Библиографический список
1.ГОСТ Р 22.3.03–94. Защита населения. Основные положения. – Введ. 1994–22–12. – М. : Издательство стандартов, 1995.
2.ГО Т Р 22.0.05–97. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные
чрезвычайные ситуации. Термины и определения. – Введ. 1998–16–04. –
М. : Издательство стандартов, 1998. |
|
|
С |
|
|
3. анПиН 2.6.1.2523–09. Нормы радиационной безопасности (НРБ– 99/2009). – |
||
Введ. 2009–07–07. – М. : Стандартинформ, 2009. |
|
|
4. Ефремов, .В. Безопасность в чрезвычайных ситуациях : учеб. пособие |
/ |
|
. В. Ефремов, В. В. Цапл н. – СПб., 2011. – 296 с. |
|
|
5. Оценка рад ац онной обстановки при разрушении (аварии) радиационно |
||
и |
|
|
опасных объектов: метод. указ. / сост. Е.А.Бедрина. – Омск : СибАДИ, 2012. – 22 с. |
|
|
6. О защ те населен я территорий от чрезвычайных ситуаций природного и |
||
техногенного характера: федеральный закон РФ от 21 декабря 1994 года № 68-ФЗ // |
||
Российская газета. – 2002. – № 209–210. |
|
|
|
б |
|
7. ГО |
Т Р 42.4.02– 2015. Гражданская оборона. Режимы радиационной защиты на |
|
территории, |
подвергшейся радиоактивному загрязнению. – Введ. 2015–07–01. |
– |
М. : Стандарт нформ, 2015. |
|
|
|
А |
|
|
Д |
|
|
И |
|
50
Практическая работа №3
РАСЧЕТ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ПРИ ПОЖАРАХ ПРОЛИВОВ ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩИХСЯ |
|||
И ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ И ВРЕМЕНИ СУЩЕСТВОВАНИЯ |
|||
ОГНЕННОГО ШАРА ПРИ ВЫБРОСЕ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ |
|||
С |
ИЗ РЕЗЕРВУАРА |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Общие положения |
|
бели |
|
||
Терм ны |
определения, связанные с тепловым излучением пожаров |
||
проливов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ и ГЖ) |
|||
приведены в ГОСТ Р 12.1.047– 2012. |
|
||
Пожарный р ск – мера возможности реализации пожарной опасности |
|||
Огненныйрупномасштабноешар – к |
диффузионное горение, |
||
объекта и ее последств й для людей и материальных ценностей. |
|||
Инд в дуальный пожарный риск – пожарный риск, который может |
|||
привести к г |
|
человека в результате воздействия опасных факторов |
|
пожара. |
|
|
|
Соц альный пожарный риск тепень опасности, ведущей к гибели
группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара.
реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.
А–
−пламя и искры; Д
−тепловой поток;
−повышенная температура окружающей средыИ;
−повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
−пониженная концентрация кислорода;
−снижение видимости в дыму;
−осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
−радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
−вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
51
−опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;
−воздействие огнетушащих веществ.
Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.
Технологический процесс – часть производственного процесса, |
|
С |
-5 |
связанная с действиями, |
направленными на изменение свойств и (или) |
состояния обращающихся в процессе веществ и изделий.
Пожарная безопасность технологических процессов считается безусловно выполненной, если индивидуальный риск меньше 10-8, а
-7
социальныйдавлениер ск меньше 10 . Эксплуатация технологических процессов
является недопуст мой, если индивидуальный риск больше 10-6 или
социальный р ск ольше 10 . Оценку пожарной опасности
технолог ческ х процессов следует проводить на основе оценки их риска.
б |
|
При оценке пожарной опасности технологического процесса |
|
необходимо оцен ть: |
|
1. Избыточное |
, развиваемое при сгорании газопаровоздушных |
смесей в помещен . Предельно допустимые значения приведены в табл. 1.
Таблица 1
Предельно допустимое из ыточное давление при сгорании газо-, паро-, пылевоздушных смесей в помещениях или в открытом пространстве
Степень разрушения |
|
Избыточное |
|
|
|
|
|
давление, кПа |
|
Полное разрушение зданий |
Д |
100 |
|
|
А |
|
|
||
50%-ное разрушение зданий (сильное) |
53 |
|
||
Средние повреждения зданий |
|
|
28 |
|
Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, |
12 |
|
||
дверей и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
Нижний порог повреждения человека волной давления |
|
5 |
|
|
Малые повреждения (разбита часть остекления) |
|
3 |
|
|
2. Размер зон, ограниченных нижним концентрационным пределом распространения пламени газов и паров.
3. Интенсивность теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ для сопоставления с критическими (предельно допустимыми) значениями интенсивности теплового потока для человека и конструкционных материалов. Предельно допустимые значения приведены в табл. 2.
52
Таблица 2
Предельно допустимая интенсивность теплового излучения пожаров проливов ЛВЖ и ГЖ
|
|
Степень поражения |
|
Интенсивность теплового |
||
|
|
|
|
|
|
излучения, кВт/м2 |
|
Без негативных последствий в течение длительного |
|
1,4 |
|||
С |
|
|
|
|
||
|
времени |
|
|
|
|
|
|
Безопасно для человека в брезентовой одежде |
|
|
4,2 |
||
|
Неперенос мая боль через 20 – 30 с |
|
|
7,0 |
||
|
Ожог 1-й степени через 15 – 20 с |
|
|
|
||
|
Ожог 2-й степени через 30 – 40 с |
|
|
|
||
|
степени |
|
|
|
||
|
Воспламенен е хлопка-волокна через 15 мин |
|
|
|
||
|
Неперенос мая боль через 3 – 5 с |
|
|
10,5 |
||
|
Ожог 1-й |
через 6 – 8 |
|
|
|
|
|
Ожог 2-й |
через 12 – 16 с |
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
||
|
Воспламенен е древес ны |
шероховатой поверхностью |
|
12,9 |
||
|
(влажность 12%) при дл тельности о лучения 15 мин |
|
|
|||
|
Воспламенен е древес ны, окрашенной масляной краской |
|
17,0 |
|||
|
по строганой поверхности; воспламенение фанеры |
|
|
|
||
|
|
|
А |
|
||
|
4. Размеры зоны распространения облака горючих газов и паров при |
|||||
|
аварии для определения оптимальной расстановки людей и техники при |
|||||
|
тушении |
пожара и |
расчета времени |
достижения |
облаком мест их |
|
расположения.
воздействия в зависимости от вида и массы топлива. Предельно допустимые значения приведены в табл. 3.
5. Возможность возникновения и поражающее действие огненного шара при аварии для расчета радиусовДзон поражения людей от теплового
Таблица 3
Значения предельно допустимых доз теплового излучения при воздействии огненного шара на человека
Степень поражения |
оза теплового излучения, |
|
|
ж/м2 |
|
Ожог 1-й степени |
1,2·105 |
|
Ожог 2-й степени |
2,2·105 |
|
Ожог 3-й степени |
5 |
|
И3,2·10 |
|
Примечание. Дозу теплового излучения, Дж/м2, рассчитывают по формуле Q=q ts, где q – интенсивность теплового излучения огненного шара, Вт/м2; ts – время существования огненного шара, с.
6. Параметры волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве.
53
7. Поражающие факторы при разрыве технологического оборудования вследствие воздействия на него очага пожара.
8. Требуемый предел огнестойкости строительных конструкций, обеспечивающий целостность ограждающих и несущих конструкций пожарного отсека с технологическим процессом при свободном развитии
|
реального пожара и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2. Расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов |
||||||||||||||
|
|
|
легковоспламеняющихся и горючих жидкостей |
|
|
||||||||||
|
Рассч тать нтенс вность |
теплового |
|
излучения |
при пожарах |
||||||||||
|
проливовварианта |
пролива |
|
|
|
|
жидкости |
центра пролива |
|||||||
|
|
|
легковоспламеняющихся (горючих) жидкостей согласно |
||||||||||||
|
варианту задан я (та л. 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
|
|
Исходные данные для расчета |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Номер |
|
ЛВЖ (ГЖ) |
Площадь |
|
Масса разлитой |
Расстояние от |
|
|||||||
|
|
|
|
|
S, м2 |
|
|
|
|
|
m, кг |
r, м |
|
||
|
|
|
|
А |
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
Бенз н |
|
15 |
|
|
|
|
|
300 |
|
25 |
|
|
|
2 |
|
Сжиженный природный |
5 |
|
|
|
|
|
60 |
|
15 |
|
||
|
|
|
газ (метанб) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
3 |
|
Сжиженный |
|
10 |
|
|
|
|
|
200 |
|
20 |
|
|
|
|
|
углеводородный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газ (пропан-бутан) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|||||||
|
4 |
|
Дизельное топливо |
20 |
|
|
|
|
|
500 |
|
30 |
|
||
|
5 |
|
Нефть |
|
25 |
|
|
|
|
|
600 |
|
35 |
|
|
|
Расчет проводится в следующей последовательности: |
|
|
|
|||||||||||
1. |
Определить эффективный диаметр пролива по формуле |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
4S |
, |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
где S – площадь пролива, м2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
Определить высоту пламени по формуле |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
0,61 |
|
|
|
||
|
|
|
|
Н 42 d |
|
|
|
|
|
|
И, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
в |
g d |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где т – удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м2·с); в – плотность окружающего воздуха, кг/м3; g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
3. Рассчитать угловой коэффициент облученности по формуле
Fq 
Fv2 Fн2 ,
54
где
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
h |
|
h |
|
|
|
|
S 1 |
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
( А 1)( S1 |
1) |
|
|||||||||||||
|
F |
|
|
|
arctg |
|
|
|
arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
arctg |
|
, |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
S |
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
S 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( А 1)( S |
1) |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
S1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
где А=(h2+S12+1)/2S1, S1 = 2r/d (r – расстояние от геометрического центра |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
пролива до облучаемого объекта), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h = 2H/d. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
В 1/ S |
|
|
(B 1)(S 1) |
|
|
|
A 1/ S |
|
|
|
|
|
|
( А 1)(S 1) |
|
, |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
arctg |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
arctg |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(B 1)(S 1) |
|
|
|
|
|
|
( А 1)(S 1) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
н |
|
B |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
А |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
нтенсивность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B = (1 + S12)/(2S1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
С4. Определ ть коэфф циент пропускания атмосферы по формуле |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= exp [–7,0·10-4 (r–0,5d)]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
5. Определ ть |
|
|
|
|
|
теплового излучения по формуле |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q = Ef Fq |
. , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
где Ef – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Fq – угловой коэфф ц ент о лученности; – коэффициент пропускания атмосферы. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Ef |
пр н мают на основе имеющихся экспериментальных данных. Для |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
некоторых ЛВЖ (ГЖ) указанные данные приведены в табл. 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|||||
|
|
Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для некоторых ЛВЖ (ГЖ) и горючих газов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
Топливо |
|
|
|
|
СреднеповерхностнаяАплотность теплового |
Удельная массовая |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
излучения пламени Еf, кВт/м2, при диаметре |
скорость выгорания |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
очага |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т, кг/(м2.с) |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d =10м |
|
d =20м |
|
d =30м |
|
|
|
d =40м |
|
d =50м |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||||||||
|
Сжиженный |
|
|
|
|
|
220 |
|
|
180 |
|
|
|
|
150 |
|
|
|
130 |
|
|
120 |
|
0,08 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
природный газ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
(метан) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Сжиженный |
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
63 |
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
43 |
|
|
|
|
40 |
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
углеводородный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
газ (пропан-бутан) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Бензин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
47 |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
25 |
|
0,06 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Дизельное топливо |
|
40 |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
18 |
|
0,04 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
Нефть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
10 |
|
0,04 |
|
|
|
|
|||||||||||
Примечание. Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.
При отсутствии данных допускается принимать для сжиженных углеводородных топлив Ef=100 кВт/м2, для нефтепродуктов – 40 кВт/м2.
55