Контрольная работа: Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица 1.2 - Характеристика здания

Степень огнестойкости - II

Наименование	Условные обозначения	Количество, шт.	Размеры
			Длина, м	Ширина, м	Высота, м	Площадь, м2
Помещение с очагом пожара		1	12	9	3	108
Окна	О-1	2	-	2	2	4
Двери	D-1	1	-	0,9	1,9	1,52
Прим. - Температура вскрытия остекления - 300єС

Таблица 1.3 - Наступление ОФП

Критическая продолжительность пожара
Опасный фактор пожара	Свободное развитие	Исследовательская работа
	0,18 мин	0,18 мин
	0,10 мин	0,10 мин


	0,15 мин	0,28 мин
tбл	0,08 мин	0,08 мин

Таблица 1.4 - Обстановка на пожаре

Обстановка на пожаре
В момент времени 6 минут	В момент времени 10 минут
Параметр	Свободное развитие	СДУ (4 мин.)	Параметр	Свободное развитие	СДУ (4 мин.)
, м2	18,54	18,54	, м2	18,54	18,54
, єС	536	518	, єС	98	29
, м	0,13	0,54	, м	3,83	15,00
, %	14,06	15,85	, %	21,50	22,52
, %	2,21	1,56	, %	0,27	0,08
, %	0,02	0,02	, %	0,003	0,001
, м	1,24	1,29	, м	1,14	2,17

Из анализа полученных результатов видно, что максимальное значение температуры газовой среды в помещении 537 єС достигается на 2 минуте развития пожара. За период развития пожара происходит разрушение остекления окон. Среднеобъёмные концентрации оксида углерода, диоксида углерода, оптическая концентрация дыма, площадь пожара возрастают.

Критическая продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений [2] для обеспечения безопасной эвакуации людей составляет:

Табл. 1.5 Предельно допустимые значения ОФП [2]

ОФП, обозначение, размерность	ПДЗ
Температура, t, °С	70
Парциальная плотность, кг·м-3: кислорода с1 оксида углерода с2 диоксида углерода с3 хлористого водорода с4	0,226 0,00116 0,11 23·10-6
Оптическая плотность дыма, м, Непер·м-1	2,38·lПДВ-1

Примечание: lПДВ- предельно допустимая дальность видимости, м.

Критические значения средних параметров состояния газовой среды рассчитывались по формуле Т.Г. Меркушкиной, Ю.С. Зотова, В.Н. Тимошенко:

(1.21)

где Фкр - критическое значение среднего параметра состояния;

Фдоп - предельно допустимое значение ОФП в рабочей зоне;

Ф0 - начальное значение ОФП;

y - координата рабочей зоны, отсчитываемая от поверхности пола;

h - половина высоты помещения.

Из формулы (1.21) получаем, что критическое значение какого-либо среднего параметра на высоте равно:

(1.22)

Критическое значение температуры на высоте рабочей зоны (1,85 м):

Критическое значение концентрации кислорода на высоте рабочей зоны (1,85 м):

Критическое значение концентрации оксида углерода на высоте рабочей зоны (1,85 м):

Критическое значение концентрации диоксида углерода на высоте рабочей зоны (1,85 м):

Критическое значение оптической плотности дыма на высоте рабочей зоны (1,85 м):

Критическое значение температуры для ЭВМ на высоте у=0,85 м равно:

Критическое значение оптической плотности для Оросителя CS0-0,05 ДВВд10,2-0,32/Р68,04 - «РПТК» на высоте у=3 м равно:

Критическое значение температуры для остекления окон на высоте у=2,8 м равно:

Предельно допустимые значения (ПДЗ) ОФП были установлены в результате огромного числа медико-биологических и физических экспериментов.

Определяем критическую продолжительность пожара по каждому из ОФП на уровне рабочей зоны (методом линейной интерполяции).

= 0,18 мин. - температура газовой среды (=70єС, =343 К);

= 0,10 мин - массовая концентрация кислорода (=0,226 кг/м3);

= мин - парциальная плотность оксида углерода (= 1,16·10-3 кг/м3) не достигается;

= - парциальная плотность диоксида углерода(= 0,11кг/м3) не достигается;

= 0,15 мин - дальность видимости в дыму (м).

Минимальная критическая продолжительность пожара наступает через 0,10 мин при повышении температуры газовой среды.

Необходимое время эвакуации людей из помещения рассчитываем по формуле:

(1.23)

Необходимое время эвакуации людей из помещения

Время достижения пороговых значений для оборудования, конструкций:

=мин - критическая температура остекления окон (= 300°С);

= 0,17 мин - критическое значение оптической плотности для Оросителя CS0-0,05 ДВВд10,2-0,32/Р68,04 - «РПТК» на высоте 3 м от уровня пола (температура Оросителя CS0-0,05 ДВВд10,2-0,32/Р68,04 - «РПТК»-63єC).

0,42 мин - критическая температура для ЭВМ (єС).

1.4 Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар

1. Обстановка на пожаре в момент времени минут.

Площадь пожара составляет - 18,54 м2.

Дальность видимости в помещении:

(1.24)

Концентрация кислорода (парциальная плотность) - 14,07 %.

Концентрация оксида углерода (парциальная плотность) -0,24 %.

Концентрация диоксида углерода (парциальная плотность) - 2,21 %.

Плоскость равных давлений расположена на высоте - 1,24 м от пола, следовательно, дым из помещения выходит через окна и дверь.

Остекление окон разрушено.

2. Обстановка на пожаре в момент времени минут.

Площадь пожара составляет - 18,54 м2.

Дальность видимости в помещении:

(1.25)

Концентрация кислорода (парциальная плотность) - 21,50 %.

Концентрация оксида углерода (парциальная плотность) -0,003 %.

Концентрация диоксида углерода (парциальная плотность) - 0,27 %.

Плоскость равных давлений расположена на высоте 1,44 м от пола, следовательно, дым из помещения выходит через окна и дверь.

Остекление окон разрушено.

2. Исследовательская работа

2.1 Исходные условия

Определить критическую продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений [2] для обеспечения безопасной эвакуации людей, если в момент развития пожара включается система дымоудаления на 4 минуте.

До момента времени мин. решается система однородных дифференциальных уравнений (1.5)…(1.11) с начальными условиями (1.12).

С момента времени мин. (включение системы дымоудаления) с учетом анализа исходных данных и допущения (1.6) и пренебрегая величиной т.к. , решается система уравнений следующего вида с начальными условиями окончания свободного развития пожара:

	(2.1)
	(2.2)
	(2.3)
	(2.4)
	(2.5)
	(2.6)
	(2.7)
	(2.8)

2.2 Результаты прогнозирования ОФП и результаты исследования

Результаты расчета параметров газовой среды, площади пожара и координат плоскости равных давлений (ПРД), с учетом работы системы дымоудаления (расход удаления дыма: приток 14000 м3/час, вытяжка 56000 м3/час, время включения системы - на 4 минуте развития пожара), сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Параметры газовой среды, площадь пожара и координаты плоскости равных давлений (ПРД) от времени

Время ф, мин	Т-раTm, °С	Конц. О2, масс, %	Конц. СО, масс, %	Конц. СО2, масс, %	Задымл. мm, Нп/м	Плотн. сm, кг/м3	Пл. гор. FГ, м2	Координата ПРД y*,м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	19	23	0	0	0	1,2095	0	0,93
0,8	301	19,913	0,006	0,549	0,335	0,6158	13,6	0,17
1	457	17,336	0,012	1,062	1,146	0,4841	18,37	1,2
1,1	483	16,769	0,013	1,192	1,541	0,4668	18,54	1,22
2	537	14,109	0,023	2,161	9,354	0,436	18,54	1,24
3	536	14,065	0,024	2,205	9,965	0,4366	18,54	1,24
4	536	14,065	0,024	2,205	9,973	0,4366	18,54	1,24
5	538	14,756	0,022	1,995	8,514	0,4357	18,54	1,27
6	519	15,789	0,017	1,567	4,475	0,4463	18,54	1,29
7	518	15,814	0,017	1,556	4,382	0,4468	18,54	1,29
8	518	15,815	0,017	1,556	4,38	0,4468	18,54	1,29
9	187	20,499	0,005	0,469	0,779	0,7684	18,54	1,67
10	70	22,036	0,002	0,171	0,156	1,0299	18,54	1,91

Рис. 1. Изменение среднеобъемной температуры от времени.

Рис. 2. Изменение среднеобъемной концентрации оксида углерода от времени

Рис. 3. Изменение среднеобъемной концентрации кислорода от времени

Рис. 4. Изменение среднеобъемной концентрации диоксида углерода от времени

Рис. 5. Изменение среднеобъемной оптической плотности дыма от времени

Рис. 6. Изменение среднеобъемной плотности газовой среды от времени

Рис. 7. Изменение площади горения (пожара) от времени

Рис. 8. Изменение координат ПРД от времени

Из анализа полученных результатов видно, что максимальное значение температуры газовой среды в помещении 537 єС достигается на 2 минуте развития пожара.

Среднеобъёмные концентрации оксида углерода, диоксида углерода, оптическая концентрация дыма, площадь пожара возрастают, уровень равных давлений находится в плоскости дверных проёмов.