МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИЯМ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Курсовая работа

по прогнозированию ОФП

Шифр задания 49

Дата выдачи

Тема: прогнозирование опасных факторов пожара в помещении отделочного

цеха мебельного комбината

Программа ИРКР.

Определить критическую продолжительность пожара по условию достижения каждым ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей 9рабочей зоне) если в процессе развития пожара будут открыты дополнительные проемы.

Исполнитель: курсант уч.группы 2212

Рядовой вн.службы

Измаилов К.Т.

Руководитель: доцент кафедры ИТиГ

Подполковник вн.влужбы

Смагин А.В.

Москва 2015г.

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Описание математической модели развития пожара в помещении

3. Расчет динамики опасных факторов пожара в помещении

4. Определение критической продолжительности пожара и времени блокирования эвакуационных путей

5. Прогнозирование обстановки на пожаре к моменту прибытия первых подразделений на тушение

6. Расчет огнестойкости ограждающих конструкций с учетом параметров реального пожара

7. Исходные условия для ИРКР, результаты расчетов и итоги

Литература

Введение

Для разработки экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий необходим научно-обоснованный прогноз динамики опасных факторов пожара. Прогнозирование динамики опасных факторов пожара необходим:

• при разработке рекомендаций по обеспечению эвакуации людей при пожаре;

• при создании и совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения;

• при разработке оперативных планов тушения пожаров;

• при оценке фактических пределов огнестойкости;

и для других целей.

Современные научные методы прогнозирования динамики опасных факторов пожара основываются на математических моделях пожара. Математическая модель пожара описывает в самом общем виде изменения параметров состояния среды в помещении с течением времени, а так же состояние ограждающих конструкций этого помещения и различных элементов технического оборудования.

Математические модели пожара в помещении состоят из дифференциальных уравнений, отображающих фундаментальные законы природы: закон сохранения массы и закон сохранения энергии.

Математические модели пожара в помещении делятся на три класса: интегральные, зонные и дифференциальные. В математическом отношении вышеназванные три модели пожара характеризуются разными уровнями сложности. Для проведения расчетов динамики в помещении отделочного цеха мебельного комбината

выбираем интегральную математическую модель развития пожара в помещении.

1. Исходные данные

Краткая характеристика объекта

Отделочный цех мебельного комбината расположен в одноэтажном здании. Здание построено из сборных железобетонных конструкций и кирпича.

Размеры цеха в плане:

• Ширина=12м

• Длинна =24м

Высота =4,2м Исходные данные для расчета динамики опасных факторов пожара в помещении

Атмосфера: Давление, мм рт. ст. Температура, оС	760 -23
Помещение : Длинна, м Ширина, м Высота, м	24 12 4,2
Температура, оС	19
Количество проемов, шт	5
Координаты первого проема: Нижний срез, м Верхний срез, м Ширина, м Вскрытие, оС	0 1,9 0,8 19
Координаты второго проема: Нижний срез, м Верхний срез, м Ширина, м Вскрытие, оС	0 1,9 0,8 19
Координаты третьего проема: Нижний срез, м Верхний срез, м Ширина, м Вскрытие, оС	0,8 2,6 3 19
Координаты четвертого проема: Нижний срез, м Верхний срез, м Ширина, м Вскрытие, оС	0,8 2,6 2 300
Координаты пятого проема: Нижний срез, м Верхний срез, м Ширина, м Вскрытие, оС	0,8 2,6 2 250

План цеха показан на рисунке

В наружных стенах помещения цеха имеются 3 оконных проема, один из которых открыт. Расстояние от пола до нижнего края каждого оконного проема =0,8м. Высота оконных проемов =1,8м. Ширина одного из проемов =3м, а двух других =2м. Остекление оконных проемов выполнено из обычного стекла. Остекление разрушается при среднеобъемной температуре газовой среды в помещении, равной 300^оС и 250^оС. Отделочный цех имеет два одинаковых дверных проема, соединяющих склад с наружной средой. Их ширина равна 0,8 м и высота 1,9м. при пожаре дверные проемы открыты.

Полы цеха бетонные, с асфальтовым покрытием.

Горючий материал представляет собой хвойные древесные стройматериалы; штабель. Горючий материал расположен на полу. Размер площадки, занятой горючим материалом: длинна 9м, ширина 6м.Колличество горючего материала составляет 1,1тонн.

Сбор исходных данных

Геометрическая характеристика объекта.

Выбирается положение центра ортогональной системы координат в левом нижнем углу помещения на плане. Координаты ось Х направлена вдоль длинны помещения, ось У направлена вдоль ширины, ось Z- направлена вдоль высоты помещения.

Геометрические характеристики:

помещение: длинна L=24м, ширина В=12м, высота 4,2м.

двери (количество дверей N=2) высота h_1,2=1,9м, ширина b_1,2=0,8м, координаты левого нижнего угла двери y_д1=5м, х_д1=0м, у_д2=12м, х_д2=0м.

открытые окна (количество окон N=1) высота h=1,8м, ширина b=3м, координаты левого нижнего угла двери y_оо=0м, х_оо=12, z_oo=0,8м.

закрытые окна ( количество окон N=2) высота h_1,2=1,8м, ширина b_1,2=2м, координаты левого нижнего угла окон y_оз1=2м, х_оз1=24м, у_оз2=6м, х_д2=24м, z_оз1,2=0,8м, температура разрушения остекления Т₁=300^оС, Т₂=250^оС.

Свойства горючей нагрузки выбираем по типовой базе горючей нагрузки.

Низшая рабочая теплота сгорания Q_р^н=21,8МДж/кг

Скорость распространения пламени V_л=0,028м/с

Удельная скорость выгорания ψ_о=0,02кг/(м²∙с)

Удельное дымовыделения D=164Нп∙м²/кг

Удельное потребление кислорода при горении l_o2=-1,759

Выделение окиси углерода l_co=0,0153кг/кг

Выделение двуокиси углерода l_co2=0,715

Остальные характеристики горючей нагрузки:

Суммарная масса горючей нагрузки М_о=1100кг

Длинна открытой поверхности l_пн=9м

Ширина открытой поверхности b_пн=6м

Начальные и граничные условия.

Задаемся начальными и граничными условиями.

Температура газовой среды помещения равна T_m0=19^oC

Температура наружного воздуха равна T_а0=-23^oC

Давления в газовой среде и наружном воздухе на уровне пола равны p_a=10⁵Па

Выбор сценария пожара

Место возникновение горения расположено в центре площадки, занятой ГМ.