7.2 Анализ риска возникновения пожара
7.2.1 Место возникновения пожара и источники воспламенения
Единственным реальным источником для возникновения масштабной внутренней ЧС может служить пожар, так как опасность взрывов чрезвычайно мала, а с точки зрения радиационной или токсической опасности предприятие не представляет угрозы.
В трех помещениях проектируемого предприятия содержатся значительные количества горючих веществ–экструзионный цех, склад сырья и склад готовой продукции.
На складе сырья, как было показано в предыдущем расчете, может хранится до 50 тонн полиэтилена.
На складе готовой продукции хранится пленка, произведенная не более, чем за 5 последних дней, по истечении этого срока происходит отгрузка пленки потребителю. При суточной производительности цеха 1710/357=4,8 тонны, запас готовой продукции не может превышать 20 тонн.
В экструзионном цеху максимальные емкости, содержащие ПЭВД,–бункеры экструдеров увеличенного объема, каждый из которых имеет объем 0,5 м3; количество таких бункеров равно количеству экструзионных агрегатов и составляет 4 единицы. Таким образом, максимальное количество ПЭВД в цехе–2 м3 или 1,84 тонны.
Очевидно, максимальное количество горючих веществ хранится на складе сырья, поэтому это наиболее опасное место с точки зрения возникновения пожара. Кроме того, пожар, возникший здесь, будет иметь максимальный масштаб и последствия.
Причиной возникновения пожара может стать замыкание электропроводки, курение на складе , либо иное нарушение техники пожарной безопасности сотрудниками предприятия.
Пожар может возникнуть в одном или нескольких местах, в центре склада либо у стен; возникновение пожара в одном месте исходя из общих представлений о вероятности, является более возможным.
Для расчета возможности распространения пожара необходимо оценить безопасное расстояние, при котором не произойдет возгорания ближайших объектов.
7.2.2 Динамика пожара
Предположим, что возгорание началось на нижней полке стеллажа. Рассчитаем время охвата пламенем поверхности нижней полки по ширине по формуле 7.1
tохв=L/V, где (7.1)
L – половина длины полки, L=1,5 м
V – линейная скорость горения. Для ПЭВД принимаем V=0,4 м/мин
tохв=1,5/0,4=3,75 мин. Или 3 минуты и 45 секунд
Через 3,75 мин, когда вся нижняя полка будет охвачена пламенем, очевидно, высота его превысит высоту полки, поэтому вторая полка также загорится. Через ещё такой же промежуток времени загорится верхняя, третья полка, таким образом через 11 минут 15 секунд пламенем будет охвачен весь стеллаж и станет возможным загорание соседних стеллажей.
Возгорание соседних стеллажей в этом же ряду начнется сразу же, как огонь достигнет краев первой загоревшейся полки, т.е., через 3,75 минуты так как в пределах ряда стеллажи стоят без разрыва. На охватывание огнём их уйдет в два раза больше времени, так как загорятся они с краю. Таким образом, на возгорание двух соседних стеллажей в ряду уйдет еще 7,5 минут и еще 7,5 минут на возгорание крайнего стеллажа
Безопасное расстояние между рядами соседних стеллажей, при котором при возникновении возгорания на одном, пожар не будет перекидываться на соседний ряд, можно найти по формуле 7.2
(7.2)
ψ1 и ψ2 – угловые коэффициенты облученности, определяемые исходя из значений наибольших углов между направлением излучения и нормалью к поверхности излучающей тепло. Если геометрические размеры факела и площадь облучаемой поверхности равны, а плоскости параллельны, что наблюдается при рядном расположении аналогичных стеллажей, как на складе проектируемого предприятия, то коэффициенты облученности можно принять равными 1
Тф – средняя температура пламени факела. Температура пламени при горении полимерных материалов достигают 1100-1200 °С [28], принимаем ТФ=1150°С=1423К
T1 – максимально допустимая температура для смежного объекта. Для полимерных материалов T1=433К [27]
Sф – площадь проекции поверхности пламени факела на плоскость, параллельную облучаемой поверхности. Площадь факела можно принять равной боковой поверхности стеллажа.
Высота стеллажа – это сумма высот, на которой располагается верхняя полка, и контейнера с полимером на ней. 1,7+0,6=2,3
S=3·2,3=6,9 м
qдоп –допустимая интенсивность облучения. Для полимерных материалов qдоп=15000Вт/м2
Спр – приведенный коэффициент излучения; В практических расчетах принимается равным 4,65 Вт/(м2·K4)
м
Рассчитанное расстояние превышает ранее рассчитанное расстояние между рядами (2,35м), поэтому через 11 мин 15 секунд от возгорания среднего стеллажа пожар перекинется на 2 соседних, еще 15 минут уйдет на то, чтобы пламя достигло краёв соседних рядов. Таким образом, через 26,25 минут пожаром будет объят весь склад