ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Математические модели для определения неприкосновенного пожарного запаса воды из "Расчет и проектирование систем противопожарной защиты" Работа резервуаров чистой воды и насосов первого и второго подъемов аналогична работе системы массового обслуживания, которая должна бесперебойно подавать воду для тушения пожаров (в любое время суток). Работа системы построена следующим образом в случайный момент времени поступает требование обеспечить тушение возникшего пожара водой, которое выполняется во время тушения пожара, после этого система приводится в готовность для последующей работы. Основным критерием функционирования такой системы является вероятность отказа, т. е. вероятность того, что в момент возникновения очередного пожара система окажется не в состоянии подать требуемое количество воды для его тушения. Для расчета элементов этой системы необходимы такие критерии,, как средний расход воды для тущения пожаров и возможное снижение водоотдачи системы при отказе, характеризующие полноту обслуживания потока требований, степень загруженности системы и ее производительность. [c.253] Основным фактором, обусловливающим процесс, протекающий в системе массового обслуживания, является поток требований, т. е. последовательность возникающих один за другим пожаров. Поэтому первоочередной задачей исследования системы подачи и распределения воды для тушения пожаров, рассматриваемой с позиции теории массового обслуживания, является изучение потока требований, которые могут поступить в результате возникновения пожаров. В данном случае под потоком требований понимают последовательность возникновения пожаров в какие-то случайные моменты времени. [c.253] Простейший пуассоновский поток обладает свойствами ста-дионарности, отсутствием последействия и ординарностью требований. [c.254] Несмотря на то, что эти три условия не выполняются с полной строгостью, они все же могут быть положены в основу изучения реальных потоков. Исследования двухгодичного промежутка времени показали, что поток вызовов пожарных частей в городе является именно простейшим, т. е. вызовы всегда приходили по одному, приходили независимо один от другого. [c.254] Рассматривая явления в сравнительно ограниченные проме-.жутки времени (сопоставимые с продолжительностью тушения пожара), можно предположить (при достаточно удовлетворительном приближении) стационарность потока требований и по закону Пуассона вычислить максимальное практически возможное число пожаров (требований) на промышленном предприятии за любое число смежных часов (например, за 3 смежных часа). Однако для этого необходимо установить расчетную интенсивность (частоту) возникновения пожаров и продолжительность обслуживания одного пожара на основе анализа статистических данных о пожарах, возникающих в городах с различной численностью населения. [c.254] Обработка результатов длительных наблюдений (за 1944— 1972 гг.) большого числа пожаров (более тысячи случаев) позволила автору выявить закономерности статистического распределения частоты возникновения пожаров. В частности, статистическая обработка обширных материалов о пожарах на предприятиях химической и родственных ей отраслях промышленности показала, что среднее значение частоты возникновения пожаров Я, возрастает прямо пропорционально увеличению объема производства. [c.254] Продолжительность тушения наружных пожаров в соответствии с требованиями СНиП принимают равной 3 ч. Исходя из этого рассчитывают объем неприкосновенного запаса воды в запасных и регулирующих емкостях или устанавливают полезный запас воды в пожарных водоемах. Кроме этого, объединенную систему производственно-пожарного водоснабжения рассчитывают на пропуск пожарных расходов воды в течение трех смежных часов с наибольшим водоиотреблением. [c.255] На предприятиях химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности фактическая продолжительность тушения пожаров часто превышает нормативную. Для правильного расчета системы используют результаты обработки статистических данных о фактической продолжительности тушения пожара. [c.255] Эти данные показывают, что нормативной продолжительности тушения пожаров соответствует недопустимо большой размер риска 0,34. [c.256] Расчетная продолжительность восстановления неприкосно- венного пожарного запаса воды, получаемая по формуле (7.34), выше нормативной и должна рассчитываться по этой формуле. [c.256] Вероятность нормального функционирования системы противопожарного водоснабжения зависит не только от правильного определения продолжительности отбора воды, но и от расчета продолжительности восстановления израсходованного количества воды при пожаре т. [c.256] Число одновременных пожаров, принимаемое по действующим нормам, не полностью характеризует поток требований, которым должна удовлетворить система водоснабжения при тушении пожаров. В этой связи представляет интерес научный анализ статистических данных о частоте повторения и длительности пожаров, законе распределения колебаний частоты пожаров, а также вероятности одновременно возникающих пожаров. Результаты исследований позволят расширить отдельные требования СНиП и дадут возможность проектировать эффективные системы пожарного водоснабжения, удовлетворяющие требованиям надежности и экономичности. [c.256] Для описания отдельных аспектов функционирования пожарной службы города и, в частности, принципов нормирования числа одновременных вызовов пожарных подразделений и продолжительности их занятости уже создана математическая модель. [c.257] Подобный же подход был положен в основу построения математической модели функционирования системы пожарного водоснабжения, рассматриваемой с позиции теории массового обслуживания. На основе методов математической статистики был изучен характер потока требований (частоты, продолжительности и одновременности пожаров, обслуживаемых системами водоснабжения). [c.257] Эти данные показывают, что в среднем в год на 1 тыс. жителей приходится 1,357 пожара, экстремальные значения отличаются от среднего почти в три раза. [c.257] Частота повторения отбора воды при тушении пожаров определялась автором на основе обработки данных более 100 тыс. случаев тушения пожаров от водопроводов. Среди множества факторов, влияющих на число пожаров в сутки, наиболее существенными оказались в городах и сельских населенных местах— численность населения в промышленных зданиях (определенной категории пожарной опасности) — объем производства в промышленных предприятиях — годовая производительность. [c.257] Частота пожаров колеблется в течение часов суток. Частота возникновения пожаров определяет и характер отбора воды на пожарные нужды из водопроводов. Анализ статистических данных показывает, что часы максимального отбора воды на хозяйственно-питьевые нужды не соответствуют часам максимальной частоты отбора воды на пожарные цели. [c.258] Характер колебаний частоты отбора воды на пожарные нужды можно оценить коэффициентом часовой неравномерности колебаний кч, который показывает, во сколько раз часовая частота превышает среднюю, а в отдельные часы суток (например, с 15 до 16 ч) пожары возникают чаще (частота пожаров на 38% превышает среднюю), а в другие часы суток (например, с 6 до 7 ч) частота уменьшается в два с лишним раза по сравнению со среднечасовой. [c.258] Неравномерность частоты пожаров отмечена в течение месяца года и обусловлена влиянием метеорологических условий, вводом в действие систем отопления, изменением интенсивности освещения и работы производственных объектов в течение года и рядом других факторов. Эти данные показывают, что в отдельные месяцы года частота пожаров увеличивается на 38% по сравнению со среднемесячной. Неравномерность суточных и сезонных колебаний частоты отбора воды учитывали по часам суток расчетного дня и рассматриваемого сезона года. Установлено, что частота, с которой группируются отклонен от V, распределяется по нормальному закону и с з еличением V относительные колебания, выраженные коэффициентом вариации а , уменьшаются. [c.258] Результаты обработки статистических данных о колебании коэффициентов неравномерности отбора воды по часам суток расчетного дня Хч и суткам расчетного сезона (месяца) с приведены в работах автора. Этими исследованиями установлено, что значения Хч (при Р (и) =0,99) для городов составляют 1,38 сельских населенных мест 1,43 промышленных предприятий 1,19. [c.258] Вернуться к основной статье