Справочник ртп. Справочник РТП. Основные понятия (термины) и определения 3
Скачать 6.37 Mb.
|
5. Опасные факторы пожара и основные параметры пожара5.1. Опасные факторы пожараОпасными факторами пожара являются факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и (или) к материальному ущербу. Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются: - пламя и искры; - тепловой поток; - повышенная температура окружающей среды; - повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения; - пониженная концентрация кислорода; - снижение видимости в дыму. К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся: 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; опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; воздействие огнетушащих веществ. 5.2 Основные геометрические и физико-химические параметры пожара и формулы для их определенияТаблица 11 Основные параметры пожара и ОФП
Примечание: в некоторых источниках пожарно – технической литературы могут применяться также следующие обозначения: площадь пожара, зона горения и задымления – Fп , Fг, Fз; периметр площади пожара и задымления – Пп ; фронт площади пожара – Fп. Длина факела пламени Lф=C(Vмdф)2/3 (1) где: Lф – средняя величина длины факела м. C – коэффициент ≈ 16,4. Vм – массовая скорость выгорания материалов (см. таблицу 15), кг/(м2с). dф – характерный линейный размер пожара (основания факела), м. Высота факела пламени Hф=Lфsinα (2) где: Hф – наблюдаемая высота факела, м. Lф – средняя величина длины (высоты) факела, м. α – угол наклона оси факела к горизонту, град. Площадь излучающей поверхности при пожарах в зданиях Sиз.ф=KпрLзд×(NэтHэт+0,5Hэт); Kпр=ΣSок/Sст (3) где: Sиз.ф – м2. Kпр – коэффициент. Lзд – длина здания, м. Nэт – число горящих этажей в здании, шт. Hэт – высота одного этажа, м. ΣSок – суммарная площадь оконных проемов, м2. Sст – площадь стен фасада здания, м2. Положение нейтральной зоны по отношению к нижней части проемов (приточных или приточно-вытяжных) и плоскости пола – при газообмене через открытые нижние (приточные) и верхние (вытяжные) проемы. Нн.з= НS2вρг / (S2нρв+S2вρг)+0,5Нпр (4) где: Нн.з – высота расположения нейтральной зоны от пола, м. Н – расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов (см. рис. 2), м. Sн, Sв – общие площади соответственно нижних (приточных) и верхних (вытяжных) проемов, а также отверстий, через которые осуществляется газовый обмен (см. рис. 2), м2. - при газообмене через нижние приточно-вытяжные проемы (отверстия). (5) где: ρв, ρг – плотность соответственно наружного воздуха и продуктов сгорания, кг/м3. Нпр – высота наибольшего приточного проема (см. рис.2 и рис. 3), м. Рисунок 2. Рисунок 3. продолжение таблицы 11
Средняя скорость выгорания: Массовая (или объемная) Vм= Мimо/ (τiSп); Vм= МiρсКρсНсл/ τг (6) где: Vм – скорость выгорания (см. таблицы 15), кг/(м2 с). Мi – доля сгоревшего материала к определяемому моменту времени. mо – начальная масса пожарной нагрузки кг, м2. τi – продолжительность пожара к определяемому моменту времени, с. Sп – площадь участка пожара, на котором происходит выгорание материала, м2. ρс – плотность пожарной нагрузки в объеме слоя, кг/м2. Кρс – плотность распределения пожарной нагрузки в объеме слоя. Нсл – высота слоя пожарной нагрузки, м. τг – продолжительность пожара (горения) к моменту убыли начальной массы пожарной нагрузки, равной Мi , с. Линейная при горении жидкости в резервуаре Vж=Нж/τг (7) где: Vж – линейная скорость выгорания жидкости (см. таблицу 16), мм/с. Нж – понижение уровня жидкости за время горения, мм. продолжение таблицы 11
Свободное развитие пожара (от начала возникновения горения до подачи первых средств тушения) τсв= τд.с+τсб+τсл+τбр.1; τсл= 60L/Vсл (8) где: τд.с – промежуток времени от начала возникновения пожара до сообщения о нём; τсб – время сбора личного состава боевых расчетов по тревоге – 1 мин. τсл – время следования подразделений на пожар, мин. τбр.1 – время боевого развертывания подразделения по введению первых средств тушения (ствола, стволов, и др.) – принимается по нормативам пожарно-строевым и опыту тушения пожаров, мин. L – длина пути следования подразделений от пожарной части до места пожара, км. Vсл – средняя скорость движения пожарных автомобилей (принимается 45 км/ч на широких улицах с твердым покрытием и 25 км/ч на сложных участках), км/ч. продолжение таблицы 11
Интенсивность газового обмена: Iг.о= Gв/ Sп (9) Gв= μ где: Iг.о – Интенсивность газового обмена, кг/(м2с). Gв – расход приточного воздуха, поступающего в зону горения через открытые проемы или путем инфильтрации, кг/с. Sп – площадь пожара, м2. μ – коэффициент расхода воздуха через проемы (щели) 0,62. g – ускорение свободного падения 9,81, м/с2. ΔРн – избыточное давление воздуха у наружного ограждения (оконного проема) или в лестничной клетке на уровне дверного проема, Па (кгс/м2). ρв – плотность наружного воздуха при пожаре (см. таблицу 17), кг/м2. ΣSпр – суммарная площадь проемов (щелей, отверстий), м2. Удельный объем газообмена Vго = Sп Vм Wr ; м3/с (10) где: Sп – площадь пожара, м2. Vм – массовая скорость выгорания, (кг/м2 с). Wг – объёмное количество газообразных масс (воздуха и продуктов сгорания), участвующих в образовании газообмена при сжигании единицы пожарной нагрузки, м3/кг. Скорость газового обмена при пожарах в зданиях Vго= (11) где: Vго – скорость газового обмена, м/с. G – ускорение свободного падения, м/с2. Δp – перепад давлений в помещении, где происходит пожар, Па (кгс/м2). ρг – усредненная плотность массы продуктов сгорания с воздухом, кг/м3. продолжение таблицы 11
Ветровое полное динамическое Рв=ρвV2в/2g (12) где: Рв – Па (кгс/м2). ρв – плотность наружного воздуха (см. таблицу 17), кг/м3. Vв – скорость ветра, м/с; g – ускорение свободного падения 9,81, м/с2; ρг – усредненная плотность массы нагретых продуктов сгорания с воздухом (см. таблицу 17), кг/м3. Нг – высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м. Ветровое избыточное (или разряжение) ΔРв=КρвV2в / 2g (13) К – аэродинамический коэффициент; Перепад при пожарах в зданиях ΔР1=h1(ρв-ρг) ; ΔР2=h2(ρв-ρг) ΔР1 (14) где: h1, h2 – расстояние от плоскости равных давлений (Ннз) до центра приточных и вытяжных проемов (см. рис. 3), м. ΔР1 , ΔР2 − перепад давления на уровне приточного и вытяжного проемов (см. рис. 2), Па (кгс/м2). Перепад при пожарах на открытых пространствах ΔРн=Нг(ρв-ρг); (15) ΔРн – Па (кгс/м2); где Нг – высота восходящего потока газообразных продуктов сгорания, м. продолжение таблицы 11
Плотность теплового потока qт.п = β Vм Sп Qн /(3,6ΣSт.о) (16) где: qт.п – Вт/м2, кДж/(м2ч). β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18) 0,8-1,0. Vм – массовая скорость выгорания (см. таблицу 15), кг/(м2ч). Sп – площадь пожара в помещении, м2. Qн – низшая массовая теплота сгорания (см. табл. 15 и табл. 16), кДж/кг. ΣSт.о – суммарная поверхность теплообмена (стен, перекрытия, пола, колонн и т. д.), м2. продолжение таблицы 11
Масса (количество) mп.н = mо / Ѕпол; ; mп.н = mо / Ѕуч (17) где: mп.н – масса горючих и трудногорючих материалов (пожарной нагрузки), кг/м2. mо – масса пожарной нагрузки, распределенная по всей площади помещения или отдельных участков кг. Ѕпол – площадь пола помещения, м2. Ѕуч – площадь участка, м2. Потеря массы (выгорание) Мп.н= Gв τг;; Мп.н= Ѕп Vм τг; Мп.н= Ѕп Vо τг; Мп.н= Vм τг; Мп.н= Vо τг. (18) где: Gв – расход приточного воздуха в помещении, где происходит пожар, кг/с, м3/с. τг – продолжительность горения (пожара), с. Ѕп – площадь пожара в зоне горения, м2. Vм – массовая скорость выгорания (см. табл. 15 и табл. 16) кг/(м2с), кг/с. Vо – объемная скорость выгорания (см. таблицу 16) м3/(м2с), м3/с. Мп.н – масса сгоревшей пожарной нагрузки кг, м3. mо – начальная масса пожарной нагрузки кг, м3. Мп.н – потеря (убыль) массы пожарной нагрузки при пожаре кг, м3 Доля потери массы (выгорания) в любой момент времени Мi= Мп.н / mо (19) Плотность распределения по высоте слоя и площади помещения (земельного участка) Кρо = mо /(ρо Нсл Ѕпол) (20) где: mо – масса пожарной нагрузки, распределённая по площади помещения или отдельного участка, кг. ρо – средняя плотность материалов, входящих в состав пожарной нагрузки, кг/м3. Нсл – средняя высота слоя пожарной нагрузки, м. Ѕпол – площадь пола помещения или отдельного участка, м2. Плотность распределения по высоте слоя и суммарной площади отдельных участков помещения или территории (сосредоточенная нагрузка) Кρс = mо/(ρс Нсл ΣSуч) (21) где ΣSуч – суммарная площадь участков, на которых распределена пожарная нагрузка, м2. продолжение таблицы 11
Теплота пожара Qп = Qн Vм β (22) где: Qп – количество тепла, выделяемого в единицу времени с единицы площади пожара (см. таблицу 15 и таблицу 16) Вт/м2, кДж/. Qн – низшая теплота сгорания горючих веществ и материалов, кДж/кг. Vм – массовая скорость выгорания пожарной нагрузки, кг/м2 ч. β – коэффициент химического недожога (см. таблицу 18). Таблица 12 Формулы для определения основных геометрических параметров пожара в зависимости от его формы
Таблица 13 Формулы для определения площади пожара в зависимости от формы, продолжительности и скорости распространения горения
Примечание: τ1, τ2 – продолжительность распространения горения от начала его возникновения, мин; τсв – продолжительность распространения горения от начала его возникновения до подачи первых средств тушения (свободное развитие пожара), мин; τп – продолжительность локализации пожара по площади τлок, мин; п – количество направлений распространения пожара при одинаковом значении линейной скорости. При различных значениях линейной скорости распространения горения общая площадь определяется суммой площадей пожара на каждом направлении α – угол, внутри которого происходит развитие пожара, рад (1 рад = 57о). Графические иллюстрации возможных простых форм пожаров приведены на рисунках 6 и 7. Таблица 14 Формулы для определения скорости роста площади, периметра и фронта пожара
|