Obliczenia zagrożenia pożarowego pdf. Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożaru w czasie jego swobodnego rozwoju

jesteś tutaj: Bez kategorii

WYKŁAD

w dyscyplinie „Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych”

Temat nr 3. „WYMIANA GAZU W POMIESZCZENIU ORAZ FUNKCJE TERMOFIZYCZNE WYMAGANE DO OPISU

ZAMKNIĘTY OGIEŃ”

Zarys wykładu:

Wykład 1.2. DODATKOWE RÓWNANIA INTEGRALNEGO MODELU MATEMATYCZNEGO OGNIA DO OBLICZANIA PRZEPŁYWÓW SPALIN I POWIETRZA PRZECHODZĄCEGO PRZEZ OTWORY

1.1. Wstęp

1.2. Rozkład ciśnienia na wysokości pomieszczenia

1.3 Płaszczyzna jednakowych ciśnień i tryby pracy otworu

1.4. Rozkład różnic ciśnień wzdłuż wysokości pomieszczenia

1,5. Wzory do obliczania natężenia przepływu gazu emitowanego przez prostokątny otwór

1.6. Wzory do obliczania przepływu powietrza przez prostokątny otwór

1.7. Wpływ wiatru na wymianę gazową

Wykład 3.4. RÓWNANIA INTEGRALNEGO MODELU POŻARU DO OBLICZANIA PRZEPŁYWU CIEPŁA W OGRODZENIU ORAZ SZYBKOŚCI PALENIA MATERIAŁÓW PALNYCH

2.1 Przybliżone oszacowanie ilości ciepła dopływającego do ogrodzeń

2.2 Empiryczne metody obliczania przepływu ciepła do obudów

2.3 Półempiryczne metody obliczania przepływu ciepła do ogrodzeń

2.4 Metody obliczania szybkości wypalenia materiałów palnych i szybkości wydzielania ciepła

Cele wykładu:

1. Edukacyjny

W wyniku przesłuchania materiału słuchacze powinni wiedzieć:

Równania całkowe do obliczania parametrów wymiany gazowej

Równania modelu całkowego do wyznaczania przepływów ciepła do konstrukcji pomieszczeń podczas pożaru

Wpływ warunków zewnętrznych na wymianę ciepła i gazów podczas pożaru

Potrafić: przewidzieć sytuację podczas pożaru, biorąc pod uwagę wymianę ciepła i gazu

2. Rozwojowe: podkreśl najważniejsze, niezależność i elastyczność myślenia, rozwój myślenia poznawczego.

Literatura

1. DM Rozhkov Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych w pomieszczeniach. – Irkuck 2007. s.89

2. Yu.A.Koshmarov, M.P. Baszkirtsew Termodynamika i wymiana ciepła w gaszeniu pożarów. Ministerstwo Spraw Wewnętrznych VIPTSH ZSRR, M., 1987

3. Yu.A.Koshmarov Przewidywanie niebezpiecznych czynników pożarowych w pomieszczeniach. – Moskwa 2000. s.118

4. Yu.A.Koshmarov, V.V. Rubtsov, Procesy wzrostu zagrożenia pożarowego w obiektach przemysłowych i obliczanie krytycznego czasu trwania pożaru. MIPB Ministerstwo Spraw Wewnętrznych Rosji, M., 1999

DODATKOWE RÓWNANIA CAŁKOWE

MATEMATYCZNY MODEL OGNIA DO OBLICZEŃ

KOSZTOWE I NACHODZĄCE ZUŻYCIE GAZU

PRZEZ OTWORY POWIETRZNE

Wstęp

Podczas pożaru następuje wymiana gazowa pomiędzy pomieszczeniem a otoczeniem poprzez otwory o różnym przeznaczeniu (okna, drzwi, otwory technologiczne itp.).

Stymulatorem ruchu gazu przez otwory jest różnica ciśnień, tj. różnica między ciśnieniem wewnątrz pomieszczenia a ciśnieniem w otaczającej atmosferze. Różnica ciśnień wynika z faktu, że podczas pożaru gęstość środowiska gazowego wewnątrz pomieszczenia znacznie różni się od gęstości powietrza zewnętrznego. Ponadto należy wziąć pod uwagę wpływ wiatru na wielkość tej różnicy. Faktem jest, że ciśnienie zewnętrzne po stronie nawietrznej budynku jest wyższe niż ciśnienie zewnętrzne po stronie zawietrznej. Rozważmy warunki, gdy nie ma wiatru.

W początkowej fazie pożaru obserwuje się specyficzny reżim wymiany gazowej. Osobliwością tego trybu jest to, że proces wymiany gazowej zachodzi w jednym kierunku przez wszystkie istniejące otwory i pęknięcia. W okresie rozwoju pożaru do pomieszczenia nie napływa powietrze z otoczenia. Dopiero po pewnym czasie, gdy średnia temperatura w pomieszczeniu osiągnie określoną wartość. Proces wymiany gazowej staje się dwukierunkowy, tj. Ogrzane gazy wychodzą z pomieszczenia niektórymi otworami, a świeżym powietrzem napływają innymi. Czas trwania początkowej fazy pożaru, podczas której obserwuje się „jednokierunkową” wymianę gazową, zależy od wielkości otworów.

Pod warunkiem, że w równaniach różniczkowych ognia nie ma dopływu powietrza z zewnątrz, możemy odrzucić wyrazy zawierające przepływ powietrza ( GB = 0.).

Dodatkowo rozważymy pomieszczenia bezciśnieniowe, w których średnie ciśnienie czynnika pozostaje prawie stałe, równe ciśnieniu powietrza zewnętrznego, tak że z wystarczającą dokładnością możemy założyć, że:

Gdzie R 0 , T 0– gęstość i temperatura otoczenia przed wybuchem pożaru; R M, T m– odpowiednio średnie wartości gęstości i temperatury ośrodka w rozpatrywanym momencie; Р m– średnie ciśnienie w pomieszczeniu.

Przedział czasu, w którym obserwuje się jednokierunkową wymianę gazową, jest stosunkowo krótki. W tym okresie średnia temperatura i stężenie tlenu w pomieszczeniu nieznacznie się zmieniają. Z tego powodu można przyjąć, że wartości h, D, R na tym etapie pożaru pozostają niezmienione. Ponadto przyjmujemy, że n 1 = n 2 = N 3 = m = 1 i V = stała.

Biorąc powyższe pod uwagę, równania pożaru dla jego początkowej fazy w pomieszczeniu z małym otworem przyjmują następującą postać:

; (2)

, (4)

, (5)

(6)

Poniżej przyjęto jeszcze jedno założenie:

gdzie р = gdzie рВ = const. (7)

W celu uzyskania analitycznego rozwiązania tych równań stosuje się następującą technikę. Ponieważ proces rozwoju pożaru rozpatrywany jest w stosunkowo krótkim czasie, można przyjąć, że stosunek przepływu ciepła w ogrodzeniu do wydzielanego ciepła jest wartością stałą, równą jego średniej wartości w tym przedziale:

(8)

Gdzie Q om = ψ η Q n;

τ * – czas zakończenia początkowej fazy pożaru;

φ – współczynnik strat ciepła.

Z równania bilansu energetycznego (3) można wyznaczyć natężenie przepływu gazów wydalanych z pomieszczenia.

Uwzględniając równania (3) i (8), natężenie przepływu wydalanych gazów w każdym momencie wyznacza się ze wzoru:

(9)

Dlatego dla początkowej fazy pożaru, biorąc pod uwagę warunek (1), natężenie przepływu wydalanych gazów określa się ze wzoru:

(10)

Zatem równania pożaru dla jego początkowego etapu w pomieszczeniu będą miały postać:

, (11)

, (12)

, (13)

. (14)

Równania te reprezentują szczególny przypadek podstawowego (nieuproszczonego) układu równań pożaru.

Zależność średniej gęstości objętościowej od czasu można opisać następującym wyrażeniem:

, (15)

wówczas proces zwiększania średniej temperatury otoczenia w pomieszczeniu opisuje wzór:

, (16)

Gdzie

gdzie b Г – szerokość czoła płomienia, m;

gdzie jest ciepło spalania, J kg -1;

ze str– pojemność cieplna środowiska gazowego w pomieszczeniu, J∙kg -1 ·K -1 (1,01);

ρ 0 , T 0 – początkowa wartość odpowiednio gęstości (kg·m -3) i temperatury (K);

V– wolna objętość pomieszczenia, m3;

Z równania różniczkowego (12), które opisuje proces zmniejszania się cząstkowej gęstości tlenu w pomieszczeniu, znajdujemy cząstkową gęstość tlenu w zależności od czasu:

. (17)

Gdzie ρ 0 = 0,27 kg·m -3, ρ 01 / ρ 0 = 0,23.

Korzystając z równania różniczkowego (13) wyznaczamy średnią gęstość cząstkową gazu toksycznego w zależności od czasu, korzystając ze wzoru:

, (18)

Gdzie – gęstość progowa, kg·m -3.

Na koniec rozważmy równanie różniczkowe (14), które opisuje zmianę gęstości krytycznej dymu w pomieszczeniu. Rozdzielmy zmienne w tym równaniu, a następnie całkując z uwzględnieniem warunku początkowego, otrzymamy wzór na określenie stężenia optycznego dymu:

, (19)

Gdzie .

Oznaczający μ * zależy od właściwości materiału palnego (CM). Na przykład w przypadku drewna spalającego się na świeżym powietrzu μ * ≤ 5 Np m -1 .

Gęstość optyczna dymu jest powiązana z zasięgiem widoczności zależnością:

Gdzie widzę– zasięg widoczności, m.

3 KOLEJNOŚĆ PRACY

1. Korzystając z podstawowych zasad teoretycznych, oblicz zgodnie z wersją danych wyjściowych (tab. 3):

a) gęstość cząstkowa tlenu w zależności od czasu;

b) średnia gęstość cząstkowa gazu toksycznego;

c) optyczne stężenie dymu;

d) gęstość optyczna dymu.

2. Uzyskane wyniki pośrednie i końcowe wpisać do tabeli.

3. Przygotuj raport.

1) Krótka informacja teoretyczna.

2) Dane początkowe.

3) Ilościowe wskaźniki przeprowadzonych obliczeń.

4) Odpowiedzi na pytania zabezpieczające.

Praca wykonywana jest na kartkach formatu A4, w formie drukowanej, w formie noty objaśniającej zawierającej krótkie streszczenie, wymagane obliczenia i wykresy. Projekt pracy musi być zgodny z ogólnymi wymaganiami dotyczącymi projektowania pracy studenta na uczelni.

Tabela 3 - Dane dotyczące możliwości obliczenia początkowej fazy pożaru

Opcja nr.	Rozmiar pokoju	T och och	Wysokość obszaru roboczego, H, M	Substancja łatwopalna	Waga, kg	Kształt powierzchni spalania (tab. 4)	Okres rozwoju pożaru, min	Szerokość przodu płomienia, m	Obszar spalania F, m 2
	20x10x5		1,7	benzyna		V
	15x15x6			aceton		V
	10x30x4		1,8	drewno		B
	20x20x4		2,1	polietylen		B
	40x10x3		1,8	guma		B
	25x30x5		2,0	olej turbinowy		V
	30x10x5		1,8	len		B
	20x20x6		2,5	olej napędowy		V
	40x10x5		2,2	bawełna		A
	30x8x4		1,9	bawełna		A
	20x10x4		2,3	benzyna		V
	20x20x3		1,8	toluen		A
	30x6x3		1,7	drewno		A
	30x10x5		2,4	polietylen		A
	20x10x6		2,0	guma		A
	25x10x4		1,8	olej turbinowy		V
	30x10x5		2,2	len		A
	15x15x4		2,0	olej napędowy		V
	30x10x4		2,3	pianka polistyrenowa		A
	30x20x5		2,0	bawełna		A
	30x30x4		1,8	benzyna		V
	40x10x4		2,0	toluen		A
	25x10x3		2,2	drewno		A
	25x25x4		2,0	polietylen		B
	30x20x3		2,0	guma		A
	25x25x4		1,8	olej turbinowy		V
	40x10x5		2,4	len		A
	20x20x6		2,0	olej napędowy		V
	25x10x4		1,8	pianka polistyrenowa		B
	30x20x6		2,2	bawełna		A

Tabela 4 – Kształt powierzchni spalania

Tabela 5 – Średni współczynnik wypalenia, dolna wartość opałowa, zdolność do dymotwórczy, jednostkowe zużycie gazu oraz liniowa prędkość rozprzestrzeniania się płomienia substancji i materiałów

Substancje i materiały	Y F, współczynnik wypalenia masy właściwej, x10–3, kg m–2 s–1	Niższa wartość opałowa, Q, kJ kg –1	Zdolność wytwarzania dymu Dm, m 2 kg –1	Specyficzne zużycie gazu, L, kg kg –1	Liniowa prędkość rozprzestrzeniania się płomienia, J·10 2 , m/s
Benzyna	61,7			0,25	0,45
Aceton	59,6			0,26	0,44
Paliwo diesla	42,0				0,4
Olej turbinowy				0,282	0,5
Toluen					0,388
Drewno	39,3			1,15
Guma	11,2				1,7-2
Pianka PVC-9	2,8				0,37
Polietylen	10,3				0,32
Bawełna	2,4			2,3	4,2
Len	21,3		33,7	1,83

PYTANIA TESTOWE

1. Etapy pożaru i ich charakterystyka.

2. Proces spalania i podstawowe warunki.

3. Współczynnik wypalenia masowego i od czego zależy.

4. Liniowa prędkość propagacji spalania

5. Temperatura pożaru w ogrodzeniach i przestrzeniach otwartych

6. Dym jest.

7. Rozwój i okresy pożarów

LITERATURA

1. Koshmarov Yu.A. Przewidywanie zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach zamkniętych. Przewodnik po studiach. AGPS Ministerstwo Spraw Wewnętrznych Federacji Rosyjskiej, M. - 2000.

2. Zastosowanie metody terenowej do modelowania matematycznego pożarów w pomieszczeniach. Zalecenia metodologiczne. FGU VNIIPO EMERCOM z Rosji, 2003.

3. Puzach S.V. Metody obliczania wymiany ciepła i masy podczas pożaru w pomieszczeniu oraz ich zastosowanie w rozwiązywaniu praktycznych problemów bezpieczeństwa pożarowego i wybuchowego. Monografia. - M .: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji, 2005. - 336 s.

4. Puzach S.V., Smagin A.V., Lebedchenko O.S., Abakumow E.S. Nowe pomysły na obliczenie czasu potrzebnego na ewakuację ludzi oraz efektywność wykorzystania przenośnych samoratowników filtrowych podczas ewakuacji pożarowej. Monografia. - M.: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji, 2007. 222 s.

Przesyłanie dobrych prac do bazy wiedzy jest łatwe. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Opublikowano w dniu http://www.allbest.ru/

MINISTERSTWO FEDERACJI ROSYJSKIEJ DS. OBRONY CYWILNEJ, Sytuacji nadzwyczajnych i eliminacji skutków klęsk żywiołowych

Akademia Państwowej Straży Pożarnej

PRACA KURSOWA

DO PRZEWIDYWANIA GPP

Temat: Prognozowanie zagrożeń pożarowych w budynku użyteczności publicznej

Ukończył: student student gr. 1111-B art. Porucznik wew. śl. Maszajew D.T.

Sprawdził: Kandydat nauk prawnych, profesor nadzwyczajny, pułkownik Służby Wewnętrznej, Lebiedczenko O.S.

Moskwa 2013

Wstęp

1. Dane wstępne

4. Określenie krytycznego czasu trwania pożaru i czasu zablokowania dróg ewakuacyjnych

Referencje

Wstęp

alarmowy system automatycznej ewakuacji

Aby opracować optymalne ekonomicznie i skuteczne środki zapobiegania pożarom, wymagana jest naukowa prognoza dynamiki zagrożeń pożarowych. Prognozowanie dynamiki niebezpiecznych czynników pożarowych jest konieczne:

Przy tworzeniu i udoskonalaniu systemów alarmowych i automatycznych systemów gaśniczych;

Przy opracowywaniu planów operacyjnych gaszenia pożarów;

Przy ocenie rzeczywistych granic odporności ogniowej;

I do wielu innych celów.

Nowoczesne naukowe metody przewidywania dynamiki zagrożeń pożarowych opierają się na matematycznych modelach pożaru. Matematyczny model pożaru opisuje w najbardziej ogólnej formie zmiany parametrów środowiska w pomieszczeniu w czasie. A także stan otaczających konstrukcji tego pomieszczenia i różnych elementów wyposażenia technologicznego.

Modele matematyczne pożaru w pomieszczeniach zamkniętych składają się z równań różniczkowych odzwierciedlających podstawowe prawa natury: prawo zachowania masy i prawo zachowania energii.

Modele matematyczne pożaru wewnętrznego dzielą się na trzy klasy: całkowe, strefowe i różniczkowe. Matematycznie powyższe trzy typy modeli pożarów charakteryzują się różnym poziomem złożoności. Aby przeprowadzić obliczenia zagrożenia pożarowego w wykańczalni fabryki mebli, wybieramy integralny model matematyczny rozwoju pożaru w obiekcie.

1. Dane wstępne. Krótki opis obiektu

Budynek użyteczności publicznej jest parterowy. Budynek zbudowany jest z prefabrykowanych konstrukcji żelbetowych i cegły.

Wymiary pomieszczenia w rzucie:

Szerokość = 12 M;

D Lina = 24 M;

Wysokość = 4,2 m;

Plan budynku użyteczności publicznej na rysunku 1.

W ścianach zewnętrznych budynku użyteczności publicznej znajdują się 3 otwory okienne, z czego 1 jest otwarty. Odległość od podłogi do dolnej krawędzi każdego otworu okiennego = 0,8 m. Wysokość otworów okiennych = 1,8 m. Szerokość zamkniętych otworów okiennych = 2 m, szerokość otwartych otworów okiennych = 6 m. Przeszklenie otworów okiennych zwykłe szkło. Oszklenie ulega zniszczeniu przy średniej objętościowej temperaturze gazu w pomieszczeniu wynoszącej 300°C.

Ściana przeciwpożarowa posiada otwór technologiczny o szerokości i wysokości 3 m. W przypadku pożaru otwór ten jest otwarty.

W budynku użyteczności publicznej ma 2 identyczne wejścia łączące się ze środowiskiem zewnętrznym. Jego szerokość wynosi 1,2 m i wysokość = 2,2 m. W przypadku pożaru drzwi są otwarte.

Podłogi są betonowe, pokryte asfaltem.

Materiał palny to meble + linoleum PCV (0,9+1) Materiał palny znajduje się na podłodze. Rozmiar zajmowanej witryny materiał palny: długość=11 m, szerokość=5 Ilość materiał palny wynosi 12 00 kg.

Zbieranie danych wstępnych

Charakterystyka geometryczna obiektu.

Położenie środka ortogonalnego układu współrzędnych wybiera się w lewym dolnym rogu pomieszczenia na rzucie (ryc. s.1). Oś x jest skierowana wzdłuż długości pomieszczenia, oś y wzdłuż jego szerokości, a oś z pionowo wzdłuż wysokości pomieszczenia.

Charakterystyka geometryczna:

pomieszczenie: długość L=24 m; szerokość B=12 m; wysokość H=4,2 m.

drzwi (ilość drzwi N do =2): wysokość h d1,2 =2,2m; szerokość b d1,2 = 1,2 m; współrzędne lewego dolnego narożnika drzwi: y d1 = 0 m x d1 = 10 m; xd2 =4,2m;

otwarte okna (ilość otwartych okien nr oo =2): wysokość h oo 1,2 =1,8 m; szerokość boo 1,2 = 2 m; współrzędne jednego dolnego narożnika okna: x oo 1 = 0 m; y oo 1 = 5 m; x oo 2 = 24 m; y oo 2 = 5 m; z oo 1,2 =0,8m;

okna zamknięte (liczba zamkniętych okien N zo =1): wysokość h zo1 =1,8 m; szerokość b zo1 =6,0m; współrzędne jednego dolnego narożnika okna: x zo1 = 8 m; yzo1 =12 m; z zo1 =0,8m; temperatura zniszczenia oszklenia Tcr = 300C;

otwór technologiczny (liczba otworów Npo=1): wysokość h p1 = 3,0 m; szerokość bp1 =3,0m; współrzędne lewego dolnego narożnika otworu: y p1 = 18m; xp1 =20,0m.

Właściwości ładunku palnego w wybrać według typowej podstawy obciążenia palnego (Załącznik 3 (meble + linoleum PCV (0,9+1) nr 11))

niższe ciepło i spalanie Q R N = 14 MJ/kg ;

prędkość rozprzestrzeniania się płomienia V l = 0,015 m/s;

określony stopień wypalenia Cii 0 = 0,0137 kg/(m.m 2 Z );

właściwa emisja dymu D = 53 Np*m 2 /kg;

specyficzne zużycie tlenu podczas spalania L o2 = 1,369 kg/kg;

wydzielanie się tlenku węgla L = 0,03 kg/kg;

przydział dwóch Do isi carbon L co2 = 1,478 kg/kg;

Inne cechy obciążenia gorącego:

masa całkowita gorącego ładunku M?=1200 kg;

długość otwartej powierzchni l pn = 11 m;

szerokość otwartej powierzchni b pn = 5 m;

wysokość otwartej powierzchni od poziomu podłogi h pn = 0 m;

Początkowe warunki brzegowe.

Ustalamy warunki początkowe i brzegowe:

Temperatura otoczenia gazowego w pomieszczeniu wynosi T m 0 =20? Z;

Temperatura powietrza na zewnątrz wynosi T a =20? Z;

Ciśnienia w środowisku gazowym pomieszczenia i powietrzu zewnętrznym na poziomie podłogi są równe P a = 10 5 Pa.

Wybór scenariusza rozwoju pożaru.

Miejsce spalania zlokalizowane jest w centrum terenu zajmowanego przez GM

2. Opis modelu matematycznego rozwoju pożaru w obiekcie

Aby obliczyć dynamikę niebezpiecznych czynników pożarowych, stosujemy integralny model matematyczny swobodnego rozwoju pożaru w pomieszczeniu.

Zgodnie z danymi wyjściowymi podstawowego układu równań różniczkowych należy przyjąć, że

Gpr =0; G wyjście =0; G ow =0; Q 0 = 0;

gdzie G in i G out to natężenia przepływu wentylatorów nawiewnych i wywiewnych;

G ov - zużycie gazowego środka gaśniczego; Q 0 - przepływ ciepła wydzielany przez instalację grzewczą.

W przypadku pożaru w danych warunkach możemy to założyć w równaniu energii

te. energia wewnętrzna otoczenia w pomieszczeniu podczas pożaru pozostaje praktycznie niezmieniona

Biorąc pod uwagę powyższe, układ podstawowych równań IMM ma postać

;

gdzie V jest objętością pomieszczenia, m 3; cm , T m , p m - odpowiednio średnie gęstości objętościowe, temperatury i ciśnienia; m m to średnie stężenie objętościowe produktu spalania; X O 2 - średnie stężenie objętościowe tlenu.

3. Obliczanie dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Do przewidywania ogólnych właściwości fizycznych wykorzystano model integralny - matematyczny model pożaru, który jest realizowany w ramach programu INTMODEL, opracowanego na Wydziale Informatyki i G Akademii Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji. W programie tym do numerycznego rozwiązywania układu równań różniczkowych stosowana jest metoda Runge-Kutta-Fehlberga o 4-5 rzędach dokładności ze zmiennym krokiem.

Tabela 3.1 Wstępne dane do obliczenia dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Atmosfera: Ciśnienie, mmHg Temperatura, °C


Lokal: Długość, m Szerokość, m Wysokość, m



Temperatura, °C
Liczba otworów
Współrzędne pierwszego otwarcia:
dolny krój, m.
górny krój, m.
szerokość, m.
otwarcie, °С
Współrzędne drugiego otwarcia:
dolny krój, m.
górny krój, m.
szerokość, m.
otwarcie, °С
Współrzędne trzeciego otwarcia:
dolny krój, m.
górny krój, m.
szerokość, m.

Rodzaj ładunku palnego: meble + linoleum PCV (0,9+1)

Szerokość, m.
Ilość, kg.
Uwalnianie ciepła, MJ/kg
Zużycie O2, kg/kg
Emisja dymu, Np*m 2 /kg
Uwalnianie CO, kg/kg
Uwalnianie CO2, kg/kg
Szybkość wypalenia, kg/(m 2 godz.)
Liniowa prędkość płomienia, mm/s

Tabela 3.2 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Czas min	Stężenie O2% wag.	Dym, Np/m	Daleko widok, m.	Stężenie CO,% wag.	Stężony CO2,% wag.	Stężenie OM,% wag.

Tabela 3.3 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Czas min	Gęstość Gaz kg/m3	Nadmiar ciśnienie, Pa	Wysokość PRD, m	Przepływ powietrza	Wyciek gazu	Szybkość wypalenia, g/s

Tabela 3.4 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Czas poziomy, min	stęż. wilgotność względna% wag.	Stężenie O2% wag.	Całkowite spalanie, masa,%	Konkretna stawka wig., kg/(m2h)	Vyg. waga, kg	Prędkość wig., g/s	Powierzchnia m2

Tabela p3.5 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Czas min	Temperatura powierzchni, °C	Coef. przenikanie ciepła, W/(m2K)	Ciepło gęstości przepływ, W/m2	Ciepły. przepływ, kW

Notatka:

1. Przy f=4,5 min. szyby okienne są zniszczone;

2. Przy f=5,8 min. obszar GM jest całkowicie objęty ogniem;

3. Przy f=30,0 min. całkowite wypalenie ładunku palnego.

Wykresy zależności T m (f), µm (f), X O 2 (f), X CO 2 (f), X CO (f), S (f), Y* (f), l widok (f) są przedstawione na rysunku, punkty 3.1-p3.8

4. Określenie krytycznego czasu trwania pożaru i czasu zablokowania dróg ewakuacyjnych

Zapewnienie bezpieczeństwa ludzi w przypadku ewentualnego pożaru musi być sprawą najwyższej wagi.

Podstawowy dokument regulujący bezpieczeństwo przeciwpożarowe w Rosji - ustawa federalna nr 123 „Przepisy techniczne” definiuje ewakuację jako jeden z głównych sposobów zapewnienia bezpieczeństwa ludzi podczas pożarów budynków i budowli.

Głównym kryterium zapewnienia bezpieczeństwa ludzi w przypadku pożaru* jest czas zablokowania dróg ewakuacyjnych fbl. Czas zablokowania dróg ewakuacyjnych oblicza się obliczając minimalną wartość krytycznego czasu trwania pożaru. Krytyczny czas trwania pożaru to czas potrzebny do osiągnięcia maksymalnego dopuszczalnego zagrożenia pożarowego dla ludzi.

Zatem do obliczenia czasu zablokowania dróg ewakuacyjnych niezbędna jest metoda obliczania krytycznego czasu trwania pożaru. Kwestia dokładności metody obliczania krytycznego czasu trwania pożaru jest kluczowa dla rozwiązania problemu zapewnienia bezpiecznej ewakuacji ludzi w czasie pożaru. Niedocenianie zagrożenia pożarowego, jak i jego przeszacowanie, może prowadzić do dużych strat ekonomicznych i społecznych

Wyznaczmy, korzystając z danych uzyskanych na komputerze PC o dynamice przepuszczalności fizycznej, czas zablokowania dróg ewakuacyjnych t§„ z terenu warsztatu. Aby to zrobić, najpierw znajdujemy czas, w którym każdy czynnik niebezpieczny osiągnie wartość krytyczną.

Do zagrożeń pożarowych mających wpływ na ludzi i mienie zalicza się:

1) płomień i iskry;

2) przepływ ciepła;

3) podwyższona temperatura otoczenia;

4) zwiększone stężenie toksycznych produktów spalania i rozkładu termicznego;

5) obniżone stężenie tlenu;

6) ograniczona widoczność w dymie.

Przyjmujemy wartości krytyczne RPP zgodnie z (Tabela 4.1).

Tabela 4.1

Maksymalne dopuszczalne wartości przepuszczalności fizycznej

Zatem krytyczna wartość temperatury na poziomie obszaru roboczego wynosi 70°C. Aby określić, po jakim czasie temperatura osiągnie tę wartość, obliczamy, jaka będzie średnia temperatura objętościowa, jeśli temperatura na poziomie strefy roboczej będzie krytyczna. Zależność między lokalnymi i objętościowymi wartościami RPP wzdłuż wysokości pomieszczenia ma następującą postać:

(GPP – GPP o) = (GPP m – GPP o)Z, (klauzula 4.1)

gdzie RPP jest lokalną (maksymalną dopuszczalną) wartością RPP 0 jest wartością początkową RPP; RPP m – średnia wartość objętości czynnika niebezpiecznego; Z - parametr obliczany według wzoru:

gdzie H jest wysokością pomieszczenia, m; H - poziom obszaru roboczego, m. Wysokość obszaru roboczego h jest określone przez wzór

h = h pl +1,7, (klauzula 4.3)

gdzie h p l jest wysokością platformy, na której znajdują się ludzie nad podłogą pomieszczenia, m.

Najbardziej zagrożeni pożarem są ludzie przebywający na większych wysokościach. . W naszym przypadku przyjmujemy hpl = 0. Wtedy

Wartość parametru Z na poziomie obszaru roboczego będzie równy:

Następnie, gdy temperatura na poziomie strefy roboczej osiągnie 70°C, średnia temperatura objętościowa będzie równa:

Średnia temperatura objętościowa osiąga tę wartość po około 2,4 minucie od rozpoczęcia pożaru (tabela 3.2).

Aby ewakuacja była skuteczna, zasięg widoczności w przypadku dymu w pomieszczeniu podczas pożaru nie może być mniejszy niż odległość od najbardziej oddalonego miejsca pracy do wyjścia awaryjnego. Zasięg widoczności na drogach ewakuacyjnych musi wynosić co najmniej 20 m [2]. Zasięg widoczności jest powiązany z gęstością optyczną dymu w następujący sposób:

lpr =2,38/m(4,4)

Zatem maksymalny zasięg widoczności na poziomie obszaru roboczego będzie odpowiadał następującej wartości gęstości optycznej dymu:

l pr = 0,119 Np/m

W takim przypadku średni poziom objętości dymu będzie równy:

Zgodnie z tabelą w punkcie 3.2 otrzymujemy f m = 3,8 minuty.

Maksymalna gęstość cząstkowa tlenu na drogach ewakuacyjnych wynosi 0,226 kg/m 3 .

Gdy gęstość cząstkowa O2 osiągnie tę wartość na poziomie strefy roboczej, średnia gęstość objętościowa tlenu będzie wynosić:

Aby określić, po jakim czasie stężenie tlenu osiąga tę wartość, wykreślamy zależność średniej objętościowej gęstości tlenu od czasu pożaru (rysunek 4.1).

Zgodnie z rysunkiem 3.9 czas osiągnięcia wartości krytycznej cząstkowej gęstości tlenu wynosi 2,3 minuty.

Maksymalna gęstość cząstkowa tlenku węgla na drogach ewakuacyjnych wynosi 1,16·10 -3 kg/m 3 . Gdy gęstość cząstkowa CO osiągnie tę wartość na poziomie obszaru roboczego, średnia gęstość objętościowa tlenku węgla będzie wynosić:

Średnia objętościowa gęstość cząstkowa CO nie osiąga tej wartości podczas obliczeń (rysunek 4.2.).

Wartość graniczna gęstości cząstkowej CO 2 na poziomie powierzchni roboczej wynosi 0,11 kg/m 3 . W takim przypadku średnia gęstość objętościowa dwutlenku węgla będzie równa:

Gęstość cząstkowa CO 2 nie osiąga tej wartości podczas obliczeń (rysunek 4.3).

Maksymalna dopuszczalna wartość przepływu ciepła wzdłuż dróg ewakuacyjnych wynosi 1400 W/m2. W pierwszym przybliżeniu wartość gęstości strumienia ciepła wzdłuż dróg ewakuacyjnych można oszacować, korzystając z danych zawartych w tabeli 3.5.

Średnia gęstość strumienia ciepła wzdłuż dróg ewakuacyjnych osiąga wartość krytyczną po 2,9 minucie od rozpoczęcia pożaru (tabela 3.5).

Jak widać, temperatura otoczenia gazowego w pomieszczeniu najszybciej osiąga wartość krytyczną, dlatego φ t = 2,4 min.

Literatura

1. Ustawa federalna „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego”. 2008.

2. Metodyka wyznaczania obliczonych wartości zagrożenia pożarowego w budynkach, konstrukcjach i konstrukcjach różnych klas funkcjonalnego zagrożenia pożarowego. Załącznik do zarządzenia Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji z dnia 30 czerwca 2009 r. nr 382.

3. Metodologia wyznaczania szacunkowych wartości zagrożenia pożarowego w zakładach produkcyjnych. Załącznik do zarządzenia Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji z dnia 10 lipca 2009 r. nr 404.

4. Podręcznik określania granic odporności ogniowej konstrukcji, granic rozprzestrzeniania się ognia przez konstrukcje i grup palności materiałów (wg SNiP P-2-80). - M., 1985.

5. Bezpieczeństwo pożarowe budynków i budowli. SNiP 21-01-97*.

6. Puzach S.V. Metody obliczania wymiany ciepła i masy podczas pożaru w pomieszczeniu oraz ich zastosowanie w rozwiązywaniu praktycznych problemów bezpieczeństwa pożarowego i wybuchowego. - M| Państwowa Akademia Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji, 2003.

7. Ryzhov A.M., Khasanov I.R., Karpov A.V. i inne. Zastosowanie metody terenowej do modelowania matematycznego pożarów w pomieszczeniach. Zalecenia metodologiczne. - M.: VNIIPO, 2003.

8. Określanie czasu ewakuacji ludzi i odporności ogniowej konstrukcji budowlanych z uwzględnieniem parametrów rzeczywistego pożaru: Podręcznik / Puzach S.V., Kazennoe V.M., Gornostaev R.P. - M.: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji, 2005. 147 s.

9. Astapenko V.M., Koshmarov Yu.A., Molchadsky I.S., Shevlyakov A.N. Termogazdynamika pożarów w pomieszczeniach - M.: Stroyizdat, 1986.

10. Mosalkov I.L., Plyusina G.F., Frolov A.Yu. Odporność ogniowa konstrukcji budowlanych. - M.: Sprzęt specjalny, 2001.

11. Koshmarov Yu.A. Prognozowanie zagrożeń pożarowych w obiektach: Poradnik. - M.: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Rosji, 2000.

12. Drysdale D. Wprowadzenie do dynamiki pożaru. - M., Stroyizdat, 1988.

13. Jakowlew A.I. Obliczanie odporności ogniowej konstrukcji budowlanych. - M.: Stroyizdat, 1988.

14. Koshmarov Yu.A. Inżynieria cieplna: podręcznik dla uniwersytetów. - M.: MCK „Akademkniga”, 2006. - 501 e.: il.

15. Książka problemowa z termodynamiki i wymiany ciepła./Wyd. Koshmarova Yu.A. Część 3 - M.: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Federacji Rosyjskiej, 2001.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Opis integralnego modelu matematycznego swobodnego rozwoju pożaru w pomieszczeniu. Dynamika zagrożeń pożarowych wnętrz. Wyznaczanie czasu od powstania pożaru do zablokowania dróg ewakuacyjnych przez zagrożenie pożarowe na przykładzie biura.

praca na kursie, dodano 16.02.2016

Opis integralnego modelu matematycznego swobodnego rozwoju pożaru w magazynie. Obliczanie dynamiki czynników niebezpiecznych dla poziomu obszaru roboczego przy pomocy programu komputerowego Intmodel. Obliczenie czasu potrzebnego na ewakuację obiektu.

podręcznik szkoleniowy, dodano 09.06.2014

Integralny model matematyczny rozwoju pożaru. Wyniki symulacji komputerowych. Czas osiągnięcia wartości progowych i krytycznych czynników niebezpiecznych. Obliczanie czasu na ewakuację ludzi z obiektu. Obliczanie dynamiki przepuszczalności fizycznej dla poziomu obszaru roboczego.

praca na kursie, dodano 24.08.2011

Opis modelu matematycznego rozwoju pożaru w pomieszczeniu. Prognozowanie sytuacji pożarowej do czasu przybycia pierwszych jednostek w celu jej ugaszenia. Określenie krytycznego czasu trwania pożaru i czasu zablokowania dróg ewakuacyjnych.

praca na kursie, dodano 21.11.2014

Definicja ewakuacji to przymusowe usunięcie ludzi z terenu, w którym mogą być narażeni na działanie niebezpiecznych czynników pożarowych. Charakterystyka podstawowego sprzętu gaśniczego. Techniki stosowania gaśnic i ich podział na dwutlenek węgla i pianę.

prezentacja, dodano 11.12.2011

Dokumentacja regulacyjna i prawna instytucji edukacyjnej uwzględniająca wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Określenie przewidywanego czasu ewakuacji szkoły. Badanie procesu powstawania pożaru. Opracowanie środków poprawy bezpieczeństwa pożarowego.

praca na kursie, dodano 22.06.2011

Określenie szacunkowego czasu ewakuacji ludzi w przypadku pożaru. Wstępne planowanie działań bojowych członków ochotniczych jednostek straży pożarnej w celu gaszenia pożarów przy użyciu podstawowych środków gaśniczych w pomieszczeniach zamkniętych. Określenie obszaru strefy ryzyka.

praca na kursie, dodano 12.04.2017

Stężenia i działanie lotnych substancji toksycznych uwalnianych podczas pożaru. Wpływ czynników niebezpiecznych, konkretna wydajność gazu podczas spalania. Dane zadaniowe i tabelaryczne do obliczenia czasu ewakuacji i stopnia zagrożenia substancjami łatwopalnymi w przypadku pożaru.

podręcznik szkoleniowy, dodano 27.01.2012

Cechy pożarów w windach. Charakterystyka operacyjno-taktyczna obiektu (KKZ SA SK Agroenergo) Charakterystyka budynku, drogi ewakuacyjne dla ludzi. Określenie parametrów pożaru.

test, dodano 19.06.2012

Obliczanie czasu ewakuacji od początku pożaru do zablokowania dróg ewakuacyjnych w wyniku przedostania się na nie niebezpiecznych czynników pożarowych. Określenie potencjalnych wartości ryzyka dla pracowników przebywających w budynku na terenie obiektu.

Wstęp

We współczesnych warunkach opracowanie optymalnych ekonomicznie i skutecznych środków przeciwpożarowych jest nie do pomyślenia bez opartej na naukowych podstawach prognozy dynamiki zagrożeń pożarowych (FH).

Przewidywanie ogólnej sprawności fizycznej jest konieczne:

· przy tworzeniu i udoskonalaniu systemów alarmowych i automatycznych systemów gaśniczych;

· przy opracowywaniu operacyjnych planów gaśniczych (planowanie działań jednostek bojowych w czasie pożaru);

· przy ocenie rzeczywistych granic odporności ogniowej;

· do obliczania ryzyka pożaru i wielu innych celów.

Nowoczesne metody prognozowania właściwości fizycznych umożliwiają nie tylko przewidywanie prawdopodobnych pożarów, ale także modelowanie pożarów już zaistniałych w celu ich analizy i oceny działania urządzeń przeciwpożarowych.

Niebezpieczne czynniki pożarowe wpływające na ludzi i mienie materialne (zgodnie z ustawą federalną Federacji Rosyjskiej z dnia 22 lipca 2008 r. Nr 123-FZ „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego”) to:

płomienie i iskry;

· podwyższona temperatura otoczenia;

· obniżone stężenie tlenu;

· toksyczne produkty spalania i rozkładu termicznego;

· zmniejszona widoczność w dymie;

·przepływ ciepła.

Z naukowego punktu widzenia zagrożenia pożarowe są pojęciami fizycznymi i dlatego każde z nich jest ilościowo reprezentowane przez wielkość fizyczną.

Nowoczesne naukowe metody przewidywania RPP opierają się na matematycznych modelach pożaru. Matematyczny model pożaru opisuje w najbardziej ogólnej formie zmianę parametrów stanu środowiska w pomieszczeniu w czasie, a także parametrów stanu otaczających je konstrukcji i różnych elementów wyposażenia (technologicznego) .

Podstawowe równania składające się na matematyczny model pożaru wynikają z podstawowych praw natury: pierwszej zasady termodynamiki i prawa zachowania masy. Równania te odzwierciedlają i łączą cały zestaw wzajemnie powiązanych i współzależnych procesów charakterystycznych dla pożaru, takich jak wydzielanie ciepła w wyniku spalania, uwalnianie dymu w strefie płomienia, zmiany właściwości optycznych ośrodka gazowego, uwalnianie i rozprzestrzenianie się gazy toksyczne, wymiana gazowa pomieszczenia z otoczeniem i sąsiednimi pomieszczeniami, wymiana ciepła i ogrzewanie otaczających konstrukcji, zmniejszenie stężenia tlenu w pomieszczeniu.

Metody przewidywania RPP wyróżnia się w zależności od rodzaju matematycznego modelu pożaru. Modele matematyczne pożaru wewnętrznego są umownie podzielone na trzy typy: całkowe, strefowe i polowe (różnicowe).

Aby sporządzić prognozę opartą na podstawach naukowych, należy zwrócić się do jednego lub drugiego modelu pożaru. O wyborze modelu decyduje cel (zadania) prognozy (badań) dla danych warunków niepowtarzalności (charakterystyka pomieszczenia, materiału palnego itp.) poprzez rozwiązanie układu równań różniczkowych stanowiących podstawę wybranego matematycznego model.

Zintegrowany model pożaru pozwala na uzyskanie informacji (tj. pozwala na dokonanie prognozy) o średnich wartościach objętościowych parametrów stanu środowiska w pomieszczeniu dla dowolnego momentu rozwoju pożaru. Jednocześnie w celu porównania (skorelowania) średnich (tj. Objętościowo-średnich) parametrów środowiska z ich wartościami granicznymi w obszarze roboczym stosuje się wzory uzyskane na podstawie badań eksperymentalnych przestrzenny rozkład temperatur, stężenia produktów spalania, gęstość optyczna dymu itp. d.

Jednak nawet przy zastosowaniu całkowego modelu pożaru generalnie niemożliwe jest uzyskanie analitycznego rozwiązania układu równań różniczkowych zwyczajnych. Realizacja wybranej metody prognozowania możliwa jest jedynie poprzez jej rozwiązanie numeryczne z wykorzystaniem modelowania komputerowego.

1. Temat i cele zajęć

Praca dydaktyczna jest jednym z rodzajów samodzielnej pracy dydaktycznej studentów mającej na celu opanowanie materiału dydaktycznego i końcowym etapem studiowania metod przewidywania ogólnych właściwości fizycznych w oparciu o matematyczne modele pożaru, rozpatrywanych w dyscyplinie „Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych”, a także jako forma kontroli ze strony placówki oświatowej nad poziomem odpowiedniej wiedzy i umiejętności podchorążych.

Praca na kursie stawia przed studentami następujące zadania:

· utrwalić i pogłębić wiedzę z zakresu matematycznego modelowania dynamiki zagrożeń pożarowych;

· na konkretnych przykładach uzyskać informacje o stopniu współzależności i powiązań wszystkich procesów fizycznych zachodzących w pożarze (wymiana gazowa pomieszczenia z otoczeniem, wytwarzanie ciepła w strefie płomienia i nagrzewanie konstrukcji budowlanych, emisja dymu i zmiany właściwości optycznych) właściwości środowiska gazowego, uwalnianie i rozprzestrzenianie się toksycznych gazów itp.);

· opanować metodologię przewidywania ogólnych właściwości fizycznych za pomocą programu komputerowego realizującego integralny model matematyczny pożaru;

· zdobyć umiejętności obsługi programów komputerowych przy badaniu pożarów.

Tematem i celem zajęć jest prognozowanie czynników niebezpiecznych w przypadku pożaru w pomieszczeniu (którego cel i inne cechy określa opcja zadania).

2. Wymagania dotyczące treści i projektu zajęć

Praca kursowa realizowana jest zgodnie z instrukcją metodyczną i składa się z części obliczeniowo-objaśniającej oraz części graficznej. Obliczenia i nota objaśniająca składają się z tekstu objaśniającego, wyników obliczeń w postaci tabel, rysunków i diagramów odzwierciedlających cechy geometryczne obiektu oraz obrazu wymiany gazowej w pomieszczeniu podczas pożaru. Część graficzną przedstawiają wykresy rozwoju zagrożeń pożarowych w obiekcie w czasie.

Niezbędny materiał referencyjny podano w załącznikach do instrukcji oraz w zalecanej literaturze.

Przed rozpoczęciem zajęć należy: przestudiować materiał z danej dyscypliny, zapoznać się z instrukcjami metodologicznymi, wybrać zalecaną literaturę edukacyjną, referencyjną i regulacyjną. Odpowiedzi do każdego elementu zadania podano w formie rozszerzonej wraz z uzasadnieniem.

Praca musi być wykonana starannie, czarnym tuszem lub wydrukowana w kolorze czarnym na arkuszach formatu A4. Tekst noty objaśniającej powinien być napisany czytelnie, bez skrótów słownych (z wyjątkiem skrótów ogólnie przyjętych), na jednej stronie arkusza. Wersja komputerowa pracy została napisana czcionką edytora tekstu Word, Times New Roman z odstępem 1-1,5 wiersza. Rozmiar czcionki dla tekstu wynosi 12 lub 14, dla wzorów - 16, dla tabel - 10, 12 lub 14. Rozmiar marginesów na arkuszu wynosi 2 cm ze wszystkich stron. Wcięcie akapitu co najmniej 1 cm.

Przy obliczaniu wymaganego czasu ewakuacji, wzorach i podstawionych w nich wartościach należy podać jednostki miary wielkości fizycznych uzyskanych w odpowiedzi.

Tytuły rozdziałów i rozdziałów pisane są wielkimi literami. Nagłówki podrozdziałów pisane są małymi literami (z wyjątkiem pierwszej dużej litery). Dzielenie wyrazów w nagłówkach jest niedozwolone. Na końcu tytułu nie ma kropki. Numeracja tabel, rycin i wykresów powinna być ciągła.

Strony pracy kursowej muszą być ponumerowane cyframi arabskimi. Pierwsza strona to strona tytułowa, druga to zadanie do zajęć, trzecia to treść itp. Na pierwszej stronie pracy kursu nie ma numeru. Strony pracy kursowej, z wyjątkiem strony tytułowej i zadań do pracy kursowej, muszą być ponumerowane. Formularz zadania zaliczenia zajęć znajduje się w Załączniku nr 1.

Strona tytułowa musi zawierać:

nazwa ministerstwa, placówki oświatowej i wydziału, w którym prowadzone są zajęcia;

temat zajęć i możliwość zadania;

Pełne imię i nazwisko student, który ukończył zajęcia;

tytuł, stanowisko, imię i nazwisko opiekun naukowy;

miasto i rok oczywiście pracy.

Na końcu pracy należy wskazać wykorzystaną literaturę (nazwisko i inicjały autora, pełny tytuł książki, wydawcę i rok wydania). Ukończone prace kursowe muszą być podpisane, opatrzone datą i przesłane do przeglądu przez wydział korespondencyjny. Dopuszczenie do obrony jest podstawą wezwania studenta na sesję laboratoryjną.

Jeśli dzieło spełnia ku temu wymagania, kierownik dopuszcza je do obrony. Praca uznana za niespełniającą wymagań jest zwracana studentowi do sprawdzenia.

Obrony zajęć przez studentów kierunku kształcenia na odległość mogą odbywać się w trakcie zajęć. Wyniki obrony oceniane są w czteropunktowej skali: „doskonały”, „dobry”, „dostateczny”, „niezadowalający”. Kierownik projektu umieszcza ocenę na stronie tytułowej pracy, w karcie ocen studenta i potwierdza ją swoim podpisem. Wystawiane są wyłącznie oceny pozytywne.

Jeżeli student otrzyma ocenę niedostateczną, musi powtórzyć pracę z nowego tematu lub poprawić poprzedni.

3. Wybór opcji zadania i danych początkowych

O możliwości przydzielenia zajęć decyduje numer na liście grupy badanej (numer w dzienniku grupy). Numer opcji podany jest na stronie tytułowej pracy kursu. W zależności od roku, w którym studenci rozpoczęli szkolenie (nabór 2010, 2011 itd.), wstępne dane do obliczeń (temperatura otoczenia i powietrza w pomieszczeniu, wymiary pomieszczenia i otworów, parametry ładunku palnego itp.) podano w tabelach 1- 5 (załącznik 2).

Dane uzyskane za pomocą modelowania komputerowego, niezbędne do zaliczenia rozdziału 3, przekazywane są według opcji indywidualnie w formie elektronicznej na wykładzie wprowadzającym dla dyscypliny.

Dodatkowe dane dla wszystkich opcji:

temperatura krytyczna oszklenia - 300°C;

liczba otworów - 2 (okna i drzwi);

wentylacja mechaniczna przeciwdymowa – brak;

automatyczna instalacja gaśnicza (AUP) – brak;

zaakceptuj wszystkie inne, nieokreślone parametry jako domyślne.

Skróty, przyjęte przy prowadzeniu kursu „Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych”:

OFP – zagrożenie pożarowe;

PDZ - maksymalna dopuszczalna wartość zagrożenia pożarowego;

PPR - płaszczyzna równych ciśnień (płaszczyzna neutralna);

1.Zgodnie z opcją zadania w rozdziale 1 zajęć oblicz początkowe parametry ładunku palnego w danym pomieszczeniu.

2.Narysuj rzut budynku, wskaż na planie wymiary pomieszczenia oraz ładunek palny.

.W Rozdziale 2 należy opisać układ równań różniczkowych, na podstawie którego stworzono integralny model matematyczny pożaru w pomieszczeniu, wraz z pełnym objaśnieniem wszystkich wchodzących w jego skład wielkości fizycznych.

.Zgodnie z opcją przypisania do pracy kursowej, pobierz od nauczyciela gotowe dane tabelaryczne (Tabela 1) dotyczące dynamiki rozwoju średnich objętościowych wartości RPP podczas swobodnego rozwoju pożaru, obliczonych za pomocą programu komputerowego INTMODEL , który implementuje integralny model matematyczny pożaru w pomieszczeniu.

5. Korzystając z danych tabelarycznych skonstruuj odpowiednie zależności graficzne parametrów średniej objętości od czasu rozwoju pożaru: m(t);

µm(t); lview(t); (T); (T); (T); сm(t); Y*(t); Spozh (t); Gв (t); Gg(t); DP(t).

6.Na podstawie uzyskanych wykresów dokonaj opisu i wniosków porównawczych, wyjaśnij skoki na wykresach (jeśli występują).

7.Kierując się danymi obliczonymi za pomocą programu komputerowego oraz graficznymi zależnościami ogólnych właściwości fizycznych od czasu, w rozdziale 4 zajęć scharakteryzuję dynamikę rozwoju poszczególnych ogólnych właściwości fizycznych, kolejność występowania różnych zdarzeń oraz ogólnie opisują prognozę rozwoju pożaru.

.Określ krytyczny czas trwania pożaru na podstawie warunku, że każde zagrożenie pożarowe osiągnie maksymalną dopuszczalną (średnią objętość) wartość oraz czas niezbędny na ewakuację ludzi z danego obiektu:

a) zgodnie z danymi modelowania matematycznego (podsumowanie wyników w tabeli 2);

b) zgodnie z metodyką wyznaczania czasu od powstania pożaru do zablokowania dróg ewakuacyjnych w wyniku rozprzestrzeniania się na nich niebezpiecznych czynników pożarowych zgodnie z Załącznikiem nr 5 do zarządzenia Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji z dnia 10 lipca 2009 r. nr 404 do paragrafu 33 (Metody ustalania szacunkowych wartości zagrożenia pożarowego w zakładach produkcyjnych).

Uzyskane wyniki obliczeń zostaną odzwierciedlone w rozdziale 4 pracy zajęć i tam zostaną wyciągnięte wnioski: jakie są podobieństwa i różnice pomiędzy tymi metodami, co może wyjaśnić różnicę w wynikach obliczeń.

9.Na podstawie wyników tabeli 2 wyciągnij wniosek na temat terminowości reakcji czujek pożarowych zainstalowanych w obiekcie. W przypadku ich nieefektywnej pracy zaproponuj alternatywne zamienniki (Załącznik nr 3).

10.Przeprowadzić obliczenia parametrów GPP dla poziomu obszaru roboczego (GPP l ) przy swobodnym rozwoju ognia w czasie 11 minut, według wzoru:

(GPP l - Ogólny trening fizyczny 0) = (GPP m - GPP 0)·Z,

gdzie jest GPP l - lokalna wartość GPP;

ogólny trening fizyczny 0- wartość początkowa RPP;

ogólny trening fizyczny M - objętościowo-średnia wartość współczynnika zagrożenia pożarowego - parametr bezwymiarowy obliczany według wzoru:

Na H£ 6 M,

Gdzie H- wysokość obszaru roboczego, m;

N- wysokość pomieszczenia, m.

11.Wyniki obliczeń GPP dla poziomu obszaru roboczego należy umieścić w tabeli w rozdziale 5 pracy kursu.

12.Na podstawie obliczeń uzyskanych dla czasu 11 minut:

a) przedstawić schemat wymiany gazowej w pomieszczeniu dla czasu rozwoju pożaru wynoszącego 11 minut przy swobodnym rozwoju pożaru;

b) podać szczegółowy opis sytuacji operacyjnej podczas pożaru zgodnie z obliczeniami bezpieczeństwa fizycznego dla poziomu obszaru roboczego, zaproponować środki bezpiecznej ewakuacji ludzi.

13.Wyciągnij ogólny wniosek z pracy na kursie. Dane wyjściowe powinny zawierać:

a) krótki opis obiektu;

b) analizę RPP, która osiągnęła maksymalną dopuszczalną wartość po 11 minutach swobodnego rozwoju pożaru;

c) porównanie czasu krytycznego wystąpienia warunków awaryjnych dla niebezpiecznych czynników pożarowych według obliczeń programu komputerowego INTMODEL i metodologii wyznaczania czasu od początku pożaru do zablokowania dróg ewakuacyjnych na skutek rozprzestrzeniania się niebezpiecznych czynników pożarowych zgodnie z Załącznikiem nr 5 do zarządzenia Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji z dnia 10 lipca 2009 r. nr 404;

d) analizę terminowości reakcji czujek pożarowych zainstalowanych w obiekcie, w razie potrzeby propozycje ich wymiany;

e) opis postępowania personelu obiektu w przypadku pożaru, na podstawie danych uzyskanych podczas obliczeń;

f) opis działań straży pożarnej, przy założeniu, że czas ich przybycia wynosi 10 minut od rozpoczęcia pożaru;

g) zalecenia dla właściciela lokalu i straży pożarnej w celu zapewnienia bezpiecznej ewakuacji w przypadku pożaru w obiekcie. Zalecenia należy powiązać z wynikami prognozowania dynamiki ogólnej sprawności fizycznej dla danego pomieszczenia;

h) wnioski dotyczące możliwości i perspektyw wykorzystania programów komputerowych do obliczania dynamiki właściwości fizycznych podczas pożaru.

14.Na zakończenie zajęć należy przedstawić listę wykorzystanych źródeł.

5. Przykładowe zajęcia

EMERCOM ROSJI

Edukacja budżetowa stanu federalnego

wyższa uczelnia zawodowa

„Uralski Instytut Państwowej Straży Pożarnej

Ministerstwo Federacji Rosyjskiej ds. Obrony Cywilnej,

sytuacje nadzwyczajne i pomoc w przypadku katastrof”

Katedra Fizyki i Przenikania Ciepła

PRACA KURSOWA

Temat: Prognozowanie zagrożeń pożarowych w magazynie

Opcja nr 35

Zakończony:

uczeń grupy szkoleniowej Z-461

Starszy porucznik Służby Wewnętrznej Iwanow I.I.

Sprawdzony:

starszy wykładowca katedry

Doktor Fizyki i Przenikania Ciepła, Kapitan Służby Wewnętrznej

Subacheva A.A.

Jekaterynburg

na zajęcia

w dyscyplinie „Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych”

Słuchacz Iwanow Iwan Iwanowicz

Opcja nr. 35 Dobrze 4 Grupa Z-461

Nazwa obiektu: magazyn bel bawełny

Dane początkowe

Ciśnienie atmosferyczne bloku, mm. rt. Art. 760 temperatura, 0C 20 Długość pomieszczenia bloku, wysokość m60, szerokość m6, temperatura m24, 0C20 otwór 1 - standardowe (drzwiowe) nacięcie dolne, m0? szerokość, m3,6 górne cięcie, m3 otwór, 0S20otwieranie 2 - standard (okna)? szerokość, dolne cięcie m24, otwór m1,2, 0Cięcie górne C300, m2,4 Rodzaj obciążenia blokiem materiału palnego bawełna w beli Emisja dymu Np*m 2/kg0,6 długości, m32,9 emisji CO, kg/kg0,0052 szerokości, m13,1 emisji CO 2, kg/kg0,578liczba GN, kg4320wskaźnik wypalenia specyficznego,kg/m 2*с0,0167 wydzielanie ciepła MJ/kg 16,7 prędkość rozprzestrzeniania się płomienia, m/s 0,0042 zużycie tlenu kg/kg 1,15

Termin płatności: „____”__________

Słuchacz______ Lider______________

1. Dane wstępne

Izba pożarowa zlokalizowana jest w budynku parterowym. Budynek zbudowany jest z prefabrykowanych konstrukcji żelbetowych i cegły. W budynku wraz z częścią magazynową znajdują się dwa pomieszczenia do pracy. Obydwa pomieszczenia oddzielone są od magazynu ścianą przeciwpożarową. Plan sytuacyjny pokazano na rysunku 1.

(Na schemacie należy wskazać wymiary pomieszczenia i szacunkową masę ładunku palnego według własnego wyboru!)

Ryż. 1. Plan budynku

Wymiary magazynu:

długość l1 = 60 m;

szerokość l2 = 24 m;

wysokość 2h = 6 m.

W zewnętrznych ścianach magazynu znajduje się 10 identycznych otworów okiennych. Odległość od podłogi do dolnej krawędzi każdego otworu okiennego YH = 1,2 m. Odległość od podłogi do górnej krawędzi otworu YB = 2,4 m. Całkowita szerokość otworów okiennych = 24 m otworów okiennych wykonano ze zwykłego szkła. Oszklenie ulega zniszczeniu przy średniej objętościowej temperaturze gazu w pomieszczeniu wynoszącej 300°C.

Pomieszczenia magazynowe oddzielone są od pomieszczeń roboczych drzwiami przeciwpożarowymi o szerokości i wysokości 3 m. W przypadku pożaru otwory te są zamykane. Pomieszczenia magazynowe posiadają jedno wejście łączące je z otoczeniem zewnętrznym. Szerokość otworu wynosi 3,6 m. Odległość od podłogi do górnej krawędzi drzwi wynosi Yв = 3, Yн = 0. W przypadku pożaru drzwi te są otwarte, tj. temperatura otwarcia 20 0C.

Podłogi są betonowe, pokryte asfaltem.

Materiał palny reprezentuje bawełnę w belach. Część powierzchni zajmowana przez ładunek palny (FL) = 30%.

Powierzchnię zajmowaną przez GN określa się ze wzoru:

Gdzie? powierzchnia podłogi.

Ilość materiału palnego na 1 P0 = 10. Całkowita masa materiału palnego.

Spalanie rozpoczyna się w środku prostokątnego obszaru zajmowanego przez GM. Wymiary tej witryny:

Właściwości GN charakteryzują się następującymi wartościami:

wartość opałowa Q = 16,7;

emisja tlenku węgla = 0,0052.

W lokalu nie ma wentylacji mechanicznej. Wentylacja naturalna odbywa się poprzez otwory drzwiowe i okienne.

Centralne ogrzewanie wody.

Zewnętrzne warunki atmosferyczne:

brak wiatru, temperatura na zewnątrz 20 0C = 293 K

ciśnienie (na poziomie Y=h) P A = 760 mm. rt. Sztuka, tj. = 101300 Pa.

Parametry stanu środowiska gazowego w pomieszczeniu przed pożarem:

T = 293 K (zgodnie z wybraną opcją);

P = 101300 Pa;

Inne opcje:

temperatura krytyczna dla oszklenia? 300 o Z;

materiał konstrukcji otaczających - żelbet i cegła;

temperatura pokojowa - 20 o Z;

automatyczny system gaśniczy? nieobecny;

wentylacja mechaniczna przeciwdymowa? nieobecny.

2. Opis integralnego modelu matematycznego swobodnego rozwoju pożaru w magazynie

W oparciu o przedstawione w pracach równania pożaru opracowano integralny model matematyczny pożaru wewnętrznego. Równania te wynikają z podstawowych praw fizyki: prawa zachowania materii i pierwszej zasady termodynamiki dla układu otwartego i obejmują:

równanie bilansu materiałowego środowiska gazowego w pomieszczeniu:

V(dсm/dф) = GB + w - Gr, (1)

gdzie V jest objętością pomieszczenia, m 3; Z M - średnia gęstość objętościowa ośrodka gazowego kg/m 3; f - czas, s; G B i G R - masowe natężenie przepływu powietrza wchodzącego do pomieszczenia i gazów opuszczających pomieszczenie, kg/s; w jest masowym współczynnikiem wypalenia ładunku palnego, kg/s;

równanie bilansu tlenu:

Vd (str 1)/dф = x 1c G B -X 1N 1G r - w L 1Yu, (2)

gdzie x 1- średnie objętościowe stężenie masowe tlenu w pomieszczeniu; X 1c - stężenie tlenu w spalinach; N 1- współczynnik uwzględniający różnicę stężenia tlenu w spalinach x 1g 1, N 1 = x 1g /X 1; L 1- stopień zużycia tlenu podczas spalania, p 1- cząstkowa gęstość tlenu w pomieszczeniu;

równanie bilansu produktów spalania:

Vd(p2)/dф = w L2Yu - x2n2Gr, (3)

gdzie X I - średnie stężenie objętościowe i-tego produktu spalania; L I - szybkość uwalniania i-tego produktu spalania (CO, CO2); N I - współczynnik uwzględniający różnicę stężenia i-tego produktu w spalinach x t.j od średniej wartości objętości x I , N I = x t.j /X I ; R 2- gęstość cząstkowa produktów spalania w pomieszczeniu;

Równanie bilansowe dla optycznej ilości dymu w pomieszczeniu:

Vd ()/d = Dш - n4 Gr/ рm - кcSw, (4)

gdzie jest objętościowo średnia gęstość optyczna dymu; D - zdolność GM do tworzenia dymu; n4 jest współczynnikiem uwzględniającym różnicę między stężeniem dymu w ogrzanych gazach opuszczających pomieszczenie a objętościowo średnim optycznym stężeniem dymu, n4= mg/mm;

równanie bilansu energetycznego U:

dU/dф = H Q P N w + ja G w + S rów T V G V - Z R T M m gr -Q w , (5)

gdzie p M - średnie ciśnienie objętościowe w pomieszczeniu, Pa; Z po południu , T M - średnie wartości objętościowe izobarycznej pojemności cieplnej i temperatury pokojowej; QPN- dolne robocze ciepło spalania GN, J/kg; Z rów , T V - izobaryczna pojemność cieplna i temperatura napływającego powietrza, K; I G - entalpia zgazowania produktów spalania GN, J/kg; m jest współczynnikiem uwzględniającym różnicę między temperaturą T a izobaryczną pojemnością cieplną C rg spalin od średniej temperatury objętościowej T M i objętościowo średnia izobaryczna pojemność cieplna Cpm ,

m = C rg T G /Срm T M ;

Yu - współczynnik kompletności spalania GN; Q w - dopływ ciepła do ogrodzenia, W.

Średnia temperatura objętościowa T M jest powiązane ze średnim ciśnieniem objętościowym P M i gęstość str M równanie stanu środowiska gazowego w pomieszczeniu:

P M = ok M R M Tm .(6)

Równanie bilansu materiałowego pożaru, biorąc pod uwagę pracę instalacji nawiewno-wywiewnej wentylacji mechanicznej oraz pracę objętościowej instalacji gaśniczej gazem obojętnym, przyjmie postać:

VdP M / df = w + G B -G R +G pr -G wit + G ow, (7)

Powyższy układ równań rozwiązuje się numerycznie za pomocą programu komputerowego. Przykładem jest program INTMODEL.

. Obliczanie dynamiki ogólnego przeniesienia fizycznego za pomocą programu komputerowego INTMODEL

Wyniki symulacji komputerowych

Komputerowy program edukacyjny INTMODEL realizuje opisany powyżej model matematyczny pożaru i przeznaczony jest do obliczania dynamiki rozwoju pożaru substancji i materiałów palnych ciekłych i stałych w pomieszczeniu. Program pozwala uwzględnić otwarcie otworów, pracę systemów wentylacji mechanicznej i objętościowe gaszenie pożaru gazem obojętnym, a także uwzględnia bilans tlenowy pożaru, pozwala obliczyć stężenie tlenków węgla CO i WSPÓŁ 2, zadymienie pomieszczenia i zasięg w nim widoczności.

Tabela 1. Dynamika rozwoju parametrów środowiska gazowego w pomieszczeniu i współrzędne PRD

Czas, minTemperatura tm, 0СOptyczna gęstość dymu µm, Np/m Zasięg widoczności lm, m,

% wag. ,% wag M, kg/m 3Płaszczyzna neutralna - PDP Y*, mG V , kg/sG G , kg/sDP, PaS pl , M 2020064,6223001,20531,50,0080,00800120064,6222,999001,2051,150,160,3290,010,2221064,6222,99400,0031,20261,040,411,0650,050,8322064,6222,9800,0091,19620,960,6762,0720,181,8425064,6222,95100,0221,18410,910,9493,2480,433,19530064,6222,90300,0451,16580,891,2374,490,824,99636064,6222,8290,0010,0781,14120,871,5485,7021,347,18745064,6222,7240,0010,1271,11090,881,896,8111,979,78855064,6222,580,0020,1921,0760,892,267,7722,6812,77967064,6222,3910,0030,2791,03850,912,658,5563,4216,171081064,6222,1490,0040,390,99760,912,9319,3914,2719,9711970,00164,6221,8450,0050,530,95410,913,2610,0515,1524,17 121150,00164,6221,4710,0060,7020,90950,933,63110,5276,0128,78131350,00164,6221,0190,0080,9110,86550,954,03610,8256,8333,81141560,00164,6220,4830,011,1610,82350,984,46610,9677,5739,25151770,00164,6219,8620,0131,4550,78461,014,91510,9778,2245,11161980,00264,6219,1580,0161,7950,74991,045,37210,8828,7451,41172180,00364,6218,3820,022,180,72021,085,83710,7019,1458,14182350,00464,6217,5540,0232,6080,69591,126,29810,4639,4165,29192480,00664,6216,7020,0283,0750,67741,166,73710,1969,5572,87202580,00964,6215,8590,0323,5710,66481,197,1469,9169,5980,83212640,01364,6215,0580,0374,0880,65771,237,5059,6479,5389,13222660,01864,6214,3270,0414,6120,65531,267,7979,4089,4197,71232650,02564,6213,680,0465,1340,65681,288,0289,1989,25106,5242610,03364,6213,1210,0515,6450,66121,38,1299,0789,1115,41252560,04257,0812,6480,0556,1380,66761,38,089,0698,99124,38262500,05146,7512,2510,0596,6110,67481,338,3348,7958,7133,33272450,0639,4711,9180,0647,060,68241,439,2347,9978,05141,51282430,0734,0111,5990,0687,5260,68492,0716,033,6534,76149,08292410,0829,7911,3370,0727,9760,68742,116,3183,4874,59156,38302370,0926,5811,1320,0758,390,69252,0315,4353,8924,9163,28312320,09924,1410,970,0798,7650,69991,8513,3834,9785,69169,74322250,10722,310,8480,0829,0950,70921,5410,0637,1147,1175,72332190,11420,9210,7580,0849,3840,71851,358,1848,5217,87181,31342140,1219,8610,6750,0879,6540,72591,37,6418,9198,01186,62352100,12519,0210,5950,0899,9120,73141,287,4549,0297,99191,74362070,1318,3110,5190,09110,1570,73581,287,3819,0497,94196,69372050,13417,7110,4480,09310,3920,73941,277,3319,0577,89201,5382030,13817,210,3840,09510,6150,74241,277,2859,0667,85206,18392010,14216,7510,3240,09710,8270,7451,277,2449,0757,82210,76402000,14616,3510,2690,09911,030,74731,277,2079,0847,79215,24411980,14915,9910,2190,10111,2230,74921,267,1749,0927,76219,62421970,15215,6810,1720,10311,4080,7511,267,1449,17,74223,92431960,15515,3910,1280,10411,5840,75261,267,1179,1087,72228,14441960,15715,1310,0880,10611,7530,7541,267,0929,1157,71232,3451950,1614,8910,0490,10711,9140,75521,267,079,1217,69236,38461940,16214,6810,0130,10912,0690,75631,267,059,1277,68240,4471930,16414,489,9790,1112,2170,75731,267,0319,1337,67244,36481890,16614,3510,0550,1112,2490,76531,448,5737,6846,73248,07491740,16314,5710,4160,10811,9570,78951,579,4396,6955,85250,96501570,15715,210,9260,10311,4720,82081,659,8145,9975,09253,06511400,14716,211,5050,09810,8920,85581,729,9275,4134,4254,53521230,13617,5212,1040,09310,2830,89291,779,8384,8973,77255,54531060,12419,1312,6920,0879,6890,93081,819,5584,4453,2256,2254920,11321,0113,2440,0829,1370,96811,849,0994,0612,69256,6655790,10323,1513,7460,0788,6421,00351,868,4953,742,26256,9556680,09325,5514,1910,0748,2081,0361,867,7953,471,89257,1457590,08428,2114,5780,077,8351,06471,836,9213,3411,62257,2557,5550,0829,7514,7590,0697,6621,07771,816,5173,2621,49257,3

Zmiana średnich parametrów objętościowych środowiska gazowego w czasie

Ryż. 2. Zmiana średniej temperatury objętościowej ośrodka gazowego w czasie

Opis wykresu:Wzrost temperatury w pierwszych 22 minutach pożaru można wytłumaczyć spalaniem w trybie PRN, co wynika z wystarczającej zawartości tlenu w pomieszczeniu. Od 23. minuty pożar przechodzi w tryb awaryjny ze względu na znaczny spadek stężenia tlenu. Od 23 minut do 50 minut intensywność spalania stale maleje, pomimo ciągłego zwiększania się powierzchni spalania. Począwszy od 50 minuty ogień ponownie przechodzi w tryb PRN, co wiąże się ze wzrostem stężenia tlenu w wyniku dopalenia wsadu palnego.

Wnioski zgodnie z harmonogramem:Na wykresie temperatury możemy z grubsza rozróżnić 3 etapy rozwoju pożaru. Pierwszy etap to wzrost temperatury (do około 22 minut), drugi to etap quasi-stacjonarny (od 23 minut do 50 minut), trzeci to etap zaniku (od 50 minut do całkowitego wypalenia się substancji palnej). obciążenie).

Ryż. 3. Zmiana gęstości optycznej dymu w czasie

Opis wykresu:W początkowej fazie pożaru wydziela się dym w niewielkim stopniu, kompletność spalania jest maksymalna. Zasadniczo dym zaczyna się wydzielać po 22 minutach od rozpoczęcia pożaru, a maksymalna dopuszczalna granica średniej wartości objętościowej gęstości dymu zostanie przekroczona po około 34 minutach. Począwszy od 52 minut, wraz z przejściem do trybu zanikania, dym maleje.

Wnioski zgodnie z harmonogramem:Emisja znacznych ilości dymu rozpoczęła się dopiero wraz z przejściem ognia w tryb kierowania ogniem. Ryzyko ograniczenia widoczności w zadymieniu w tym pomieszczeniu jest niewielkie – przekroczenie maksymalnego dopuszczalnego limitu nastąpi w przybliżeniu dopiero po 34 minutach od wybuchu pożaru, co można również wytłumaczyć obecnością dużych otwartych otworów w pomieszczeniu (drzwiach). .

Ryż. 4. Zmiana zasięgu widoczności w pomieszczeniu z biegiem czasu

Opis wykresu:W ciągu 26 minut rozwoju pożaru zasięg widoczności w płonącym pomieszczeniu pozostaje zadowalający. Wraz z przejściem na tryb PRV widoczność w płonącym pomieszczeniu szybko się pogarsza.

Wnioski zgodnie z harmonogramem: Zasięg widoczności jest powiązany z gęstością optyczną współczynnika zadymienia. Oznacza to, że zasięg widoczności jest odwrotnie proporcjonalny do gęstości optycznej dymu, więc wraz ze wzrostem dymu zasięg widoczności maleje i odwrotnie.

Ryż. 5. Zmiana średniego objętościowego stężenia tlenu w czasie

Opis wykresu: W ciągu pierwszych 9 minut rozwoju pożaru (etap początkowy) średnie objętościowe stężenie tlenu pozostaje prawie niezmienione, tj. zużycie tlenu przez płomień jest niskie, co można wytłumaczyć niewielkimi w tym czasie rozmiarami centrum spalania. Wraz ze wzrostem powierzchni spalania zmniejsza się zawartość tlenu w pomieszczeniu. Od około 25 minut od rozpoczęcia spalania zawartość tlenu stabilizuje się na poziomie 10-12% mas. i utrzymuje się na niemal niezmienionym poziomie aż do około 49 minuty pożaru. Tym samym od 25 do 49 minuty w pomieszczeniu realizowany jest tryb PRV, tj. spalanie w warunkach braku tlenu. Począwszy od 50. minuty zawartość tlenu wzrasta, co odpowiada etapowi zaniku, w którym napływające powietrze stopniowo ponownie wypełnia pomieszczenie.

Wnioski zgodnie z harmonogramem: Wykres stężenia tlenu, podobnie jak wykres temperatury, pozwala zidentyfikować momenty zmian trybów i etapów spalania. Na tym wykresie nie można prześledzić momentu przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej wartości tlenu; w tym celu należy przeliczyć ułamek masowy tlenu na jego gęstość cząstkową, korzystając z wartości średniej gęstości objętościowej gazu i wzoru. .

Ryż. 6. Zmiana średniego stężenia objętościowego CO w czasie rozwoju pożaru

Opis wykresu: na podstawie wykresów podobnych do powyższych wyprowadź opis i wnioski.

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 7. Zmiana średniego stężenia objętościowego CO2 w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 8. Zmiana średniej gęstości objętościowej ośrodka gazowego w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 9. Zmiana położenia płaszczyzny jednakowego ciśnienia w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 10. Zmiana dopływu świeżego powietrza do pomieszczenia w zależności od czasu rozwoju pożaru

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 11. Zmiana wypływu ogrzanych gazów z pomieszczenia w zależności od czasu rozwoju pożaru

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 12. Zmiana różnicy ciśnień w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 13. Zmiana obszaru spalania podczas pożaru w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Opis sytuacji pożarowej po 11 minutach

Zgodnie z ust. 1 art. 76 FZ-123 „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego”, czas dotarcia pierwszej jednostki straży pożarnej na miejsce wezwania w miejscowościach miejskich i dzielnicach miast nie powinien przekraczać 10 minut. Zatem opis sytuacji pożarowej przeprowadza się po 11 minutach od rozpoczęcia pożaru.

W początkowych momentach, przy swobodnym rozwoju pożaru, parametry środowiska gazowego w pomieszczeniu osiągają następujące wartości:

Temperatura dochodzi do 97°C (przekracza próg 70°C);

Zasięg widzialności pozostał praktycznie niezmieniony i wynosi 64,62 m, tj. nie przekroczył jeszcze progu 20 m;

Gęstość cząstkowa gazów wynosi:

c = 0,208 kg/m3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa tlenu;

c = 0,005 kg/m3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa dwutlenku węgla;

c = 0,4*10-4 kg/m3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa tlenku węgla;

PRD będzie kształtować się na poziomie 0,91 m;

powierzchnia spalania będzie wynosić 24,17 m2 .

Zatem obliczenia wykazały, że w 11. minucie rozwoju swobodnego pożaru następujące RPP osiągną maksymalną dopuszczalną wartość: średnią temperaturę objętościową ośrodka gazowego (po 10 minutach).

. Czas osiągnięcia wartości progowych i krytycznych przepuszczalności fizycznej

Zgodnie z ustawą federalną nr 123 „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego” za wymagany czas ewakuacji uważa się minimalny czas, w którym jedno z zagrożeń pożarowych osiąga wartość krytyczną.

Czas wymagany na ewakuację obiektu zgodnie z modelowaniem matematycznym

Tabela 2. Czas osiągnięcia wartości progowych

Lp. Wartości progowe Czas osiągnięcia, min1 Graniczna temperatura gazu t = 70°C102 Krytyczny zakres widoczności 1 kr = 20 m333 Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa tlenu z = 0,226 kg/m 3104Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa dwutlenku węgla (z )zanim = (z )zanim = 0,11 kg/m 3nie osiągnięto5 Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa tlenku węgla (z )zanim = (z )zanim = 1,16*10 -3kg/m 3nieosiągnięta6Maksymalna średnia temperatura objętościowa medium gazowego T M = 237 + 273 = 510 K307 Temperatura krytyczna dla oszklenia t = 300°C nie jest osiągnięta 8 Temperatura progowa dla czujek ciepła IP-101-1A tpopor = 70°C9

W tym przypadku minimalnym czasem ewakuacji z magazynu jest czas osiągnięcia maksymalnej temperatury otoczenia gazowego, wynoszący 10 minut.

Wniosek:

a) scharakteryzować dynamikę rozwoju poszczególnych OFP, kolejność występowania różnych zdarzeń i ogólnie opisać prognozę rozwoju pożaru;

b) wyciągnąć wniosek na temat terminowej reakcji czujek pożarowych zainstalowanych w lokalu (patrz paragraf 8, tabela 2). W przypadku nieskutecznego działania czujek pożarowych należy zaproponować im alternatywę (załącznik nr 3).

Określenie czasu od początku pożaru do zablokowania
dróg ewakuacyjnych ze względu na zagrożenie pożarowe Obliczmy wymagany czas ewakuacji dla pomieszczenia o wymiarach 60·24·6, którego obciążeniem ogniowym jest bawełna w belach. Początkowa temperatura w pomieszczeniu wynosi 20°C.

Dane początkowe:

pokój

wolna objętość

parametr bezwymiarowy

temperatura t0 = 20 0С;

rodzaj materiału palnego – bawełna w belach – TGM, n=3;

wartość opałowa Q = 16,7;

specyficzny współczynnik wypalenia = 0,0167;

prędkość rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni GM;

zdolność wytwarzania dymu D = 0,6;

zużycie tlenu = 1,15;

emisja dwutlenku węgla = 0,578;

emisja tlenku węgla = 0,0052;

Kompletność spalania GM;

inne parametry

współczynnik odbicia b = 0,3;

oświetlenie początkowe E = 50 Lux;

właściwa izobaryczna pojemność cieplna Ср = 1,003–10 -3 MJ/kg?K;

maksymalny zasięg widoczności = 20 m;

Wartości dopuszczalne stężeń gazów toksycznych:

0,11 kg/m3;

1,16–10-3 kg/m3;

Obliczanie parametrów pomocniczych

A = 1,05?? = 1,05?0,0167? (0,0042)2 = 3,093?10-7 kg/s3

В = 353?Ср?V/(1-)??Q = 353?1,003?10-3?6912/(1-0,6)?0,97?16,7 = 377,6 kg

B/A = 377,69/3,093?10-7 = 1,22?109 c3

Obliczanie czasu wystąpienia PDZ ogólnej sprawności fizycznej:

1)w podwyższonej temperaturze:

2)za utratę widoczności:

3)według obniżonej zawartości tlenu:

4)dla dwutlenku węgla CO2

pod znakiem logarytmu otrzymuje się liczbę ujemną, zatem współczynnik ten nie stwarza zagrożenia.

5)dla tlenku węgla CO

pod znakiem logarytmu otrzymuje się liczbę ujemną, zatem współczynnik ten nie stwarza zagrożenia.

Krytyczny czas trwania pożaru:

tcr= miníý = í746; 772; ý = 746 s.

Krytyczny czas trwania pożaru określa czas, w którym występuje maksymalna dopuszczalna temperatura w pomieszczeniu.

Wymagany czas na ewakuację osób z magazynu:

tnv = 0,8*tcr/60 = 0,8*746/60 = 9,94 min.

Na podstawie danych obliczeniowych wyciągnij wniosek o adekwatności/nieadekwatności czasu na ewakuację.

Wniosek: porównać wymagane czasy ewakuacji uzyskane różnymi metodami i w razie potrzeby wyjaśnić różnice w wynikach.

. Obliczanie dynamiki przepuszczalności fizycznej dla poziomu obszaru roboczego. Analiza sytuacji pożarowej po 11 minutach

Poziom obszaru roboczego zgodnie z GOST 12.1.004-91 „Bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Wymagania ogólne” przyjmuje się 1,7 metra.

Zależność między lokalnymi i objętościowymi wartościami RPP wzdłuż wysokości pomieszczenia ma następującą postać:

(GPP? GPP) = (GPP? GPP)·Z,

gdzie jest ogólny trening fizyczny? lokalna (progowa) wartość GPP;

OFPO? początkowa wartość GPP;

Ogólny trening fizyczny? średnia wartość objętości czynnika niebezpiecznego;

Z? parametr bezwymiarowy obliczany ze wzoru (patrz paragraf 4.2).

Tabela 3. Dynamika rozwoju ogólnej sprawności fizycznej na poziomie stanowiska pracy

Czas, minTm, оС,% masy,

Np/m , M ,% masowy ,% masowy , kg/m 3, m120.023.0000.0000064.620.000000.000001.205171.353220.422.9970.0000064.620.000000.001261.204161.306320.822.9920.000006 4. 620.000000.003791.201471.273422,122,9790,0000064,620,000000,009271,196371,251524,222,9590,0000064, 620,000000,018961,188661,243626,722,9280,0000064,620,0 00420,032861,178301,235730,522,8840,0000064,620,000420,053501,1655 31,239834,722,8230,0000064,620 ,000840,080891,150831,243939,822,7430,0000064,620,00126 0,117541.135031.2511045.722.6410 ,0000064,620,001690,164301,117801 ,251 1152,422,5130,0004264,620,002110,223281,099481,251 1260,022,3560,0004264,620,002530,295741,080691,260

Powierzchnia pożaru wynosi 24,17 m.

Temperatura na poziomie obszaru roboczego wynosi 52,4 0C, który nie osiąga maksymalnej dopuszczalnej wartości 70 0 Z.

Zasięg widoczności w pomieszczeniach zamkniętych nie uległ zmianie i jest

2,38/0,00042 = 5666 m.

Normalne stężenie tlenu: 22,513% wag.

Gęstości cząstkowe O2, CO i CO2 na poziomie obszaru roboczego są równe odpowiednio:

1,09948·22,513/100 = 0,247 kg/m3;

1,09948?0,00211/100 = 2,3*10-5 kg/m3;

1,09948?0,22328/100 = 0,00245 kg/m3.

Zatem obliczenia wykazały, że gęstość cząstkowa tlenu jest powyżej maksymalnej dopuszczalnej granicy, a gazów toksycznych poniżej.

Ryż. 14. Schemat wymiany gazowej w pomieszczeniu w czasie 11 minut

W 11. minucie spalania następuje wymiana gazowa o następujących wskaźnikach: dopływ zimnego powietrza wynosi 3,26 kg/s, a wypływ ogrzanych gazów z pomieszczenia wynosi 10,051 kg/s.

W górnej części drzwi następuje wypływ zadymionych, podgrzanych gazów z pomieszczenia; płaszczyzna jednakowego ciśnienia znajduje się na poziomie 1,251 m, czyli poniżej poziomu obszaru roboczego.

Wniosek: na podstawie wyników obliczeń podać szczegółowy opis sytuacji operacyjnej w momencie przybycia straży pożarnej, zaproponować środki zapewniające bezpieczną ewakuację ludzi.

Ogólny wniosek dotyczący pracy

Wyciągnij ogólny wniosek na temat pracy, w tym:

a) krótki opis obiektu;

b) ogólna charakterystyka dynamiki RPP podczas swobodnego rozwoju pożaru;

d) analizę reakcji czujek pożarowych zainstalowanych w obiekcie, w razie potrzeby propozycje ich wymiany;

e) charakterystykę sytuacji operacyjnej w chwili przybycia straży pożarnej, propozycje bezpiecznej ewakuacji ludzi;

f) wnioski dotyczące możliwości i perspektyw wykorzystania programów komputerowych do obliczania dynamiki właściwości fizycznych podczas pożaru.

Literatura

1. Terentyev D.I. Prognozowanie zagrożeń pożarowych. Przebieg wykładów / D.I. Terentiew, A.A. Subacheva, N.A. Tretyakova, N.M. Barbin // Federalna Państwowa Budżetowa Instytucja Edukacyjna Wyższego Szkolnictwa Zawodowego „Ural Instytut Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji”. - Jekaterynburg, 2012. - 182 s.

2.Koshmarov Yu.A. Prognozowanie ogólnej sprawności fizycznej w pomieszczeniu: Podręcznik / Yu.A. Nightmarov/ - M.: Akademia Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Rosji, 2000. -118 s.

Ustawa federalna Federacji Rosyjskiej z dnia 22 lipca 2008 r. Nr 123-FZ „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa pożarowego”.

Zarządzenie Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Federacji Rosyjskiej z dnia 10 lipca 2009 r. Nr 404 (zmienione w dniu 14 grudnia 2010 r.) „W sprawie zatwierdzenia metodologii ustalania szacunkowych wartości ryzyka pożarowego w zakładach produkcyjnych”. - Bezpieczeństwo przeciwpożarowe i wybuchowe. - Nr 8. - 2009. - Strona 7-12.

Zarządzenie Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Federacji Rosyjskiej z dnia 30 czerwca 2009 r. Nr 382 (zmienione 11 kwietnia 2011 r.) „W sprawie zatwierdzenia metodologii określania szacunkowych wartości ryzyka pożarowego w budynkach, konstrukcjach i konstrukcjach różnych klas funkcjonalnego zagrożenia pożarowego.” - Bezpieczeństwo przeciwpożarowe nr 3. - 2009. - Strona 7-13.

Korepetycje

Potrzebujesz pomocy w studiowaniu jakiegoś tematu?

Nasi specjaliści doradzą lub zapewnią korepetycje z interesujących Cię tematów.
Prześlij swoją aplikację wskazując temat już teraz, aby dowiedzieć się o możliwości uzyskania konsultacji.

EMERCOM ROSJI

Edukacja budżetowa stanu federalnego

wyższa uczelnia zawodowa

„Uralski Instytut Państwowej Straży Pożarnej

Ministerstwo Federacji Rosyjskiej ds. Obrony Cywilnej,

sytuacje nadzwyczajne i pomoc w przypadku katastrof”

Katedra Fizyki i Przenikania Ciepła

PRACA KURSOWA

Temat: Prognozowanie zagrożeń pożarowych w magazynie

Opcja nr 35

Zakończony:

uczeń grupy szkoleniowej Z-461

Starszy porucznik Służby Wewnętrznej Iwanow I.I.

Sprawdzony:

starszy wykładowca katedry

Doktor Fizyki i Przenikania Ciepła, Kapitan Służby Wewnętrznej

Subacheva A.A.

Jekaterynburg

na zajęcia

w dyscyplinie „Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożarowych”

Słuchacz Iwanow Iwan Iwanowicz

Opcja nr. 35 Dobrze 4 Grupa Z-461

Nazwa obiektu: magazyn bel bawełny

Dane początkowe

Blokowa atmosfera
ciśnienie, mm. rt. Sztuka.		temperatura, 0 stopni C
Pokój blokowy
		wzrost, m
szerokość, m		temperatura, 0 stopni C
otwarcie 1 - standardowe (drzwi)
dolny krój, m		Szerokość, m
górny krój, m		otwarcie, 0°C
otwór 2 - standard (okna)
Szerokość, m		dolny krój, m
otwarcie, 0°C		górny krój, m
rodzaj materiału palnego	bele bawełny	emisja dymu Np*m 2 /kg
		Uwalnianie CO, kg/kg
szerokość, m		Uwalnianie CO2, kg/kg
ilość GN, kg		specyficzny współczynnik wypalenia, kg/m 2 * s
wydzielanie ciepła MJ/kg		prędkość rozprzestrzeniania się płomienia, m/s
zużycie tlenu kg/kg

Termin płatności: „____”__________

Słuchacz______ Lider______________

1. Dane wstępne

(Na schemacie należy wskazać wymiary pomieszczenia i szacunkową masę ładunku palnego według własnego wyboru!)

Ryż. 1. Plan budowy

Wymiary magazynu:

długość l 1 = 60 m;

szerokość l 2 = 24 m;

wysokość 2h = 6 m.

W zewnętrznych ścianach magazynu znajduje się 10 identycznych otworów okiennych. Odległość od podłogi do dolnej krawędzi każdego otworu okiennego wynosi Y H = 1,2 m. Odległość od podłogi do górnej krawędzi otworu Y B = 2,4 m. Całkowita szerokość otworów okiennych = 24 m otworów okiennych wykonano ze zwykłego szkła. Oszklenie ulega zniszczeniu przy średniej objętościowej temperaturze gazu w pomieszczeniu wynoszącej 300°C.

Pomieszczenia magazynowe oddzielone są od pomieszczeń roboczych drzwiami przeciwpożarowymi o szerokości i wysokości 3 m. W przypadku pożaru otwory te są zamykane. Pomieszczenia magazynowe posiadają jedno wejście łączące je z otoczeniem zewnętrznym. Szerokość otworu wynosi 3,6 m. Odległość od podłogi do górnej krawędzi drzwi wynosi Y in = 3, Y n = 0. W przypadku pożaru drzwi te są otwarte, tj. temperatura otwarcia 20 0 C.

Podłogi są betonowe, pokryte asfaltem.

Materiał palny reprezentuje bawełnę w belach. Część powierzchni zajmowana przez ładunek palny (FL) = 30%.

Powierzchnię zajmowaną przez GN określa się ze wzoru:

Gdzie? powierzchnia podłogi.

Ilość materiału palnego na 1 P 0 = 10. Całkowita masa materiału palnego.

Spalanie rozpoczyna się w środku prostokątnego obszaru zajmowanego przez GM. Wymiary tej witryny:

Właściwości GN charakteryzują się następującymi wartościami:

wartość opałowa Q = 16,7;

emisja tlenku węgla = 0,0052.

W lokalu nie ma wentylacji mechanicznej. Wentylacja naturalna odbywa się poprzez otwory drzwiowe i okienne.

Centralne ogrzewanie wody.

Zewnętrzne warunki atmosferyczne:

brak wiatru, temperatura zewnętrzna 20 0 C = 293 K

ciśnienie (na poziomie Y=h) Pa = 760 mm. rt. Sztuka, tj. = 101300 Pa.

Parametry stanu środowiska gazowego w pomieszczeniu przed pożarem:

T = 293 K (zgodnie z wybraną opcją);

P = 101300 Pa;

Inne opcje:

temperatura krytyczna dla oszklenia? 300°C;

materiał konstrukcji otaczających - żelbet i cegła;

temperatura pokojowa - 20 o C;

automatyczny system gaśniczy? nieobecny;

wentylacja mechaniczna przeciwdymowa? nieobecny.

2. Opis integralnego modelu matematycznego swobodnego rozwoju pożaru w magazynie

równanie bilansu materiałowego środowiska gazowego w pomieszczeniu:

V(dс m /dф) = G B + w - G r , (1)

gdzie V jest objętością pomieszczenia, m 3; cm jest średnią gęstością objętościową ośrodka gazowego kg/m 3 ; f - czas, s; G B i G r - masowe natężenie przepływu powietrza wchodzącego do pomieszczenia i gazów opuszczających pomieszczenie, kg/s; w jest masowym współczynnikiem wypalenia ładunku palnego, kg/s;

równanie bilansu tlenu:

Vd(p 1)/dф = x 1в G B - x 1 n 1 G r - w L 1 Yu, (2)

gdzie x 1 to średnie objętościowe stężenie masowe tlenu w pomieszczeniu; x 1b - stężenie tlenu w spalinach; n 1 - współczynnik uwzględniający różnicę stężenia tlenu w spalinach x 1g od średniej wartości objętości x 1, n 1 = x 1g / x 1; L 1 - stopień zużycia tlenu podczas spalania, p 1 - gęstość cząstkowa tlenu w pomieszczeniu;

równanie bilansu produktów spalania:

Vd(p 2)/dф = w L 2 Yu - x 2 n 2 G r, (3)

gdzie X i jest średnim stężeniem objętościowym i-tego produktu spalania; L i - szybkość uwalniania i-tego produktu spalania (CO, CO2); n i - współczynnik uwzględniający różnicę między stężeniem i-tego produktu w spalinach x iг od średniej wartości objętości x i, n i = x iг /х i; p 2 - gęstość cząstkowa produktów spalania w pomieszczeniu;

Równanie bilansowe dla optycznej ilości dymu w pomieszczeniu:

Vd ()/d = Dsh - n 4 sol r / r m - k do S w , (4)

gdzie jest objętościowo średnia gęstość optyczna dymu; D - zdolność GM do tworzenia dymu; n 4 - współczynnik uwzględniający różnicę między stężeniem dymu w ogrzanych gazach opuszczających pomieszczenie a średnim objętościowym optycznym stężeniem dymu, n4 = m mg / m · m;

równanie bilansu energetycznego U:

dU/dф = Q p n w + ja sol w + do rv T w G w - do r T m m sol r - Q w , (5)

gdzie P m jest średnim ciśnieniem objętościowym w pomieszczeniu, Pa; Срm, Тm - średnie wartości objętościowe izobarycznej pojemności cieplnej i temperatury pokojowej; Q P N - dolne robocze ciepło spalania GN, J/kg; Срв, Тв - izobaryczna pojemność cieplna i temperatura napływającego powietrza, K; i g to entalpia zgazowania produktów spalania w GN, J/kg; m jest współczynnikiem uwzględniającym różnicę między temperaturą T a izobaryczną pojemnością cieplną C rg gazów spalinowych od średniej temperatury objętościowej T m i średnią objętościową izobaryczną pojemnością cieplną Cpm,

m = Срг Тг/Срм Т m;

Yu - współczynnik kompletności spalania GN; Q w - przepływ ciepła do ogrodzenia, W.

Średnią temperaturę objętościową T m wiąże się ze średnim ciśnieniem objętościowym P m i gęstością p m za pomocą równania stanu środowiska gazowego w pomieszczeniu:

P. m = do m R m T m . (6)

VdP m / dф = w + G B - G r + G pr - G out + G out, (7)

Powyższy układ równań rozwiązuje się numerycznie za pomocą programu komputerowego. Przykładem jest program INTMODEL.

3. Obliczanie dynamiki ogólnego przenoszenia fizycznego za pomocą programu komputerowego INTMODEL

Wyniki symulacji komputerowych

Komputerowy program edukacyjny INTMODEL realizuje opisany powyżej model matematyczny pożaru i przeznaczony jest do obliczania dynamiki rozwoju pożaru substancji i materiałów palnych ciekłych i stałych w pomieszczeniu. Program pozwala uwzględnić otwarcie otworów, pracę systemów wentylacji mechanicznej i objętościowe gaszenie pożaru gazem obojętnym, a także uwzględnia bilans tlenowy pożaru, pozwala obliczyć stężenie tlenków węgla CO i CO 2, zawartość zadymienia w pomieszczeniu i zasięg w nim widoczności.

Tabela 1. Dynamika rozwoju parametrów środowiska gazowego w pomieszczeniu i współrzędne PRD

Czas, min

Temperatura

Gęstość optyczna dymu

Zakres widoczności

Płaszczyzna neutralna - PRD Y*, m

Zmiana średnich parametrów objętościowych środowiska gazowego w czasie

Ryż. 2.

Opis wykresu: Wzrost temperatury w pierwszych 22 minutach pożaru można wytłumaczyć spalaniem w trybie PRN, co wynika z wystarczającej zawartości tlenu w pomieszczeniu. Od 23. minuty pożar przechodzi w tryb awaryjny ze względu na znaczny spadek stężenia tlenu. Od 23 minut do 50 minut intensywność spalania stale maleje, pomimo ciągłego zwiększania się powierzchni spalania. Począwszy od 50 minuty ogień ponownie przechodzi w tryb PRN, co wiąże się ze wzrostem stężenia tlenu w wyniku dopalenia wsadu palnego.

Wnioski zgodnie z harmonogramem: Na wykresie temperatury możemy z grubsza rozróżnić 3 etapy rozwoju pożaru. Pierwszy etap to wzrost temperatury (do około 22 minut), drugi to etap quasi-stacjonarny (od 23 minut do 50 minut), trzeci to etap zaniku (od 50 minut do całkowitego wypalenia się substancji palnej). obciążenie).

Ryż. 3.

Opis wykresu: W początkowej fazie pożaru wydziela się dym w niewielkim stopniu, kompletność spalania jest maksymalna. Zasadniczo dym zaczyna się wydzielać po 22 minutach od rozpoczęcia pożaru, a maksymalna dopuszczalna granica średniej wartości objętościowej gęstości dymu zostaje przekroczona po około 34 minutach. Począwszy od 52 minut, wraz z przejściem do trybu zanikania, dym maleje.

Wnioski zgodnie z harmonogramem: Emisja znacznych ilości dymu rozpoczęła się dopiero wraz z przejściem ognia w tryb kierowania ogniem. Ryzyko ograniczenia widoczności w zadymieniu w tym pomieszczeniu jest niewielkie – przekroczenie maksymalnej dopuszczalnej wartości nastąpi dopiero po około 34 minutach od wybuchu pożaru, co można również wytłumaczyć obecnością w pomieszczeniu dużych otwartych otworów (drzwi). .

Ryż. 4.

Opis wykresu: W ciągu 26 minut rozwoju pożaru zasięg widoczności w płonącym pomieszczeniu pozostaje zadowalający. Wraz z przejściem na tryb PRV widoczność w płonącym pomieszczeniu szybko się pogarsza.

Ryż. 5.

Ryż. 6.

Opis wykresu: na podstawie wykresów podobnych do powyższych wyprowadź opis i wnioski.

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 7. Zmiana średniego stężenia objętościowego CO 2 w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 8. Zmiana średniej gęstości objętościowej ośrodka gazowego w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 9. Zmiana położenia płaszczyzny jednakowego ciśnienia w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 10. Zmiana dopływu świeżego powietrza do pomieszczenia w zależności od czasu rozwoju pożaru

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 11. Zmiana wypływu ogrzanych gazów z pomieszczenia w zależności od czasu rozwoju pożaru

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 12. Zmiana różnicy ciśnień w czasie

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Ryż. 13.

Opis wykresu:

Wnioski zgodnie z harmonogramem:

Opis sytuacji pożarowej po 11 minutach

W początkowych momentach, przy swobodnym rozwoju pożaru, parametry środowiska gazowego w pomieszczeniu osiągają następujące wartości:

Temperatura dochodzi do 97°C (przekracza próg 70°C);

Zasięg widzialności pozostał praktycznie niezmieniony i wynosi 64,62 m, tj. nie przekroczył jeszcze progu 20 m;

Gęstość cząstkowa gazów wynosi:

c = 0,208 kg/m 3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa tlenu;

c = 0,005 kg/m 3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa dwutlenku węgla;

c = 0,4*10 -4 kg/m 3, czyli mniej niż maksymalna gęstość cząstkowa tlenku węgla;

PRD będzie kształtować się na poziomie 0,91 m;

Powierzchnia spalania będzie wynosić 24,17 m2.

4. Czas osiągnięcia wartości progowych i krytycznych przepuszczalności fizycznej

Czas wymagany na ewakuację obiektu zgodnie z modelowaniem matematycznym

Tabela 2. Czas osiągnięcia wartości progowych

	Progi	Czas osiągnięcia min
	Temperatura graniczna gazu t = 70°C
	Krytyczny zasięg widoczności 1 kr = 20 m
	Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa tlenu c = 0,226 kg/m 3
	Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa dwutlenku węgla (s) prev = (s) prev = 0,11 kg/m 3	nie osiągnięty
	Maksymalna dopuszczalna gęstość cząstkowa tlenku węgla (s) pre = (s) pre = 1,16*10 -3 kg/m 3	nie osiągnięty
	Maksymalna średnia temperatura objętościowa ośrodka gazowego T m = 237 + 273 = 510 K
	Krytyczna temperatura oszklenia t = 300°C	nie osiągnięty
	Temperatura progowa dla czujek ciepła IP-101-1A t wytrzymałość = 70°C

W tym przypadku minimalnym czasem ewakuacji z magazynu jest czas osiągnięcia maksymalnej temperatury otoczenia gazowego, wynoszący 10 minut.

Wniosek:

a) scharakteryzować dynamikę rozwoju poszczególnych OFP, kolejność występowania różnych zdarzeń i ogólnie opisać prognozę rozwoju pożaru;

Określanie czasu od powstania pożaru do zablokowania dróg ewakuacyjnych przez zagrożenie pożarowe

Obliczmy wymagany czas ewakuacji dla pomieszczenia o wymiarach 60·24·6, którego obciążeniem ogniowym jest bawełna w belach. Początkowa temperatura w pomieszczeniu wynosi 20°C.

Dane początkowe:

pokój

wolna objętość

parametr bezwymiarowy

temperatura t 0 = 20 0 C;

rodzaj materiału palnego – bawełna w belach – TGM, n=3;

wartość opałowa Q = 16,7;

specyficzny współczynnik wypalenia = 0,0167;

prędkość rozprzestrzeniania się płomienia po powierzchni GM;

zdolność wytwarzania dymu D = 0,6;

zużycie tlenu = 1,15;

emisja dwutlenku węgla = 0,578;

emisja tlenku węgla = 0,0052;

Kompletność spalania GM;

inne parametry

współczynnik odbicia b = 0,3;

oświetlenie początkowe E = 50 Lux;

ciepło właściwe izobaryczne C p = 1,003?10 -3 MJ/kg?K;

maksymalny zasięg widoczności = 20 m;

Wartości dopuszczalne stężeń gazów toksycznych:

0,11 kg/m3;

1,16–10 -3 kg/m 3 ;

Obliczanie parametrów pomocniczych

A = 1,05?? = 1,05?0,0167? (0,0042) 2 = 3,093?10 -7 kg/s 3

В = 353?С р?V/(1-) ??Q = 353?1,003?10 -3 ?6912/(1-0,6)?0,97?16,7 = 377,6 kg

V/A = 377,69/3,093?10 -7 = 1,22?10 9 s 3

Obliczanie czasu wystąpienia PDZ ogólnej sprawności fizycznej:

1) w podwyższonej temperaturze:

2) za utratę widoczności:

3) przez obniżoną zawartość tlenu:

4) dla dwutlenku węgla CO 2

pod znakiem logarytmu otrzymuje się liczbę ujemną, zatem współczynnik ten nie stwarza zagrożenia.

5) dla tlenku węgla CO

pod znakiem logarytmu otrzymuje się liczbę ujemną, zatem współczynnik ten nie stwarza zagrożenia.

Krytyczny czas trwania pożaru:

kr = min = 746; 772; = 746 s.

Krytyczny czas trwania pożaru określa czas, w którym występuje maksymalna dopuszczalna temperatura w pomieszczeniu.

Wymagany czas na ewakuację osób z magazynu:

nv = 0,8* cr /60 = 0,8*746/60 = 9,94 min.

Na podstawie danych obliczeniowych wyciągnij wniosek o wystarczalności/niewystarczalności czasu na ewakuację.

Wniosek: porównać wymagane czasy ewakuacji uzyskane różnymi metodami i w razie potrzeby wyjaśnić różnice w wynikach.

5. Obliczanie dynamiki ogólnej sprawności fizycznej dla poziomu pola pracy. Analiza sytuacji pożarowej po 11 minutach

Poziom obszaru roboczego zgodnie z GOST 12.1.004-91 „Bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Wymagania ogólne” przyjmuje się 1,7 metra.

Zależność między lokalnymi i objętościowymi wartościami RPP wzdłuż wysokości pomieszczenia ma następującą postać:

(GPP? GPP o) = (GPP? GPP o)·Z,

gdzie jest ogólny trening fizyczny? lokalna (progowa) wartość GPP;

OFP o? początkowa wartość GPP;

Ogólny trening fizyczny? średnia wartość objętości czynnika niebezpiecznego;

Z? parametr bezwymiarowy obliczany ze wzoru (patrz paragraf 4.2).

Tabela 3. Dynamika rozwoju ogólnej sprawności fizycznej na poziomie stanowiska pracy

Czas, min

Powierzchnia pożaru wynosi 24,17 m.

Temperatura na poziomie obszaru roboczego wynosi 52,4 0 C, co nie osiąga maksymalnej dopuszczalnej wartości 70 0 C.

Zasięg widoczności w pomieszczeniach zamkniętych nie uległ zmianie i jest

2,38/0,00042 = 5666 m.

Normalne stężenie tlenu: 22,513% wag.

Gęstości cząstkowe O 2, CO i CO 2 na poziomie obszaru roboczego są odpowiednio równe:

1,09948·22,513/100 = 0,247 kg/m3;

1,09948?0,00211/100 = 2,3*10 -5 kg/m3;

1,09948?0,22328/100 = 0,00245 kg/m3.

Zatem obliczenia wykazały, że gęstość cząstkowa tlenu jest powyżej maksymalnej dopuszczalnej granicy, a gazów toksycznych poniżej.

Ryż. 14.

W 11. minucie spalania następuje wymiana gazowa o następujących wskaźnikach: dopływ zimnego powietrza wynosi 3,26 kg/s, a wypływ ogrzanych gazów z pomieszczenia wynosi 10,051 kg/s.

Wniosek: na podstawie wyników obliczeń podać szczegółowy opis sytuacji operacyjnej w momencie przybycia straży pożarnej, zaproponować środki zapewniające bezpieczną ewakuację ludzi.

Ogólny wniosek dotyczący pracy

Wyciągnij ogólny wniosek na temat pracy, w tym:

a) krótki opis obiektu;

b) ogólna charakterystyka dynamiki RPP podczas swobodnego rozwoju pożaru;

d) analizę reakcji czujek pożarowych zainstalowanych w obiekcie, w razie potrzeby propozycje ich wymiany;

e) charakterystykę sytuacji operacyjnej w chwili przybycia straży pożarnej, propozycje bezpiecznej ewakuacji ludzi;

f) wnioski dotyczące możliwości i perspektyw wykorzystania programów komputerowych do obliczania dynamiki właściwości fizycznych podczas pożaru.

Wybór redaktora

Dwukrotny Bohater Związku Radzieckiego Greczko Andriej Antonowicz

40 lat temu, 26 kwietnia 1976 r., zmarł minister obrony Andriej Antonowicz Greczko. Syn kowala i dzielnego kawalerzysty, Andriej Greczko...

Etapy i przebieg bitwy pod Borodino w skrócie

Data bitwy pod Borodino, 7 września 1812 roku (26 sierpnia według starego stylu), na zawsze zapisze się w historii jako dzień jednego z najwspanialszych...

Jak przeprowadzić lekcję mistrzowską „Malowanie pierników” dla dzieci: wielkie sekrety i małe wskazówki

Pierniki z imbirem i cynamonem: piecz z dziećmi. Przepis krok po kroku ze zdjęciami Pierniki z imbirem i cynamonem: piecz z...

Pierniki noworoczne: przepisy kulinarne, pomysły projektowe

Oczekiwanie na Nowy Rok to nie tylko udekorowanie domu i stworzenie świątecznego menu. Z reguły w każdej rodzinie w przeddzień 31 grudnia...

Przepis: Marynowane skórki arbuza - w rezerwie

Ze skórek arbuza można przygotować pyszną przekąskę, która świetnie komponuje się z mięsem lub kebabem. Ostatnio widziałam ten przepis w...

Naleśniki z zsiadłym mlekiem: przepisy kulinarne

Naleśniki to najsmaczniejszy i najbardziej satysfakcjonujący przysmak, którego receptura przekazywana jest w rodzinach z pokolenia na pokolenie i ma swój niepowtarzalny...

Jak gotować dim sum w domu

Co, wydawałoby się, może być bardziej rosyjskie niż kluski? Jednak pierogi weszły do kuchni rosyjskiej dopiero w XVI wieku. Istnieje...

Łódeczki ziemniaczane faszerowane grzybami Łódeczki ziemniaczane zapiekane z grzybami i sosem

Łódeczki ziemniaczane z grzybami I kolejne pyszne danie ziemniaczane! Wydawałoby się, o ile więcej można przygotować z tego zwyczajnego...

Gulasz warzywny z kapustą i ziemniakami

Gulasz warzywny wcale nie jest tak pustym daniem, jak się czasem wydaje, jeśli nie przestudiujesz dokładnie przepisu. Na przykład dobrze smażone...

Nowy

Popularny

Obliczenia zagrożenia pożarowego pdf. Prognozowanie niebezpiecznych czynników pożaru w czasie jego swobodnego rozwoju

Przesyłanie dobrych prac do bazy wiedzy jest łatwe. Skorzystaj z poniższego formularza

Budynek użyteczności publicznej jest parterowy. Budynek zbudowany jest z prefabrykowanych konstrukcji żelbetowych i cegły.

Wymiary pomieszczenia w rzucie:

Szerokość = 12 M;

D Lina = 24 M;

Wysokość = 4,2 m;

Plan budynku użyteczności publicznej na rysunku 1.

Ściana przeciwpożarowa posiada otwór technologiczny o szerokości i wysokości 3 m. W przypadku pożaru otwór ten jest otwarty.

W budynku użyteczności publicznej ma 2 identyczne wejścia łączące się ze środowiskiem zewnętrznym. Jego szerokość wynosi 1,2 m i wysokość = 2,2 m. W przypadku pożaru drzwi są otwarte.

Podłogi są betonowe, pokryte asfaltem.

Materiał palny to meble + linoleum PCV (0,9+1) Materiał palny znajduje się na podłodze. Rozmiar zajmowanej witryny materiał palny: długość=11 m, szerokość=5 Ilość materiał palny wynosi 12 00 kg.

Zbieranie danych wstępnych

Charakterystyka geometryczna obiektu.

Położenie środka ortogonalnego układu współrzędnych wybiera się w lewym dolnym rogu pomieszczenia na rzucie (ryc. s.1). Oś x jest skierowana wzdłuż długości pomieszczenia, oś y wzdłuż jego szerokości, a oś z pionowo wzdłuż wysokości pomieszczenia.

Charakterystyka geometryczna:

pomieszczenie: długość L=24 m; szerokość B=12 m; wysokość H=4,2 m.

drzwi (ilość drzwi N do =2): wysokość h d1,2 =2,2m; szerokość b d1,2 = 1,2 m; współrzędne lewego dolnego narożnika drzwi: y d1 = 0 m x d1 = 10 m; xd2 =4,2m;

otwarte okna (ilość otwartych okien nr oo =2): wysokość h oo 1,2 =1,8 m; szerokość boo 1,2 = 2 m; współrzędne jednego dolnego narożnika okna: x oo 1 = 0 m; y oo 1 = 5 m; x oo 2 = 24 m; y oo 2 = 5 m; z oo 1,2 =0,8m;

okna zamknięte (liczba zamkniętych okien N zo =1): wysokość h zo1 =1,8 m; szerokość b zo1 =6,0m; współrzędne jednego dolnego narożnika okna: x zo1 = 8 m; yzo1 =12 m; z zo1 =0,8m; temperatura zniszczenia oszklenia Tcr = 300C;

otwór technologiczny (liczba otworów Npo=1): wysokość h p1 = 3,0 m; szerokość bp1 =3,0m; współrzędne lewego dolnego narożnika otworu: y p1 = 18m; xp1 =20,0m.

Właściwości ładunku palnego w wybrać według typowej podstawy obciążenia palnego (Załącznik 3 (meble + linoleum PCV (0,9+1) nr 11))

niższe ciepło i spalanie Q R N = 14 MJ/kg ;

prędkość rozprzestrzeniania się płomienia V l = 0,015 m/s;

określony stopień wypalenia Cii 0 = 0,0137 kg/(m.m 2 Z );

właściwa emisja dymu D = 53 Np*m 2 /kg;

specyficzne zużycie tlenu podczas spalania L o2 = 1,369 kg/kg;

wydzielanie się tlenku węgla L = 0,03 kg/kg;

przydział dwóch Do isi carbon L co2 = 1,478 kg/kg;

Inne cechy obciążenia gorącego:

masa całkowita gorącego ładunku M?=1200 kg;

długość otwartej powierzchni l pn = 11 m;

szerokość otwartej powierzchni b pn = 5 m;

wysokość otwartej powierzchni od poziomu podłogi h pn = 0 m;

Początkowe warunki brzegowe.

Ustalamy warunki początkowe i brzegowe:

Temperatura otoczenia gazowego w pomieszczeniu wynosi T m 0 =20? Z;

Temperatura powietrza na zewnątrz wynosi T a =20? Z;

Ciśnienia w środowisku gazowym pomieszczenia i powietrzu zewnętrznym na poziomie podłogi są równe P a = 10 5 Pa.

Wybór scenariusza rozwoju pożaru.

Miejsce spalania zlokalizowane jest w centrum terenu zajmowanego przez GM

2. Opis modelu matematycznego rozwoju pożaru w obiekcie

Aby obliczyć dynamikę niebezpiecznych czynników pożarowych, stosujemy integralny model matematyczny swobodnego rozwoju pożaru w pomieszczeniu.

Zgodnie z danymi wyjściowymi podstawowego układu równań różniczkowych należy przyjąć, że

Gpr =0; G wyjście =0; G ow =0; Q 0 = 0;

gdzie G in i G out to natężenia przepływu wentylatorów nawiewnych i wywiewnych;

G ov - zużycie gazowego środka gaśniczego; Q 0 - przepływ ciepła wydzielany przez instalację grzewczą.

W przypadku pożaru w danych warunkach możemy to założyć w równaniu energii

te. energia wewnętrzna otoczenia w pomieszczeniu podczas pożaru pozostaje praktycznie niezmieniona

Biorąc pod uwagę powyższe, układ podstawowych równań IMM ma postać

;

;

gdzie V jest objętością pomieszczenia, m 3; cm , T m , p m - odpowiednio średnie gęstości objętościowe, temperatury i ciśnienia; m m to średnie stężenie objętościowe produktu spalania; X O 2 - średnie stężenie objętościowe tlenu.

3. Obliczanie dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Tabela 3.1 Wstępne dane do obliczenia dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Atmosfera:

Ciśnienie, mmHg

Lokal:

Długość, m

Szerokość, m

Tabela 3.2 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Tabela 3.3 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Tabela 3.4 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w obiekcie

Tabela p3.5 Wyniki obliczeń dynamiki zagrożeń pożarowych w pomieszczeniach

Notatka:

Podobne dokumenty

Korepetycje