Тема № 4. Пожарная безопасность

Исходные данные к задаче

Параметр	Значение величины по вариантам
Е 1, лк
Е 2, лк
Е 3, лк
Е 4, лк
Е нар, лк	5 000	6 000	7 000	8 000	5 500	9 000	9 500	6 320	7 100	8 550

Пожары и взрывы объектов промышленности, транспорта, административных зданий, общественного и жилищного фонда наносят значительный материальный ущерб и зачастую приводят к гибели людей.

Пожар — это комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежат неконтролируемые процессы горения, тепло- и массообмена, сопровождающиеся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей.

Взрыв — это неконтролируемое освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени.

Взрыв внутри объекта характерен тем, что ударная волна распространяется в ограниченном преградами объеме помещения, поэтому, с учетом дополнительного давления отражения, его разрушающее действие значительно больше, чем на открытой местности. В общем случае последствия взрыва внутри помещения во многом определяются избыточным давлением, которое создается в момент взрыва. При наличии горючих газов, жидкостей, веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, Cl, Br, I, F, избыточное давление взрыва ∆ Р, кПа, определяется по формуле

,

где P_max – максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, кПа (допускается принимать Р _max = 900 кПа); Р ₀ – начальное давление, кПа (допускается принимать Р₀ =101 кПа); m _п – масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате аварии в помещение, кг; Z – коэффициент участия горючего во взрыве (допускается принимать следующие значения Z: для водорода – 1,0; других ГГ, кроме водорода, – 0,5; ЛВЖ и ГЖ, нагретых до температуры вспышки и выше, а также ниже с образованием аэрозоля – 0,3; ЛВЖ и ГЖ, нагретых ниже температуры вспышки при отсутствии возможности образования аэрозоля, – 0); V _cв – свободный объем помещения, м³; ρ_п,г – плотность газа или пара при расчетной температуре, кг/м³; С _ст – стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %; К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения (допускается принимать К _н =3).

Масса ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, вышедших в результате аварии в помещение, кг, определяется по формуле:

,

где F – площадь испарения, м²; t – время испарения, с; W – интенсивность испарения, кг/(м^2.·с).

,

гдеh – коэффициент, учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения; Р _н – давление насыщенных паров, кПа; М – молярная масса, кг/моль;

Плотность газа или пара при расчетной температуре определяется по формуле:

,

где V_о – объем занимаемой киломолем ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, м³/кмоль, V_о = 22,413 м³/кмоль; Т – температура воздуха в помещении, ⁰С.

Стехиометрическая концентрация ГГ или паров ЛВЖ и ГЖ, %, вычисляется по формуле:

,

где n _c, n _н, n _о – соответственно, число атомов углевода, водорода и кислорода в молекуле горючего вещества.

По полученному D Р и Т _всп делают заключение о категории взрывоопасности помещения. Пожароопасные свойства легковоспламеняющихся жидкостей (Т _всп) выбираются в приложении А таблицы 8.

Пожарная опасность объектов техносферы, в которых находятся ТГМ, определяется удельной пожарной нагрузкой g, МДж/м², по формуле:

,

где G_i – количество i -го материала пожарной нагрузки, кг; Q – низшая теплота сгорания i -го материала пожарной нагрузки, МДж/кг (табл. А.7); n – количество видов материалов пожарной нагрузки; S – площадь размещения пожарной нагрузки, м² (не менее 10 м²).

Взрывопожарная и пожарная опасность помещений и зданий производственного и складского назначений определяется в зависимости от количества и пожаровзрывных свойств горючих веществ, находящихся в них, и особенностей осуществляемых технологических процессов. Нормами пожарной безопасности все производства и помещения подразделяются на категории пожарной опасности А, Б, В1–В4, Г, Д (табл. А.5). Категории В1–В4 (табл. А.6) различаются по максимальному значению удельной пожарной нагрузки g, МДж/м², на любом участке помещения.

Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются по соотношению площадей помещений, имеющих соответствующие категории взрывов и пожароопасности, к общей площади здания.

Здание относится к категории А, если в нем суммарная площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений, или 200 м². Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А не превышает 25 % общей площади здания (но не более 1000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категории А; суммарная площадь помещений категории А и Б превышает 5 % общей площади здания или 200 м². Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б не превышает 25 % общей площади здания, (но не более 1000 м²) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здания относятся к категории В, если одновременно выполнены два условия: здание не относится к категориям А или Б; суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5 % суммарной площади всех помещений (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б). Допускается не относить значение к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25 % общей площади (но не более 3500 мг) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения.

Здания относятся к категории Г, если одновременно выполнены два условия: здания не относятся к категориям А, Б или В; суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % общей площади здания. Допускается не относить здания к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25 % общей площади (но не более 5000 м²) и помещения категорий А, Б и В оборудованы установками пожаротушения.

Здания относятся к категории Д, если они не относятся к категориям А, Б, В или Г.

Задача № 4.1

Определить категорию пожарной опасности здания площадью 2000 м², если в нем имеется одно помещение площадью S категории А, а остальные с площадями в пропорции x/y относятся к категориям Б и Д.

Исходные данные представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Варианты исходных данных

Параметр	Значение величины по вариантам
S,м^2
x/y	1/2	1/3	1/5	2/3	2/5	3/2	3/4	4/3	3/5	5/2

Задача № 4.2

Рассчитать категорию пожарной опасности деревообрабатывающего участка площадью S,на котором одновременно находится в обработке сосновая древесина массой Q и древесноволокнистые плиты массой P.

Исходные данные представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Варианты исходных данных

Параметр	Значение величины по вариантам
S, м^2
Q, кг
Р, кг

Задача № 4.3

Определить категорию взрывопожарной опасности производственного помещения площадью S и высотой Н, где для работы применяется ацетон. На основании анализа аварии, в результате которой пролитый на пол ацетон массой m испаряется в течение 3600 с.

При решении задачи принять коэффициент участия во взрыве неиспарившейся части ацетона 0,25, а коэффициент, учитывающий негерметичность помещения, равный 4.

Оборудование, установленное в помещении занимает 15 % его объема. В момент аварии температура воздуха в помещении составляла 27 ⁰С.

Коэффициент h, учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испарения, принять 2.1. Давление насыщенных паров ацетона 30,7 кПа.

Исходные данные представлены в таблице 4.3.

Таблица 4.3

Дата добавления: 2014-12-25