Оценка устойчивости функционирования пожаровзрывоопасных объектов в чрезвычайных ситуациях (стр. 3 )

Обязательному декларированию безопасности подлежат проектируемые и действующие промышленные объекты, имеющие в составе особо опасные производства, а также гидротехнические сооружения, хвостохранилища и шламонакопители I, II, III классов, на которых возможны гидродинамические ава­рии.

Декларация безопасности самостоятельно разрабатывается организаци­ей, подлежащей декларированию, или на основании договора с организацией, имеющей лицензию на производстве экспертизы безопасности промышленных производств.

Разработанная декларация действующего промышленного объекта ут­верждается его руководителем, а проектируемого - заказчиком.

Первый экземпляр утвержденной декларации хранится в организации, утвердившей декларацию. Другие экземпляры представляются в соответст­вующие органы управления по делам ГО и ЧС, региональный орган Ростехнадзора, МЧС России, Ростехнадзор России и орган местного самоуправле­ния, на территории которого расположен декларируемый промышленный объ­ект.

Декларация является одним из важнейших документов, содержащих сведения, необходимые для разработки и реализации мероприятий по повыше­нию устойчивости работы объекта.

1.8 Основные требования норм проектирования инженерно-технических мероприятий к промышленным объектам

1.8.1 Требования к проектированию и строительству объектов экономики, производственных зданий и сооружений

Здесь рассмотрены рекомендации по размещению, типам и видам возводимых зданий и сооружений на объекте, а также по размещению и защите оборудования. Основные из них следующие:

1) здания и сооружения на объекте необходимо размещать рассредоточенно. Расстояние между зданиями должно обеспечивать противопожарный разрыв. При наличии таких разрывов исключается возможность переноса огня с одного здания на другое, даже если тушение пожара не производится;

2) при строительстве производственных зданий и сооружений рекомендуется применять ограниченное число типовых проектов и сооружений, широко используя унифицированные строительные элементы. Хорошей устойчивостью к воздействию ударной волны обладают железобетонные здания с металлическими каркасами. Для повышения устойчивости к световому (тепловому) излучению и зданиях и сооружениях объекта стены, перекрытия, перегородки должны выполняться из огнестойких материалов;

3)  склады топлива, хранилища АХОВ и взрывоопасных жидкостей и газов проектируются в заглубленных или подземных сооружениях и должны размещаться на внешних границах промышленных объектов или за их пределами;

4)  некоторые уникальные виды технологического оборудования целесообразно размещать в наиболее прочных сооружениях или в зданиях из легких несгораемых конструкций павильонного типа, под навесами или открыто. Это допустимо в случаях, когда оборудование может выдержать большие избыточные давления ударной волны или землетрясения в баллах, чем здания, в которых оно находится, так как падение конструкций при разрушении зданий будет выводить из строя установленное в них оборудование;

5)  душевые помещения должны быть приспособлены для проведения санитарной обработки людей, а места для мойки машин - для обеззараживания автотранспорта;

6)  дороги на территории объекта должны быть с твердым покрытием и обеспечивать удобное сообщение между производственными зданиями, сооружениями и складами. Въезд на территорию объекта должен быть возможен не менее чем с двух различных направлений;

7)  системы бытовой и производственной канализации должны иметь не менее 2-х выпусков в городские канализационные сети и устройства для аварийных сбросов в котлованы, овраги и т. п.

1.8.2 Требования к системам снабжения объектов экономики электроэнергией, водой и газом

Электроснабжение является основой всякого производства. Нарушение нормальной подачи электроэнергии на объект или отдельные его участки может привести к полному прекращению работы объекта.

Для обеспечения надежного электроснабжения в условиях ЧС при его проектировании и строительстве должны быть учтены следующие основные требования, вытекающие из задач ГО.

Электроснабжение должно осуществляться от энергосистем, в состав которых входят электростанции, работающие на различных видах топлива. Крупные электростанции следует размещать друг от друга и от больших городов на значительных расстояниях.

Районные понижающие станции, диспетчерские пункты энергосистем и линии электропередач необходимо размещать рассредоточенно, и они должны быть надежно защищены.

Снабжение электроэнергией крупных городов и объектов экономики следует предусматривать от двух независимых источников. При электроснабжении объекта от одного источника должны быть не менее двух вводов с разных направлений

Трансформаторные подстанции необходимо надежно защищать, их устойчивость должна быть не ниже устойчивости самого объекта экономики.

Электроэнергию к участкам производства следует подавать по независимым электрокабелям, проложенным в земле.

Кроме того, необходимо создавать автономные резервные источники электроснабжения. Для этого можно использовать передвижные электростанции на железнодорожных платформах и судах, маломощные электростанции, не включенные в энергосистемы, и т. п.

При проектировании систем электроснабжения следует сохранять в качестве резервных мелкие стационарные электростанции объектов экономики.

В городах, расположенных на берегах морей и рек, необходимо создавать береговые устройства для приема электроэнергии от судовых энергоустановок.

Система энергоснабжения должна иметь защиту от воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва и гроз.

1.8.3 Требования к системам водоснабжения

Нормальная работа многих предприятий зависит от бесперебойного снабжения технической и питьевой водой. Потребность промышленных предприятий в воде высокая. Так, расход воды на производство 1 т химических волокон составляет около 2000 м3.

Для повышения устойчивости снабжения объектов водой необходимо, чтобы система водоснабжения базировалась не менее чем на двух независимых источниках, один из которых целесообразно устраивать подземным.

В городах и на объектах сети водоснабжения во всех случаях должны быть закольцованы. Водопроводное кольцо объекта должно питаться от двух различных городских магистралей. Кроме того, в городах и непосредственно на объектах экономики следует сооружать артезианские скважины. Вновь сооружаемые системы водоснабжения следует запитывать, если это возможно, от подземных источников. Снабжение объектов водой из открытых водоемов (рек, озер) должно осуществляться системой головных водоочистных станций, размещенных на безопасном удалении.

Артезианские скважины, резервуары чистой воды и шахтные колодцы должны быть приспособлены для раздачи воды в передвижную тару. Резервуары чистой воды следует оборудовать герметическими люками и вентиляцией с очисткой воздуха оп пыли

При наличии в городе нескольких самостоятельных водопроводов необходимо предусматривать соединение их перемычками с соблюдением санитарных правил. При строительстве новых водопроводов существующие должны сохраняться как резервные.

Устойчивость сетей водоснабжения повышается при заглублении в грунт всех линий водопровода и размещении пожарных гидрантов и отключающих устройств на территории, которая не может быть завалена при разрушении зданий, а также при устройстве перемычек, позволяющих отключать поврежденные линии и сооружения.

На предприятиях следует предусматривать оборотное использование воды для технических целей, что уменьшает общую потребность в воде и, следовательно, повышает устойчивость водоснабжения.

1.8.4 Требования к системам газоснабжения

На многих объекта экономики газ используется в качестве топлива, а на химических предприятиях - и как исходное сырье.

При разрушении газовых сетей газ может явиться причиной взрыва, пожара. Для более надежного снабжения газ должен подаваться в город и на объект экономики по двум независимым газопроводам.

Газораспределительные станции необходимо располагать за пределами города с разных сторон. Газовые сети закольцовываются и прокладываются под землей. На газовой сети в определенных местах должны быть установлены автоматические отключающие устройства, срабатывающие от избыточного давления ударной волны или землетрясения в баллах или смерча (урагана) в баллах (м/с или км/ч).

Кроме того, на газопроводах следует устанавливать запорную арматуру с дистанционным управлением и краны, автоматически перекрывающие подачу газа при разрыве труб, что позволяет отключать газовые сети определенных участков и районов города [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 16].

Контрольные вопросы

1 Дайте определение устойчивости функционирования объекта экономики при чрезвычайной ситуации.

2 Каковы факторы, влияющие на устойчивое функционирование объекта экономики в чрезвычайной ситуации?

3 Каковы основные направления по повышению устойчивости функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации?

4 В чем состоит подготовка объекта экономики к устойчивому функционированию в чрезвычайной ситуации?

5 С какой целью проводят оценку устойчивости функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации?

6 Какие этапы предусматривает оценка устойчивости функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации?

7 Какое влияние на устойчивость функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации имеет рациональное размещение их с точки зрения безопасности?

8 Перечислите основные организационно-экономические меры повышения устойчивости функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации.

9 Перечислите основные инженерно-технические меры повышения устойчивости функционирования объекта экономики в чрезвычайной ситуации.

10 Для каких целей необходима декларация безопасности промышленного объекта?

11 Что необходимо отразить в декларации безопасности?

12 Каков порядок и этапы разработки декларации безопасности?

2 Практическая часть

2.1 Оценка устойчивости объекта экономики к воздействию меха­нических поражающих факторов (воздушной ударной волны)

Задача 1

Оценить устойчивость машиностроительного завода к воздействию ударной волны и определить избыточное давление, степени разрушений зданий и сооружений завода. Нанести на карту (схему) размещения объекта границы зон очага взрыва газовоздушной смеси и условными обозначениями отметить степени разрушений зданий и сооружений завода.

Потенциально взрывоопасным источником является заводской склад топлива, в котором находится емкость со 100 тоннами сжиженного пропана.

Характеристика элементов объекта:

·  административный корпус - здание с железобетонным каркасом в три этажа;

·  складские помещения - одноэтажные здания с металлическим каркасом, с крышей и стеновым заполнением из волокнистой стали;

· вспомогательные сооружения – здания, выполненные из кирпича;

· здание цеха - одноэтажное кирпичное здание без каркаса.
Решение:

В очаге взрыва газовоздушной смеси принято выделить три круговые зоны: I - зона детонационной волны; II - зона действий продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны.

1. Зона детонации волны (зона I) находится в пределах облака взрыва. Радиус этой зоны rI определяется по формуле

(4)

где Q - количество сжиженного углеводородного газа, т.

В пределах зоны I действует избыточное давление ∆РI = 1700 кПа.

2. Зона действия продуктов взрыва (зона II) охватывающая всю площадь разлета продуктов газовоздушной смеси в результате ее детонации. Радиус этой зоны определяется по формуле

(5)

Избыточное давление в пределах зоны II, ∆Р2, изменяется от 1350 кПа до 300 кПа и может быть определено по формуле

(6)

3. В зоне действия воздушной ударной волны (зоны III) формируется фронт ударной волны, распространяющийся по поверхности земли. Избыточ­ное давление в зоне III, ∆РIII, рассчитывается в зависимости от ψ - относительной величины, определяемой по формуле

(7)

где rIII - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в ко­торой требуется определить избыточное давление воздушной ударной волны (если rIII>rII), м.

При ψ≤2 (8)

При ψ>2 (9)

Сравнивая расстояние от центра взрыва до ближайшего сооружения (склад № 1 r1= 120 м) с найденными радиусами зоны I (38 м) и зоны II (65 м), де­лаем заключение, что здания и сооружения завода находятся за пределами этих зон и, следовательно, могут оказаться в зоне воздушной ударной волны (зоны III).

Определяем расстояние от центра взрыва до склада № 1 r1 =120 м. На­ходим избыточное давление на расстоянии 120 м, используя расчетные форму­лы для зоны III:

(10)

так как ψ<2, то избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Склад № 1 окажется под действием воздушной ударной волны с избы­точным давлением порядка 84 кПа. По данным таблицы А.1 приложения А степень разрушения зда­ния склада № 1 (одноэтажное с металлическим каркасом, с крышей и стеновым заполнением из волокнистой стали) получит полное разрушение.

Склад № 2 от центра взрыва расположен на расстоянии r2 =156 м, ис­пользуя формулу (7), получим

(11)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Склад № 2 окажется под действием воздушной ударной волны с избы­точным давлением 53 кПа и по данным таблицы А.1 приложения А степень разрушения здания склада № 2 (одноэтажное с металлическим каркасом, с крышей и стеновым за­полнением из волокнистой стали) получит полное разрушение.

Водонапорная башня от центра взрыва расположена на расстоянии r3 = 180 м. Используя формулу (7), получим

(12)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Под действием избыточного давления ударной волны 41 кПа водонапор­ная башня получит сильное разрушение в соответствии с данными таблицы А.1 приложения А.

Административный корпус расположен на расстоянии от центра взрыва r4 = 244 м. Используя формулу (7), получим

(13)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Под действием избыточного давления ударной волны 26 кПа админист­ративный корпус получит слабое разрушение по данным таблицы А.1 приложения А (здание с же­лезобетонным каркасом в три этажа).

Расстояние от центра взрыва до цеха № 2 r5 = 200 м. Используя формулу (7), получим

(14)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Под действием избыточного давления ударной волны 33 кПа цех № 2 по данным таблицы А.1 приложения А (одноэтажное кирпичное здание без каркаса) получит сильное разрушение.

Цех № 1 расположен от центра взрыва на расстоянии r6 = 268 м, исполь­зуя формулу (7), получим

(15)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Под действием избыточного давления ударной волны 21 кПа цех № 1 по данным таблицы А.1 приложения А (одноэтажное кирпичное здание без каркаса) получит среднее разрушение.

Склад ГСМ расположен на расстоянии r7 = 324 м от центра взрыва, ис­пользуя формулу (7), получим

(16)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

По данным таблицы А.1 приложения А склад ГСМ под действием избыточного давления ударной волны 16 кПа получит слабое разрушение.

Склад готовых изделий расположен на расстоянии r8 = 410 м от центра взрыва, используя формулу (7), получим

(17)

При ψ>2 избыточное давление рассчитывается по формуле (9)

Под действием избыточного давления ударной волны 11 кПа склад гото­вых изделий по данным таблицы А.1 приложения А получит слабое разрушение.

Трансформаторная подстанция находится на расстоянии r9 = 392 м от центра взрыва, используя формулы (7), получим

(18)

При ψ>2 избыточное давление рассчитывается по формуле (9)

Трансформаторная подстанция под действием избыточного давления ударной волны 12 кПа по данным таблицы А.1 приложения А получит слабое разрушение.

Здание котельной расположено на расстоянии r10 = 314 м от центра взрыва, используя формулу (7), получим

(19)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Здание котельной под действием избыточного давления ударной волны 16 кПа по данным таблицы А.1 приложения А (здания выполненные из кирпича) получит среднее разрушение.

Компрессорная станция от центра взрыва расположена на расстоянии r11 = 324 м, используя формулу (7), получим

(20)

При ψ ≤ 2 избыточное давление рассчитывается по формуле (8)

Здание компрессорной станции под действием избыточного давления ударной волны 16 кПа по данным таблицы А.1 приложения А получит слабое разрушение.

В таблице А.2 приложении А приведена характеристика разрушений элементов объ­екта (завода) ударной волной.

4. Определяем предел устойчивости каждого элемента завода, используя данные таблицы А.1 приложения А, к действию воздушной ударной волны - избыточное давление вызывающие слабые разрушения, при котором элемент еще сохраняется или возобновляет работу в короткие сроки. При чем, если элемент может получить данную степень разрушения в определенном диапазоне избыточных давлений, то за предел устойчивости берется нижняя граница диапазона.

Предел устойчивости к действию воздушной ударной волны имеют: здание склада № 1, склада № 2 и склада готовой продукции – 5 кПа; водонапор­ная башня – 10 кПа; здание административного корпуса – 20 кПа; здание цеха № 1 и № 2 – 10 кПа; склад ГСМ – 15 кПа; трансформаторная подстанция – 30 кПа; здание котельной – 7 кПа; здание компрессорной станции – 10 кПа.

Предел устойчивости завода в целом определяется по минимальному пределу устойчивости входящих в его состав всех элементов завода и составляет – 5 кПа.

5. Для полного представления обстановки на объекте необходимо нанес­ти на план местности три круговые зоны: I - зона детонационной волны; II - зона действий продуктов взрыва; III - зона воздушной ударной волны и заполнить таблицу с результатами оценки – отметить степени разрушений зданий, сооружений и характер поражения людей. Пример заполнения таблицы дан в Характер повреждения людей при избыточном давлении описан в таблице А.3 Условные обозначения очага поражения представлены в

Вывод: при взрыве 100 т сжиженного пропана механический завод ока­жется в зоне III действия воздушной ударной волны с максимальным избыточ­ным давлением 84 кПа. Машиностроительный завод к действию воздушной ударной волны неустойчив: полное разрушение получат здания: склад № 1, склад № 2; сильное разрушение здания: цех № 1, цех № 2, котельная; среднее разрушение здание: котельной. При избыточном давлении от 30 до 84 кПа работники окажутся под завалами, получат сильные контузии, тяжелые, средние поражения. В целях повышения устойчивости завода к воз­действию воздушной ударной волны необходимо: построить подземные храни­лища для склада топлива; вынести за пределы территории завода емкость с сжиженным пропаном; сократить запасы газа до минимальной необходимой потребности; повысить устойчивость зданий завода устройствами контрфорсов, подкосов, дополнительных рамных конструкций.

2.2 Оценка противопожарной устойчивости объекта экономики

2.2.1 Моделирование температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения при разработке автоматической противопожарной защиты помещений (АППЗ)

Моделирование развития пожара позволяет определить критическое время свободного развития пожара tкр, которое связывают с предельно-допустимым временем развития пожара. При горении твердых сгораемых материалов tкр 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.

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

Моделирование развития пожара заключается в построении графика функции t = ¦(t), где t — среднеобъемная температура, t — текущее время на отрезке не менее 600 секунд (10 минут). 

Определение интегральных теплотехнических параметров объемного свободно развивающегося пожара в помещении

1 Определение вида возможного пожара в помещении

Вычисляется объем помещения V

Рассчитывают проемность помещений П, м0,5, объемом V >10 м3

, (21)

для помещений с V > 10м3

. (22)

Из справочной литературы выбирают количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала i-й пожарной нагрузки V0i, нм3/кг.

Рассчитывают количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки

. (23)

Определяют удельное критическое количество пожарной нагрузки qкр. к кг/м2, для кубического помещения объемом V, равным объему исследуемого помещения

. (24)

Вычисляют удельное значение пожарной нагрузки qк, кг/м2, для исследуемого помещения

(25)

где S— площадь пола помещения, равная V0,667.

Сравнивают значения qк и qкр. к . Если qк < qкр. к, то в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой (ПРН); если qк > qкр. к, то в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ).

2 Расчет среднеобъемной температуры

Определяют максимальную среднеобъемную температуру Тmах

для ПРН

Tmax - T0 = 224 ; (26)

для ПРВ в интервале 0,15 < tп < 1,22 ч с точностью до 8 % Тmax = 1000 0С и c точностью до 5 %

(27)

где tп — характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле

, (28)

где ncр — средняя скорость выгорания древесины, кг/(м2 · мин);

ni — средняя скорость выгорания i - го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг/(м2 · мин).

Вычисляют время достижения максимального значения среднеобъемной температуры tmax, мин для ПРН

; (29)

для ПРВ

tmax = tп,

где tп — рассчитывают по формуле (28).

Определяют изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре

(30)

где Т0 — начальная среднеобъемная температура, 0С;

t — текущее время, мин.

3 Расчет средней температуры поверхности перекрытия

Определяют значение максимальной усредненной температуры поверхности перекрытия , 0С

для ПРН

; (31)

для ПРВ с точностью до 8,5 % = 980 0С, с точностью до 5 %

. (32)

Вычисляют время достижения максимального значения усредненной температуры поверхности перекрытия tmах, мин

для ПРН

; (33)

для ПРВ с точностью до 10 %

tmax = tп,

Определяют изменение средней температуры поверхности перекрытия

, (34)

где — начальная средняя температура поверхности перекрытия.

4 Расчет средней температуры поверхности стен

Определяют максимальную усредненную температуру поверхности стен

для ПРН

; (35)

для ПРВ при 0,15 < tп < 0,8 ч с точностью до 10 %

. (36)

При 0,8 < tп < 1,22ч максимальное усредненное значение температуры поверхности стены с точностью до 3,5 % составляет 850 0С.

Вычисляют время достижения максимального значения усредненной температуры поверхности стен tmах, мин

для ПРН

(37)

для ПРВ

tmax = 1,1 tп,

Определяют изменение средней температуры стен

, (38)

где — начальная средняя температура поверхности стен.

5 Расчет плотности эффективного теплового потока в конструкции стен и перекрытия (покрытия)

Определяют максимальную усредненную плотность эффективного теплового потока в строительные конструкции , кВт/м2:

а) при ПРН:

для конструкции стен

; (39)

для конструкций перекрытия

; (40)

б) при ПРВ:

для конструкций стен при 0,8 > tп > 0,15 ч

; (41)

при 1,22 > tп > 0,8 ч

=15 кВт/м2;

для конструкций перекрытий (покрытий) при 0,8 > tп > 0,15 ч

; (42)

при 1,22 > tп > 0,8 ч

=17,3 кВт/м2;

Вычисляют время достижения максимальной усредненной плотности теплового потока в конструкции для ПРН и ПРВ:

для конструкций стен

. (43)

для конструкций перекрытия (покрытия)

. (44)

Определяют изменение средней плотности теплового потока в соответствующие конструкции

. (45)

6 Расчет максимальных значений плотностей тепловых потоков, уходящих из очага пожара через проемы помещения, расположенные на одном уровне, при ПРВ

Максимальную плотность теплового потока с продуктами горения, уходящими через проемы, рассчитывают по формуле

. (46)

2.2.2 Расчет температурного режима в помещении с учетом начальной стадии пожара при горении твердых горючих и трудногорючих материалов

1 По данным пожарно-технического обследования или проектной документации определяют:

- объем помещения V;

- площадь проемов помещения Аi;

- высоту проемов hi;

- общее количество пожарной нагрузки каждого вида горючего твердого материала Рi;

- приведенную высоту проемов h;

- высоту помещения h;

- общее количество пожарной нагрузки, приведенное к древесине, Р.

2 По результатам экспериментальных исследований в соответствии с объемом помещения V и пожарной нагрузкой q определяют минимальную продолжительность начальной стадии пожара (НСП) tНСП. Времени окончания НСП соответствует температура Тв.

3 Рассчитывают температурный режим развитой стадии пожара.

4 По результатам расчета температурного режима строят зависимость среднеобъемной температуры в помещении в координатах температура — время так, чтобы значению температуры Тв на восходящей ветви соответствовало значение tНСП.

5 Определяют изменение среднеобъемной температуры в начальной стадии пожара

( Т - Т0 ) / (ТНСП - Т0) = (t / tНСП )2, (47)

где ТНСП — среднеобъемная температура в момент окончания НСП.

Среднее значение ТНСП горении пожарной нагрузки из твердых органических материалов принимается равным 250 0С.

Условные обозначения, применяемые в формулах:

V— объем помещения, м3;

S— площадь пола помещения, м2;

Аi — площадь i-го проема помещения, м2;

hi — высота i-го проема помещения, м;

— суммарная площадь проемов помещения, м2;

— приведенная высота проемов помещения, м;

П— проемность помещения, рассчитывается по формуле (К.1) или (К.2), м0,5;

Рi — общее количество пожарной нагрузки i-го компонента твердых горючих и трудногорючих материалов, кг;

q — количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола, кг/м;

qкр. к — удельное критическое количество пожарной нагрузки, кг/м2;

qк — количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади тепловоспринимающих поверхностей помещения, кг/м2;

Пср — средняя скорость выгорания древесины, кг/(м2 · мин);

Псрi — средняя скорость выгорания i-го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг/м2 · мин);

— низшая теплота сгорания древесины, МДж/кг;

— низшая теплота сгорания /-го компонента материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

e ф — степень черноты факела;

Т0 — температура окружающего воздуха, К;

Тw — температура поверхности конструкции, К;

t — текущее время развития пожара, мин;

tн. с.п — минимальная продолжительность начальной стадии пожара, мин;

— предельная продолжительность локального пожара при горении ЛВЖ и ГЖ, мин.

Задача 3

Определить температурный режим пожара в помещении промышленного здания с учетом начальной стадии. Площадь пола S = 2340 м2, объем помещения V= 14040 м3, площадь проемов А = 167 м2, высота проемов h = 2,89 м. Общее количество пожарной нагрузки, приведенное к древесине, составляет 4,68 · 104 кг, что соответствует пожарной нагрузке q = 20 кг/м2.

Расчет

По результатам экспериментальных исследований продолжительность начальной стадии пожара:

tНСП = 40 мин.

Температура общей вспышки в помещении:

Тв = 250 °С.

Изменение температуры в начальной стадии пожара:

( Т - Т0 ) / (ТНСП - Т0) = (t / tНСП )2 = [ t / 40)2 ];

Т - 293=0,14 t2.

Проемность помещения:

м0,5.

Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки: