Задание 5
Определение возможности распространения пламени в помещении при наличии источника зажигания
В одном из помещений квартиры хранилась стеклянная емкость с органическим растворителем. Ребенок, играя в этом помещении, разбил банку, но взрослым ничего не сказал. Необходимо определить, какая концентрация сформируется в помещении через определенное время и возможно ли распространение пламени в помещении при наличии источника зажигания (случайного (электрическая искра в выключателе) или постоянного, например горящая газовая горелка на кухне).
Характеристика помещения Ванная, Объем 4х3,5х2,5 м3
Температура воздуха 260С
Скорость движения воздуха 0,1 м/с
Растворитель Бензол
Объем 3,0 л
Время испарения 45 мин
Решение:
Для определения концентрации растворителя (Ср, % (об.)) в воздухе помещения, которая сформируется после его разлива, используется выражение:
где Vр – объем растворителя в воздухе помещения, м3;
Vп св свободный объем помещения, м3; свободный объем помещения соответствует 80% геометрического и определяется по формуле:
Vп св = 0,8 Vп
где 0,8 коэффициент перехода от геометрического объема помещения к свободному объему помещения, используемому в расчетах;
Vп геометрический объем помещения, м3;
Vп св = 0,8*35 = 28
Объем растворителя в воздухе помещения (Vр, м3) определяется по формуле:
Vр = m / п
где m – масса растворителя в воздухе помещения, кг;
п плотность газа (пара), кг/м3; численно равная плотности газа (пара) по воздуху;
Vр = 0,25 / 2,1 = 0,12
Масса растворителя в воздухе помещения (m, кг) рассчитывается по формуле:
m = W Fи T
где W – интенсивность испарения, кг/(с*м2);
Fи – площадь испарения, м2; при определении площади испарения необходимо учесть, что 1 л чистого растворителя разливается на площади в 1 м2 (табл.6.1);
Т – время испарения, с.
m = 0,000028*3,0*3000 = 0,25
Интенсивность испарения (W, кг/(с*м2)) определяется по формуле:
где коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испаряющейся жидкости;
= 2,4
Рнас давление насыщенного пара растворителя при заданной температуре воздуха (t, С) в помещении, кПа; рассчитывается по формуле lg Р = 6,37 – [1281,72 / (237,09 + t)];
М – молярная масса вещества, кг/кмоль.
lg Р = 6,37 – [1281,72 / (237,09 + 26)] = 1,5
W = 10-6*2,4*1,5*√60,09 = 0,000028
Ср = 100*0,12 / 28 = 0,43
Полученное значение Ср = 0,43 ниже значений НКПРП= 2,23 и ВКПРП = 12,7, следовательно, взрыв в помещении при наличии источника зажигания не возможен.
Задание 6
Расчет автоматической системы пожаротушения
Рассчитать автоматическую систему пожаротушения помещения, характеристики которого приведены в таблице 6.1. Выбрать тип системы пожаротушения (спринклерную или дренчерную).
Назначение помещения: Аптека со складом медикаментов
Параметры помещения Длина А = 44 м Ширина В = 24 м
Согласно таблице аптека со складом медикаментов относится ко 2-й группе. По таблице определяем параметры спринклерной установки:
интенсивность орошения не менее 0,12 л/(см2);
максимальная площадь, контролируемая одним спринклером, 12 м2;
площадь для расчета расхода воды 360 м2;
продолжительность работы установки 60 мин;
максимальное расстояние между оросителями 4 м.
Исходя из требуемой интенсивности орошения и площади, контролируемой одним спринклером, определяем требуемый расход воды через спринклер:
л/с.
Определяем напор, который необходимо создать перед оросителем, для обеспечения необходимого расхода воды по формуле
,
где k – коэффициент производительности спринклера (по технической документации на оросители принимаем: k = 0,47 для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм и k = 0,77 для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм).
Тогда, для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм, минимальный необходимый напор для получения требуемой интенсивности орошения составит:
м вод. ст.
а для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм:
м вод. ст.
Согласно требованиям минимальный напор в системе перед спринклером должен составлять:
для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм – 20 м вод. ст.;
для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм – 60 м вод. ст.
Исходя из этих рекомендаций делаем вывод, что в нашем случае более рационально применить ороситель с выходным отверстием диаметром 12 мм (применение оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм потребует увеличения напора перед оросителем на 6,5 м вод. ст., что в свою очередь значительно повысит интенсивность орошения выше требуемой величины).
Определяем общее число спринклеров в установке:
Nспр=Fздан/fспр=44*24/12=88 шт.
Согласно требованиям на одном рядке допускается устанавливать не более шести оросителей с выходным отверстием диаметром до 12 мм и четырех оросителей с выходным отверстием диаметром более 12 мм.
При допустимом расстоянии между оросителями 4 м принимаем к установке на распределительном трубопроводе (рядке) 5 оросителей. Расстояние от крайних оросителей до стены принимаем 2 м, что соответствует требованиям.
Определяем общее количество рядков в помещении. Для этого разделим общее количество спринклеров в помещении на количество спринклеров в одном рядке:
Nряд= Nспр /nспр.ряд=88/4=22 рядка.
Определяем расстояние между рядками:
Lряд=Lздан-2*2/ Nряд -1=88-2*2/22-1=4м.
Принимаем расстояние между рядками – 4 м, и расстояние от крайних рядков установки до торцевых стен помещения – 1,5 м.