Инженерные расчеты и решения по пожарной профилактике

Порядок выполнения практических работ по пожарной профилактике

1. Определить категорию помещения по взрывопожароопасности используя физико-химические характеристики обращающихся в нем веществ и материалов и расчетное давление взрыва.

2. Определить степень огнестойкости по площади помещении и здания с учетом наличия средств автоматического пожаротушения, этажности, объема здания и пределу огнестойкости его основных конструктивных элементов.

3. Определить расчетный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты на один пожар на предприятии в зависимости от степени огнестойкости здания и категории производства по пожарной опасности, используя формулу:

V=aqnT·3600/1000

Где V — расчетный расход воды, м³; q - расход воды одной струей, л/с; а- количество одновременно действующих струй (а = 2); n - количество одновременных пожаров (и = 1); Т = 3 ч - время тушения одного пожара.

4. Оформить проведенные расчеты в виде отчета.

Инженерные расчеты и решения по пожарной профилактике

Исходные данные:

В производственном помещении применяется технология с использованием бутилового спирта (СН₃ СН₂ СН₂ СН₂ ОН)

Свободный объем производственного помещения, тыс. м³ 1300

Объем здания, тыс. м³ 8000

Площадь помещения, м² 150

Площадь здания, где расположено производство,м² 1600

Масса паров, поступающих в помещение при аварии, кг 7,0

Температура вещества, ^оС 20

Температура воздуха в помещении, ^оС 18

Число этажей в здании 3

В помещении имеются средства автоматического пожаротушения

Требуется определить: 1) категорию помещения и здания по взрыво- и пожароопасности; 2) степень огнестойкости здания 3)расчетный расход воды на наружное пожаротушение

Для определения категории помещений по взрыво и пожароопасности требуется информация о взрыво- и пожароопасных характеристиках используемых веществ и материалов и о расчетном избыточном давлении взрыва в помещении.

Расчетное избыточное давление взрыва, кПа может быть определено по формуле:

Р = (Р_max-P_o)·(m·z/V_св·q_n·n)·(100/ φ_ст·K)

где Р_max - максимальное давление взрыва, которое для органических веществ допускается принимать равным 900 кПа; Р_о- начальное давление, равное 100 кПа; m - масса горючего газа или паров, поступающих в помещение в результате аварии, кг; z - коэффициент участия горючего вещества во взрыве (принимаются в соответствии с рекомендациями ОНТП-24-86); Vcв - свободный объем помещения, м³;φ_{ст -}стехиометрическая концентрация горючих газов или паров % об; К— коэффициент, учитывающий негерметичность помещений и неадиабатичность процесса горения, К-1.

Для расчета избыточного давления взрыва предварительно определяем коэффициент участия горючего вещества во взрыве, который для нашего случая составит z = 0.3.

Плотностъ пара ρ_n кг/м³ может быть определена по формуле:

ρ_n=12,15*M/t_b+273

где М— молекулярная масса вещества. кг;t_в- температура воздуха. В нашем случае плотность пара составит, кг/м³:

ρ_n=12,15*74,12/18+273=3,09 кг/м³

Стехиометрическая концентрация газов или паров определяется по формуле:

φ _ст = 100/1+4,84·ß

где

ß = n_c+((n_н-n_х)/4)-n_о/2

здесь n_н, n_х, nс - число атомов С, Н,О и галоидов в молекуле горючего вещества

В нашем случае значение ß составит:

ß = 4+(10/4)-0,5=6

а значение стехиометрической концентрации

φ_ст = 100/1+4,84·6=3,33 % об

Подставив полученные значения и соответствующие исходные данные в расчетную зависимость для определения избыточного давления взрыва, кПа, получим:

Р = (900-100)·(7·0,3·100/1300·3,09·3,33) = 12,59 кПа

Выводы:

1. Поскольку температура вспышки бутилового спирта значительно выше 28 ^о С, а расчетное давление взрыва превышает 5 кПа, то производственное помещение следует отнести к категории Б. Так как площадь производственного помещения (S_п) от общей площади зда­ния (So) составляет менее 25%, т.е. более 200 м³ (S_п=150·100/1600=9,38%) а помещение оснащено системой автоматического пожаротушения, все здание может быть отнесено к категории Б.

2.Степень огнестойкости здания определяется в зависимости от предела огнестойкости отдельных строительных конструкций и элементов. В нашем случае степень огнестойкости здания - 2

3.Расчетный расход воды на наружное пожаротушение. м³,определяется по формуле:

V = (2*15*3*3600)/1000 = 324 м³

В соответствии с произведенными расчетами производственное помещение относится категории Б, все здания - к категории Б, степень огнестойкости здания – 2, расчетное количество воды на тушение одного наружного пожара с использованием гидранта составит 324 м^3.