Расчёт основных параметров развития и тушения пожара в здании оптовой торговой базы - Курсовая работа

При рассмотрение объекта воздействия опасных факторов пожара (ОФП) на людей используют так называемые предельно-допустимые значения параметров состояния среды в зоне пребывания людей. Знать опасные свойства строительных материалов, оценивать поведение конструкций при пожаре, предлагать эффективные способы огнезащиты конструктивных элементов - одна из первоначальных обязанностей инженера пожарной безопасности. При пожаре происходит газообмен среды в помещении с окружающей средой через проемы различного назначения. Перепад давления обусловлен так, что при пожаре плотность газовой среды внутри помещения существенно о плотности наружного воздуха. ; мин. где тдо сооб - время с момента возникновения пожара до сообщения в пожарную часть; тсб.в - время сбора и выезда на пожар; тсл.№1 - время следования подразделений на пожар по вызову №1; ТБР№1 - время боевого развертывания подразделения по вызову №1; тсв - время свободного развития пожара. t1=3 3 5 4=15 мин.В результате выполнения расчетов динамики развития пожара, изменения его параметров с течением времени можно сделать вывод, что изза небольшой скорости распространения пламени пожар занял небольшую площадь склада. Для тушения данного пожара применяем воду, подаваемую из 2 ручных стволов «А»( на момент локализации).

В современных условиях разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий немыслимо без научно-обоснованного прогноза динамики пожара.

Прогнозирование динамики пожара в помещении необходимо: · при разработке оперативных планов пожаротушения и планировании боевых действий боевых подразделений при пожаре;

· для оценки фактических пределов огнестойкости и для многих других целей.

Современные методики прогнозирования пожара не только позволяют «заглядывать в будущее», но и «увидеть» то, что уже когда-то и где-то произошло.

При рассмотрение объекта воздействия опасных факторов пожара (ОФП) на людей используют так называемые предельно-допустимые значения параметров состояния среды в зоне пребывания людей. Предельно-допустимые значение опасных факторов пожара получены в результате обширных методико-биологических исследований. В процессе этих исследований установлен характер воздействия ОФП на людей в зависимости от значений количественных характеристик. Следует подчеркнуть, что в условиях пожара имеет место одновременное воздействие на человека всех ОФП. В следствии этого опасность многократно увеличивается.

В строительных конструкциях зданий и сооружений используются различные материалы по происхождению пожарной опасности. Конструктивные элементы из железобетона, кирпича, бетона способны в условиях пожара в течение десяти минут, а иногда нескольких часов сопротивляться воздействию ОФП и не разрушаться. Стальные конструкции зданий не горят, не распространяют огонь, но при 15-20 минутном огневом воздействии теряют несущую способность.

Знать опасные свойства строительных материалов, оценивать поведение конструкций при пожаре, предлагать эффективные способы огнезащиты конструктивных элементов - одна из первоначальных обязанностей инженера пожарной безопасности. При пожаре происходит газообмен среды в помещении с окружающей средой через проемы различного назначения. Перепад давления обусловлен так, что при пожаре плотность газовой среды внутри помещения существенно о плотности наружного воздуха.

Статистические данные о пожарах в РФ.

2002 год: количество пожаров-129322, ущерб-1485827 тыс. рублей; погибло людей-9783 человека; уничтожено строений-35420 единиц; уничтожено техники-3550 единиц.

Обстановка пожаров в РФ в 1-ом полугодии 2003 года на предприятиях, охраняемых ГПС: количество пожаров-437; потери-61543 тыс.рублей. Обстановка пожаров в РФ в 1-ом полугодии 2003 года на предприятиях, охраняемых ГПС: количество пожаров-342; потери-167823 тыс.рублей.

Пожары происходили на следующих основных предприятиях: · производственные здания -196;

· слады, базы, производственные предприятия - 13;

· строящиеся объекты - 9

Номер объекта - 1;

Место пожара - т.11

Вид горючего материала - х/б ткани;

Количество вещества (кг) - 4900;

Начальная температура Т0 (0С) - -5;

Атмосферное давление Р0 (Па) - 97825;

Потери тепла излучением, % - 11;

Размер наружных дверей в помещении (м) - 3х3;

Размер оконных проемов на высоте от уровня пола, м - 1,5х4 h=3,5;

Высота до покрытия Н, м - 8;

Время возникновения пожара - 000;

Время сообщения о пожаре - 003;

Время сбора и выезда подразделений по вызову №1 - 006;

Время прибытия первого пожарного подразделения - 015;

Время следования последнего подразделения прибывшего на пожар - 023;

Время введения стволов последним прибывшим подразделением - 030;

Состав горючего вещества: ? ( С)= 42%;

? ( Н2)= 8%;

? ( N2)= 43%;

? ( О2)= 3%;

? ( S)= 4%;

Здание торговой оптовой базы.

Здание базы одноэтажное высотой до покрытия 6 метров. Основа здания сборный железобетонный каркас. Наружные стены и колоны железобетонные (предел огнестойкости Пф=3 часа), покрытие совмещенное из сборных железобетонных плит по железобетонным балкам. Кровля мягкая из рубероида на битумной мастике. Здание базы противопожарными стенами разделено на 4 равных по площади отсека.

Дверные проемы складских помещений имеют размеры 1,6х4 каждый на высоте 3,5 метра. Полы бетонные. Вентиляция естественная. Силовое электрооборудование работает под напряжением 380В, осветительное 220В. Промышленные товары в складе культтоваров, ткани и обуви, уложены на деревянные поддоны, хранятся на металлических стеллажах и частично склад мебели (культтоваров) в штабелях.

Высота стеллажей 4,5 метра. Расстояние между стеллажами 1,5 метра. Для погрузочно-разгрузочных работ в складских помещениях используются электроштабелеры, грузоподъемностью 400 кг. Здание базы внутренним противопожарным водопроводом не оборудовано. Категория здание по взрывопожарной и пожарной опасности - В. Степень огнестойкости IV. Класс конструктивной пожарной опасности С2.

1.1 Прогнозирование возможной обстановке на пожаре

; мин. где тдо сооб - время с момента возникновения пожара до сообщения в пожарную часть; тсб.в - время сбора и выезда на пожар; тсл.№1 - время следования подразделений на пожар по вызову №1; ТБР№1 - время боевого развертывания подразделения по вызову №1; тсв - время свободного развития пожара. t1=3 3 5 4=15 мин.

;мин. где t2 - время подачи огнетушащих веществ первым прибывшим подразделением по вызову №2; тсл.№2 - время следования подразделений на пожар по вызову №2; ТБР№2 - время боевого развертывания подразделения по вызову №2; t2=23 мин. (по заданию)

;мин. где t3 - время с подачи огнетушащих веществ последним прибывшим подразделением по вызову №2м (на момент локализации); тсл.посл№2 - время следования на пожар последнего подразделения по вызову №2; ТБР.посл№2 - время боевого развертывания последнего подразделения по вызову №2; t3=30 мин. (по заданию)

1.2 Определение формы и площади пожара

, м где VЛ - линейная скорость распространения фронта пламени, м/мин. l1=0,5•0,33•10 0,33?5=3,3 м;

l2=0,5•0,33•10 0,33•13=5,9 м;

l3=0,5•0,33•10 0,33•20=8,2 м;

Sn1=(3,14/4)?3,322=8,5 м2;

Sn2=(3,14/4)?5,92=27,6 м2;

Sn3=(3,14/4)?8,22=53,4 м2.

2. Расчет материального баланса процесса горения

2.1 Расчет объема воздуха

, м3 , где - массовые доли углерода, водорода, кислорода и серы в горючем веществе, %;

т - заданное количество горючего вещества, кг;

? - коэффициент избытка воздуха;

где - объем воздуха необходимый для сгорания заданно количества вещества при нормальных условиях; Р0 - давление при нормальных условиях, Па; Р - заданное давление, Па; Т0 - температура при нормальных условиях, К; Т - заданная температура, К;

, м3.

2.2 Расчет объема продуктов горения

СО2 Н2О SO2 N2

C 1,87•0,42 ----- ----- 7,02•0,42

O2 ----- ----- ----- -2,63•0,03

N ----- ----- ----- 0,8•0,43

W ----- ----- ----- ----

H ----- 11,2•0,1 ----- 21,06?0,08

S ----- ----- 0,7?0,04 2,63?0,04 всего 0,78 0,89 0,028 5

3. Расчет теплового баланса процесса горения

3.1 Расчет низшей теплоты сгорания

, КДЖ/кг где 339,4; 1257; 108,9; 25,1; 9 - коэффициенты при углероде, водороде, кислороде и т.д. -величины безразмерные;

массовые доли кислорода, водорода, азота, углерода и серы, %;

- массовая доля влаги в горючем веществе, %.

КДЖ/кг.

3.2 Расчет температуры горения

17395КДЖ/моль - 1873 К

15957КДЖ/моль - ТГ

ТГ=1673 82,5=1755,5 К.

4. Расчет параметров развития пожара

4.1 Определение приведенной массовой скорости выгорания

По приложению №9 (ист.18) VM1=0,014, VM2=0,014; VM3=0,013

4.2 Расчет плотности теплового потока где ? - коэффициент химического недожога, принимается по приложению №7;

VM пр - массовая скорость выгорания, кг/(м2/с);

Sп - площадь пожара на определенный момент времени, м2;

QPH - низшая теплота сгорания, КДЖ/моль;

Sогр- площадь поверхности ограждающих конструкций, м2;

4.3 Расчет коэффициента избытка воздуха

Расчет коэффициента избытка воздуха ? определяется по графику приложения №10 (ист.18), по численному значению Sп / Sпол определяется вид кривой, а по полученным значениям S1 / Sп и величине количества воздуха, необходимого для полного сгорания 1кг вещества VB0, определяется порядковый номер кривой.

4.4 Определение температуры среды в помещении

По монограмме приложения №14(ист.18) по полученным значениям q, ? определяется температура среды в помещении на определенные, заданные моменты времени.

Т1=25 0С=298 К

Т2=30 0С=303 К

Т3=40 0С=313 К

4.5 Определение плотности наружного воздуха где 354 - постоянная величина;

Т - температура окружающего воздуха, К.

4.6 Определяем плотность продуктов горения где 354 - величина постоянная;

Тпі - температура среды в помещении, где произошел пожар, К

.

4.7 Определение положения нейтральной зоны где HНЗ - высота нейтральной зоны, м;

НП - высота приточного проема, м;

Н - расстояние между центрами приточных и втяжных отверстий, м;

- плотность воздуха, кг/м3;

- плотность продуктов горения, кг/м3;

Sпр - площадь приточных проемов, м2;

Sв - площадь вытяжных проемов, м2;

4.8 Определение интенсивности газообмена где ІГТР - требуемая интенсивность газообмена на определенный момент времени, кг/ (м2с);

Vm.пр - приведенная массовая скорость выгорания;

Vв0 - теоретически необходимый расход воздуха, м3/кг;

- плотность наружного воздуха, кг/м3.

где ІГФ - фактическая интенсивность газообмена на определенный момент времени, кг/(м2/с);

- коэффициент, учитывающий пропускную способность проема;

- плотность наружного воздуха;

- плотность продуктов горения, кг/м3;

Sпр - площадь приточных проемов, м2;

Sп - площадь пожара на определенный момент времени, м2;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

4.9 Определение количества дыма, выделяемого в помещении здание пожар горение где Vgi - количества дыма, выделяемого с площади горения

Vm.пр - приведенная массовая скорость выгорания, м3/кг;

VПГ - количество продуктов горения, выделяемое при сгорании м3/кг;

- коэффициент пропорциональности, принимаемый 1-1,2 (величина безразмерная);

SПI - площадь пожара на определенный момент времени, м2;

ТП - температура пожара в определенный момент времени, К;

Т0 - начальная температура, К.

.

4.10 Определение количества дыма, удаляемого из помещения где Vудi - количества дыма, удаляемого из помещения;

=0,65- коэффициент, учитывающий расход воздуха через вытяжные проемы;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

- плотность наружного воздуха;

- плотность продуктов горения, кг/м3;

Sв - площадь вытяжных проемов, м2;

h - расстояние от оси (центра) вытяжного отверстия до нейтральной зоны, м;

4.11 Определение концентрации дыма в помещении

Т.к количество выделяемого дыма меньше удаляемого его количества то весь выделяемый дым будет удаляться.

5 Расчет параметров тушения пожара

5.1 Определение площади тушения пожара

В зависимости от вида и режима горения, площади пожара, направлений распространения на момент ввода сил и средств, принимается решение на тушение пожара по всей площади или части, т.е. тушение производится по фронту (периметру) пожара.

, где ST - площадь тушения по фронту или периметру, м2;

а - ширина помещения, м;

в - длина помещения, м;

ST3=53,4 м2.

5.2 Определение вида и расхода огнетушащих средств на тушение пожара

, где - требуемый расход огнетушащего вещества на тушение пожара, л/с, кг/с, м3/с; - требуемый расход огнетушащего вещества на защиту объекта, л/с, кг/с, м3/с.

,

где SЗ - площадь помещений, подлежащих защите, м2;

ІТРЗАЩ - интенсивность подачи воды на защиту.

5.3 Определение количества технических приборов для тушения пожара и защиты объекта

5.3.1 Определяем количество стволов на тушение

, где Qтуш - расход на тушение;

- расход ствола;

5.3.2 Определяем общее число водяных стволов где - количество стволов на защиту, шт;

- количество стволов на тушение, шт;

5.4 Определение фактического расхода подачи воды на тушение пожара и защиту объектов

, где - фактический расход огнетушащего вещества на тушение и защиту, л/с;

- фактический расход огнетушащего средства на тушение пожара, л/с;

- фактический расход огнетушащего средства на защиту объекта, л/с.

5.4.1 Определение фактического расхода огнетушащего вещества на тушение пожара

, где - расход воды из ствола при соответствующем пожаре, л/с;

- общее количество стволов на тушение пожара, шт.

5.4.2 Определение фактического расхода огнетушащего средства на защиту

, где - расход воды из ствола при соответствующем пожаре, л/с;

Принимаем объем резервуара равный 500 м3 .

6. Обеспечение правил охраны труда при ведении боевых действий

При ликвидации пожаров на складах участники тушения должны следить за изменением обстановки, поведением строительных конструкций. В случае возникновения опасности, немедленно предупредить всех работающих на боевых участках, РТП и других должностных лиц.

Установленные при работе на покрытиях ручные пожарные лестницы должны быть надежно закреплены. Работу со стволом на покрытии осуществляют не менее двух человек. В этом случае требуется страховка спасательной веревкой.

Электрические сети и установки с напряжением выше 220В отключают представители электрослужбы.

В результате выполнения расчетов динамики развития пожара, изменения его параметров с течением времени можно сделать вывод, что изза небольшой скорости распространения пламени пожар занял небольшую площадь склада. Температура среды в помещении на момент локализации пожара равна 40 0С. Для тушения данного пожара применяем воду, подаваемую из 2 ручных стволов «А»( на момент локализации). На защиту помещения и кровли подаем 3 ручных ствола «Б». Общий фактический расход воды составляет 24,5л/с. Емкость резервуара для запаса воды принимаем 500 м3.

1. Приказ МЧС России №630 от 31.12.2002 «Об утверждении и введении в действие Правил по охране труда в подразделениях государственной противопожарной службы МЧС России» (ПОТРО-01-2002);

2. Боевой устав пожарной охраны - М: МВД России 1995 - 50 с;

3. Устав службы пожарной охраны - М: МВД России 1995 - 59 с;

4. Методические рекомендации по организации выполнения и защиты курсовых работ (проектов) - М: ГУК и КП МВД РФ 1998 - 178 с;

5. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. И.М. Абдурагимов, В.Ю. Говоров, В.Е. Макаров - М: ВИПТШ МВД СССР, 1980 - 255 с;

6. Процессы горения. Под редакцией И.М. Абдурагимова - М: ВИПТШ МВД СССР, 1984 - 268 с;

7. Наставление по газодымозащитной службе ГПС МВД России - М: МВД России, 1996 - 161 с;

8. Пожарная тактика. И.Ф. Кимстач и др. - М: Стройиздат, 1990 - 590 с;

9. Пожарная тактика. Под редакцией Я.С. Повзика - М: Стройиздат, 1990 - 334 с;

10. Справочник руководителя тушения пожара. В.П. Иванников, П.П. Клюс. - М: Стройиздат, 1987 - 286 с;

11. Материальный баланс процесса горения. Д.Г. Снегирев. Учебно-методическое пособие. Иваново 2003 - 33 с;

12. Тепловой баланс процесса горения. Д.Г. Снегирев. Учебно-методическое пособие. Иваново 2003 - 33 с;

13. Справочник по машиностроительному черчению. А.А. Чекмарев, В.К. Осинов. - М: Высшая школа, 1994 - 672 с;

14. Прогнозирование опасных факторов пожара. М.Ю. Кошмаров. - М: 2002

15. Журнал «Пожарная безопасность» май 2002 г;

16. Нормы пожарной безопасности НПБ 1.05-03 г;

17. Строительные нормы и правила 31.04-2001

Физико-химические основы развития и тушения пожаров. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы. Иваново. Они РИГ, 2003.-34с.