Методика розрахунку параметрів розвитку пожежі

Для визначення параметрів розвитку пожежі необхідно встановити вихідні данні для розрахунку: місце можливого виникнення пожежі; періоди розвитку пожежі; параметри поширення горіння та параметри згоряння горючої речовини, що є визначальної для даного об'єкту.

1. Визначається час певного періоду розвитку пожежі. В загальному вигляді він визначається по формулі:

(3.1)

2. Визначається радіус поширення пожежі. На момент локалізації розрахунок радіуса проводиться за формулою:

(3.2)

3. Виходячи зі схеми об’єкту, умов поширення горіння визначається форма розвитку пожежі і його площа. Для цього від точки, де виникло горіння, (осередку горіння) відкладають радіус, на який поширилось горіння, та окреслюють утворену область, яка і є площею пожежі. Поширення пожежі відбувається в усіх можливих напрямках, незалежно від фактичного розхташування навантаги та наявності протипожежних перешкод.

4. Визначається площа S_п, периметр P_п і фронт пожежі Ф_п визначаються відповідно до форми пожежі. За результатами розрахунку надається ескіз розвитку пожежі на визначений період.

5. Визначається загальна площа відкритих отворів S_отв та площу отворів, що працюють на всмоктування повітря S_прит_.

Вважається, що окрім попередньо відкритих дверей вскриваються усі вікна що потрапили у зону горіння.

При газообміні скрізь вікна та двері що знаходяться на одному рівні S_прит_.визначається як:

. (3.3)

При викиді диму через димові люки вважається що вони повністю працюють на димовидалення, а двері на підсмоктування повітря.

6. Визначається коефіцієнт надлишку повітря по номограмі в наступному порядку:

6.1. Визначаємо номер кривої умов повітрообміну (табл.5):

Таблиця 5

Номер кривої для визначення коефіцієнту надлишку повітря

S_прит/S_пож(_t_і)	Номер кривої
до 1/24	до 0,042	крива № 1
від 1/24 до 1/18	від 0,042 до 0,056	крива № 2
від 1/18 до 1/10	від 0,056 до 0,1	крива № 3
від 1/10 до 1/6	від 0,1 до 0,167	крива № 4
від 1/6 до 1/4	від 0,167 до 0,25	крива № 5
від 1/4 до 1/3	від 0,25 до 0,33	крива № 6

6.2. Визначаємо тип кривої умов повітрообміну (табл 6): ,

Таблиця 6

Тип кривої для визначення коефіцієнту надлишку повітря

S_пож(_t_і) /S_підл	Тип кривої
до 1/4	до 0,25	пунктирна крива
від 1 до 1/4	від 1 до 0,25	суцільна крива

6.3. Визначаємо коефіцієнт надлишку повітря по номограмі - (Рис. 3.1) наступним порядком:

– від осі v⁰_п.- питомої теоретичної витраті повітря [6] проводиться перпендикуляр до перетинання з визначеною кривою;

– отримана позначка переноситься на ось a_ï. коефіцієнта надлишку повітря; це значення і показує надлишок повітря при розвитку пожежі в приміщенні.

Рис. 3.1 – Номограма для визначення коефіцієнта надлишку повітря

7. Проводиться розрахунок питомого фактичного об'єму продуктів горіння по формулі :

(3.4)

де v⁰_п.- питомої теоретичної витраті повітря, м³/кг; v⁰_п.г.- питомої теоретичної об'єм продуктів згоряння, м³/кг;[6]

8. Визначається масова швидкість вигоряння на визначений час розвитку пожежі:

(3.5)

де масова швидкість вигоряння речовини що горить, кг/(м³с);[6]

9. Визначення об'ємної теплоємності середовища в приміщенні на визначений час розвитку пожежі за формулою:

, (3.6)

де температура яка передбачається на даному етапі розвитку пожежі, ⁰С.

10. Визначається приведений ступінь чорноти системи:

. (3.7)

11. Визначається повна площа поверхні конструкцій S_огор будівлі:

S_огор = 2(a_і×b_і + a_і×h_і + b_і×h_і) . (3.8)

12. Проводиться розрахунок адіабатичної температури горіння по формулі:

, (3.9)

де коефіцієнт недопалу горючої речовини; масова теплота згоряння горючої речовини, кДж/кг, [7].

13. Визначається середньооб`ємна температура в приміщенні на визначений час розвитку пожежі:

, (3.9)

t_пож..і = Т_пожі –273. (3.10)

За результатами розрахунку температурного режиму пожежі будується графік зміни температурного режиму пожежі.

14. Визначається висота нейтральної зони в приміщенні на визначений час розвитку пожежі.

Якщо газообмін відбувається через відкриті дверні отвори, висоту нейтральної зони розраховують по формулі:

, (3.11)

де Н - повна висота прорізу, через який здійснюється повітрообмін, м; Т_пг - температура продуктів горіння (середньооб’ємна температура пожежі), K; Т₀ - температура повітря, К.

При відкриванні димових люків (віконних отворів на сходовій клітині) висота нейтральної зони визначається за формулою:

, (3.12)

де S_прит - площа прорізів, що працюють на приплив, м²; S_вих - площа прорізів, що працюють на викид продуктів горіння, м²; Н - відстань між центрами припливних і витяжних прорізів, м; h_прит - висота прорізу, що працює на приплив від підлоги приміщення, м.

Рис. 2 – Приклад побудови графіку температурного режиму пожежі.

За результатами розрахунку робиться висновок про можливість роботи особового складу без засобів захисту органів дихання та без попереднього вилучення диму та змінення умов газового обміну на пожежі. Якщо склалися непридатні для людини умови то необхідно передбачити заходи щодо забезпечення безпеки особового складу на оперативних позиціях.

Додаток 3