КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Действие теплового излучения на человека
Примечание. *Интенсивность полного теплового излучения Солнца в зените на поверхности Земли с учетом поглощения составляет 1,05 кВт/м2.
Таблица 1.10 Минимальные интенсивности теплового излучения и время, при которых происходит возгорание горючих материалов, кВт/м2
Данные табл. 1.9, 1.10, позволяют рассчитать расстояние безопасного удаления человека от пожара и расстояния, при котором не будет возгорания заданного объекта. Результаты, достаточно хорошо согласующиеся с данными экспери- мента, можно получить, используя теорию теплового излучения. Если - площадь излучающей поверхности, то интенсивность облучения площадки (рис. 1.10) может быть определена на основании закона Стефана-Больцмана для теплового излучения абсолютно черного тела: , где – энергетическая светимость (интегральная излучательная способность), Вт/м2; Вт/(м2∙К4) – постоянная Стефана-Больцмана; – термодинамическая температура, К. При оценочных расчетах полагаем, что излучатель и облучаемый объект – абсолютно черные тела, поглощение излучения воздухом отсутствует, геометрия задачи соответствует точечному тепловому источнику, излучающему в полуплоскость, а также: , и . Тогда интенсивность теплового потока на облучаемом объекте определяется выражением: , (1.9) где – площадь поверхности излучателя (пламени), обращенной к объекту, м2; – расстояние от источника теплового излучения до объекта, м. Площадь излучающей поверхности – факела пламени при безветрии приближенно может быть определена в соответствии с рис. 1.11 следующим образом.
При горении здания, штабеля леса и им подобных объектов , где – длина здания или длина штабеля, – высота от поверхности земли до конька крыши; для штабеля – высота штабеля. При горении горючих жидкостей в открытом резервуаре – площадь равнобедренного треугольника с основанием, равным диаметру резервуара и высотой : . При горении жидкости, разлитой по поверхности земли, факел пламени представляется цилиндром, излучающая поверхность – прямоугольник с основанием, равным диаметру пятна и высотой , высота факела пламени не превышает в большинстве случаев 10 м. Пример 1. Определить радиус теплового поражения людей при горении деревянного дома длиной 10 м и высотой от земли до конька крыши 15 м. Решение. Радиус поражения находим из формулы (1.9): , где – средняя по площади пламени температура излучающей поверхности горящей древесины ( К); – площадь факела пламени м, м; – интенсивность теплового излучения, при которой человек через 10-20 с начинает испытывать болевые ощущения ( Вт/м2). Подставляя численные значения величин в формулу, получим: м. В специальной литературе при расчете теплового потока вместо формулы (1.9) используется эмпирическая зависимость:
, кВт/м2, (1.10) где – коэффициент, характеризующий геометрию источника излучения, для объемного - плоского источника; – удельная теплота пожара – мощность излучения, испускаемая с единицы площади факела пламени, кВт/м2; – теплота сгорания горючего материала, кДж/кг; – массовая скорость выгорания горючего материала, кг/(м2∙с); – характерный размер пламени (), м; - расстояние до очага горения, м. В соответствии с формулой (1.10) радиус поражения тепловым излучением равен: . Расчет радиуса поражения для примера 1 дает результат (принимаем, используя данные табл.7, для древесины: кДж/кг, кг/(м2·с), (среднее значение), кВт/м2): м. Как видно из сравнения результатов, отличие составляет около 10%.
Пример 2. При аварии на железной дороге из цистерны разлилось и загорелось 60 т мазута. Оценить радиус теплового поражения людей и возможность возгорания деревянных домов, расположенных в 40 м от места аварии. Исходные данные: кг/м3 – плотность мазута, кДж/кг – теплота сгорания мазута, кг/(м2·с) – массовая скорость выгорания мазута, К – средняя по площади факела пламени температура, кВт/м2 – пороговая интенсивность излучения для человека, кВт/м2 – интенсивность излучения для возгорания древесины (время облучения 15-3 мин.). Полагаем, что толщина пятна мазута на поверхности земли составляет см, высота факела пламени составляет м, безветрие. Решение. Используем эмпирическую зависимость (1.10). 1. Определяем диаметр пятна разлившегося мазута: , м. 2. Рассчитываем продолжительность горения мазута: , с=22,6 мин. 3. Определяем характерный размер пламени: м. 4. Находим радиусы теплового поражения людей и возгорания деревянных домов: м, м.
При использовании зависимости (1.9) получим: м, м. Отличие результатов обусловлено неточным заданием температуры пламени и коэффициента, учитывающего геометрию источника излучения. Выражения (1.9) или (1.10) могут быть использованы для определения наименьших расстояний между зданиями (сооружениями) при наружных пожарах – противопожарных разрывов. Например, для деревянных домов (пример 1) противопожарный разрыв составляет: м.
Обеспечение пожарной безопасности. Требования пожарной безопасности изложены в Строительных нормах и правилах СНиП, Противопожарных требованиях и условиях строительного проектирования и других нормативных документах. Среди основных организационных мероприятий обеспечения пожарной безопасности является эвакуация людей при пожаре.
1.5.2. Техногенные взрывы
Аварии и катастрофы, связанные с взрывами, являются наиболее опасными и непредсказуемыми. При мощных взрывах образуются обширные очаги поражения, в пределах которых разрушаются здания, сооружения, техника, получают травмы и гибнут люди. Взрывы часто сопровождаются пожарами (или являются следствием пожаров). Потенциально опасными объектами с точки зрения возможности взрыва являются: - хранилища и склады взрывчатых веществ (ВВ), горюче-смазочных материалов, нефте-, газо- и продуктопроводы; - различные производства на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической и т.д. промышленности; - мельничные элеваторы, деревообрабатывающие предприятия, ткацкое производство и т.п. (мучная, древесная, хлопковая пыль);
- средства транспортировки ВВ, горючих веществ железнодорожным, водным, автомобильным транспортом.
Общие сведения о взрыве
Будем рассматривать взрыв в воздухе, как наиболее часто встречающийся [6,8,9]. Картина взрыва, характеристики области взрыва, поражающее действие взрыва зависят от того, какое количество энергии выделяется в единице объема в единицу времени при взрыве. С этой точки зрения различают взрывы: - конденсированных ВВ; - объемные; - ядерные. Остановимся на первых двух видах взрывов, ядерные взрывы в силу наличия специфических поражающих факторов (световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, электромагнитный импульс) требуют отдельного рассмотрения. Взрыв – это процесс быстрого превращения вещества, сопровождающийся выделением большого количества энергии. Важной характеристикой взрыва является скорость распространения взрывчатого превращения по объему вещества (среды). В зависимости от величины этой скорости различают “простое” горение (рассмотрено выше в разделе “пожары”), дефлаграционный взрыв и детонацию. Дефлаграционный взрыв: , где – скорость звука в среде. В газах при нормальных условиях ( К, Па) м/с, в твердых телах и жидкостях м/с. При детонации процесс взрывчатого превращения идет со скоростью . Эта скорость детонационной волны - максимально возможная для данного взрывчатого вещества и является для него константой. Сначала рассмотрим детонацию. Наиболее типичная картина взрыва в режиме детонации наблюдается при взрыве конденсированных ВВ. Конденсированные ВВ – это твердые и жидкие взрывчатые вещества. Одной из основных характеристик ВВ является теплота взрыва - энергия, выделяющаяся при взрыве единицы массы ВВ (табл. 1.11).
Таблица 1.11
Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 1969; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |