Методы оценки опасных факторов пожара

 

1. В настоящем приложении представлены методики оценки опасных факторов, реализующихся при различных сценариях пожаров, взрывов на территории объекта и в селитебной зоне вблизи объекта.

Для оценки опасных факторов, реализующихся при пожарах в зданиях (помещениях) объекта используются методы, регламентированные приложением № 5 к настоящей Методике.

 

I. Истечение жидкости и газа

 

Истечение жидкости

 

2. Рассматривается резервуар, находящийся в обваловании (рис. П3.1.).

Вводятся следующие допущения:

истечение через отверстие однофазное;

резервуар имеет постоянную площадь сечения по высоте;

диаметр резервуара много больше размеров отверстия;

размеры отверстия много больше толщины стенки;

поверхность жидкости внутри резервуара горизонтальна;

температура жидкости остается постоянной в течение времени истечения.

Массовый расход жидкости G (кг/с) через отверстие во времени t (c) определяется по формуле:

 

, (П3.1)

 

где G₀ - массовый расход в начальный момент времени, кг/с, определяемый по формуле:

 

, (П3.2)

 

где r - плотность жидкости, кг/м³;

g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²);

m - коэффициент истечения;

А_hol - площадь отверстия, м²;

h_hol - высота расположения отверстия, м;

А_R - площадь сечения резервуара, м²;

h₀ - начальная высота столба жидкости в резервуаре, м.

Высота столба жидкости в резервуаре h (м) в зависимости от времени t определяется по формуле:

 

. (П3.3)

 

Условия перелива струи жидкости (при h₀ > h_hol) через обвалование определяется по формуле:

 

, (П3.4)

 

где Н - высота обвалования, м;

L - расстояние от стенки резервуара до обвалования, м.

 

 

 

Рис. П3.1. Схема для расчета истечения жидкости из отверстия в резервуаре

 

Количество жидкости m (кг), перелившейся через обвалование за полное время истечения, определяется по формуле:

 

, (П3.5)

 

где t_pour - время, в течение которого жидкость переливается через обвалование, с, (т.е. время, в течение которого выполняется условие (П3.4)).

Величина t_pour определяется по формуле:

 

, (П3.6)

 

где a, b, c - параметры, которые определяются по формулам:

, м/с²; (П3.7)

, м/с; (П3.8)

, м. (П3.9)

В случае, если жидкость в резервуаре находится под избыточным давлением ∆P (Па), величина мгновенного массового расхода G ₀ (кг/с) определяется по формуле:

 

. (П3.10)

 

Для определения количества жидкости, перелившейся через обвалование, и времени перелива следует проинтегрировать соответствующую систему уравнений, где величина ∆Р может быть переменной.

 

Истечение сжатого газа

 

3. Массовая скорость истечения сжатого газа из резервуара определяется по формулам:

докритическое истечение:

при ; (П3.11)

; (П3.12)

сверхкритическое истечение:

при ; (П3.13)

, (П3.14)

где G - массовый расход, кг/с;

- атмосферное давление, Па;

Р_V - давление газа в резервуаре, Па;

g - показатель адиабаты газа;

А_hol - площадь отверстия, м²;

μ - коэффициент истечения (при отсутствии данных допускается принимать равным 0,8);

ρ_V - плотность газа в резервуаре при давлении Р_V, кг/м³.