Начальные условия для дифференциальных уравнений в начальной стадии пожара.

Параметры состояния газовой среды в помещении

Рекомендуемый уровень температуры в жилом помещении + 22 градуса С.

Оптимальная относительная влажность -30-60%.

Атмосферный воздух в своем составе содержит (% по объему): азота - 78,08; кислорода - 20,95; аргона, неона и других инертных газов - 0,93; углекислого газа - 0,03; прочих газов - 0,01. Воздух такого состава наиболее благоприятен для дыхания.

Избыток и недостаток С0₂ во вдыхаемом воздухе одинаково вредно отражаются на со­стоянии организма. При недостатке С0₂, ког­да его допустимая концентрация КС0₂ < 0,03%, расстраивается работа дыхания, кровообращения, газооб­мена, а при избытке, когда KCQ₂ > 1,5%, ощущаются наркотическое действие, головные боли, головокружение и т.п. При 8-9% человек теряет сознание, при 12% происходит паралич жизненных центров, наступает смерть. Установлено, что работоспособность и основ­ные физиологические функции организма зна­чительно не изменяются, если во вдыхаемом воздухе КС0₂ = 0,5x1,5%. Обычно в воздухе содержится не более 0,04% углекислого газа.

При понижении концентрации кислорода в окружающем воздухе с 21% до 14 % наступает так называемое кислородное голодание, а при 8-11% человек может погибнуть.

 

26. Основные уравнения пожара.

Безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения опасных факторов (ОФП) по высоте помещения:

где – высота рабочей зоны, м;

Н – высота помещения, м.

1. Определение критического времени по повышенной температуре:

,

где В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

V – свободный объем помещения, м³;

С_р –удельная изобарная теплоемкость газа, МДж×кг^-1; С_р =0,001068 МДж×кг^-1;

коэффициент теплопотерь;

коэффициент полноты сгорания;

нижняя теплота сгорания материала, МДж/кг.

2. Определение критического времени по потери видимости:

3. Определение критического времени по пониженному содержанию кислорода:

4. Определение критического времени по пониженному содержанию углекислого газа:

 

5. Определение критического времени по пониженному содержанию угарного газа:

6. Определение критического времени;

 

Начальные условия для дифференциальных уравнений в начальной стадии пожара.

A.1.1 При расчете значений критериев пожарной опасности при сгорании газопаровоздушных смесей в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант развития пожара (в период пуска, остановки, загрузки, выгрузки, складирования, ремонта, нормальной работы, аварии аппаратов или технологического процесса), при котором в помещение поступает (или постоянно находится) максимальное количество наиболее опасных в отношении последствий сгорания газопаровоздушных смесей и пожара веществ и материалов.

А. 1.2 Количество поступивших в помещение веществ, которые могут образовать горючие газовоздушные или паровоздушные смеси, определяют, исходя из следующих предпосылок:

а) происходит расчетная авария одного из аппаратов согласно А. 1.1;

б) все содержимое аппарата поступает в помещение;

в) происходит одновременно утечка веществ из трубопроводов, питающих аппарат по прямому и обратному потоку в течение времени, необходимого для отключения трубопроводов.

Расчетное время отключения трубопроводов определяют в каждом конкретном случае, исходя из реальной обстановки, и оно должно быть минимальным с учетом паспортных данных на запорные устройства, характера технологического процесса и вида расчетной аварии.

Расчетное время отключения трубопроводов следует принимать равным:

- времени срабатывания системы автоматики отключения трубопроводов согласно паспортным данным установки, если вероятность отказа системы не превышает 0,000001 в год или обеспечено резервирование ее элементов (но не более 120 с);

- 120 с, если вероятность отказа системы автоматики превышает 0,000001 в год и не обеспечено резервирование ее элементов;

- 300 с при ручном отключении.

Не допускается использование технических средств для отключения трубопроводов, для которых время отключения превышает вышеприведенные значения.

Быстродействующие клапаны-отсекатели должны автоматически перекрывать подачу газа или жидкости при нарушении электроснабжения;

г) происходит испарение с поверхности разлившейся жидкости. Площадь испарения при разливе на пол определяют (при отсутствии справочных данных), исходя из расчета, что 1 л смесей и растворов, содержащих 70 % и менее (по массе) растворителей, разливается на площади 0,5 м², а остальных жидкостей — на 1 м² пола помещения;

д) происходит также испарение жидкостей из емкостей, эксплуатируемых с открытым зеркалом жидкости, и со свежеокрашенных поверхностей;

е) длительность испарения жидкости принимают, равной времени ее полного испарения, но не более 3600 с.

А. 1.3 Свободный объем помещения определяют как разность между объемом помещения и объемом, занимаемым технологическим оборудованием. Если свободный объем помещения определить невозможно, то его допускается принимать условно, равным 80 %, геометрического объема помещения.

А. 1.4 Определение пожароопасных свойств веществ и материалов проводят на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давление, температура и т.д.).

Допускается использование справочных данных, опубликованных головными научно-исследовательскими организациями в области пожарной безопасности или выданных Государственной службой стандартных справочных данных.

Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и материалов по наиболее опасному компоненту.

 

28. Опасный фактор пожара – пламя и искры.

ПЛАМЯ — зона горения в газовой фазе с видимым излучением. П. представляет собой смесь паров горючего вещества, продуктов горения и воздуха, нагретого до высокой температуры за счет теплоты сгорания.

Тепло пожара разогревает окружающий материал, в то время как языки пламени и искры, переносимые ветром, легко находят то, что быстро воспламеняется. Искры попадают на элементы конструкции помещения, материалы и предметы обихода, что приводит к их воспламенению.

 

29. Опасный фактор пожара – токсичные продукты горения и термического разложения.

По словам специалистов около 70 % погибших во время пожара людей становятся жертвами отравления токсичными продуктами горения. Наибольшую опасность в плане отравления представляют, в первую очередь, оксид и диоксид углерода, цианистые соединения, хлористый водород, оксид азота, полициклические ароматические углеводороды.

Наиболее токсичным компонентом, выделяющимся при горении, является оксид углерода. Самым опасным и основным воздействием СО на организм является нарушение функции гемоглобина как переносчика кислорода вследствие его связывания оксидом углерода.

Другой токсичный продукт горения – это углекислый газ. Если во время пожара концентрация его в воздухе возрастает до 4-5%, увеличивается частота дыхания, возникает головокружение. При 8-9% человек теряет сознание, при 12% происходит паралич жизненных центров, наступает смерть.

Цианистые соединения – соли синильной кислоты и цианистый водород. Отравление наступает при вдыхании паров этих соединений.

Формальдегид - протоплазматический яд, оказывает сильное раздражающее действие на слизистые и на функции нервной системы.

Оксиды азота весьма опасны для людей, животных и растений даже при малых концентрациях. У людей, подвергающихся длительному воздействию оксидов азота в концентрациях, превышающих ПДК (0,000009%), наблюдается хроническое воспаление слизистых оболочек верхних дыхательных путей, хронические бронхиты.

 

30. Опасный фактор пожара – дым.

Большинство людей, ставших жертвами пожаров, погибли не от ожогов, а оттого что задохнулись в дыму. Принято определение дыма как смеси продуктов сгорания, включающих газы и частицы твердых тел и жидкостей, с воздухом, проникающим извне. Опасность, возникающая при задымлении зданий, состоит в следующем:

• Наличие в продуктах сгорания токсичных газов. Наиболее типичным примером является окись углерода (угарный газ). Кроме того, в зависимости от состава горящих материалов могут присутствовать наркотические (цианистый водород) и раздражающие (кислотные) вещества.
• Пониженный уровень кислорода, вызванный процессом горения.

• Высокая температура продуктов сгорания, что опасно как для людей, находящихся в дыму, так и для тех, кто подвергается тепловому облучению от этой среды.

• Ухудшение видимости, что затрудняет эвакуацию людей и работу пожарных.

Противопожарные мероприятия должны ограничивать возникновение дыма и его распространение, обеспечивать надежный способ дымоудаления. Дымоудаление может осуществляться путем вытяжки дыма из помещений как с помощью проемов, так и путем устройства системы вытяжной вентиляции, что позволяет снизить концентрацию дыма в верхней зоне и ограничить его распространение в другие (смежные) помещения.

 

31. Опасный фактор пожара – пониженная концентрация кислорода.

На пожарах выделяется много дыма, в состав которого входит высокотоксичный компонент - углекислый газ (СО₂). Углекислый газ, смешиваясь с воздухом, понижает концентрацию в нем кислорода. При понижении концентрации кислорода в окружающем воздухе с 21% до 14 % наступает так называемое кислородное голодание, а при 8-11% человек может погибнуть.