Рішення

1. Визначаємо температуру газової суміші, яка витікає з приміщення

1.1. Визначаємо параметри для горючої речовини

• масова швидкість вигоряння v_m = 0,72 кг·м^-2хв^-1;

• коефіцієнт хімічного недопалу  = 0,9;

• нижча молярна теплота згоряння Q_н = 2039 кДж·моль^-1

1.2. Розраховуємо:

• нижчу масову теплоту згоряння:

• площу підлоги S_підл = 720 = 140 м²,

• площу пожежі:

,

• площу отворів S_отв = 1,22,3 = 2,76 м²,

• площу конструкцій, що огороджують:

S_огор = 2207 + 2202,9 + 272,9 = 436,6 м².

1.3. Розраховуємо густину теплового потоку

1.4. Визначаємо температуру газової суміші в приміщенні за номограмою із додатку №16 з урахуванням часу розвитку пожежі, густини теплового потоку, якщо коефіцієнт надлишку повітря α ,становить 1,5.

На лівій осі ординат знаходимо значення густини теплового потоку q = 14,6, кВт·м^-2 і рівновіддалено від найближчої залежності температури пожежі від густини теплового потоку проводимо пряму на праву вісь ординат – вісь температур. Потім рівновіддалено від найближчої кривої залежності температури від коефіцієнту надлишку повітря опускаємось до перетину із перпендикуляром, встановленим із точки, що відповідає  = 1,5. Із точки, що одержана, паралельно осі абсцис проводимо пряму до перетину із перпендикуляром встановленим із точки  = 30 хв. Потім рівновіддалено від найближчої кривої залежності температури від часу розвитку пожежі пересуваємось вліво до перетину із перпендикуляром, встановленим із точки, що відповідає  = 10 хв. Із отриманої точки паралельно осі абсцис проводимо пряму на ось температур і знаходимо відповідне значення температури пожежі в огородженні:

t_пг = 380⁰ С; T_пг = 653 К.

2. Визначаємо питому витрату суміші, що витікає з приміщення.

2.1. Розраховуємо густину навколишнього повітря

, М3·кмоль-1.

, кг·м^-3.

2.2. Розрахуємо питому витрату суміші, що витікає з приміщення

через один дверний отвір:

3. Визначаємо вогнегасну концентрацію даного флегматизатора.

3.1. Із таблиці додатків № 11 знаходимо значення теплоти утворення ацетону, H_f = -217,6 кДж·моль^-1.

3.2. Визначаємо число атомів i-го виду в структурі горючої речовини.

3.3. Із таблиці додатків № 14 виписуємо значення h^/_ф, h^//_ф, h^/_f, h^/_j, h^//_j

3.4. Розраховуємо вогнегасну концентрацію даного флегматизатора.

3.5. Розраховуємо мінімальну вибухонебезпечну концентрацію кисню

, %

3.6. Розраховуємо безпечну концентрацію кисню:

, %.

4. Визначаємо питому витрату подачі негорючого газу

4.1. Критичну витрату подачі негорючого газу:

g_нг^кр = 0,5 2,02^. 30,6/100 = 0,309 кг·с^-1.

4.2. Оптимальну витрату подачі негорючого газу:

g_нг^опт = 2,4 0,309 = 0,74 кг·с^-1.

5. Визначаємо інтенсивність подачі негорючого газу (критичну і оптимальну):

I_нг^крит = 0,309/ 406 = 0,7610^-3 кг·м^-3с^-1.

I_нг^опт = 0,74/ 406 = 1,810^-3 кг·м^-3с^-1.

6. Визначаємо час гасіння (оптимальний):

.

7. Розраховуємо загальну витрату негорючого газу на гасіння:

.

.

8. Розраховуємо загальну масу негорючого газу, витрачену на гасіння

m_НГ = 4061,05 = 426,6 , кг.

Висновок. Таким чином, для гасіння пожежі ацетону на площі 16,8 м² в заданому приміщенні з відкритим дверним отвором з оптимальною інтенсивністю подачі вуглекислого газу 1,810^-3 кг·м^-3с^-1 потрібно приблизно 5 хвилин, при цьому фактична витрата вогнегасної речовини становитиме 1,05 кг·м^-3, а фактично витрачена маса негорючого газу – 426,6 кг.