Визначення критичної тривалості пожежі для обраної схеми її розвитку

 

Розрахунок t_крj проводиться в наступній послідовності. Спочатку знаходять значення комплексу В, який залежить від об’єму приміщення та від теплоти згорання речовини, що горить.

(2.7)

де Q – нижня теплота згоряння матеріалу, охопленого полум’ям (при розглянутій схемі), MДж/кг;

V – вільний об’єм приміщення, м³.

С_р – питома ізобарна теплоємність газу МДж/кг·К;

φ – коефіцієнт тепловтрат (від 0,2 до 0,25);

η – коефіцієнт повноти горіння, (0,95 для твердих горючих матеріалів та 0,75 для рідин).

Потім розраховується безрозмірний параметр z за формулою

(2.8)

 

де Н – загальна висота приміщення, м;

h – висота робочої зони, м. У розрахунках приймаємо h = 1,8 м

Далі визначається критична тривалість пожежі для даної j-ої схеми розвитку по кожному з небезпечних факторів:

а) підвищеній температурі

(2.9)

де t₀ – початкова температура в приміщенні, t₀ = 20°С;

б) втраті видимості

(2.10)

 

де α – коефіцієнт відбиття (альбедо) предметів на шляхах евакуації, приймаємо α = 0,3;

Е – початкова освітленість шляхів евакуації, лк, Е = 50 лк;

D – димоутворююча здатність матеріалу, Нп·м²·кг^-1;

 

в) зниженому вмісту кисню

(2.11)

де L_О2 – витрата кисню на спалення 1 кг матеріалу, кг·кг^-1 (задається у вихідних даних);

 

г) кожному з газоподібних токсичних продуктів горіння

(2.12)

де х – гранично припустимий вміст даного газу в атмосфері приміщення, кг·м^-3

(х_СО2 = 0,11 кг·м^-3; х_СО = 1,16·10^-3 кг·м^-3; х_HCl = 23·10^-6 кг·м^-3).

L – питомий вихід токсичних газів при згорянні 1 кг, кг·кг^-1, приймається:

– для твердих речовин = 1,51; = 0,024;

– для рідких речовин = 2,92; = 0,148.

З отриманих внаслідок розрахунків значень критичної тривалості пожежі вибирається мінімальне:

 

 

Необхідний час евакуації людей з даної робочої зони розглянутого приміщення розраховується з формули:

t_нб = к_б ⋅ t_кр

де k_б – коефіцієнт безпеки, k_б = 0,8.

Приклад розрахунку необхідного часу евакуації

 

1 Розрахувати необхідний час евакуації з людей за умов досягнення критичної температури.

Вихідні дані для розрахунку:

Вид горючої речовини – дизельне паливо

Розміри приміщення 120 х 40 х 4 м

Можлива площа поверхні горіння F_гор = 100 м²

Питома масова швидкість вигоряння - = 0,042 кг/(м² с)

Початкова температура повітря в приміщенні – t_н=22⁰С

Нижча теплота згоряння Q_н= 48870 кДж/кг;

Висота робочої зони працюючих – h = 1,8 м;

Коефіцієнт тепловтрат – = 0,75;

Коефіцієнт повноти горіння - h = 0,95;

питома ізобарна теплоємність – С_р= 1,32 кДж/(кг К);

 

Рішення:

1. Визначаємо розмірний параметр А, що враховує питому масову швидкість вигоряння горючого матеріалу і площу пожежі для випадку горіння рідини із сталою швидкістю

 

А = · F_гор = 0,042 · 100 = 4,2 кг/с

 

При цьому, показник ступеня, що враховує зміну маси вигоряючого матеріалу у часі – n =1

 

2. Визначаємо розмірний комплекс В, що залежить від теплоти згоряння матеріалу і вільного об’єму приміщення

 

 

3. Визначаємо безрозмірний параметр Z, що враховує нерівномірність розподілу небезпечних факторів пожежі по висоті приміщення

 

при Н 6 м,

 

де h – висота робочої зони, м;

Н – висота приміщення, м.

 

4. Розраховуємо значення критичної тривалості пожежі (t_кр) за умовою досягнення підвищеної температури в зоні перебування людей (у робочій зоні):

 

 

ВИСНОВОК: Необхідний час евакуації по досягненню критичної температури складає 37 секунд.

 

Розрахувати необхідний час евакуації з людей по досягненню гранично припустимої концентрації токсичних речовин (HCl).

Вихідні дані для розрахунку:

Вид горючої речовини – полівінілхлорид

Розміри приміщення 40 х 50 х 5 м

Питома масова швидкість вигоряння - = 0,0028 кг/(м² с)

Питоме виділення хлористого водню при згорянні 1кг речовини = 0,38 кг·кг^-1.

ГПК хлористого водню = 23ּ10^-6 кг/м³;

Нижча теплота згоряння Q_н= 24300 кДж/кг;

Висота робочої зони працюючих – h = 1,8 м;

Коефіцієнт тепловтрат – = 0,75;

Коефіцієнт повноти горіння - h = 0,5;

Питома ізобарна теплоємність – С_р= 1,32 кДж/(кг К);

лінійна швидкість поширення полум’я – v _л = 0,033 м·с^-1;

 

Рішення:

 

1. Визначаємо розмірний параметр А

 

А = 1,05 · · v _л² = 1,05· 0,0028 · 0,033² = 3,2 · 10^-6 кг/с

При цьому, n =3

 

2. Визначаємо розмірний комплекс В

 

 

3. Визначаємо безрозмірний параметр Z,

 

при Н 6 м,

 

4. Розраховуємо значення критичної тривалості пожежі (t_кр) за умовою досягнення граничної концентрації хлористого водню

ВИСНОВОК: Необхідний час евакуації по досягненню гранично припустимої концентрації складає 63 секунди.

Розрахувати необхідний час евакуації людей з приміщення по зниженню концентрації кисню при пожежі.

Вихідні дані:

Вид горючої речовини – розчинник №346