МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОЗРАХУНКОВОЇ РОБОТИ № 2 З ДИСЦИПЛІНИ “ТЕОРІЯ РОЗВИТКУ ТА ПРИПИНЕННЯ ГОРІННЯ” РОЗДІЛИ: “ФIЗИКО-ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ ” ТА “ПРИПИНЕННЯ ПРОЦЕСІВ ГОРІННЯ”

  • Книга «»
    		• МЕТОДИКА РІШЕННЯ.

    Визначити температуру газової суміші, яка витікає з приміщення

    1.1. Визначити параметри для горючої речовини

    - масова швидкість вигоряння vm кг/м2хв;

    - нижча масова теплота згоряння Q/н кДж/кг;

    - коефіцієнт хімічного недопалу h .

    1.2. Визначити площу підлоги, пожежі, отворів, конструкцій, що огороджують.

    1.3. Розрахувати густину теплового потоку

    , кВт/м2

    1.4. Визначити температуру газової суміші в приміщенні з урахуванням коефіцієнту надлишку повітря, часу розвитку пожежі, густини теплового потоку по номограмі.

     

     

     

     

     

    Номограма №2 визначення температури пожежі в огородженні

    II. Визначити питому витрату суміші, що витікає з приміщення.

    2.1. Розрахувати густину навколишнього повітря

    , кг/м3

    , м3/кмоль

    2.2. Розрахувати питому витрату суміші, що витікає з приміщення

    в разі газообміну через один отвір:

    ,

    в разі газообміну через два отвори:

    ,

    де Sпр – площа приточного отвору м2;

    Sвит – площа витяжного отвору м2;

    r пов – густина повітря кг/м3;

    hотв – висота отвору, м;

    H – відстань між центрами приточного і витяжного отворів, м;

    Тпов – температура повітря

    Тпг – температура продуктів згорання

    III. Визначити вогнегасну концентрацію негорючого газу

    3.1. Із таблиці РГР №1 знайти значення теплоти утворення даної горючої речовини D Hf кДж/моль.

    3.2. Визначити число атомів i-го виду в структурі горючої речовини.

    3.3. Із таблиці №3 додатків виписати значення h/ф, h//ф, h/f, h/j, h//j

    3.4. Розрахувати флегматизуючу концентрацію даного негорючого газу:

    mj - число атомів j-го виду в структурі горючої речовини;

    IV. Визначити питому витрату подачі негорючого газу

    4.1. Критична витрата подачі негорючого газу

    gнгкр = 0,5 gпгвит. j 0фл/100 , кг/с

    4.2. Оптимальна витрата подачі негорючого газу

    gнгопт = 2,4 gнгкр , кг/с

    V. Визначити інтенсивність подачі негорючого газу (критичну і оптимальну):

    Iнг = gнгпод/ Vприм , кг/(м3× с)

    VI. Визначити час гасіння (оптимальний):

    , сек

    VII. Розрахувати загальну витрату негорючого газу на гасіння (оптимальну та фактичну):

    де k1 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу НГ по об’єму приміщення (1,2¸ 1,5);

    k2 – коефіцієнт запасу (1¸ 1,5);

    k3 – коефіцієнт неповноти випаровування (1¸ 1,4)

    VIII. Розрахувати загальну масу негорючого газу, витрачену на гасіння:

    mНГ = Vприм GНГ , кг

     

    ПРИКЛАД РІШЕННЯ

    Визначити основні параметри гасіння вуглекислим газом на десятій хвилині розвитку пожежі, якщо відбувається горіння ацетону, співвідношення Sпож/Sпідлоги = 12%, у приміщенні розмірами 7 х 20 х 2,9 м, і відкритим дверним отвором розмірами 1,2 х 2,3 м. Температура навколишнього повітря 15оС, тиск 101,3 кПа.

    Рішення

    I. Визначаємо температуру газової суміші, яка витікає з приміщення

    1.1. Визначаємо параметри для горючої речовини

    • масова швидкість вигоряння vm = 0,72 кг/(м2× хв);
    • коефіцієнт хімічного недопалу h = 0,9;
    • нижча молярна теплота згоряння Qн = 2039 кДж/моль

    1.2. Розраховуємо:

    • нижчу масову теплоту згоряння:

    • площу підлоги Sпідл = 7× 20 = 140 м2,

    • площу пожежі:

    ,

    • площу отворів Sотв = 1,2× 2,3 = 2,76 м2,

    • площу конструкцій, що огороджують:

    Sогор = 2× 20× 7 + 2× 20× 2,9 + 2× 7× 2,9 = 436,6 м2.

    1.3 Коефіцієнт надлишку повітря становить α = 1,5

    1.4. Розраховуємо густину теплового потоку

    1.5. Визначаємо температуру газової суміші в приміщенні з урахуванням коефіцієнту надлишку повітря, часу розвитку пожежі, густини теплового потоку за номограмою.

    На лівій осі ординат знаходимо значення густини теплового потоку q = 14,6, кВт/м2 і рівновіддалено від найближчої залежності температури пожежі від густини теплового потоку проводимо пряму на праву вісь ординат – вісь температур. Потім рівновіддалено від найближчої кривої залежності температури від коефіцієнту надлишку повітря опускаємось до перетину із перпендикуляром, встановленим із точки, що відповідає a  = 1,5. Із точки, що одержана, паралельно осі абсцис проводимо пряму до перетину із перпендикуляром встановленим із точки t  = 30 хв. Потім рівновіддалено від найближчої кривої залежності температури від часу розвитку пожежі пересуваємось вліво до перетину із перпендикуляром, встановленим із точки, що відповідає t  = 10 хв. Із отриманої точки паралельно осі абсцис проводимо пряму на ось температур і знаходимо відповідне значення температури пожежі в огородженні:

    tпг = 3800 С; Tпг = 653 К.

    II. Визначаємо питому витрату суміші, що витікає з приміщення.

    2.1. Розраховуємо густину навколишнього повітря

    , м3/кмоль

    , кг/м3

    2.2. Розрахуємо питому витрату суміші, що витікає з приміщення

    через один дверний отвір:

    III. Визначаємо вогнегасну концентрацію даного флегматизатора

    3.1. Із таблиці РГР №1 знаходимо значення теплоти утворення даної горючої речовини D Hf = -217,6 кДж/моль

    3.2. Визначаємо число атомів i-го виду в структурі горючої речовини.

    3.3. Із таблиці №3 додатків виписуємо значення h/ф, h//ф, h/f, h/j, h//j

    3.4. Розраховуємо вогнегасну концентрацію даного флегматизатора.

    IV. Визначаємо питому витрату подачі негорючого газу

    4.1. Критичну витрату подачі негорючого газу

    gнгкр = 0,5 2,02. 30,6/100 = 0,309 кг/с

    4.2. Оптимальну витрату подачі негорючого газу

    gнгопт = 2,4 0,309 = 0,74 кг/с

    V. Визначаємо інтенсивність подачі негорючого газу (критичну і оптимальну):

    Iнгкрит = 0,309/ 406 = 0,76× 10-3 кг/(м3× с)

    Iнгопт = 0,74/ 406 = 1,8× 10-3 кг/(м3× с)

    VI. Визначаємо час гасіння (оптимальний)

    VII. Розраховуємо загальну витрату негорючого газу на гасіння

    VIII. Розраховуємо загальну масу негорючого газу, витрачену на гасіння

    mНГ = 406× 1,05 = 426,6 , кг

    Висновок. Таким чином, для гасіння пожежі ацетону на площі 16,8 м2 в заданому приміщенні з відкритим дверним отвором з оптимальною інтенсивністю подачі вуглекислого газу 1,99× 10-3 кг/(м3× сек) потрібно приблизно5 хвилин, при цьому загальна фактична витрата вогнегасної речовини складе 1,158 кг/м3, а фактична маса – 470,15 кг.

    © 2004 Академя гражданской защиты Украины