Анализ пожарной опасности защищаемого объекта

1. Анализ пожарной опасности защищаемого объекта.

Дано помещение цеха вальцевания, размерам 14х10х6 м, в технологическом процессе которого применяется резина. Помещение II степени огнестойкости, отопление есть, вентиляция отсутствует, постоянно открытых проемов нет, пожаровзрывоопасность электрооборудования по ПУЭ-П-IIа. Пожарная нагрузка в цехе составляет 210 кг_*м^-2. Линейная скорость распространения горения V_л=0,018 м_*с^-1, массовая скорость выгорания V_м=0,012 кг_*м^-2_*с^-1, низшая теплота сгорания Q^н= 33,5_*10⁶ Дж_*кг^‑1 0. Коэффициент дымообразования k_д, пламенного горения составляет 0,052 кг_*кг^-1, тления — 0,14 кг_*кг^-1. Расстояние до станции пожаротушения — 45 м, гарантированный напор Н_г=10 м.

Зная пожарную нагрузку объекта, рассчитаем полное время свободного горения:

 часа

Энергию, которая может быть выделена при сгорании, рассчитаем по формуле:

Е =h_*Q^н_*P_*F=0,95_*33,5_*10⁶_*210_*140 = 9,3_*10¹¹ Дж,

где h — коэффициент полноты сгорания (0,95 для твердых сгораемых материалов и 0,75 для жидкостей), Q^н — низшая теплота сгорания, Дж_*кг^-1, P — пожарная нагрузка, кг_*м^-2, F — площадь пола помещения, м².

2. Моделирование развития возможного пожара

Моделирование развития пожара позволяет определить критическое время свободного развития пожара t_кр, которое связывают с предельно-допустимым временем развития пожара. При горении твердых сгораемых материалов t_кр определяется либо временем охвата пожаром всей площади помещения, либо, если это произойдет раньше, временем достижения среднеобъемной температуры в помещении значения температуры самовоспламенения находящихся в нем материалов, которая для данного случая равна 350°С (справочник Баратова).

Вид и тип АППЗ можно устанавливать, придерживаясь условного правила, если t_кр ³ 10 минут, то для защиты объекта можно ограничиться внедрением АПС. Когда t_кр < 10 минут, то рекомендуется автоматическое тушение.

Как видим, моделирование развития пожара заключается в построении двух функций F_п= ¦(t) и t = ¦(t). Где F_п — площадь пожара, м²; t — среднеобъемная температура, t — текущее время на отрезке не менее 600 секунд (10 минут).

Динамика пожара всегда связана с местом его возникновения, распределением пожарной нагрузки и газообменом. Следует признать, что на начальной стадии (до вскрытия остекления при температурах 300°С) наиболее опасным будет центральный пожар по равномерно распределенной пожарной нагрузке. Отметим также, что для простоты курсового проектирования пожарную нагрузку защищаемого объекта принимаем однородной, а распространение огня по конструкциям здания отсутствует. Размещение и габариты технологического оборудования не сообщаются. Но в тоже время это не дает основания для проектирования световых и ультразвуковых ПИ.

Площадь наиболее опасного центрового пожара F_п по однородной равномерно распределенной пожарной нагрузке, пока он имеет круговую форму, может быть рассчитан по выражению:

F_п = p_*l²_t ,

где l_t — путь, пройденный фронтом огня из точки воспламенения, м. l_t = 0,5V_л t + V_л (t*-10) для твердых сгораемых материалов и l_t = V_л t при горении жидкостей. t и t* — текущее время. t = 1, 2, 3, 5, 7, 10 минут.

Слагаемое, содержащее t*, учитывается, когда текущее время расчета F_п должно быть принято более 10 минут.

По результатам данного расчета следует построить график зависимости площади пожара от времени: F_п = ¦(t) (рис. 1) и определить t_кр.

l_t = 0,5V_л*t F_п = p_*l²

При t = 1 мин l_t = 0,5_*0,018_*1_*60 = 0,54 м; F_п = 3,14_*0,54² = 0,915 м²

При t = 2 мин l_t = 0,5_*0,018_*2_*60 = 1,08 м; F_п = 3,14_*1,08² = 3,66 м²

При t = 3 мин l_t = 0,5_*0,018_*3_*60 = 1,62 м; F_п = 3,14_*1,62² = 8,24 м²

При t = 5 мин l_t = 0,5_*0,018_*5_*60 = 2,7 м; F_п = 3,14_*2,7² = 22,89 м²

При t = 7 мин l_t = 0,5_*0,018_*7_*60 = 3,78 м; F_п = 3,14_*3,78² = 44,8 м²

При t = 10 мин l_t = 0,5_*0,018_*10_*60 = 5,4 м; F_п = 3,14_*5,4² = 91,56 м²

По полученным данным строим график зависимости площади пожара F_п времени от t:

Рис.1. F_п = ¦(t); F_{п. кр.} = 140 м — площадь защищаемого помещения, t_кр. — критическое время развития пожара (11,5 мин).

Более сложным является моделирование температуры в помещении пожара. Однако t_кр. по температурным проявлениям внутренних пожаров может быть найдено достаточно надежно, если использовать, не учитывающее потерь, известное приближение для расчета среднеобъемной температуры t:

где t_о — начальная температура в помещении, °С; q — теплопроизводительность пожара на единицу площади ограждающих конструкций помещения:

[кг_*м^-2_*с^-1_*Дж_*кг^-1_*м²_*м^-2] = [Дж_*с^-1_*м^-2] = [Вт_*м^-2]

F = 2аb + 2 ah + 2 bh — площадь ограждающих конструкций, м²;

a — длина, b — ширина, h — высота помещения. В данном случае площадь ограждающих конструкций на ходим по формуле:

F = 2_*14_*10 + 2_*14_*6 + 2_*10_*6 = 280 + 168 + 120 = 568 м².

Для построения графика t = t_о + ¦(t) (рис. 2) необходимо получить пять-семь расчетных значений t в интервале времени до 10 минут пожара. t_кр определяем по данному графику относительно предельно допустимой температуры, превышение которой приведет к резкому разрастанию пожара по площади и объему.

При t =1 мин

При t = 2 мин: q = 2460,9 Вт_*м^-2; t = 210,9°С

При t = 3 мин: q = 5540,2 Вт_*м^-2; t = 306,6°С

При t = 5 мин: q = 15390 Вт_*м^-2; t = 498,1°С

При t = 7 мин: q = 30121 Вт_*м^-2; t = 688,2°С

Рис.2. t = t_o + ¦(t). t_{c воспл} — температура самовоспламенения вещества пожарной нагрузки на объекте. t_кр — критическое время свободного развития пожара по его тепловым проявлениям.

На основании рассмотренных графических моделей F= ¦(t) и t_o = 1t+¦(t) в качестве более реального t_кр свободного развития пожара выбирается меньшее из двух его найденных значений, т.е. в нашем случае — второй, когда критическое время развития пожара t_кр составляет между 3 и 4 минутой, (t_кр = 3,5 мин.)

Похожие работы

Способы производства и методы модификации резиновой смеси для производства сальника реактивной штанги с целью уменьшения себестоимости и увеличения производительности

Скачать

174894

32

0

... ряда и сложных эфиров жирных кислот, смесь жирных кислот, их цинковых солей и оксиэтилированных продуктов 1,03–1,98   1.1.4 Способы формования и способы усовершенствования технологии производства сальников реактивной штанги По способу изготовления, комплектующие резиновые детали подразделяются на формовые и неформовые. Формовые называют изделия, вулканизацию которых проводят в замкнутых ...

Разработка стратегии продвижения товара на рынок (на примере "Герметекс" г.Сызрань)

Скачать

171003

25

11

... на достаточно высоком уровне. Однако наряду с положительными моментами, имеется и ряд проблем, выявленных в ходе анализа. Существующая на сегодняшний день на предприятии ООО «Герметекс» стратегию продвижения товара на рынок осуществляется по методу «Тяни», что даёт незначительное увеличение в объёмах реализации продукции на предприятии, и является на сегодняшний день не достаточно эффективным ...