- •Курсовая работа
- •Введение
- •1. Прогнозирование опасных факторов пожара при его свободном развитии.
- •1.1. Исходные данные.
- •1.2. Описание интегральной математической модели.
- •1.3. Результаты реализации математической модели.
- •Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар.
- •2. Исследовательская работа.
- •2.1. Исходные условия.
- •2.2. Результаты прогнозирования офп и итоги исследования.
- •2.3.Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар.
- •Заключение.
- •Приложения.
- •Опасные факторы пожара по гост 12.1.004-91.
- •Предельно допустимые значения офп в помещении
- •Библиография.
1.3. Результаты реализации математической модели.
Расчеты производились с использованием персонального компьютера IBM совместимый ПК со следующими характеристиками: процессор Intel Pentium III, Windows XP; видеокарта NVIDIA GeForce FX 5200; разрешение экрана 1024х768 точек на дюйм, ОЗУ 256 Мб.
Программа INTMODEL реализует описанную выше математическую модель и предназначена для расчета динамики пожара жидких и твердых горючих веществ и материалов в помещении, имеющем от одного до девяти проемов в вертикальных ограждающих конструкциях. От известных аналогов программа отличается тем, что позволяет учитывать вскрытие проемов, работу систем механической вентиляции и объемного тушения пожара инертным газом, а также учитывать кислородный баланс пожара, позволяет рассчитывать концентрацию окиси и двуокиси углерода, задымленность помещения и дальности видимости в нем.
Управление программой INTMODEL осуществляется с помощью системы экранных меню, которая состоит из главного меню и подменю более низких уровней, образующих древовидную иерархическую структуру.
Каждое меню состоит из пунктов. Выбор нужного пункта производится клавишами с изображением стрелок, а его выполнение клавишей Enter. Клавиша Esc осуществляет выход из текущего подменю и возврат в предыдущее, а клавиша F1 вызывает на экран контекстно-зависимый справочник. При нажатии клавиши F2 программа переходит в режим калькулятора, изображение которого появляется на экране.
Нижняя строка экрана всегда содержит информацию, напоминающую о доступных в данный момент оперативных клавишах и их назначении. При работе с манипулятором «мышь» его левая кнопка соответствует клавише Enter, правая кнопка – клавише Esc, а одновременное нажатие левой и правой кнопок – клавише F1. средняя кнопка «мыши» не используется.
При работе с системой меню в нижнее части экрана всегда содержится строка подсказки, раскрывающая назначение текущего пункта меню. При смене пункта строки подсказки меняются автоматически.
В некоторых ситуациях программа требует от пользователя подтверждения его действий, выдавая при этом соответствующий запрос. Для ответа «Да» используется клавиша Enter или левая кнопка «мыши» (выполнить операцию), а для ответа «Нет» - клавиша Esc или правая кнопка «мыши» (отменить операцию и продолжить работу).
При работе с программой требуется задать исходные данные, произвести расчет, просмотреть на экране полученные результаты в виде таблиц или графиков и на основе их анализа сделать соответствующие выводы применительно к конкретной решаемой задаче. Последний этап (анализ результатов и принятие решений) может быть осуществлен только пользователем, сама же программа является объективным инструментом, многократно облегчающим и ускоряющим решение задачи.
Результаты расчетов газовой среды, площади пожара и координат плоскости равных давлений (ПРД) сводим в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 - Параметры газовой среды, площадь пожара и координаты плоскости равных давлений (ПРД) от времени.
Вpемя, |
Темпер, |
Конц.О2 |
Задым, |
Конц.СО |
Конц,СО2 |
Пл.газ.ср. |
Коор. ПРД, |
Площ. Гор |
мин |
град. С |
% |
Нп/м |
% |
% |
кг/м |
м |
м2 |
0 |
19 |
23 |
0 |
0 |
0 |
1,2095 |
0,95 |
0 |
1 |
34 |
22,831 |
0,035 |
0,005 |
0,032 |
1,1513 |
0,3 |
1,77 |
2 |
136 |
21,314 |
0,271 |
0,047 |
0,32 |
0,8642 |
0,33 |
6,91 |
3 |
265 |
17,74 |
1,292 |
0,154 |
1,041 |
0,6563 |
0,75 |
9,8 |
3 |
266 |
17,717 |
1,306 |
0,155 |
1,046 |
0,6559 |
0,76 |
9,8 |
4 |
269 |
15,183 |
4,88 |
0,251 |
1,693 |
0,6518 |
0,85 |
9,8 |
5 |
251 |
13,914 |
10,396 |
0,321 |
2,164 |
0,6746 |
0,86 |
9,8 |
6 |
236 |
13,285 |
15,768 |
0,371 |
2,504 |
0,6941 |
0,85 |
9,8 |
7 |
226 |
12,961 |
20,038 |
0,408 |
2,752 |
0,7074 |
0,85 |
9,8 |
8 |
221 |
12,787 |
23,111 |
0,435 |
2,933 |
0,7158 |
0,85 |
9,8 |
9 |
217 |
12,69 |
25,216 |
0,455 |
3,066 |
0,7208 |
0,84 |
9,8 |
10 |
215 |
12,636 |
26,617 |
0,469 |
3,164 |
0,7239 |
0,84 |
9,8 |
11 |
214 |
12,604 |
27,525 |
0,48 |
3,235 |
0,7256 |
0,84 |
9,8 |
12 |
213 |
12,587 |
28,104 |
0,487 |
3,287 |
0,7266 |
0,84 |
9,8 |
13 |
213 |
12,577 |
28,469 |
0,493 |
3,324 |
0,7272 |
0,84 |
9,8 |
14 |
213 |
12,571 |
28,697 |
0,497 |
3,351 |
0,7276 |
0,84 |
9,8 |
15 |
212 |
12,567 |
28,838 |
0,5 |
3,371 |
0,7278 |
0,84 |
9,8 |
16 |
212 |
12,566 |
28,926 |
0,502 |
3,385 |
0,7279 |
0,84 |
9,8 |
17 |
212 |
12,564 |
28,98 |
0,503 |
3,395 |
0,728 |
0,84 |
9,8 |
18 |
212 |
12,564 |
29,012 |
0,504 |
3,402 |
0,728 |
0,84 |
9,8 |
19 |
212 |
12,563 |
29,033 |
0,505 |
3,407 |
0,728 |
0,84 |
9,8 |
20 |
212 |
12,563 |
29,045 |
0,506 |
3,411 |
0,728 |
0,84 |
9,8 |
21 |
212 |
12,563 |
29,052 |
0,506 |
3,413 |
0,728 |
0,84 |
9,8 |
22 |
212 |
12,563 |
29,057 |
0,506 |
3,415 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
23 |
212 |
12,563 |
29,059 |
0,507 |
3,416 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
24 |
212 |
12,563 |
29,061 |
0,507 |
3,417 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
25 |
212 |
12,563 |
29,062 |
0,507 |
3,418 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
26 |
212 |
12,563 |
29,062 |
0,507 |
3,418 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
27 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
28 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
29 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
30 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
31 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
32 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,419 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
33 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
34 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
35 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
36 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
37 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
38 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
39 |
212 |
12,563 |
29,063 |
0,507 |
3,42 |
0,7281 |
0,84 |
9,8 |
40 |
200 |
12,868 |
28,29 |
0,491 |
3,31 |
0,7471 |
0,89 |
9,8 |
41 |
178 |
13,554 |
25,095 |
0,45 |
3,037 |
0,7832 |
0,91 |
9,8 |
42 |
158 |
14,328 |
20,746 |
0,403 |
2,718 |
0,8203 |
0,93 |
9,8 |
43 |
139 |
15,095 |
16,436 |
0,357 |
2,406 |
0,8567 |
0,94 |
9,8 |
44 |
123 |
15,816 |
12,706 |
0,315 |
2,122 |
0,8919 |
0,95 |
9,8 |
45 |
109 |
16,474 |
9,693 |
0,278 |
1,873 |
0,9257 |
0,95 |
9,8 |
46 |
96 |
17,063 |
7,35 |
0,246 |
1,66 |
0,9574 |
0,96 |
9,8 |
47 |
85 |
17,586 |
5,567 |
0,219 |
1,479 |
0,9869 |
0,96 |
9,8 |
48 |
75 |
18,047 |
4,224 |
0,196 |
1,325 |
1,014 |
0,97 |
9,8 |
49 |
67 |
18,453 |
3,216 |
0,177 |
1,195 |
1,0387 |
0,97 |
9,8 |
50 |
60 |
18,81 |
2,461 |
0,161 |
1,084 |
1,0609 |
0,96 |
9,8 |
51 |
55 |
19,121 |
1,889 |
0,147 |
0,99 |
1,078 |
0,97 |
9,8 |
52 |
50 |
19,401 |
1,457 |
0,135 |
0,908 |
1,0932 |
0,97 |
9,8 |
53 |
46 |
19,653 |
1,13 |
0,124 |
0,836 |
1,1069 |
0,97 |
9,8 |
54 |
43 |
19,879 |
0,881 |
0,115 |
0,772 |
1,119 |
0,97 |
9,8 |
55 |
40 |
20,083 |
0,69 |
0,106 |
0,716 |
1,1298 |
0,97 |
9,8 |
56 |
37 |
20,266 |
0,544 |
0,099 |
0,667 |
1,1393 |
0,97 |
9,8 |
57 |
35 |
20,431 |
0,43 |
0,092 |
0,623 |
1,1478 |
0,97 |
9,8 |
58 |
33 |
20,58 |
0,342 |
0,087 |
0,584 |
1,1552 |
0,97 |
9,8 |
59 |
31 |
20,715 |
0,273 |
0,081 |
0,55 |
1,1618 |
0,97 |
9,8 |
60 |
29 |
20,837 |
0,219 |
0,077 |
0,518 |
1,1676 |
0,97 |
9,8 |
60,7 |
29 |
20,912 |
0,189 |
0,074 |
0,499 |
1,171 |
0,96 |
9,8 |
Из анализа полученных результатов видно, что максимальное значение температуры газовой среды в помещении 31С достигается на 18 минуте развития пожара.
Среднеобъёмные концентрации оксида углерода, диоксида углерода, оптическая концентрация дыма, площадь пожара возрастают, уровень равных давлений находится в плоскости дверных проёмов.
Критические значения средних параметров состояния газовой среды рассчитываются по формуле Т.Г. Меркушкиной, Ю.С. Зотова, В.Н. Тимошенко:
, (1.21)
где Фкр - критическое значение среднего параметра состояния;
Фдоп - предельно допустимое значение ОФП в рабочей зоне;
Ф0 - начальное значение ОФП;
y - координата рабочей зоны, отсчитываемая от поверхности пола;
h - половина высоты помещения.
Предельно допустимые значения (ПДЗ) ОФП были установлены в результате огромного числа медико-биологических и физических экспериментов.
Табл. 1.2. Предельно допустимые значения ОФП по ГОСТ 12.1.004.
ОФП, обозначение, размерность |
ПДЗ |
Температура, t, °С |
70 |
Парциальная плотность, кг·м-3: кислорода ρ1 оксида углерода ρ2 диоксида углерода ρ3 хлористого водорода ρ4 |
0,226 0,00116 0,11 23·10-6 |
Оптическая плотность дыма, μ, Непер·м-1 |
0,119 |
lПДВ - предельно допустимая дальность видимости, м.
Критическая продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений по ГОСТ 12.1.004 для обеспечения безопасной эвакуации людей составляет:
=1,35 мин- температура газовой среды (=70ºС)
= 4,9 мин- массовая концентрация кислорода (=14%масс) ;
=3,2 мин - массовая концентрация оксида углерода
(= 0,00116 кг/м3)
=не достигается - массовая концентрация диоксида углерода (=0,11кг/м3)
=1,4 мин - дальность видимости в дыме (м.)
Исходя из анализа полученных результатов, мы видим, что при данных условиях развития пожара в помещении достигаются некоторые из критических значений ОФП (,,,). Из этого следует, что необходимо определить время на эвакуацию людей. Из полученных в результате значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное.
=1,35мин
Необходимое время эвакуации людей из помещения=0,8=1,08 мин
Время достижения пороговых значений для оборудования, конструкций:
=не достигается - критическая температура остекления окон (= 300°С),
=1,3 мин – критическая температура оросителя (Ороситель CSO-0.05ДВВд 10,2-0,32/Р68.04 - «РПТК») - 68 °С