4.2. Определение времени от начала пожара до блокирования эвакуационных путей опасными факторами пожара
Рассчитаем необходимое время эвакуации для помещения с размерами 60·24·6, пожарной нагрузкой в котором является хлопок в тюках. Начальная температура в помещении 20°С.
Исходные данные:
помещение
свободный
объем
м3;
безразмерный
параметр
;
температура t0 = 20 0С;
горючая нагрузка
вид горючего материала – хлопок в тюках – ТГМ, n=3;
теплота сгорания
Q
= 16,7
;
удельная скорость
выгорания
=
0,0167
;
скорость
распространения пламени по поверхности
ГМ
;
дымообразующая способность D = 0,6 ;
потребление кислорода = 1,15 ;
выделение диоксида углерода = 0,578 ;
выделение оксида углерода = 0,0052 ;
полнота сгорания
ГМ
;
другие параметры
коэффициент отражения α = 0,3;
начальная освещенность Е = 50 Лк;
удельная изобарная теплоемкость Ср = 1,003·10 -3 МДж/кг·К;
предельная
дальность видимости
=20
м;
предельные значения концентрации токсичных газов:
= 0,11
кг/м3;
=
1,16·10-3
кг/м3;
Расчет вспомогательных параметров
А = 1,05·
·
=
1,05·0,0167· (0,0042)2
=
3,093·10-7
кг/с3
В
= 353·Ср·V/(1–
)
·
·Q
= 353·1,003·10-3·6912/(1-0.6)·0,97·16,7
= 377,6 кг
В/А = 377,69/3,093·10-7 = 1,22·109 c3
Расчет времени наступления ПДЗ ОФП:
по повышенной температуре:
с.
по потере видимости:
под
знаком логарифма получается отрицательное
число, поэтому данный фактор не
представляет опасности.
по пониженному содержанию кислорода:
по углекислому газу СО2
−
под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный фактор не представляет опасности.
по угарному газу СО
−
под знаком логарифма получается отрицательное число, поэтому данный фактор не представляет опасности.
Критическая продолжительность пожара:
кр=
min
= 746;
772;
= 746 с.
Критическая продолжительность пожара обусловлена временем наступления предельно допустимого значения температуры в помещении.
Необходимое время эвакуации людей из складского помещения:
нв = 0,8*кр/60 = 0,8*746/60 = 9,94 мин.
Сделать заключение о достаточности/недостаточности времени на эвакуацию по данным расчета.
Вывод: сравнить необходимое время эвакуации, полученное различными методами, и, при необходимости, объяснить различия в результатах.
5. Расчет динамики офп для уровня рабочей зоны. Анализ обстановки на пожаре на момент времени 11 минут
Уровень рабочей зоны согласно ГОСТ 12.1.004–91 «Пожарная безопасность. Общие требования» принимается равным 1,7 метра.
Связь между локальными и среднеобъемными значениями ОФП по высоте помещения имеет следующий вид:
(ОФП
−
ОФПо)
= (ОФП
−
ОФПо)·Z,
где ОФП − локальное (пороговое) значение ОФП;
ОФПо − начальное значение ОФП;
ОФП − среднеобъемное значение опасного фактора;
Z − безразмерный параметр, вычисленный по формуле (см. п.4.2).
Таблица 3
Динамика развития ОФП на уровне рабочей зоны
Время, мин |
Тm, оС |
|
Нп/м |
|
|
|
|
|
1 |
20,0 |
23,000 |
0,00000 |
64,62 |
0,00000 |
0,00000 |
1,20517 |
1,353 |
2 |
20,4 |
22,997 |
0,00000 |
64,62 |
0,00000 |
0,00126 |
1,20416 |
1,306 |
3 |
20,8 |
22,992 |
0,00000 |
64,62 |
0,00000 |
0,00379 |
1,20147 |
1,273 |
4 |
22,1 |
22,979 |
0,00000 |
64,62 |
0,00000 |
0,00927 |
1,19637 |
1,251 |
5 |
24,2 |
22,959 |
0,00000 |
64,62 |
0,00000 |
0,01896 |
1,18866 |
1,243 |
6 |
26,7 |
22,928 |
0,00000 |
64,62 |
0,00042 |
0,03286 |
1,17830 |
1,235 |
7 |
30,5 |
22,884 |
0,00000 |
64,62 |
0,00042 |
0,05350 |
1,16553 |
1,239 |
8 |
34,7 |
22,823 |
0,00000 |
64,62 |
0,00084 |
0,08089 |
1,15083 |
1,243 |
9 |
39,8 |
22,743 |
0,00000 |
64,62 |
0,00126 |
0,11754 |
1,13503 |
1,251 |
10 |
45,7 |
22,641 |
0,00000 |
64,62 |
0,00169 |
0,16430 |
1,11780 |
1,251 |
11 |
52,4 |
22,513 |
0,00042 |
64,62 |
0,00211 |
0,22328 |
1,09948 |
1,251 |
12 |
60,0 |
22,356 |
0,00042 |
64,62 |
0,00253 |
0,29574 |
1,08069 |
1,260 |
,
масс %
,
,
м
,
масс %
,
масс %
,
кг/м3
,
м
Площадь пожара составляет 24,17 м.
Температура на уровне рабочей зоны составляет 52,4 0С, что не достигает ПДЗ, равное 70 0С.
Дальность видимости в помещении не изменилась и составляет
=
2,38/0,00042 = 5666 м.
Концентрация кислорода в норме: 22,513 масс %.
Парциальные плотности О2, СО и СО2 на уровне рабочей зоны равны соответственно:
=
=
1,09948·22,513/100
= 0,247 кг/м3;
=
=
1,09948·0,00211/100
= 2,3*10-5
кг/м3;
=
=
1,09948·0,22328/100
= 0,00245 кг/м3.
Таким образом, расчеты показали, что парциальная плотность кислорода находится выше ПДЗ, а токсичных газов – ниже.
Рис. 14. Схема газообмена в помещении в момент времени 11 минут
На 11 минуте горения газообмен протекает со следующими показателями: приток холодного воздуха составляет 3,26 кг/с, а отток нагретых газов из помещения – 10,051 кг/с.
В верхней части дверного проема идет отток задымленных нагретых газов из помещения, плоскость равных давлений находится на уровне 1,251 м, что ниже уровня рабочей зоны.
Вывод: на основании результатов расчетов дать подробную характеристику оперативной обстановки на момент прибытия пожарных подразделений, предложить меры по проведению безопасной эвакуации людей.