Методика прогнозування зони теплового випромінювання при пожежі

 

Для розв’язання подібного завдання необхідно знати наступні величини:

1. Фізико-хімічні властивості продукту горіння (ступінь чор­ноти факела, середня температура факела, теплота згоряння продукту, масова швидкість вигоряння з одиниці площі пожежі), які враховуються у вигляді коефіцієнта К_ф. Коефіцієнт К_ф визна­чається із довідників або обчислюється за спеціальними формулами. Для основних горючих речовин коефіцієнт К_ф наведений у табл. 3.40.

2. Характеристику джерела горіння (ширина, довжина, радіус резервуару з пожежонебезпечним продуктом), що визначається коефіцієнтом β, який обчислюється за формулами:

при >1,5, (3.24)

при ≤1,5, (3.25)

. (3.26)

Формули (3.24) і (3.25) застосовуються для відкритого протяжного джерела горіння, (3.26) — для джерела горіння в обвалуванні. Тут а і b — ширина і довжина джерела горіння, м; R_p — радіус резервуару, м; R_o6 — радіус обвалування, м.

3. Значення щільності теплового потоку, яке визначає задану зону пожежонебезпеки (q). Наприклад, щільність потоку для загорання дере­вини 22кВт/м², нафтопродуктів — 27,9 кВт/м², людей — 1,26 кВт/м².

 

Порядок оцінки та прогнозування пожежної обстановки

 

1. Визначаються геометричні розміри джерела горіння.

2. За формулами (3.24)-(3.26) обчислюється коефіцієнт β.

3. Визначається відстань від джерела вогню до об’єкта R.

4. За графіком (рис. 3.4.) визначається критерій оцінки щільності теплового пото­ку Q.

5. Визначається щільність теплового потоку q в районі об’єкта за формулою

(кВт/м²). (3.27)

6. Робиться висновок про можливість спалахування об’єкта шляхом порівняння розрахованого значення q з табличними, які відповідають щільності теплового потоку при спалахуванні тих чи інших матеріалів або визначається час дії джерела горіння на об’єкт до моменту спалаху

(с), (3.28)

де J – тепловий імпульс спалахування речовин (табл. 3.41.).

7. Обчислюється середня тривалість пожежі τ з урахуванням ва­гової швидкості вигоряння W (табл. 3.42.), маси горючої речовини G і площі зони горіння S

(с). (3.29)

8. По часу дії теплового випромінювання t і середній тривалості пожежі τ робиться висновок про ступінь ураження людей та можливість спалахування об’єкта.

 

Приклад1.

Склад з бензином в кількості G = 100 т знаходиться на відстані R_o = 80 м від цеху вулканізації коліс. Будівля цеху - цегляна, покрівля - бітумно-руберойдна. Спрацьовані покришки розташовані біля цеху, в цеху працює N = 10 робочих. Визначити можливість ураження будови і працівників під час можливої пожежі на складі пального.

1. Визначається площа розливу (припускаємо товщину шару розливу h=0,05 м, форма розливу близька до кола). Густина бензину d = 0,7 т/м³.

м²

2. Визначається β за формулою (3.25) для b/a≤1,5

3. Визначається відстань від вогню до цеху R

R = R_o - = 80 - = 80-30 = 50 м

4. За графіком (рис. 3.4.) визначається величина критерія Q. Для R= 50 м Q = 1,5∙10¹¹.

5. Визначається щільність теплового потоку q в районі цеху (згідно табл. 3.40. для бензину значення К_ф = 6,57∙10⁴)

кВт/м²

6. Визначається час дії джерела запалювання, необхідний для ураження будови і людей:

- запалення гуми

= 4,63 год;

- запалення покрівлі

;

- ураження людей

7. Визначається середня тривалість пожежі τ з урахуванням ва­гової швидкості вигоряння бензину (табл. 3.42.)

12 хв.

8. Час дії пожежі на об’єкт, необхідний для ураження споруд і людей є більшим часу тривалості пожежі, тому ураження людей і споруд цеху не відбудеться.

 

Допоміжні матеріали:

 

Таблиця 3.40.

Коефіцієнт К_ф горючих речовин

 

Вид палива	Бензин	Гас	Дизельне паливо	Мазут	Нафта
Кф·10^-4	6,57	4,57	5,05	2,02	2,25

 

Таблиця 3.41.

Уражаюча дія теплових імпульсів

 

Ступінь опіку людини	Тепловий імпульс кДж/м^2	Матеріал	Тепловий імпульс спалахування, кДж/м^2
Легкий Середній Тяжкий Смертельний	80-100 100-400 400-600 Понад 600	Дошки темні, гума Стружка, папір Брезент Дерево сухе Крони дерев Покрівля (руберойд) Деревно-стружкова плита	250-400 330-500 420-500 500-670 500-750 580-810 150-200

 

Таблиця 3.42.

Вагова швидкість вигоряння W (кг/м²хв) для

 

паперу	0,48
карболіту	2,0
каучуку	0,8
полістиролу	0,45
оргскла	0,96
гуми	0,67
текстоліту	0,4
бен­зину	2,9
ацетону	2,83
гасу	2,9
нафти	2,2
кіноплівки
толю	0,24
деревини соснової	0,9

 

 

 

Рис. 3.4. Взаємозалежність критерія щільності теплового потоку і відстані при пожежі.

 

Контрольні питання:

 

1. Що таке пожежа?

2. Назвіть потенційно-небезпечні (з точки зору виникнення пожеж0 виробництва.

3. Які фактори ураження діють при техногенних пожежах?

4. Від чого залежить масштаб і характер пожежі?

5. Дати визначкння терміну "світловий імпульс" і які одиниці його вимірювання?

6. Які фактори впливають на виникнення і поширення пожеж?

7. Чим визначається вогнестійкість будівель і споруд?

8. Чим визначається межа вогнестійкості?

9. Чим визначається пожежна небезпека виробництва?

10. На які категорії (і як вони позначаються) поділяються виробництва по пожежонебезпечності?

11. По якій формулі визначають щільність забудови?

12. Що розуміють під пожежною обстановкою?

13. Які заходи необхідно провести для прогнозування пожежної обстановки?

14. Які вихідні дані необхідні для прогнозування пожежної обстановки?

15. Які параметри необхідно знати для прогнозування зони теплового випромінювання при пожежі?