Моделирование развития возможного пожара - Проектирование автоматической установи пожаротушения в помещение цеха вальцевания в процессе производства которого используется резина

Моделирование развития пожара позволяет определить критическое время свободного развития пожара t Кр, которое связывают с предельно-допустимым временем развития пожара. При горении твердых сгораемых материалов t Кр определяется либо временем охвата пожаром всей площади помещения, либо, если это произойдет раньше, временем достижения среднеобъемной температуры в помещении значения температуры самовоспламенения находящихся в нем материалов, которая для данного случая равна 350°С (справочник Баратова) .

Вид и тип АППЗ можно устанавливать, придерживаясь условного правила, если t Кр і 10 минут, то для защиты объекта можно ограничиться внедрением АПС. Когда t Кр < 10 минут, то рекомендуется автоматическое тушение.

Как видим, моделирование развития пожара заключается в построении двух функций FП= ¦ (t) и t = ¦ (t) . Где FП -- площадь пожара, м2; t -- среднеобъемная температура, t -- текущее время на отрезке не менее 600 секунд (10 минут) .

Динамика пожара всегда связана с местом его возникновения, распределением пожарной нагрузки и газообменом. Следует признать, что на начальной стадии (до вскрытия остекления при температурах 300°С) наиболее опасным будет центральный пожар по равномерно распределенной пожарной нагрузке. Отметим также, что для простоты курсового проектирования пожарную нагрузку защищаемого объекта принимаем однородной, а распространение огня по конструкциям здания отсутствует. Размещение и габариты технологического оборудования не сообщаются. Но в тоже время это не дает основания для проектирования световых и ультразвуковых ПИ.

Площадь наиболее опасного центрового пожара FП по однородной равномерно распределенной пожарной нагрузке, пока он имеет круговую форму, может быть рассчитан по выражению: FП = p *L2T , где lT -- путь, пройденный фронтом огня из точки воспламенения, м. lT = 0,5VЛ t + VЛ (t *-10) для твердых сгораемых материалов и lT = VЛ t при горении жидкостей. t и t * -- текущее время. t = 1,2,3,5,7,10 минут.

Слагаемое, содержащее t *, учитывается, когда текущее время расчета Fп должно быть принято более 10 минут.

По результатам данного расчета следует построить график зависимости площади пожара от времени: FП = ¦ (t) (рис. 1) и определить tКр.

LT = 0,5VЛ*t FП = p *L2

При t = 1 мин lT = 0,5*0,018*1*60 = 0,54 м; FП = 3,14*0,542 = 0,915 м2

При t = 2 мин lT = 0,5*0,018*2*60 = 1,08 м; FП = 3,14*1,082 = 3,66 м2

При t = 3 мин lT = 0,5*0,018*3*60 = 1,62 м; FП = 3,14*1,622 = 8,24 м2

При t = 5 мин lT = 0,5*0,018*5*60 = 2,7 м; FП = 3,14*2,72 = 22,89 м2

При t = 7 мин lT = 0,5*0,018*7*60 = 3,78 м; FП = 3,14*3,782 = 44,8 м2

При t = 10 мин lT = 0,5*0,018*10*60 = 5,4 м; FП = 3,14*5,42 = 91,56 м2

По полученным данным строим график зависимости площади пожара

FП времени от t:

Рис. 1.

FП = ¦ (t) ; FП. кр. = 140 м -- площадь защищаемого помещения, t Кр. -- критическое время развития пожара (11,5 мин) .

Более сложным является моделирование температуры в помещении пожара. Однако t Кр. По температурным проявлениям внутренних пожаров может быть найдено достаточно надежно, если использовать, не учитывающее потерь, известное приближение для расчета среднеобъемной температуры t: где tО -- начальная температура в помещении, °С; q -- теплопроизводительность пожара на единицу площади ограждающих конструкций помещения: [кг*М-2*С-1*Дж*Кг-1*М2*М-2] = [Дж*С-1*М-2] = [Вт*М-2] F = 2аb + 2 ah + 2 bh -- площадь ограждающих конструкций, м2; a -- длина, b -- ширина, h -- высота помещения. В данном случае площадь ограждающих конструкций на ходим по формуле: F = 2*14*10 + 2*14*6 + 2*10*6 = 280 + 168 + 120 = 568 м2.

Для построения графика t = tО + ¦ (t) (рис. 2) необходимо получить пять-семь расчетных значений t в интервале времени до 10 минут пожара. t Кр определяем по данному графику относительно предельно допустимой температуры, превышение которой приведет к резкому разрастанию пожара по площади и объему.

При t =1 мин При t = 2 мин: q = 2460,9 Вт*М-2; t = 210,9°С При t = 3 мин: q = 5540,2 Вт*М-2; t = 306,6°С При t = 5 мин: q = 15390 Вт*М-2; t = 498,1°С При t = 7 мин: q = 30121 Вт*М-2; t =

688,2°С

Рис. 2.

T = tO + ¦ (t) . tC воспл -- температура самовоспламенения вещества пожарной нагрузки на объекте. t Кр -- критическое время свободного развития пожара по его тепловым проявлениям.

На основании рассмотренных графических моделей F= ¦ (t) и tO = 1t+¦ (t) в качестве более реального t Кр свободного развития пожара выбирается меньшее из двух его найденных значений, т. е. в нашем случае -- второй, когда критическое время развития пожара t Кр составляет между 3 и 4 минутой, (t Кр = 3,5 мин.)

Похожие статьи




Моделирование развития возможного пожара - Проектирование автоматической установи пожаротушения в помещение цеха вальцевания в процессе производства которого используется резина

Предыдущая | Следующая