Диссертация (1172938), страница 15

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 15)

е. дым не покидает пространствопомещений.Величины опасных факторов пожара, определенные с использованиемтрехмерной полевой модели пожара [119] определялись на уровне рабочейзоны, отстоящей от пола на высоту 2,0 м. Приняты более «жесткие» условия порасчету необходимого времени по сравнению с [6, 23]: вместо средней высотыорганов дыхания 1,7 м используем 2,0 м.Используемые программы расчета на ЭВМ, реализующие методы расчетадинамики ОФП, имеют свидетельство об официальной регистрации программывФедеральной(Роспатент) [119].службеРФпоинтеллектуальнойсобственности1164.5 Результаты численных и натурных экспериментов по исследованиюзависимости среднеобъемной плотности монооксида углеродаот среднеобъемной температуры при пожарев производственном здании ГЭС и их анализЧисленные и натурные эксперименты проводились до температурыгазовой смеси внутри помещений, не превышающей 70 оС (критическогозначения для человека [23]).Результатырасчетадинамикиопасныхфакторовпожара:полятемператур, оптической плотности дыма, скоростей, схемы течения, а такжепарциальной плотности оксида углерода в продольном сечении машинногозала, проходящем через место возгорания упаковки, в случае горенияв машинного зале с использованием полевой модели [119] представленына рисунках 4.8–4.16.Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей, схемы течения,а также парциальной плотности оксида углерода в продольном сечениимашинного зала, проходящем через место возгорания турбинного масла,в случае горения в машинного зале с использованием полевой модели [119]представлены на рисунках 4.8–4.16.Для иллюстрации полученных результатов на рисунках 4.17 и 4.18приведены зависимости температуры задымленного нагретого припотолочногослоя газов (Т) и парциальной плотности оксида углерода (ρСО) в этом слое отвремени с начала пожара в машинном зале при различных пожарных нагрузках.Зависимостиприпотолочноговысотыслоягазовнижнейиграницызадымленногонагретоготемпературызадымленногонагретогоприпотолочного слоя газов от времени с начала пожара с использованиемполевой модели развития пожара [119] при пожарной нагрузке – теплоноситель –турбинное масло ТП-22 – представлены на рисунке 4.19.ЗависимостисреднеобъемнойплотностиСОотсреднеобъемнойтемпературы для случая горения оболочек кабелей ПВХ (кабельная галерея)и трансформаторного масла (машинный зал) в случае расчета по формуле(2.4.13) и использовании полевой модели [119] приведены на рисунке 4.20.117Рисунок 4.8 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемытечения в продольном сечении машинного зала, проходящем через место возгоранияупаковки, через 10 мин от начала пожара118Рисунок 4.9 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемы теченияв поперечном сечении машинного зала, проходящем через место возгорания упаковки,через 10 мин от начала пожара119Рисунок 4.10 – Поля парциальной плотности окиси углерода в продольном сечениимашинного зала, проходящем через место возгорания упаковки, через 15, 20 и 22 минот начала пожара120Рисунок 4.11 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемытечения в продольном сечении машинного зала, проходящем через место возгораниятурбинного масла, через 3 мин от начала пожара121Рисунок 4.12 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемытечения в поперечном сечении машинного зала, проходящем через место возгораниятурбинного масла, через 3 мин от начала пожара122Рисунок 4.13 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемытечения в продольном сечении машинного зала, проходящем через место возгораниятурбинного масла, через 5 мин от начала пожара123Рисунок 4.14 – Поля температур, оптической плотности дыма, скоростей и схемытечения в поперечном сечении машинного зала, проходящем через место возгораниятурбинного масла, через 5 мин от начала пожара124Рисунок 4.15 – Поля парциальной плотности окиси углерода в продольном сечениимашинного зала, проходящем через место возгорания турбинного масла, через 7, 9, 12и 14 мин от начала пожара125Рисунок 4.16 – Поля температур в газовой среде машинного зала в плоскости,параллельной полу атриума, на отметке +84,50 (высота рабочей зоны) через 9, 12 и 14 минот начала пожара126Т, °С2401234220200180160140Ткр =70 °С1201008060402000246810121416182022τ, минРисунок 4.17 – Зависимость температуры задымленного нагретого припотолочногослоя газов от времени начала пожара с использованием полевой модели развития пожарапри различных пожарных нагрузках:1 – здания I степень огнестойкости (красный цвет); 2 – кабельный подвал/лоток(голубой); 3 – кабели + провода (розовый); 4 – упаковка (синий)127ρСО, кг/м3ρСО.кр = 0,00116 кг/м30,00120,00110,000820,00060,00040,0002005101520τ, минРисунок 4.18 – Зависимость величины парциальной плотности оксида углерода (ρСО)в задымленном нагретом припотолочном слое газов с использованием зонной моделиразвития пожара при пожарной нагрузке «кабели + провода»:1 – расход конвективной колонки определялся по формулам (2.3.2.3) и (2.3.2.4);2 – расход конвективной колонки определялся по формуле (2.3.2.1)128yk, ма2512021510hр.з.

= 2,0 м50051015202530354045τ, минТ, °Сб140112021008060Ткр = 70 °С40200051015202530354045τ, минРисунок 4.19 – Зависимость высоты нижней границы (yk) задымленного нагретогоприпотолочного слоя газов (а) и температуры (Т) задымленного нагретого припотолочногослоя газов (б) от времени с начала пожара с использованием зонной модели развития пожарапри пожарной нагрузке «теплоноситель - турбинное масло ТП-22» (площадь розлива 10 м2):1 – расход конвективной колонки определялся по формулам (2.3.2.3) и (2.3.2.4);2 – расход конвективной колонки определялся по формуле (2.3.2.1)129Сопоставлениерезультатоврасчетасреднеобъемнойплотностимонооксида углерода, полученных с использованием уравнения (2.4.13)и полевой модели расчета термогазодинамики пожара [119] для различнойпожарной нагрузки, приведено на рисунке 4.20.ρСО.ср, кг/м310,00082340,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,00000102030405060708090Т100ср, °СРисунок 4.20 – Зависимость среднеобъемной плотности СО от среднеобъемной температуры:кабельная галерея (оболочка кабелей ПВХ):1 – формула (2.4.13); 2 – полевая модель; машинный зал (турбинное масло):3 – формула (2.4.13); 4 – полевая модельИз анализа данных рисунка 4.20 для случая горения оболочек кабелейПВХ (кабельная галерея) и турбинного масла (машинный зал) видно, чтоплотности монооксида углерода, полученные с использованием формулы(2.4.13) и полевой модели, совпадают друг с другом с достаточно высокойточностью.Такимобразом,экспериментальныхможносделатьисследованийввыводотом,маломасштабномчторезультатыпомещении(длярассмотренных исходных данных) – аналитическое выражение (2.4.13)позволяют проводить расчет среднеобъемной плотности монооксида углеродаи распространять их на крупномасштабное помещение с учетом поправкина коэффициент теплопотерь.1304.6 Методика расчета времени блокирования путей эвакуациитоксичными продуктами горенияВременем блокирования путей эвакуации ОФП называется отрезоквремени от начала пожара до момента достижения хотя бы одним из ОФПкритического значения на уровне рабочей зоны человека на путях эвакуации [23].Для определения времени блокирования путей эвакуации токсичнымипродуктами горения в производственном здании ГЭС необходимо собратьисходные данные для проведения расчетов, выбрать сценарий развития пожарав производственном здании ГЭС, определиться с математической моделью длярасчетов (интегральная, зонная, полевая), выбрать один из методов численногорешения, определить удельные массовые коэффициенты выделения токсичныхгазов, провести расчеты на ЭВМ, проанализировать полученные результатыи сделать выводы.Подробно методика расчета распространения токсичных газов припожаре в производственных зданиях ГЭС рассмотрена в главе 2 (п.

2.5).Методика расчета времени блокирования путей эвакуации токсичнымипродуктами горения (на примере монооксида углерода) при использованииинтегральной модели расчета ОФП состоит из этапов:– экспериментальным путем в маломасштабной установке находитсязависимостьсреднеобъемнойплотностимонооксидауглеродаот среднеобъемной температуры ρСОср = f(Тср) или определяются удельныемассовые коэффициенты выделения токсичных газов LСО (при использованиистандартного подхода изложенного в [23]) для веществ и материаловиспользуемых на ГЭС, по которым нет данных в существующих базах данныхпожарной нагрузки;–определяетсярасчетнымпутемзависимостьсреднеобъемнойтемпературы от времени (Тср=f (τ)) в помещении ГЭС;– по величине среднеобъемной температуры Тср, не решая уравнение(2.4.3) закона сохранения массы токсичного газа, находится среднеобъемнаяплотность монооксида углерода ρСО.ср;131– по достижению среднеобъемной плотности монооксида углеродавеличины, критической для человека, для конкретной среднеобъемнойТсртемпературывпомещении,определяетсясоответственновремяблокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения.При использовании зонной модели среднеобъемные величины плотноститоксичного газа и температуры относятся к зоне припотолочного слоя.4.7 Практические рекомендации по расчету времени блокированияпутей эвакуации токсичными продуктами горения при пожаре для людейбез средств индивидуальной защиты с учетом объемно-планировочныхи конструктивных особенностей производственных зданий ГЭСДля определения времени блокирования путей эвакуации токсичнымипродуктами горения, необходимо использовать методику, приведенную в п.4.6настоящейисследовательскойработы.Даннаяметодикавотличиеот современных нормативных методик учитывает свойства реальной горючейнагрузки находящейся в помещении ГЭС и позволяет рассчитать времяблокированияпутейэвакуациитоксичнымипродуктамигоренияв полномасштабных помещениях производственных зданий ГЭС, не решаяуравнение (2.4.3) закона сохранения массы токсичного газа, используярезультатымаломасштабныхэкспериментовсучетомпоправкина коэффициент теплопотерь.С целью учета свойств реальной фактической горючей нагрузки,необходимопровестиэкспериментальныеисследованиядляразличныхгорючих веществ и материалов, используемых в производственном здании ГЭСв маломасштабной установке, по методике, приведенной в главе 3 (п.

Характеристики

Список файлов диссертации