курсовая работа. Курсовая Часть_2 Расчет температурного режима пожара в помещения. Расчет температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения

• Название: Расчет температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения
• Анкор: курсовая работа
• Дата: 24.01.2023
• Размер: 114.12 Kb.
• Имя файла: Курсовая Часть_2 Расчет температурного режима пожара в помещения.docx
• Тип: Документы; #903531

ЧАСТЬ № 2

на тему «Расчет температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения»
Расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов лвж и гж проводится согласно гост р 12.3.047-98 ссбт. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля (Приложение К).

1. Условные обозначения

V – объем помещения, м³;

S – площадь пола помещения, м²;

А_i– площадь i-го проема помещения, м²;

h_i– высота i-го проема помещения, м;

A=∑A_i – суммарная площадь проемов помещения, м²;

h = – приведенная высота проемов помещения, м;

П – проемность помещения, рассчитывается по формуле (3.1) или (3.2), м^0,5;

Р_i– общее количество пожарной нагрузки i-го компонента твердых горючих и трудногорючих материалов, кг;

q – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола, кг/м;

q_кр.к – удельное критическое количество пожарной нагрузки, кг/м²;

q_к – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади тепловоспринимающих поверхностей помещения, кг/м²;

n_ср – средняя скорость выгорания древесины, кг/(м² · мин);

n_срi – средняя скорость выгорания i-го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг/м² · мин);

– низшая теплота сгорания древесины, МДж/кг;

– низшая теплота сгорания /-го компонента материала пожарной нагрузки, МДж/кг;

 _ф – степень черноты факела;

Т₀ – температура окружающего воздуха, К;

Т_w – температура поверхности конструкции, К;

t – текущее время развития пожара, мин;

t_н.с.п – минимальная продолжительность начальной стадии пожара, мин;

– предельная продолжительность локального пожара при горении ЛВЖ и ГЖ, мин.

2. Определение интегральных теплотехнических параметров объемного свободно развивающегося пожара в помещении

1) Определение вида возможного пожара в помещении

Рассчитывают проемность помещений П, м^0,5,

- объемом V  10 м³.

, (3.1)

- для помещений с V > 10м³

, (3.2)

Из справочной литературы выбирают количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала i-й пожарной нагрузки V_0i, нм³/кг. (Для древесины V_0i = 4,2 нм³/кг),

Рассчитывают количество воздуха V₀, м³, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки:

, (3.3)

Определяют удельное критическое количество пожарной нагрузки q_кр.к кг/м², для кубического помещения объемом V, равным объему исследуемого помещения:

, (3.4)

Вычисляют удельное значение пожарной нагрузки q_к, кг/м², для исследуемого помещения

, (3.5)

где S – площадь пола помещения, равная V^0,667.

Сравнивают значения q_к и q_кр.к . Если q_к < q_кр.к , то в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой (ПРН); если q_к  q_кр.к , то в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ).

 2) Расчет температурного режима в помещении с учетом начальной стадии пожара при горении твердых горючих и трудно горючих материалов

Определяют изменение среднеобъемной температуры в начальной стадии пожара

( Т - Т₀ ) / (Т_в - Т₀) = (t / t_НСП )²,

где Т_в – среднеобъемная температура в момент окончания НСП;

Т₀ – начальная температура в помещении до пожара, К.

3) Расчет среднеобъемной температуры для развитой стадии пожара

Определяют максимальную среднеобъемную температуру Т_mах:

- для ПРН

, (3.6)

- для ПРВ в интервале 0,15  t_п  1,22 ч с точностью до 8 % Т_max = 1000 C и c точностью до 5 %:

, (3.7)

где t_п – характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле

, (3.8)

где n_cр – средняя скорость выгорания древесины, кг/(м²  мин);

n_i – средняя скорость выгорания i -го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг/(м² · мин).

Вычисляют время достижения максимального значения среднеобъемной температуры t_max, мин:

- для ПРН

, (3.9)

- для ПРВ

,

где t_п — рассчитывают по формуле (3.8).

Определяют изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре:

, (3.10)

где Т₀ — начальная среднеобъемная температура в помещении перед развитой стадией пожара, К;

t — текущее время, мин.

По результатам расчета температурного режима строят зависимость среднеобъемной температуры в помещении для начальной и развитой стадий пожара в виде графика в координатах температура — время так, чтобы значению температуры Т_в на восходящей ветви соответствовало значение t_НСП

4) Расчет средней температуры поверхности перекрытия

Определяют значение максимальной усредненной температуры поверхности перекрытия, , K

- для ПРН

, (3. 11)

- для ПРВ с точностью до 8,5 % = 980 С, с точностью до 5 %

, (3.12)

Вычисляют время достижения максимального значения усредненной температуры поверхности перекрытия t_mах, мин

- для ПРН

, (3.13)

- для ПРВ с точностью до 10 %

,

Определяют изменение средней температуры поверхности перекрытия , :

, (3. 14)

где — начальная средняя температура поверхности перекрытия.

5) Расчет средней температуры поверхности стен

Определяют максимальную усредненную температуру поверхности стен:

- для ПРН

,(3.15)

- для ПРВ при 0,15  t_п < 0,8 ч с точностью до 10 %

, (3.16)

При 0,8 < t_п  1,22 ч максимальное усредненное значение температуры поверхности стены с точностью до 3,5 % составляет 850 С.

Вычисляют время достижения максимального значения усредненной температуры поверхности стен t_mах, мин

- для ПРН

, (3.17)

- для ПРВ

,

Определяют изменение средней температуры стен

, (3.18)

где — начальная средняя температура поверхности стен.

6) Расчет плотности эффективного теплового потока в конструкции стен и перекрытия (покрытия)

Определяют максимальную усредненную плотность эффективного теплового потока в строительные конструкции , кВт/м²:

а) при ПРН:

- для конструкции стен:

,(3.19)

- для конструкций перекрытия:

, (3.20)

б) при ПРВ:

- для конструкций стен при 0,8 > t_п > 0,15 ч

, (3.21)

при 1,22  t_п  0,8 ч

кВт/м²;

- для конструкций перекрытий (покрытий) при 0,8 > t_п > 0,15 ч

, (3.22)

при 1,22  t_п  0,8 ч

кВт/м²;

Вычисляют время достижения максимальной усредненной плотности теплового потока в конструкции для ПРН и ПРВ:

- для конструкций стен

, (3.23)

- для конструкций перекрытия (покрытия)

, (3.24)

Определяют изменение средней плотности теплового потока в соответствующие конструкции:

. (3.25)

7) Расчет максимальных значений плотностей тепловых потоков, уходящих из очага пожара через проемы помещения, расположенные на одном уровне, при ПРВ

Максимальную плотность теплового потока с продуктами горения, уходящими через проемы, рассчитывают по формуле

. (3.26)

 

Задание

По исходным данным, представленным в таблице 3.4:

- определить вид возможного пожара в помещении;

- рассчитать среднеобъемную температуру;

- рассчитать среднюю температуру поверхности перекрытий;

- рассчитать среднюю температуру поверхности стен;

- рассчитать плотность эффективного теплового потока в конструкции стен и перекрытия (покрытия);

- представить изменение среднеобъемной температуры при пожаре с учетом начальной стадии пожара в виде графика.

Таблица 3.4 – Исходные данные для расчета интегральных теплотехнических параметров объемного свободно развивающегося пожара в помещении

№ п/п	Продолжительность начальной стадии пожара, tНСП, мин.	Температура общей вспышки в помещении, Tв, С	Площадь пола, S, м2	Объем помещения, V, м3	Площадь проема, А, м2	Высота проема, h, м	Пожарная нагрузка по древесине, Pi, х104 кг	Пожарная нагрузка, q, кг/ м2
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	20	200	2520	15500	110	1,90	4,15	25
	21	210	4520	21500	120	2,00	4,22	27
	22	220	3250	16300	130	2,10	4,36	22
	23	230	2810	19450	140	2,20	4,44	24
	24	240	6453	24500	150	2,30	4,52	24
	25	250	2740	24530	160	2,40	4,69	21
	26	260	3620	30870	170	2,50	4,71	19
	27	270	4040	25780	180	2,60	4,80	18
	28	280	3520	34270	190	2,70	4,99	22
	29	290	4160	28700	200	2,80	5,04	23
	30	300	5380	25760	210	2,90	5,15	36
	31	310	5120	29430	220	3,00	5,24	19
	32	320	2950	28900	230	3,10	5,36	21
	33	330	3440	23700	240	3,20	5,42	44
	34	340	4260	26750	250	3,30	5,55	33
	35	350	2780	31250	250	3,40	5,60	28
	36	360	3970	29870	240	3,30	5,79	26
	37	370	3760	21760	230	3,20	5,85	29
	38	380	4430	36540	220	3,10	5,96	32
	39	390	5210	32450	210	3,00	6,02	31
	40	400	4120	31900	200	2,90	6,16	44
	41	410	4350	32670	190	2,80	6,29	27
	42	420	5210	21100	180	2,70	6,33	22
	43	430	4120	34780	170	2,60	6,41	24
	44	440	4350	37780	160	2,50	6,58	24
	45	450	4110	22340	150	2,40	6,63	21
	46	460	3560	26780	140	2,30	6,78	19
	47	470	3810	32100	130	2,20	6,87	18
	48	480	4210	32560	120	2,10	6,91	22
	49	490	3100	38700	110	2,00	7,00	23

Список литературы

1. 
   Бард В.Л. Предупреждение аварий в нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах. – М.: Химия, 1984. – 248 с.
   
2. 
   Контобойцев Е.А. Пожарная опасность и противопожарная защита технологических процессов подготовки нефти к перегонке: Учеб. пособие / Урал. ин-т гос. противопожар. службы МЧС России. Екатеринбург, 2006.
   
3. 
   Бондарь В.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции. – М.: ООО «Паритет Граф», 2000. – 338 с.
   
4. 
   Волков О.М., Проскуряков Г.А. Пожарная безопасность на предприятиях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов. – М.: Недра, 1981. – 256 с.
   
5. 
   Котляровский В.А., Шаталов А.А., Ханухов Х.М. Безопасность резервуаров и трубопроводов. – М.: Экономика и информатика, 2000.
   
6. 
   Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика. – Л.: Химия, 1980. – 328 с.
   
7. 
   Алексеев М.В., Волков О.М. Пожарная профилактика технологических процессов производств. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1986. –371 с.
   
8. 
   Баратов А.Н. Пожарная безопасность.- М.: 1997. – 160 с.
   
9. 
   Ларионов В.Н. Оценка и обеспечение безопасности объектов хранения и транспортировки углеводородного сырья. – СПб.: ООО «Недра», 2004. - 190 с.
   
10. 
    Коршак А.А., Коробков Г.Е., Муфтахов Е.П. Нефтебазы и АЗС: Учебное пособие. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2006. – 416 с. ОУЛ (98)
    
11. 
    В.Маршалл. Основные опасности химических производств. – М.: Мир, 1989. – 672 с. ОНЛ (6)
    
12. 
    Основы нефтепродуктообеспечения (нефтебазы и АЗС). Учебное пособие./А.М. Шаммазов, 2001. – 232 с.
    
13. 
    Плитман И.Б. Справочное пособие для работников АЗС. 1990. -186 с.
    
14. 
    Расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов лвж и гж проводится согласно гост р 12.3.047-98 ссбт. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля