Прогнозирование обстановки на пожаре к моменту прибытия первых пожарных подразделений на тушение

Определяем обстановку на пожаре к моменту прибытия на пожар первых пожарных подразделений. Она определяется расчетом, при этом используется данные, полученные при расчете ОФП. На основании анализа полученных данных производится расчет сил и средств, оценка обстановки на пожаре, начинаются действия первых подразделения на пожаре.

Первые подразделения прибывают на пожар через 4 минуты после его начала. В это время площадь пожара составляет 54м², среднеобъемная температура составляет 464⁰С, тогда температура на уровне рабочей зоны для личного состава будет составлять:

t_1.7=t₀+(t_m-t₀)∙Z=19+(464-19)∙0.7=330,5⁰C

При такой температуре личный состав должен работать в средствах защиты от высокой температуры.

Высота плоскости равных давлений на 4 минуте пожара составляет 1,39 м, это ухудшает видимость на пожаре. Все имеющиеся открытые проемы будут работать в смешанном режиме газообмена, т.е. через верхние части проемов, расположенные выше плоскости равных давлений, будут истекать дымовые газы из помещения, а в нижней части проемов будет подсос наружного воздуха. С учетом направления ветра независимо от высоты расположения плоскости, возможно задымление помещения и прилегающей территории с подветренней стороны. План помещения и схемы газообмена помещения с окружающей средой через открытые проемы показана на рисунке.

 

 

Gг Gв Gг Gв Разрез 2-2 ПРД= 1,39м Gг Х, м У, м Разрез 1-1 Gв Gг Gг Gв ПРД =1,39м Gв Gг Разрез 3-3 Gв Gг ПРД =1,39м Gв Gг Gв

Среднеобъемная оптическая плотность дыма в помещении на 4 минуте пожара составляет 14,013 Нп/м.

На уровне рабочей зоны значение оптической плотности дыма будет составлять:

(μ)_1,7=[μ_м- μ_о]∙Z+ μ_о=(14,013-0)∙0,7+0=9,809 Нп/м

Тогда дальность видимости на уровне рабочей зоны будет равно:

L_вид=2,38/9,809=0,2426м

Среднеобъемное значение парциальной плотности кислорода а помещении на 4 минуте пожара составляет 0,059кг/м³

Содержание кислорода на рабочем уровне составляет:

(ρ_о2)_1,7=[(ρ_о2)_m-(ρ_о2)_о]∙Z+(ρ_о2)_о=(0,059-0,27)∙0,7+0,27=0,1223кг∙м^-3

Полученное значение парциальной плотности кислорода ниже критического значения, поэтому необходимо предусмотреть работу личного состава в средствах индивидуальной защиты органов дыхания.

Среднеобъемное значение парциальной плотности оксида углерода в помещении на 4 минуте пожара определим по формуле:

ρ_со=ρ_m∙Х_со/100

тогда ρ_со=0,4796∙0,00148=0,00071кг/м³

содержание оксида углерода на рабочем уровне составит:

(ρ_со)_1,7=[(ρ_со)_m-(ρ_со)_о]∙Z+(ρ_со)_о=(0,00071-0)∙0,7+0=0,000497кг∙м^-3

Полученное значение парциальной плотности оксида углерода ниже критического значения, поэтому для личного состава этот опасный фактор пожара не опасен.

Среднеобъемное значение парциальной плотности диоксида углерода в помещении на 4 минуте пожара определим по формуле:

ρ_со2=ρ_m∙Х_со2/100

тогда ρ_со2=0,4796∙0,06898=0,033кг/м³

Содержание диоксида углерода на рабочем уровне составит:

(ρ_со2)_1,7=[(ρ_со2)_m-(ρ_со2)_о]∙Z+(ρ_со2)_о=(0,033-0)∙0,7+0=0,0231кг∙м^-3

Полученное значение парциальной плотности диоксида углерода ниже критического значения, поэтому для личного состава этот опасный фактор пожара не опасен.

 

3.

4.

5.

6.

6. Исходные условия для ИРКР, результаты расчетов и итоги исследования

Проведем расчет критической продолжительности пожара и времени блокирования эвакуационных путей.

Расчет производится для наиболее опасного варианта развития по­жара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рас­сматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):

по повышенной температуре :

 

по потере видимости :

 

по пониженному содержанию кислорода :

 

 

по каждому из газообразных продуктов горения :

где В - размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг, определяемый по формуле:

t₀ - начальная температура воздуха в помещении, °С;

п - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

А - размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг/с^-n, определяемый по формуле:

 

z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределе­ния ОФП по высоте помещения;

Q - низшая теплота сгорания материала, МДж/кг;

С_р - удельная изобарная теплоемкость газа МДж/(кг∙K);

φ - коэффициент теплопотерь;

𝜂 - коэффициент полноты горения;

V_св - свободный объем помещения, м;

α - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

E- начальная освещенность, лк;

l_пр - предельная дальность видимости в дыму, м;

D_m - дымообразующая способность горящего материала, Нп/(м² ∙кг);

L - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг/кг;

X - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг/м³

- удельный расход кислорода, кг/кг.

Если под знаком логарифма получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

При отсутствии специальных требований значения α и E принимаются равными 0,3 и 50 лк соответственно, а значение l_пр =20 м.

Свободный объем помещения соответствует разности между геометри­ческим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80 % геометрического объема.

 

При расчетах параметров пожара в его начальной стадии коэффициент теплопотерь φ можно принять постоянным, равным 0,55.

Тогда,

Рассчитываем критическую продолжительность пожара по каждому опасному фактору:

по температуре:

 

 

по потере видимости:

 

по пониженному содержанию кислорода :

 

по каждому из газообразных продуктов горения :

- диоксид углерода

под знаком логарифма отрицательное число, что означает - критического значения концентрация СО₂ не достигает.

 

- оксид углерода

под знаком логарифма отрицательное число, что означает - критического значения концентрация СО не достигает.

 

Минимальное значение критической продолжительности пожара (по по­тере видимости) составляет секунд. Тогда время блокирования эва­куационных путей составит:

­.

 

 

 

Заключение

В ходе проделанной работы выполнил описание математической модели развития пожара и составил соответствующие уравнения балансов. Получил на конкретных расчетах сведения о взаимообусловленности и взаимосвязанности всех физических процессов, присущих пожару, таких как: газообмен с окружающей средой, дымовыделения, и изменения свойств газовой среды, выделения и распространение токсичных газов.

Расчеты показали что после 19 с после начала пожара произойдет блокирование эвакуационных путей ОФП, вследствие этого для эвакуации, спасения людей и тушения пожара боевому расчету необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и зрения и средства защиты от высоких температур.

При рассмотрении ОФП при свободном развитии пожара было выявлено:

- дальность видимости на уровне рабочей зоны ниже критической, что является опасным и препятствует ведению действий по тушению пожара и эвакуации людей.

- значение парциальной плотности кислорода ниже критического, что является опасным и препятствует ведению действий по тушению пожара и эвакуации людей.

- значение парциальной плотности оксида углерода ниже критического, поэтому для личного состава этот ОФП не опасен.

- значение парциальной плотности диоксида углерода ниже критического, поэтому для личного состава этот ОФП не опасен.