Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Организация пожарной профилактики / Samoilov - Spravochnik ingenera pozharnoy okhrani 2010

.pdf
Скачиваний:
252
Добавлен:
18.05.2017
Размер:
20.96 Mб
Скачать

Глава V. Классифи ация помещений, зданий и нар жных станово по взрывопожарной и пожарной опасности

возд шно о обла а, образованно о при аварийной сит ации, м3. В отс тствие возможности пол чения сведений для расче-

та Vав доп с ается принимать

М = Мвз + Мав. (В.18)

В.4.4. Мвз определяют по форм ле:

= K K M , (В.19)

де К – доля орючей пыли в общей массе отложений пыли; Квз – доля отложенной вблизи аппарата пыли, способной перейти во взвешенное состояние в рез льтате аварийной сит - ации. В отс тствие э спериментальных данных о величине Квз доп с ается принимать Квз = 0,9; Мп – масса отложившейся вблизи аппарата пыли момент аварии, .

В.4.5 Мав определяют по форм ле:

M = (M + qT) K , (В.20)

де Мап – масса орючей пыли, выбрасываемой в о р жающее пространство при раз ерметизации техноло ичес о о аппарата, ; при отс тствии о раничивающих выброс пыли инженерных стройств след ет принимать, что в момент расчетной аварии происходит аварийный выброс в о р жающее пространство всей находившейся в аппарате пыли; q – производительность, с оторой продолжается пост пление пылевидных веществ в аварийный аппарат по тр бопроводам до момента их от лючения, с–1; Т – расчетное время от лючения, с, определяемое в аждом он ретном сл чае, исходя из реальной обстанов и. След ет принимать равным времени срабатывания системы автомати и, если вероятность ее от аза не превышает 0,000001 в од или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с); 120 с, если вероятность от аза системы автомати и превышает 0,000001 в од и не обеспечено резервирование ее элементов; 300 с при р ч- ном от лючении; Кп – оэффициент пыления, представляющий отношение массы взвешенной в возд хе пыли о всей массе пыли, пост пившей из аппарата. В отс тствие э спериментальных данных о Кп доп с ается принимать: 0,5 – для пы-

291

Справочни инженера пожарной охраны

лей с дисперсностью не менее 350 м м; 1,0 – для пылей с дисперсностью менее 350 м м.

В.4.6. Исходя из рассматриваемо о сценария аварии, определяют масс M, , орючей пыли, пост пившей в рез льтате аварии в о р жающее пространство в соответствии с В.4.1–В.4.5.

В.4.7. Избыточное давление

Р для орючих пылей рассчи-

тывают в след ющей последовательности:

 

– определяют приведенн ю масс

орючей пыли mпр,

, по

форм ле:

 

 

 

 

m

= ГH / H 0 ,

(В.21)

 

де M – масса орючей пыли, пост пившей в рез льтате ава-

рии в о р жающее пространство,

; Z – оэффициент

час-

тия пыли в орении,

значение

оторо о доп с ается прини-

мать равным 0,1. В отдельных обоснованных сл чаях величина Z может быть снижена, но не менее чем до 0,02;

H

т

– теплота с орания пыли, Дж

–1; H

т0

– онстанта, принима-

емая равной 4,52 106 Дж –1;

 

 

 

 

 

– вычисляют расчетное избыточное давление Р, Па, по

форм ле:

 

 

 

0,8m0,33

 

3m0,66

5m

 

 

P = Po

 

+

 

 

+

 

 

 

, (В.22)

r

r

2

r

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де Р0 – атмосферное давление, Па; r – расстояние от центра пылевозд шно о обла а, м. Доп с ается отсчитывать величи-

нr от еометричес о о центра техноло ичес ой станов и. В.4.8 Имп льс волны давления i, Па с, вычисляют по форм ле:

123m0,66

i =

 

. (В.23)

 

 

r

В.5. Метод расчета интенсивности теплово о изл чения

В.5.1. Интенсивность теплово о изл чения рассчитывают для дв х сл чаев пожара (или для то о из них, оторый может быть реализован в данной техноло ичес ой станов е):

– пожар проливов ЛВЖ, ГЖ, СУГ, СПГ (сжиженный природный аз) или орение твердых орючих материалов (в лючая орение пыли);

292

Глава V. Классифи ация помещений, зданий и нар жных станово по взрывопожарной и пожарной опасности

– «о ненный шар».

Если возможна реализация обоих сл чаев, то при оцен е значений ритерия пожарной опасности читывается наибольшая из дв х величин интенсивности теплово о изл чения.

В.5.2. Интенсивность теплово о изл чения q, Вт м–2, для

пожара пролива жид ости или при орении твердых материалов рассчитывают по форм ле:

q = Ef Fq τ , (В.24)

де Еf – среднеповерхностная плотность теплово о изл чения

пламени, Вт м–2; F

q

– ловой оэффициент обл ченности; τ

оэффициент проп с ания атмосферы.

 

Еf принимают на основе имеющихся э спериментальных

данных. Для не оторых жид их

леводородных топлив

а-

занные данные приведены в таблице В.1.

 

При отс тствии данных доп с ается принимать величин

Еf

равной 100 Вт м–2 для СУГ, 40

Вт м–2 – для нефтепрод тов,

40 Вт м–2 – для твердых материалов.

 

В.5.3. Рассчитывают эффе тивный диаметр пролива d, м,

по форм ле:

 

 

 

 

 

 

 

 

d =

4F

,

(В.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

де F - площадь пролива, м2.

Т а б л и ц а В.1

Среднеповерхностная плотность теплово о изл чения пламени в зависимости от диаметра оча а и дельная массовая с орость вы орания для не оторых

жид их леводородов

 

 

 

 

 

 

П,

 

–2

 

,

–2 –1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н = 10

Н = 20

Н = 30

 

Н = 40

Н = 50

 

 

C

(

 

)

220

180

 

150

 

130

120

 

0,08

(

 

-

)

80

63

 

50

 

43

40

 

0,10

 

 

 

 

60

47

 

35

 

28

25

 

0,06

 

 

 

 

40

32

 

25

 

21

18

 

0,04

 

 

 

 

25

19

 

15

 

12

10

 

0,04

Примечание: Для диаметров оча ов менее 10 м или более 50 м след ет принимать Еf та ой же, а и для оча ов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

293

Справочни инженера пожарной охраны

В.5.4. Вычисляют высот пламени Н, м, по форм ле:

 

 

M

0,61

 

 

= 42Н

 

 

 

, (В.26)

 

 

 

ρ

 

 

 

 

gd

 

де М –

дельная массовая с орость вы орания жид ости,

м–2 с–1;

ρ

в

– плотность о р жающе о возд ха, м–3;

g – с орение свободно о падения, g = 9,81 м с–2.

В.5.5. Определяют

ловой

оэффициент обл ченности Fq

по форм лам:

 

 

 

 

 

 

 

F =

F2

+ F 2

, (В.27)

 

 

 

q

V

H

 

де FV, FH – фа торы обл ченности для верти альной и оризонтальной площадо соответственно, оторые определяют с помощью выражений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S −1

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

h

 

 

 

 

h

 

 

 

 

S +1

 

 

 

 

A

−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FV

=

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

S

 

 

 

S2

−1

 

S

 

 

 

 

 

(A +1) (S −1)

 

,(В.28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A −1) (S +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 −1/ S

 

 

(B +1) (S

−1)

 

(A

 

−1/ S)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

B

−1

 

 

 

(B −1) (S +1)

 

A

−1

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

π

 

 

 

 

(A +1) (S −1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(В.29)

 

 

 

 

 

 

 

arctg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(A −1) (S +1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

h2 + S2 +1

,

 

(В.30)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

294

Глава V. Классифи ация помещений, зданий и нар жных станово по взрывопожарной и пожарной опасности

1+ S2

 

B =

 

 

 

 

 

 

,

(В.31)

 

 

2S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S =

2r

 

,

 

(В.32)

d

 

 

 

 

 

h =

2H

 

(В.33)

 

 

 

 

d

,

де r – расстояние от еометричес о о центра пролива до об- л чаемо о объе та, м.

Определяют оэффициент проп с ания атмосферы по фор-

м ле:

 

 

 

 

τ = exp

7, 0 104

(r 0, 5d)

 

. (В.34)

 

 

 

 

 

В.5.6. Интенсивность теплово о изл чения q, Вт м–2, для

«о ненно о шара» рассчитывают по форм ле В.24.

Еf определяют на основе имеющихся э спериментальных данных. Доп с ается принимать Еf равным 450 Вт м–2.

В.5.7. Fq вычисляют по форм ле:

Fq =

 

 

H / Ds + 0, 5

 

 

 

4 (H / D

+ 0, 5)2 + (r / D

)2

1,5

, (В.35)

 

 

s

s

 

 

 

де Н – высота центра «о ненно о шара», м; Ds – эффе тивный диаметр «о ненно о шара», м; r – расстояние от обл чаемо о объе та до точ и на поверхности земли непосредственно под центром «о ненно о шара», м.

В.5.8. Эффе тивный диаметр «о ненно о шара» Ds рассчитывают по форм ле:

D

s

= 5, 33m0,327

, (В.36)

де m – масса орюче о вещества, .

295

Справочни инженера пожарной охраны

В.5.9. Н определяют в ходе специальных исследований. До- п с ается принимать Н равной Ds/2.

В.5.10. Время с ществования «о ненно о шара» ts, с, рассчитывают по форм ле:

t

s

= 0, 92m0,303

. (В.37)

 

 

 

В.5.11. Коэффициент проп с ания атмосферы t рассчитывают по форм ле

τ = exp

 

−7, 0 10

4

 

r

2

+ H

2

 

Ds

 

 

 

 

 

 

 

.

(В.38)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

В.6. Метод расчета ради са воздействия

 

высо отемперат рных прод

тов с орания

азо-

или паровозд шной смеси в от рытом пространстве

Ради с воздействия высо отемперат рных прод тов с о- рания азоили паровозд шной смеси в от рытом пространстве RF, м, рассчитывают по форм ле:

R F = 1, 2R

, (В.39)

де RНКПР – оризонтальный размер зоны, о раничивающей область онцентраций, превышающих CНКПР, определяемый по форм ле (В.12).

В.7. Метод расчета длины фа ела при стр йном

 

орении орючих азов

 

Длина фа ела LФ, м, при стр йном орении орючих

азов

рассчитывают по форм ле:

 

L = KG0,4 , (В.40)

 

де K – оэффициент, оторый при истечении сжатых

азов

принимается равным 12,5; при истечении паровой фазы СУГ или СПГ – 13,5; при истечении жид ой фазы СУГ или СПГ – 15; G – расход орюче о аза, с–1.

296

Глава V. Классифи ация помещений, зданий и нар жных станово по взрывопожарной и пожарной опасности

П р и л о ж е н и е Г

Методи а вычисления словной вероятности поражения челове а

Г.1. При оцен е потенциально о рис а для нар жной станов и след ет рассматривать след ющие опасные фа торы:

избыточное давление и имп льс волны давления при с о- рании азо-, пароили пылевозд шных смесей на от рытом пространстве;

тепловое изл чение при пожарах проливов орючих жидостей и пожарах твердых материалов, реализации «о ненно-

ошара», стр йном орении;

воздействие высо отемперат рных прод тов с орания азоили паровозд шной смеси в от рытом пространстве.

Если для рассматриваемой нар жной станов и невозмож-

на реализация а о о-либо из азанных выше опасных фа - торов, то этот фа тор при оцен е потенциально о рис а не

читывается.

Условн ю вероятность Qdj(a) поражения челове а при реализации j-то о сценария развития аварии, а правило, вычисляют по значениям пробит-ф н ции Pr. Взаимосвязь величины Рr и словной вероятности поражения станавли-

Т а б л и ц а Г.1

Значения словной вероятности поражения челове а в зависимости от величины пробит-ф н ции Pr

-

 

 

 

 

 

-

Pr

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2,67

2,95

3,12

3,25

3,36

3,45

3,52

3,59

3,66

10

3,72

3,77

3,82

3,87

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

20

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

30

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

40

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

50

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

60

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

70

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

80

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

90

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

99

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09

297

Справочни инженера пожарной охраны

вается таблицей Г.1, межд реперными точ ами оторой возможна линейная интерполяция.

Г.2. Условн ю вероятность поражения челове а избыточным давлением при с орании азо-, паро-, пылевозд шных смесей на расстоянии r от эпицентра определяют в след ю- щей последовательности:

– вычисляют избыточное давление Р и имп льс i по методам, приведенным в приложении В;

– исходя из значений Р и i, вычисляют величин пробит- ф н ции Pr по форм лам:

Pr = 5 − 0, 26 ln (V) ,

(Г.1)

17500

8,4

290

9,3

 

 

 

V =

 

 

+

 

 

 

, (Г.2)

 

 

 

P

 

i

 

 

де Р – избыточное давление, Па; i – имп льс волны давления, Па с.

С помощью таблицы Г.1 определяют словн ю вероятность поражения челове а. Например, при значении Pr = 2,95 зна-

чение Qdj(a) = 2 % = 0,02, а при Pr = 8,09 значение Qdj(a) = 99,9 % = 0,999.

Г.3. Условн ю вероятность поражения челове а тепловым изл чением при пожаре пролива орючей жид ости, пожаре твердо о материала или «о ненном шаре» определяют в сле- д ющей последовательности:

а) рассчитывают величин Pr по форм ле:

Pr = −12,8 + 2, 56 ln(tq1,33 ) , (Г.3)

де t – эффе тивное время э спозиции, с; q – интенсивность теплово о изл чения, Вт м–2, определяемая в соответствии с

приложением В. Величин t находят:

1) для пожаров проливов орючих жид остей и пожаров твердых материалов

298

Глава V. Классифи ация помещений, зданий и нар жных станово по взрывопожарной и пожарной опасности

x

t = t0 + u , (Г.4)

де t0 – хара терное время обнар жения пожара, с (доп с ается принимать t = 5 с); х – расстояние от места расположения челове а до зоны, де интенсивность теплово о изл чения не превышает 4 Вт м–2, м; u – с орость движения челове а, м с–1 (доп с ается принимать u = 5 м с–1);

2) для воздействия «о ненно о шара» величина t принимается в соответствии с приложением В.

б) с помощью таблицы Г.1 определяют словн ю вероятность поражения челове а тепловым изл чением.

В сл чае, если ради с оча а пожара при пожаре проливе, пожаре твердых материалов или реализации «о ненно о шара» больше или равен 30 м, словная вероятность поражения челове а принимается равной 100 %.

Г.4. Условн ю вероятность поражения челове а при стр й- ном орении вычисляют след ющим образом:

определяют длин фа ела по метод в соответствии с приложением В;

в сл чае, если Lф 30 м, словная вероятность пораже-

ния принимается равной 6 %;

в сл чае, если Lф < 30 м, словная вероятность поражения принимается равной 0.

Г.5. Условн ю вероятность поражения челове а в рез льтате воздействия высо отемперат рных прод тов с орания азоили паровозд шной смеси при реализации пожаравспыш и вычисляют след ющим образом:

определяют ради с воздействия высо отемперат рных

прод тов с орания азоили паровозд шной смеси в от рытом пространстве по метод в соответствии с приложением В;

в сл чае, если RF 30 м, словная вероятность пораже-

ния принимается равной 100 %;

в сл чае, если RF < 30 м, словная вероятность поражения принимается равной 0.

299

 

Справочни инженера пожарной охраны

 

 

П р и л о ж е н и е Д

Расчетное определение оэффициента Z частия

в

орении орючих азов и паров нена ретых

ле

овоспламеняющихся жид остей

Д.1. Приведенные в приложении Д расчетные форм лы при-

меняются для сл чая 100m/(ρ ,пVсв) < 0,5СНКПР НКПР – нижний

онцентрационный предел распространения пламени аза или пара, % (объемных)] и помещений в форме прямо ольно о параллелепипеда с отношением длины ширине не более пяти.

Д.2. Коэффициент Z частия орючих азов и паров нена - ретых выше температ ры о р жающей среды ле овоспламеняющихся жид остей при заданном ровне значимости

Q(C > C) рассчитывают по форм лам:

– при Х

 

1

L

и и Y

 

1

S :

НКПР

 

НКПР

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

5

103 π

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

Z =

 

 

 

 

 

ρ ,

C0

+

 

 

 

 

 

X

Y

Z

; (Д.1)

 

 

m

 

 

 

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– при Х

 

>

1

L

и Y

 

 

>

1

S :

 

 

 

НКПР

 

НКПР

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 103

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

Z =

 

 

 

 

ρ ,

C0

+

 

 

 

 

FZ

,

(Д.2)

 

 

 

 

m

 

 

 

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де С0 – предэ споненциальный множитель, % (объемных), равный:

– при отс тствии подвижности возд шной среды для орючих азов

C0

= 3, 77 103

m

 

ρ V , (Д.3)

 

 

– при подвижности возд шной среды для орючих азов

300