автоцистерн, работающих в ступенях для перекачки воды к месту пожара; АН^Ц -потери напора в магистральной рукавной линии в ступенях для перекачки, м вод. ст.; Я™ - напор во всасывающей полости пожарного насоса (при входе через водосборник) пожарной автоцистерны, в которую осуществляется подача воды, не менее 10 м вод. ст., но не более 40 м вод. ст. (для пожарных насосов с резиновыми уплотни-тельными сальниками) и 60 м вод. ст. (для пожарных насосов с графитовыми уплотнительны-ми сальниками).
9. Определение требуемого напора на пожарном насосе головного основного пожарного автомобиля (пожарной автоцистерны) для подачи воды на тушение пожара [7, 9, 10]:
Яптрн1=АЯГ+АЯразв +
+ДЯРРЛ + ЯСТВ±2СП!±2М, (8)
где - требуемый напор на пожарном насосе головной пожарной автоцистерны без учета Я™, м вод. ст.; АЯ^™ - потери напора в магистральной рукавной линии, м вод. ст.
При способе перекачки из насоса в насос пожарного автомобиля величина напора на пожарном насосе головного пожарного автомобиля (пожарной автоцистерны), определяемая в расчёте, обеспечивается суммой напоров на входе в насос и нагнетаемого самим насосом. Значение данного показателя находит своё отражение на манометре пожарного насоса. Учитывая тот факт, что при своей работе большинство центробежных насосов обеспечивают номинальный напор 100 м вод. ст., а максимальные величины напора на входе в насос могут составлять 40 м вод. ст. (для пожарных насосов с резиновыми уплотнительными сальниками) и 60 м вод. ст. (для пожарных насосов с графитовыми уплотнительными сальниками), то максимально возможные напоры на выходе из насоса головного пожарного автомобиля (автоцистерны) при перекачке из насоса в насос могут достигать величин 140 м вод. ст. и 160 м вод. ст. соответственно.
10. По итогам расчёта строится оптимальная схема перекачки воды основными пожарными автомобилями от водоисточника к месту пожара с учётом выбранного способа и подачи пожарных стволов (генераторов) на тушение пожара [5, 7, 11].
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Предложенная методика (алгоритм) позволяет преобразовать аналитические расчёты в систему точных расчётов [12-14] (экспресс-методика) с помощью электронной таблицы или номограммы. Данная электронная таблица заложена в основу таблицы экспресс-расчётов практических параметров перекачки, которую представляем в следующем виде (см. табл.).
В таблице экспресс-расчётов впервые представлена зависимость параметров перекачки от расстояния между водоисточником и местом возникновения пожара и расходами воды, транспортируемой по пожарным напорным рукавам. Данная таблица позволяет определить необходимость организации перекачки воды к месту пожара и определить следующие параметры перекачки:
- количество ступеней перекачки;
- количество пожарных напорных рукавов для организации перекачки;
- напор на пожарных насосах пожарных автоцистерн, работающих в перекачку.
Наличие прочерка в ячейках таблицы указывает на отсутствие необходимости организации перекачки воды к месту пожара.
Также в основу таблицы экспресс-расчётов параметров перекачки были заложены расстояния от водоисточника до места установки разветвления или лафетного ствола (до 1 000 м включительно).
В качестве суммарных расходов воды, подлежащих транспортировке на большие расстояния, были приняты дискретные значения расходов воды, потребные для обеспечения работы наиболее распространенных оптимальных схем подачи ручных и лафетных пожарных стволов (РСКУ-50А, КУРС-8, РСКУ-70А, ЛС-П20У), применяемых на практике при тушении пожаров [1, 2, 7, 15-17].
Рассматриваемая экспресс-методика обеспечивает расчёт параметров перекачки воды способом из насоса в насос по одной или двум магистральным рукавным линиям.
В экспресс-методике заложены следующие входные параметры:
- значение напора воды на входе в полость промежуточного пожарного насоса в системе перекачки при определении параметров перекачки принято равным 10 м вод. ст. [16-20];
- номинальный диаметр напорных пожарных рукавов для транспортировки воды к месту пожара принят равным 80 мм;
- суммарные расходы воды, подлежащие перекачке (транспортировке) приняты с учетом применения пожарных стволов, стоящих на вооружении в подразделениях пожарной охраны Российской Федерации.
Приведенные в таблице экспресс-расчётов параметры перекачки представлены в виде номограммы для удобства практического применения участниками тушения пожаров, и в первую очередь, РТП при тушении пожаров на объектах защиты (рис. 4).
Определение параметров перекачки воды к месту пожара для практических работников (РТП, начальник тыла и др.) по номограмме (рис. 5) предлагается выполнять в следующей последовательности:
1) определяется расстояние от водоисточника до места установки разветвления или лафетного ствола на месте пожара. В указанном примере (рис. 5, 6) принято расстояние 400 м;
2) выбирается график, соответствующий суммарному расходу воды, подлежащей транспортировке по одной из магистральных рукавных линий. При этом суммарные расходы воды,
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
Таблица экспресс-расчётов практических параметров (показателей) подачи (транспортировки) воды к месту пожара способом перекачки из насоса в насос Express calculations table of practical parameters of water supply to the fire scene by pumping from pump to pump
Расстояние от водоисточника до места установки разветвления Расход ОТВ, подаваемых к месту пожара по одной МРЛ DN80, л/с
(лафетного ствола), 1в (м) / Nр (шт.) 8 9 12 16 17 18 20
Количество ступеней перекачки NCT (шт.)
100 / 6 - - - 1 1 - -
200/ 12 - - - 1 1 1 1
300 / 18 - - - 1 1 1 2
400 / 24 - - 1 1 2 2 2
500 / 30 - - 1 2 2 2 2
600 / 36 - 1 2 2 2 3
700 / 42 - 1 2 2 3 3
800 / 48 1 2 2 3 3 4
900 / 54 1 2 3 3 3 4
1 000 / 60 1 2 3 3 4 4
Количество пожарных рукавов в ступени перекачки NpcT (шт.)
100 / 6 - - - 4 4 - -
200 / 12 - - - 10 10 10 10
300 / 18 - - - 16 16 16 8
400 / 24 - - 22 22 11 11 11
500 / 30 - - 28 14 14 14 14
600 / 36 - 34 34 17 17 17 11
700 / 42 - 40 40 20 20 13 13
800 / 48 46 46 23 23 15 15 11
900 / 54 52 52 26 17 17 17 13
1 000 / 60 58 58 29 19 19 14 14
Н апор на насосе п ожарных автоцистерн, работающих в перекачку Нн (м вод. ст.)
100 / 6 - - - 25,4 27,3 - -
200 / 12 - - - 48,4 53,4 58,6 70
300 / 18 - - - 71,4 79,4 87,8 58
400 / 24 - - 57,5 94,5 57,7 63,5 76
500 / 30 - - 70,5 63,8 70,7 78 94
600 / 36 - 51,3 83,4 75,3 83,7 92,6 76
700 / 42 - 58,6 96,4 86,8 96,7 73,2 88
800 / 48 54,2 65,9 59,7 98,3 75 82,9 76
900 / 54 59,9 73,2 66,2 75,3 83,7 92,6 88
1 000 / 60 65,7 80,5 72,6 83 92,4 78 94
Количество пожарных рукавов в одной ступени перекачки, ед.
11 12 13 13 14
2 ступени
Количество пожарных рукавов в одной ступени перекачки, ед.
1 ступень
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000
Расстояние от водоисточника до входа в горящее здание, м
Рисунок 4. Номограмма для проведения экспресс-расчётов параметров подачи воды к месту пожара
способом перекачки из насоса в насос:
--20 л/с;--18 л/с;--17 л/с;--16 л/с;--12 л/с;--10 л/с;--9 л/с;--8 л/с
Figure 4. Nomograph for express calculation of water supply parameters to the fire scene by pumping from pump to pump: --20 л/с;--18 л/с;--17 л/с;--16 л/с;--12 л/с;--10 л/с;--9 л/с;--8 л/с
Количество пожарных рукавов в одной ступени перекачки, ед.
2 ступ
92 88 84 79 75 71 67 62 58 100 91 82 73 64 54 45 36 27 18
0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Расстояние от водоисточника до входа в горящее здание, м
Рисунок 5. Пример использования номограммы:
■ 20 л/с;--18 л/с;--17 л/с;--16 л/с;--12 л/с;--10 л/с
Figure 5. Example of nomograph use:
■ 20 л/с;--18 л/с;--17 л/с;--16 л/с;--12 л/с;--10 л/с
97
97
98
0
11
14
8
9
12
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
подлежащей транспортировке к месту пожара, определяются исходя из реализуемой на месте пожара схемы подачи пожарных стволов от головного пожарного автомобиля. В указанном примере (рис. 6) принят суммарный расход воды, транспортируемой по одной МРЛ, равный 17 л/с (два РСКУ-50А с дств = 4 л/с у каждого и один РСКУ-70А с дств = 9 л/с);
3) на выбранном графике в номограмме определяется точка (рис. 5), соответствующая расстоянию от водоисточника до места установки разветвления;
4) определяется количество ступеней перекачки путём проецирования точки с выбранного графика на ближайшую вышерасположенную горизонтальную ось. В указанном примере
с учётом входных параметров определено 2 ступени перекачки;
5) определяется количество пожарных напорных рукавов в одной МРЛ одной ступени перекачки. В указанном примере определено 11 рукавов;
6) определяется напор на пожарных насосах основных пожарных автомобилей, участвующих в перекачке воды к месту пожара, путём проецирования точки с выбранного графика на расположенную в правой части номограммы вертикальную ось. В указанном примере определён напор равный 58 м вод. ст.;
7) осуществляется построение схемы перекачки воды к месту пожара (рис. 6) с учётом определённых по номограмме параметров.
Рисунок 6. Схема перекачки воды пожарными автоцистернами из насоса в насос с подачей двух пожарных водяных ручных стволов РСКУ 50А и одного РСКУ-70А Figure 4. Diagram of water pumping by water tenders from pump to pump with the supply of two hand nozzles of the HNCU 50A and one HNCU-70A
ВЫВОДЫ
Результаты исследования, представленные в таблице и номограмме, апробированы в ходе научных экспериментов на базе пожарно-спасательных гарнизонов г. Воронежа и г. Пензы. Анализ результатов научного эксперимента показал достоверность полученных данных.
С целью сокращения времени принятия управленческих (тактических) решений РТП, начальником штаба, начальником тыла и другими участниками тушения пожара по организации перекачки воды к месту пожара предлагается применять таблицу или номограмму экспресс-расчётов.
При разработке планов тушения пожаров на объекты защиты предлагается предусмотреть в рекомендациях начальнику тыла таблицу и номограмму для организации подачи воды к месту пожара в безводных районах городов и населённых пунктов.
В рамках дальнейшей научной деятельности в данной области прорабатывается вопрос о разработке электронно-аналитической программы, позволяющей производить точные автоматизированные расчёты параметров подачи воды к месту пожара для всех видов пожарных стволов отечественного и импортного производства.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Власов К. С., Клавдиев А. А, Рожков Е. П., Власова Н. В. Анализ данных об оперативном реагировании и действиях пожарных подразделений при тушении крупных пожаров: отчет. М.: ВНИИПО МЧС России, 2023. 66 с.
2. Тарасов С. В., Пигусов Д. Ю, Шкунов С. А, Подгруш-ный А. В., Леднев М. С., Новиков А. М. Основы тушения пожаров. Ч. I. Учебное пособие. М.: Академия ГПС МЧС России, 2023. 258 с.
3. Тарасов С. В., Пигусов Д. Ю, Пустовалова Н. С. Организация и расчет подачи (транспортировки) огнетушащих веществ как часть основ пожарной тактики // Академия Государственной противопожарной службы МЧС России: теория, инновации, практика: материалы научно-практической конференции с международным участием, посвященной 90-летию со дня образования Академии ГПС МЧС России. М.: Академия ГПС МЧС России, 2023. Ч. 3. С. 222-229.
4. Тарасов С. В., Пигусов Д. Ю. Применение тактических возможностей отделения на основном пожарном автомобиле при тушении пожаров // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2023. № 2. С. 44-55. D0I:10.25257/FE.2023.2.44-55
5. Кузовлев А. В., Николаев А. Н. Расчет сил и средств для перекачки огнетушащих веществ к месту пожара на местности с подъемом // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2016. № 1-1(7). С. 125-129.
6. Дупляков Г. С., Малютин О. С., Лаптев Д. А. Критерии рациональной организации перекачки, подвоза воды для нужд пожаротушения // Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России». 2020. № 1. С. 83-93.
7. Карапузиков А. А., Мураев Н. П. К вопросу о доставке воды к месту пожара в безводных районах // Актуальные аспекты развития науки и общества в эпоху цифровой трансформации: материалы III международной научно-практической конференции. М.: Алеф, 2022. С. 103-106.
8. Малютин О. С., Малый В. П., Дупляков Г. С. Уточнения к методике расчёта количества мобильных средств пожаротушения, необходимых для организации доставки воды к месту пожара методом перекачки // Техносферная безопасность. 2020. № 3(28). С. 129-141.
9. Бараковских С. А, Карама Е. А. Совершенствование способов тушения пожаров в условиях неудовлетворительного противопожарного водоснабжения // Техносферная безопасность. 2018. № 4(21). С. 26 29.
10. Шавалеев М. Р., Медведев В. А, Низдиминов А. В. К вопросу о тушении пожаров бараков в ХМАО-Югра //
Актуальные проблемы безопасности в техносфере. 2023. № 1(9). С. 39-44.
11. Шевелев Н. В., Махортых А. В., Панасюк Д. А, Белик Е. С. Подача воды способом перекачки // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронеж: Воронежский институт ГПС МЧС России, 2017. Т. 1. С. 408-410.
12. Ермилов А. В., Кузнецов А. В., Кузнецов И. А, Катин Д. С. Программное обеспечение для определения бесперебойной подачи огнетушащих веществ к месту пожара // Актуальные вопросы естествознания: материалы VIII всероссийской научно-практической конференции. Иваново: Ивановская пожар-но-спасательная академия ГПС МЧС России, 2023. С. 445-449.
13. Колташев И. А. Особенности тушения пожаров на участках местности малообеспеченных водой // Интернаука. 2023. № 16-4(286). С. 52-54.
14. Семенов А. О. Алгоритмы решения пожарно-такти-ческих задач // Актуальные вопросы совершенствования инженерных систем обеспечения пожарной безопасности объектов: материалы V всероссийской научно-практической конференции. Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. С. 392-395.
15. Сандул А. П. Способы тушения пожаров при недостатке противопожарного запаса воды // Успехи молодежной науки в агропромышленном комплексе: материалы LVII студенческой научно-практической конференции. Тюмень: ГАУ Северного Зауралья, 2022. С. 312-316.
16. Dunford T. Realistic assessment of the capabilities of fire brigades. Take another look at can do // Wildfire. 1997. No. 4. Pp. 11-12.
17. Селиверстов И. В. Анализ соответствия АЦ-3,2.-40/4 (43253) на базе автомобиля КАМАЗ общим требованиям, предъявляемым к пожарным автоцистернам // Инновационные технологии в агропромышленном комплексе в современных экономических условиях: материалы международной научно-практической конференции. Волгоград: ВолГАУ, 2021. Т. V. С. 370-375.
18. Meyer C. Fire truck TLF 3000. TLF 3000 bei der Feuerwehr Lippstadt speziell für Vegetationsbrände // Brandschutz. 2021. No. 11-75. P. 66.
19. Magirus present TLF 3 000-W. Magirus stellt das TLF 3 000-W vor. // Brandschutz. 2021. No. 11-75. P. 988.
20. Bunzel Uwe. Fire truck TLF 4 000 at the base MB Zetros. Feuerwehr Schweinfurt: TLF 4 000 auf MB Zetros // Brandschutz. 2021. № 11-75. P. 977-978.
REFERENCES
1. Vlasov K.S., Klavdiev A.A., Rozhkov E.P., Vlasova N.V. Analiz dannyh ob operativnom reagirovanii i dejstvijah pozharnyh podrazdelenijpri tushenii krupnyh pozharov [Analysis of data on the rapid response and actions of fire departments in extinguishing large fires]. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2023. 66 p. (in Russ.).
2. Tarasov S.V., Pigusov D.Yu., Shkunov S.A., Podgrushnyj A.V., Lednev M.S., Novikov A.M. Osnovy tushenija pozharov [Basics of fire fighting]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2023. 258 p. (in Russ.).
3. Tarasov S.V., Pigusov D.Yu., Pustovalova N.S. Organization and calculation of the supply (transportation) of fire extinguishing agents as part of the basics of Fire tactics. In: Materialy nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, posvjashhennoj 90-letiju so dnja obrazovanija Akademii GPS MChS Rossii "Akademija Gosudarstvennojprotivopozharnoj sluzhby MChS Rossii: teorija, innovacii, praktika" [Proceedings scientific and practical conference with international participation dedicated to the 90th anniversary of the formation of the State Fire Academy of EMERCOM of Russia "State Fire Academy of EMERCOM of Russia: theory, innovations, practice"]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2023, Part 3, pp. 222 229 (in Russ.).
4. Tarasov S.V., Pigusov D.Ju. The use of tactical separation capabilities on the main fire truck in extinguishing fires. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya -Fire and Emergencies: Prevention, Elimination. 2023, no 2, pp. 44 55 (in Russ.). DOI:10.25257/FE.2023.2.44-55
5. Kuzovlev A.V., Nikolaev A.N. Calculation of forces and means for pumping fire extinguishing agents to the fire site on the terrain with elevation. Sovremennye tehnologii obespechenija grazhdanskoj oborony i likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacij - Modern technologies for civil defense and emergency response. 2016, no 1-1(7), pp. 125-129 (in Russ.).
6. Dupljakov G.S., Maljutin O.S., Laptev D.A. Criteria for the rational organization of pumping and delivery of water for fire extinguishing needs. Nauchno-analiticheskij zhurnal "Vestnik Sankt-Peterburgskogo Universiteta Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby MChS Rossii' - Scientific and analytical journal "Bulletin of the St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia". 2020, no 1, pp. 83 93 (in Russ.).
7. Karapuzikov A.A., Muraev N.P. On the issue of water delivery to the fire site in waterless areas. In: Materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Aktualnye aspekty razvitija nauki i obshhestva v jepohu cifrovoj transformaci!' [Proceedings of
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 2
HI international scientific and practical conference "Current aspects of the development of science and society in the era of digital transformation"]. Moscow, Alef Publ., 2022, pp. 103 106.
8. Maljutin O.S., Malyj V.P., Dupljakov G.S. Clarifications to the methodology for calculating the number of mobile fire extinguishing equipment needed to organize the delivery of water to the fire site by pumping. Tehnosfernaja bezopasnost' - Technosphere safety. 2020, no. 3(28), pp. 129-141 (in Russ.).
9. Barakovskih S.A., Karama E.A. Improvement of fire extinguishing methods in conditions of unsatisfactory fire-fighting water supply. Tehnosfernaja bezopasnost' - Technosphere safety. 2018, no. 4(21), pp. 26-29 (in Russ.).
10. Shavaleev M.R., Medvedev V.A., Nizdiminov A.V. On the issue of extinguishing barracks fires in KhMAO-Yugra. Aktual'nye problemy bezopasnosti v tehnosfere - Current security issues in the technosphere. 2023, no. 1(9), pp. 39-44 (in Russ.).
11. Shevelev N.V., Mahortyh A.V., Panasjuk D.A., Belik E.S. Water supply by pumping method. In: Materialy Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem ".Problemy obespechenija bezopasnosti pri likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacif' [Proceedings of the All-Russian scientific and practical conference with international participation "Problems of safety in emergency response"]. Voronezh: Voronezh Institute of EMERCOM of Russia Publ., 2017, vol. 1, pp. 408 410 (in Russ.).
12. Ermilov A.V., Kuznecov A.V., Kuznecov I.A., Katin D.S. Software for determining the uninterrupted supply of fire extinguishing agents to the fire site. In: Materialy VIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Aktualnye voprosy estestvoznanija" [Proceedings of the VIII All-Russian Scientific and Practical conference "Topical issues of natural science"]. Ivanovo, Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of EMERCOM of Russia Publ., 2023, pp. 445 449 (in Russ.).
13. Koltashev I.A. Features of fire extinguishing in areas with low water supply. Internauka - InterScience. 2023, no. 16-4(286), pp. 52 54 (in Russ.).
14. Semenov A.O. Algorithms for solving fire-tactical tasks. In: Materialy V Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii
"Aktualnye voprosy sovershenstvovanija inzhenernyh sistem obespechenija pozharnoj bezopasnosti ob'ektov" [Proceedings of the V All-Russian scientific and practical conference "Topical issues of improving engineering systems for ensuring fire safety of facilities"]. Ivanovo, Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of EMERCOM of Russia Publ., 2018. Pp. 392395 (in Russ.).
15. Sandul A.P. Methods of extinguishing fires with a lack of fire-fighting water supply. In: Materialy LVII studencheskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Uspehi molodezhnoj nauki v agropromyshlennom komplekse•" [Proceedings of the LVII student scientific and practical conference "Successes of youth science in the agro-industrial complex"]. Tyumen, Educational Institution of Higher Education "Northern Trans-Ural State Agricultural University", 2022, pp. 312 316 (in Russ.).
16. Dunford T. Realistic assessment of the capabilities of fire brigades. Take another look at can do. Wildfire. 1997, no. 4, pp. 11 12.
17. Seliverstov I.V. Analysis of compliance of the TLF-3,2.-40/4 (43253) based on the KAMAZ vehicle with the general requirements for fire tankers. In: Materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Innovacionnye tehnologii v agropromyshlennom komplekse v sovremennyh jekonomicheskih uslovijah" [Proceedings of the international scientific and practical conference "Innovative technologies in the agro-industrial complex in modern economic conditions"]. Volgograd, Educational Institution of Higher Education "Volgograd State Agricultural University", 2021, vol. V, pp. 370-375 (in Russ.).
18. Meyer Christian. Fire truck TLF 3000. TLF 3000 at the Lippstadt fire Department especially for vegetation fires. Brandschutz. 2021. No. 11-75. Pp. 66.
19. Magirus present TLF 3 000-W. Magirus stellt das TLF 3 000-W vor. Brandschutz. 2021. No. 11-75. Pp. 988.
20. Bunzel Uwe. Fire truck TLF 4 000 at the base MB Zetros. Feuerwehr Schweinfurt: TLF 4 000 auf MB Zetros. Brandschutz. 2021. No. 11-75. Pp. 977-978.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ Сергей Владимирович ТАРАСОВ
Кандидат технических наук
доцент кафедры пожарной тактики и службы,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 2602-9128
sergey.tarasov11@mail.ru
Дмитрий Юрьевич ПИГУСОВ Н
Старший преподаватель кафедры пожарной тактики и службы, Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация SPIN-код: 8473-6519
ORCID: https://orcid.org/0009-0000-5787-0873 Н d.pigusov@mail.ru
Надежда Сергеевна ПУСТОВАЛОВА
Преподаватель-методист факультета подготовки научно-педагогических кадров,
Академия ГПС МЧС России, Москва, Российская Федерация
SPIN-код: 2412-0048
nadezhda.05.96@mail.ru
Поступила в редакцию 25.01.2024 Принята к публикации 7.05.2024
Для цитирования:
Тарасов С. В., Пигусов Д. Ю, Пустовалова Н. С. Организация подачи (транспортировки) огнетушащих веществ на тушение пожаров способом перекачки // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2024. № 2. С. 64-74. DOI:10.25257/FE.2024.2.64-74
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS Sergey V. TARASOV
PhD in Engineering,
Assistant Professor of the Department of Fire Tactics and Service, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 2602-9128 sergey.tarasov11@mail.ru
Dmitry Yu. PIGUSOVH
Senior Lecturere of the Department of Fire Tactics and Service, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation SPIN-KOA: 8473-6519
ORCID: https://orcid.org/0009-0000-5787-0873 H d.pigusov@mail.ru
Nadezhda S. PUSTOVALOVA
Teacher-methodologist of the Faculty for Training Scientific and Pedagogical Personnel,
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russian Federation
SPIN-KOA: 2412-0048
nadezhda.05.96@mail.ru
Received 25.01.2024 Accepted 07.05.2024
For citation:
Tarasov S.V., Pigusov D.Yu., Pustovalova N.S. Supplying fire extinguishing agents for fire suppression applying pumping method. Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya - Fire and emergencies: prevention, elimination. 2024, no. 2, pp. 64-74 (in Russ.). DOI:10.25257/FE.2024.2.64-74
