Оценка пожара

курсовая работа

Часть 2. Динамика развития пожара

План помещения

пожар горение заражение

Исходные данные для выполнения 2 части.

Размеры проёмов: а = 7м;

h = 3 м;

Предел огнестойкости дверей:QД.В. = 0,3 часа;

Проемы (дверные): 3 2,2 м

Проемы (оконные): 1,2 1,1 м

Расстояние от пола до оконных проёмов: Нн 1,2 м;

Линейная скорость распространения пламени:Vлин = 0,7 м/мин.

2.1 Расчет площади пожара

Предположим, что в момент возникновения пожара дверные проемы были закрыты, распространение пожара во все стороны происходит с одинаковой скоростью.

В первые 10 минут развитие пожара принимаем скорость равной 0,5 VЛ. Проемы в стенах расположены симметрично.

Определим расстояние, которое пройдет фронт пламени за 10 минут:

L = 0,5VЛ = 0,5 0,7 10 =3,5 м

Определим, через какое время вскроется оконные проемы 1и2 ,расстояние до которых составляет 3,5м:

Ф1и2 = ф1 + = 10 + 5 = 15 мин

Определим площадь пожара на 15 минуте:

м2

Площадь пожара в помещении 1 примет прямоугольную форму и пройдет оставшиеся 7 метров за 10 минут :

7*14=98 м2 ф = 25 мин.

В момент времени, ф =25 минут фронт пламени вскроет дверной проем А, т.к. фронт пламени достигнет сразу дверной проём А и вскроется он на 20 минуте, потому что предел огнестойкости составляет 0,3 минут. Следовательно, через вскрытую дверь пожар попадет из помещения 1 в помещение 2,дойдет до стены, примет прямоугольную форму, вскроет оконный проем 5 и на 25минуте площадь пожара будет равна:

7= 122,5 м2

Оставшиеся 3,5 метра до вскрытия двери Б фронт пламени будет распространяться со скоростью 0,7 м/мин и пройдет это расстояние за время 5 минут. Тогда площадь пожара примет прямоугольную форму и будет равна:

122,5 + 7 = 147м2

В момент времени, ф =50 минут фронт пламени вскроет дверной проем Б, т.к. фронт пламени достигнув дверной проём Б на 30 минуте и вскроет его на 50, потому что предел огнестойкости составляет 20 минут. И пламя попадет в помещение 3.:

В момент времени, когда огонь дойдет до ближайшей стены в помещении 3, форма пожара станет прямоугольной. Расстояние в 7м фронт пламени пройдет за 10 мин, и на 60 мин (в этот момент времени вскроются оконные проёмы №6,8 ) площадь пожара будет равна:

м2

Определим время, за которое все III помещение будет охвачено огнем, т.к. ближайшее расстояние до стены 7м., то время за которое фронт пламени охватит всё помещение будет равным70 минут. Определим площадь пожара на момент времени70 мин:

м2

Время, за которое все здание будет охвачено огнём и вскроются все проёмы составит 70 мин.:

м2

Рис. 2. План развития пожара.

Строим график изменения площади пожара во времени:

Рис. 3. Изменение площади пожара во времени.

2.2 Определение температуры пожара

Температуру пожара будем вычислять для четырех моментов времени: 15; 25; 35 и 70минуты.

На момент времени ф = 15 минуты фронт пламени достигнет оконных проемов № 1и2, оконные проемы вскроются . Определим площадь проемов:

Fпр(15) = 2 1,21,1 = 2,64 м2

F1 = 2,64/3 = 0,88 м2

На момент времени ф = 25 минут фронт горения достигнет дверных проема А и оконныt проемs №1,2,3,4,5.:

Fпр(25) = 5= 7,2 м2

F1 = 7,2/3 = 2,4 м2

На момент времени ф = 35 минуты фронт гоения достигнет оконных проемов1,2,3,4,5и дверных проемов А и Б:

Fпр(35) =5= 7,2 м2

F1 = 7,2/3 = 2,4 м2

На момент времени ф = 70 минут фронт пламени заполнит полностью все помещение и в газообмене будут участвовать оконные проемы 1,2,3, 4,5,6,7, 8 и дверные проемы А и Б:

Fпр(70)= 8=10,56 м2

F1 = 10,56/3 = 3,52 м

Для удобства все необходимые данные сводим в таблицу:

Таблица 3:

Время, мин

15

25

35

70

FПОЛА, м2

98

147

147

245

SП, м2

49

122,5

147

245

F1, м2

0,88

2,4

2,4

3,52

F1/ SП

0,88/49

2,4/122,5

2,4/147

3,52/245

SП/ FПОЛА

49/98

122,5/147

1

1

В

1,9

1,8

1,8

1,8

FПР, м2

2,64

7,2

7,2

10,56

FПР/SП

0,05

0,06

0,045

0,04

VМ, кг/(м2с)

0,015

0,013

0,012

0,011

FОГР, м2

322

504

504

826

q, кВт/м2

37,286

51,61

57,172

53,296

t, 0С

750

850

970

890

Значения в находим по графику (рис. 1. приложения к Методическим указаниям к выполнению курсовой работы)

Плотность теплового потока (кВт/м2), воспринимаемого поверхностями ограждающих конструкций на соответствующие моменты времени определяется по формуле:

Приведенная массовая скорость выгорания (VМ) в процессе развития пожара изменяется. Ее определяем по графику (рис. 3. приложения к Методическим указаниям к выполнению курсовой работы).

FОГР находим по формуле: FОГР = FПОЛА + FПОТОЛКА + FСТЕН:

ф = 15: FОГР = 322 м2

ф = 25: FОГР = 504 м2

ф = 35: FОГР = 504 м2

ф = 70: FОГР = 826 м2

Плотность теплового потока на данные моменты времени составит:

Пользуясь номограммой (рис. 2 приложения к Методическим указаниям к выполнению курсовой работы), по полученным значениям q и В определяем температуру пожара.

По полученным данным строим график изменения температуры пожара во времени:

Рис. 4. Изменение температуры пожара во времени.

Часть 3. Определение характеристик поражающих факторов и степени их воздействия на людей и окружающую среду

Исходные данные :

Масса хранящихся на объекте ГСМ (СУГ): Q=63 тонн

Плотность рабочего персонала на объекте: Пр=0,3 тыс.чел./км2

Плотность населения в посёлке: Пн = 2,2 тыс.чел./км2

Расстояние от объекта до посёлка: Х=1,2км

Наименование СДЯВ: ацетонциангидрид

Количество выброшенного СДЯВ: Q0=15 тонн

Степень вертикальной устойчивости воздуха: инверсия

Температура воздуха: t=110С

Скорость ветра: Vв=11 м/с

Характер розлива: в поддон высотой Н=0,9 м

Решение

) При выходе в окружающую среду сжиженных углеводородных газов или топлива.

1.1. В очаге взрыва газовоздушной смеси (ГВС) выделяются зоны, имеющие форму полусфер.1 зона (детонационной волны) радиусом

=17,5 * = 69,6 м;

2 зона (действия продуктов взрыва) , радиус которой

R2=1,7 R1=1,7 * 69,6=118,4 м

1.2 производственное здание находиться за пределами этих двух зон и оказалось в третьей зоне ударной воздушной волны. По графику(рис.8) находим, что при массе взрывоопасной ГВС 63 тонны на расстоянии 300м от центра взрыва величина избыточного давления должна составить 30 кПа

1.3 Избыточное давление величиной 30 кПа вызовет сильные разрушения производственного кирпичного здания.

2.1 При мгновенном и полном разрушении резервуара во взрыве участвует вся масса СУГ (63 тонн ) . По таблице определяем, что число погибших из числа персонала 14 человек, а радиус смертельного поражения достигнет 119,4 м.

Хотя среди населения жертв нет, так как расстояние от объекта экономики до посёлка больше 119,4 м, объект при полном разрушении резервуара является потенциально опасным (погибло больше 10 человек). Аналогичные результаты даёт расчёт по формулам:

- число погибших

N=3*П*Q2/3=3*0,3*632/3=14 чел.

где П- плотность персонала (населения) , тыс.чел/км2;

Q- масса СУГ, т;

- радиус смертельного поражения

R= 30*Q1/3=30*631/3=119,4 м

2.2 При неполном разрушении резервуара облако ТВС образуется из 50% массы СУГ, то есть Q=31,5. Среди населения в этом случае так же жертв нет, а среди персонала объекта экономики они достигнут 9 человек, а радиус смертельных поражений составит 94,7 м. Таким образом, при неполном разрушении резервуара ОЭ не является потенциально опасным. м

Зоны в очаге поражения при взрыве ГВС

б) При выходе в окружающую среду СДЯВ.

Определим эквивалентное количество вещества во вторичном облаке

QЭ1=(1-К1)*К2*К3*К4*К5*К6* К7*=(1-0)*0,002*0,316*4,112*1*33*1*=1,79 кг

Определим время испарения ацетонциангидрид:

Т==(0,7*0,932)/(0,002*4,112*1)=79,3 мин

Так как NT, то К6=T0.8=79,30.8=33

По таблице находим глубину зоны заражения для вторичного облака:

Г2=1,25 км

Полная глубина зоны заражения равна :

Г= 1,25 км

Рассчитаем площадь зоны возможного заражения:

Sв=8,72·10-3*Г2*ц

где : Sв- площадь зоны возможного заражения, км2

Г- глубина зоны заражения, км

ц- угловые размеры зоны возможного заражения, град

Sв=8,72·10-3*1,252*45=0,61 км2

Рассчитаем площадь фактического заражения:

SФ=К8*Г2*N0,2=0,81*1,252*10,2=1,26 км2

Находим время подхода облака заражённого воздуха к городу:

t= Х/н

где: Х- расстояние от источника заражения до заданного объекта, км

н- скорость переноса переднего фронта облака зараженного облака, км/ч

t= 1,2/1=1,2 ч

Вывод: таким образом , глубина заражения ацетонциангидрид в результате аварии может составить 1,25 км, площадь возможного заражения составит около 0,61 км2, фактическая площадь заражения будет равна 1,26 км2 и время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту будет около 1,2 часа.

Зона заражения .

Делись добром ;)