Практическое занятие № 18

Тема: Оценка обстановки в районе пожаро- и взрывоопасного объекта.

Цель: определить минимальные безопасные расстояния для человека, находящегося рядом с горящим объектом и рассчитать параметры обстановки при ЧС, сопровождающихся взрывами.

Вопросы:

1. Оценка обстановки в районе пожароопасного объекта.

2. Оценка обстановки при ЧС, сопровождающихся взрывами.

 

Согласно ГОСТ 12.1.004-85 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования», опасными факторами пожара, воздействующими на человека, являются:

· открытый огонь и искры;

· повышенная температуры окружающий среды и предметов (принято считать критически допустимой температурой среды - 60^○ С, при температуре газа - 149^○ С происходит мгновенный ожог дыхательных путей);

· токсичные продукты горения и опасные дымы (статистические исследования показывают, что более 70% людей на пожарах погибают от отравления продуктами горения);

· пониженная концентрация кислорода.

Одной из основных задач при оценке пожароопасной обстановки является расчет безопасных расстояний между элементами объекта.

Для проведения подобных расчетов необходимо знать следующие параметры:

· интенсивность облучения, при которой происходит воспламенение горючих материалов;

· зависимость интенсивности облучения от расстояния и размера излучаемой поверхности;

· температуру самовоспламенения материала;

· температуру излучающей поверхности.

При этом необходимо сделать ряд допущений: во-первых, при температуре более 800^○ С конвективным обменом можно пренебречь, т.е. учитывать действие только лучистой энергии; во-вторых, поглощением лучистой энергии в воздушной среде тоже пренебрегают.

Основой для расчета является уравнение Стефана-Больцмана (уравнение лучистого теплообмена между телами, разделенными не поглощающей средой).

,

где q_кр–критическая плотность теплового потока для горючих материалов (или тела человека), Вт/м;

C₀- коэффициент излучения абсолютно черного тела, C₀=5, 67 Вт/м·К;

T_и - температура излучающей поверхности, К;

T_доп - допустимая температура на облучаемой поверхности материала или кожи человека, К;

Е_пр -приведенная степень черноты для системы тел, между которыми происходит теплообмен.

Причем ,

y_{1, 2} –коэффициент облученности между излучающей и облучаемой поверхностями, в который в неявной форме входит расстояние. Этот коэффициент зависит от формы и размеров поверхностей, а также от их взаимного расположения в пространстве.

По отношению излучающей и облучаемой поверхности друг к другу можно рассмотреть 3 случая (используют проекцию излучающей поверхности на плоскость, параллельную облучаемой поверхности, если эти поверхности неправильны).

1 случай:

Рис.18.1 Элемент объекта находится против геометрического центра пламени

 

Где F₁ - излучающая поверхность, приведенная к прямоугольнику

r -расстояние между поверхностями

dF₂ -элемент объекта

В этом случае рассматривают y^/ _{1, 2} – коэффициент облученности для ¼ площади излучающей поверхности, который определяют по формуле:

причем y_{1, 2}=4y^/ _{1, 2}.

2 случай:

 

Рис.18.2 Элемент объекта находится на уровне земли

В этом случае y_{1, 2}=2y^/ _{1, 2}.

3 случай:

 

Рис.18.3 Излучение поверхности шара на элементарную площадку

Где F₁ – излучающая поверхность;

r₁ –радиус шара, м;

r₂ –расстояние от центра шара до облучаемой поверхности, м;

R – расстояние до элемента объекта облучаемой поверхности, м.

В этом случае

.

Для определения безопасных расстояний при пожарах (для описанных случаев) можно воспользоваться номограммой (рис. 18.4).

Рис.18.4 Номограмма определения безопасных расстояний при пожарах.

 

По оси абсцисс на этой номограмме откладывается отношение меньшей стороны в ¼ площади излучающей поверхности к расстоянию между поверхностями F₁ и dF₂, а по оси ординат – величина r. На поле номограммы определяется отношении большей стороны в ¼ площади излучающей поверхности к тому же расстоянию r.

 

Таблица 18.1

Критическая плотность теплового потока, q_кр , Вт/м²

Материал	Продолжительность облучения 3 мин	Продолжительность облучения 5 мин	Продолжительность облучения 15 мин
Древесина с шероховатой поверхностью
Древесина, окрашенная масляной краской
Торф
Картон
Резина

q_кр для человека - 1050, Вт/м², при продолжительности облучения 20 с

q_кр для человека – 4000 Вт/м²

 

Таблица 18.2