Горение одиночных зданий и промышленных объектов
Расчет протяженности зон теплового воздействия R, м, при горении зданий и промышленных объектов производится по формуле где qco6 - плотность потока собственного излучения пламени пожара, кВт/м2 (табл. 1.16); qKp - критическая плотность потока излучения пламени пожара, падающего на облучаемую поверхность и приводящую к тем или иным последствиям, кВт/м2 (табл. 1.17); R* - приведенный размер очага горения, м, равный VZZ - для горящих зданий; (1,75...2) VZZ - для штабеля пиленого леса и 0,8Dpe3 - для горения нефтепродуктов в резервуаре; здесь L - длина со стороны горения, м; h - высота объекта горения, м; ?>рез - диаметр резервуара, м.
R = 0,2827?
V 4кр
(1.46)
Таблица 1.16
Теплотехнические характеристики материалов и веществ
|
Вещества, материалы |
Массовая скорость выгорания УВЬ1Г, кг/(м2с) |
Теплота горения Qv, кДж/кг |
Плотность потока пламени пожара qco5, кВт/м2 |
|
Ацетон |
0,047 |
28 400 |
1200 |
|
Бензол |
0,08 |
30 500 |
2500 |
|
Бензин |
0,05 |
44 000 |
1780-2200 |
Окончание табл. 16
|
Вещества, материалы |
Массовая скорость выгорания УВЬ1Г, кг/(м2с) |
Теплота горения <2v, кДж/кг |
Плотность потока пламени пожара qco6, кВт/м2 |
|
Керосин |
0,05 |
43 000 |
1520 |
|
Мазут |
0,013 |
40 000 |
1300 |
|
Нефть |
0,02 |
43 700 |
874 |
|
Древесина |
0,015 |
19 000 |
260 |
|
Каучук нату- |
|||
|
ральный |
0,013 |
42 000 |
460 |
|
Пиломатериалы |
0,017 |
14 000 |
150 |
Таблица 1.17
Время теплового облучения, вызывающего поражающий эффект, при различных критических значениях плотности потока падающего излучения
|
кВт/м2 |
Возгорание |
t, с, при ожоге |
|||
|
ГЖ |
ЛВЖ |
древесины |
I степени |
II степени |
|
|
40 |
180 |
— |
— |
< 1 |
< 1 |
|
35 |
- |
180 |
- |
< 1 |
< 1 |
|
30 |
— |
— |
240 |
1 |
2 |
|
20 |
— |
— |
600 |
2 |
3 |
|
15 |
— |
— |
— |
4 |
5 |
|
К) |
— |
— |
— |
6 |
9 |
|
5 |
— |
— |
— |
16 |
25 |
|
4,2 |
— |
— |
— |
20 |
40 |
|
1,5 |
— |
— |
- |
Безопасно |
Безопасно |
Примечание. ГЖ - горючие жидкости и вещества (мазут, торф, масло и т.п.); ЛВЖ - легко воспламеняющиеся жидкости (ацетон, бензол, спирт).
Образующиеся при пожаре продукты горения (или выделяющиеся в атмосферу и находящиеся в зоне горения ОХВ), распространяются по направлению ветра, образуя зону задымления (заражения).
Глубина зоны задымления Г, м, определяется по формуле
г^34,2( М )2/3 kx k2wD
(1.47)
где М- масса токсичных продуктов, кг;
D - пороговая или летальная токсодоза, мг • мин/л (табл. 1.18); w - скорость ветра, м/с;
к - коэффициент шероховатости подстилающей поверхности, равный: 1 - для открытой поверхности; 2 - для степной растительности и с/х угодий; 2,5 - для кустарников; 3,3 - для леса и городской застройки;
кг - коэффициент степени вертикальной устойчивости атмосферы, равный: 1 - для инверсии; 1,5 - для изотермии; 2 - для конвекции.
Таблица 1.18
Значения токсодоз некоторых ОХВ
|
ОХВ |
Токсодоза, мг • мин/л |
|
|
Летальная DICT |
Пороговая Dnoo |
|
|
Аммиак |
150 |
15 |
|
Угарный газ СО |
60 |
25 |
|
Оксид азота NOX |
3 |
1,5 |
|
Диоксид серы SO3 |
70 |
1,8 |
|
Фосген |
6 |
0,2 |
|
Хлор |
6 |
0,6 |
Пример 7. Во время пожара на деревянном складе произошла разгерметизация емкости с хлором и утечка газообразного хлора М= 300 кг.
Характер местности - промышленная зона (городская застройка), степень вертикальной устойчивости атмосферы - инверсия, скорость ветра - 3 м/с.
Определить наибольшее безопасное по термическому воздействию на человека расстояние от горящего здания размером 10x5x3 м и размеры зон порогового и летального поражения.
Решение
Безопасное для человека расстояние от горящего здания определим по формуле (1.46), принимая приведенные размеры очага поражения равными со стороны длины склада R*i = л/10-3 = 5,48 (м), со стороны ширины складаТ?*2 = V5-3 = 3,87 (м). Плотность потока собственного излучения пламени пожара для древесины находим по табл. 1.14- qco6 = = 260 кВт/м2, а критическую плотность потока излучения пламени пожара, безопасную для человека, по табл. 1.17 - qKp = 1,5 кВт/м2:
R{ =0,282-5,48^| 20 (м);
R. = 0,282-3,87
т.е. наибольшее безопасное расстояние, равное 20 м, будет со стороны длины склада.
Размеры зон токсического поражения определим по формуле (1.47), принимая к = 3,3 (городская застройка), к2 = 1 (инверсия), Dnop = 0,6 мг мин/л И 7)дет = 6 мгмин/л (для хлора).
Г пор
34,2 Г 300 У/3
= 313,87 (м),
3,3 u-3-o,6j
лет
- 34,2 Г 300 Y
- 3,3 U-3-6J
= 15,2 (м).
Варианты исходных данных для задач по прогнозированию последствий пожара при горении одиночного объекта приведены в табл. П2.6.
