Практическая работа по дисциплине Безопасность жизнедеятельности оценка поражения человека тепловым излечением при пожарах проливов лвж и огненных шарах

• Название: Практическая работа по дисциплине Безопасность жизнедеятельности оценка поражения человека тепловым излечением при пожарах проливов лвж и огненных шарах
• Дата: 08.04.2021
• Размер: 139.82 Kb.
• Имя файла: 2_prakticheskaya_rabota.docx
• Тип: Практическая работа; #192692

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сыктывкарский лесной институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный

лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

(СЛИ)
Транспортно-технологический факультет

кафедра Технологические, транспортные машины и оборудование

Практическая работа по дисциплине

«Безопасность жизнедеятельности»

ОЦЕНКА ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ТЕПЛОВЫМ ИЗЛЕЧЕНИЕМ ПРИ ПОЖАРАХ ПРОЛИВОВ ЛВЖ И ОГНЕННЫХ ШАРАХ

Сыктывкар 2020

Основные положения

При аварийных ситуациях может происходить выброс в атмосферу ГЖ и ЛВЖ в жидком и парообразном виде через образовавшиеся неплотности в технологическом оборудовании и проливы на пол помещения. Такие выбросы сопровождаются испарением пролившейся жидкости, а ее пары в смеси с воздухом могут воспламениться и привести к пожару и взрыву, возникновению огненного шара. При пожарах от пламени идут сильные тепловые потоки излучением, интенсивность которых может превысить критические значения для человека и конструкционных материалов, что приведет к тяжелым последствиям. Для того чтобы эти значения не были превышены, необходимо проводить обоснование пожарной безопасности технологических процессов.

Основными нормативными документами, устанавливающими требования пожарной безопасности к технологическим процессам различного назначения всех отраслей экономики страны и предприятий любых форм собственности, при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации являются Технический регламент «О требованиях пожарной безопасности» и другие нормативные акты, не противоречащие этим требованиям.

При определении характеристик пожарной безопасности различных объектов и технологических процессов используются следующие термины с соответствующими определениями.

Производственные объекты − объекты промышленного и сельскохозяйственного назначения, в том числе склады, объект инженерной и транспортной инфраструктуры (железнодорожного, автомобильного, речного, морского, воздушного и трубопроводного транспорта), объекты связи и др.

Технологический процесс – часть производственного процесса, связанная с действиями, направленными на изменение свойств и (или) состояния обращающихся в процессе веществ и изделий.

Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

Пожарная безопасность – состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров.

Пожарный риск – мера возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и ее последствий для людей и материальных ценностей.

Огненный шар – крупномасштабное диффузионное пламя сгорающей массы топлива или парового облака, поднимающееся над поверхностью земли. Высокотемпературные продукты горения светятся и излучают тепловую энергию, что может стать причиной ожогов кожных покровов людей, находящихся на опасных расстояниях.

Опасный параметр – параметр, который при достижении критических значений способен создавать опасность для рассматриваемого рода деятельности.

Огнестойкость технологического оборудования – промежуток времени, в течение которого воздействие стандартного очага пожара не приводит к потере функциональных свойств технологического оборудования.

Авария – разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ.

Опасные факторы пожара:

1. 
   пламя и искры;
   
2. 
   тепловой поток;
   
3. 
   повышенная температура окружающей среды;
   
4. 
   повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;
   
5. 
   пониженная концентрация кислорода;
   
6. 
   снижение видимости в дыму.
   

Одновременно с вышеназванными факторами появляются и сопутствующие опасные факторы пожара:

1. 
   осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
   
2. 
   радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
   
3. 
   вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;
   
4. 
   опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; − воздействие огнетушащих веществ.
   

Оценку пожарной опасности технологических процессов следует проводить на основе оценки пожарного риска. В случае невозможности проведения такой оценки (например, из-за отсутствия необходимых данных) допускается использование иных критериев пожарной безопасности технологических процессов (допустимых значений параметров этих процессов).

В этом случае при оценке пожарной опасности технологического процесса требуется оценить расчетным или экспериментальным путем:

− 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. 1;

– возможность возникновения и поражающее воздействие «огненного шара» при аварии для расчета радиусов зон поражения людей от теплового воздействия в зависимости от вида и массы топлива.
Таблица 1 – Предельно допустимая интенсивность теплового излучения пожаров от проливов ГЖ и ЛВЖ

Степень поражения	Интенсивность теплового излучения, кВт/м2
без негативных последствий в течение длительного времени	1,4
безопасно для человека в брезентовой одежде	4,2
непереносимая боль через 20…30 с, ожог 1-й степени через 15…20 с, ожог 2-й степени через 30…40 с	7,0
непереносимая боль через 3…5 с, ожог 1-й степени через 6…8 с, ожог 2-й степени через 12…16 с	10,5

При пожаре проливов ГЖ и ЛВЖ возникает крупномасштабное диффузионное пламя сгорающей массы топлива или парового облака в виде шара, поднимающегося над поверхностью земли. Такое пламя называют «огненным шаром». Этот «огненный шар» обладает значительным тепловым излучением, которое может принести вред окружающим объектам и работающим вблизи них людям. Знание характеристик «огненного шара» важно при оценке пожарной опасности технологических процессов. К таким характеристикам следует отнести эффективный диаметр и время существования «огненного шара», интенсивность излучения от него.

Интенсивность теплового излечения рассчитывается для двух случаев пожара:

1. 
   пожар проливов ЛВЖ, ГЖ, СУГ, СПГ (сжиженный природный газ) или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);
   
2. 
   «огненный шар».
   

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

Методика расчета

Пожар пролива

1. 
   Интенсивность теплового излучения для обоих вариантов пожара рассчитывается по формуле, кВт/м²:
   

где – среднеповерхностная интенсивность теплового излучения пламени, кВт/м²;

– угловой коэффициент облученности, который характеризует, какая доля излучения от пламени факела попадает на рассматриваемый объект;

– коэффициент пропускания атмосферы.

Значение принимается на основе имеющихся экспериментальных данных или по таблице 2.

Таблица 2 – Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от эффективного диаметра пролива и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

топливо	, кВт/м2 при d, м					μ`, кг/(м2·с)
	10	20	30	40	50
СПГ	220	180	150	130	120		0,08
СУГ	80	63	50	43	40		0,10
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 такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно

2. 
   Эффективный диаметр пролива рассчитывается по формуле, м:
   

где – площадь пролива, м².

3. 
   Площадь растекающегося топлива F определяется эмпирической зависимостью:
   

где – коэффициент растекания жидкости, м^-1 (для дизельного топлива 3,5);

– коэффициент материала поверхности (для бетона 0,5);

– объем разлитой жидкости, л.

4. 
   Высота пламени, м,:
   

где – эффективный диаметр пролива (очага пожара), м;

– удельная массовая скорость выгорания топлива, кг/(м²·с);

– плотность окружающего воздуха, кг/м³;

– ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

5. 
   Плотность окружающего воздуха рассчитывается по формуле, кг/м³:
   

где – температура воздуха, К.

6. 
   Угловой коэффициент облученности определяется по формуле:
   

_{где FVи FN – факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно.}
Факторы облученности рассчитываются по формулам:











где – расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

7. 
   Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывают по формуле
   

_{Огненный шар}

8. 
   должна быть взята на основе имеющихся экспериментальных данных. При отсутствии таковых допускается принимать равным 450 кВт/м².
   
9. 
   Угловой коэффициент облученности ориентировочно рассчитывается по формуле:
   

где – высота центра «огненного шара», м;

– расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м;

– эффективный диаметр огненного шара, м.

10. 
    Высота центра «огненного шара» рассчитывается по формуле, м:
    

11. 
    Эффективный диаметр огненного шара рассчитывается по формуле, м:
    

где – масса разлившейся легковоспламеняемой жидкости, кг.

12. 
    Время существования огненного шара, с:
    

13. 
    Коэффициент пропускания атмосферы рассчитывается по формуле:
    

14. 
    Условную вероятность поражения человека тепловым излучением при пожаре пролива горючей жидкости, пожаре твердого материала или "огненном шаре" определяют в следующей последовательности:
    

где – эффективное время экспозиции, с (при реализации «огненного шара» соответствует величине времени существования огненного шара );

– интенсивность теплового излучения, кВт/м².

Эффективное время экспозиции для пожаров проливов ГЖ, ЛВЖ:



где – время обнаружения пожара, 5 с;

– скорость движения человека, 5 м/с;

– расстояние от места расположения человека до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м² (90 м).
Взаимосвязь величины и условной вероятности поражения устанавливается таблицей 3, между реперными точками которой возможна линейная интерполяция.

Таблица 3 – Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от величины пробит-функции

Условная вероятность поражения, %	Величина пробит-функции
	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

Задание: Определить интенсивность теплового излучения, степень поражения человека, которую он получит, находясь на максимальном удалении от пожара, а также вероятность события при реализации сценариев развития: пожар пролива и «огненный шар».

Исходные данные: План помещения подвала.



Материал пола – бетон

Горючее вещество – дизельное топливо

Объем канистры л

Степень заполнения канистры %

Плотность дизельного топлива г/см³

Температура воздуха в помещении °С

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое пожар?
   
2. 
   Приведите основные и сопутствующие факторы пожара
   
3. 
   К каким последствиям приводит реализация опасных факторов пожара?
   
4. 
   Что такое допустимый и индивидуальный пожарный риск?
   
5. 
   Приведите классификацию помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
   

https://Курсовой.рф