Главы 12-14 стр 420-508 (559886), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Необходимость срочной эвакуации определяется также тем об­стоятельством, что пожары могут сопровождаться взрывами, дефор­мациями и обрушением конструкций, вскипанием и выбросом раз­личных жидкостей, в том числе легковоспламеняющихся и сильно ядовитых.

К открытым относятся пожары газовых и нефтяных фонтанов, складов древесины, пожары на открытых технологических установ­ках, лесные, степные, торфяные пожары, пожары на складах каменного угля и др.

Общей особенностью всех открытых пожаров является отсутствие накопления теплоты в газовом пространстве. Теплообмен происхо­дит с неограниченным окружающим пространством. Газообмен не ограничивается конструктивными элементами зданий и сооружений, он более интенсивен. Процессы, протекающие на открытых пожарах, в значительной степени зависят от интенсивности и направления ветра.

Зона горения на открытом пожаре в основном определяется распределением горючих веществ в пространстве и формирующими зону горения газовыми потоками. Зона теплового воздействия - в основном лучистым тепловым потоком, так как конвективные тепло­вые потоки уходят вверх и мало влияют на зону теплового воздействия на поверхности земли. За исключением лесных и торфяных пожа­ров зона задымления на открытых пожарах несущественно препятст­вует тушению пожаров. В среднем максимальная температура пламени открытого пожара для горючих газов составляет 1200-1350, для жидкостей - 1100-1300 и для твердых горючих материалов органи­ческого происхождения -1100-1250°С.

Оценка поражающих факторов ЧС при пожарах. Возможность воз­горания конструкций и материалов под действием потоков горячего воздуха и лучистого излучения пожара, а также безопасное удаление сооружений и людей от очага пожара являются главными показателя. МИ, характеризующими обстановку при ЧС.

При открытых пожарах главным источником распространения пожара является лучистый теплообмен. Плотность лучистого теплового потока Q_л (Вт/м2) зависит от большого числа факторов, характеризующих как сам процесс формирования теплового излучения, так и его воздействие на окружающие тела. Учесть каждый из этих факторов в аналитическом выражении, описывающем процесс теплообмена, не представляется возможным, поэтому при проведении расчетов учитываются только основные из них. Расчеты проводятся по формуле (6.1) при значении параметров, приведенных ниже.

Взаимное размещение факела пламени и облучаемого тела учиты­вается с помощью коэффициента ψ. Значение этого коэффициента зависит от формы и размеров факела пламени, а также от расположе­ния облучаемой поверхности по отношению к факелу пламени.

Для упрощения процедуры определения значения ψ может быть использован график, приведенный на рис. 12.1.

Вычисляемое по уравнению (6.1) значение плотности теплового потока существенно зависит от продолжительности воздействия. Минимально необходимая для возгорания материала плотность теп­лового излучения, воздействующая на тело в течение определенно­го времени, называется критической (Q_л.кр.) и определяется в лабо­раторных экспериментах. В табл. 12.1 приведены значения Q_л.кр. для различных материалов при продолжительности воздействия 3,5 и 15 мин.

Рис. 12.1. Графики зависимости ψ от а, Ь (линейные размеры факела пламени) и r (расстояние до точки возгорания)

Т а б л и ц а 12.1. Значения критической плотности теплового потока, Вт/м²

Сравнение значений Q_л.кр., полученных расчетом по формуле (6.1) с данными из табл. 12.1, позволяет сделать вывод о возможности воз­горания за заданное время или определить безопасные расстояния от очага пожара при заданном времени воздействия.

Взрыв: физико-химические основы, виды ВВ, пожаровзрывоопас­ость технологических процессов на производстве.

Взрыв - быстро протекающий процесс физического или химиче­ского превращения веществ, сопровождающийся высвобождением большого количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести материальный ущерб и ущерб окружающей среде, стать ис­точником ЧС.

Источником энергии при взрыве могут быть как химические, так и физические процессы. В подавляющем большинстве взрывов ис­точником выделения энергии являются химические превращения ве­ществ, связанные с окислением. Установились определенные подхо­ды и терминология при рассмотрении пожаров, взрывов и связанных с ними проблем: в случаях, когда процессы окисления протекают сравнительно медленно, без образования ударной волны, явления рассматриваются как горение. Аналогичные процессы во взрывчатых средах протекают значительно быстрее и определяются как взрывное горение или взрыв.

Примерами взрывов, энерговыделение при которых обусловлено физическими процессами, могут служить, во-первых, аварийное вы­ливание расплавленного металла в воду, при котором испарение про­текает взрывным образом вследствие чрезвычайно быстрой теплоот­дачи, и, во-вторых, взрывы сжатых или сжиженных газов. В этом слу­чае энергия, выделяющаяся при взрыве, определяется процессами, связанными с адиабатическим расширением парогазовых сред и пе­регревом жидкостей.

Суммарное выделение энергии при взрыве называется энергети­ческим потенциалом взрыва и определяет его масштабы и последст­вия. Существует много веществ, в которых в том или ином виде запа­сено большое количество энергии, например в виде внутримолеку­лярных или межмолекулярных связей. В нормальных условиях эти вещества достаточно устойчивы и могут находиться в твердом, жид­ком, газообразном или аэрозольном состоянии. Однако в результате инициирующего воздействия (теплом, трением, ударом или ка­ким-либо другим способом) в них начинаются экзотермические про­цессы, протекающие с большой скоростью и приводящие к взрывча­тому превращению. К взрывчатым веществам могут быть отнесены любые вещества, способные к взрывчатому превращению, однако на практике к ВВ относят вещества, обладающие следующими свойства­ми:

- достаточно высокое содержание энергии в единице массы и большая мощность, развиваемая при взрыве;

- пределами чувствительности к внешнему воздействию, обеспе­чивающие как достаточную безопасность, так и легкость возбужде­ния взрыва.

На промышленных предприятиях наиболее взрывоопасными яв­ляются образующиеся в нормальных или аварийных условиях газовоздушные и пылевоздушные смеси (ГВС и ПлВС).

Из ГВС наиболее опасны взрывы смесей с воздухом углеводород­ных газов, а также паров легковоспламеняющихся жидкостей. Взры­вы ПлВС происходят на мукомольном производстве, на зерновых элеваторах, при обращении с красителями, при производстве пище­вых продуктов, лекарственных препаратов, на текстильном произ­водстве.

Пожаровзрывоопасность производства определяется параметра­ми пожароопасности и количеством используемых в технологиче­ских процессах материалов и веществ, конструктивными особенно­стями и режимами работы оборудования, наличием возможных источников зажигания и условий для быстрого распространения огня в случае пожара.

Согласно НПБ 105-95, все объекты в соответствии с характером технологического процесса по взрывопожарной и пожарной опасно­сти подразделяются на пять категорий (табл. 12.2).

Обозначенные ниже нормы не распространяются на помещения и здания для производства и хранения взрывчатых веществ, средств инициирования взрывчатых веществ, здания и сооружения, проекти­руемые по специальным нормам и правилам, утвержденным в уста­новленном порядке.

Категории помещений и зданий, определяемые в соответствии с табл. 12.2, применяют для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности указанных зданий и сооружений в отношении планировки и застройки, этажно­сти, площадей, размещения помещений, конструктивных решений, инженерного оборудования и т. д.

Т а б л и ц а 12.2. Категории помещений и зданий по пожарной и взрывной опасности

Оценка поражающих факторов ЧС при взрывах. На практике чаще других встречаются свободные воздушные взрывы, наземные (при­земные) взрывы, взрывы внутри помещений (внутренний взрыв), а также взрывы больших облаков ГВС.

К свободным воздушным взрывам относят взрывы, происходя­щие на значительной высоте от поверхности Земли, при этом не про­исходит усиления ударной волны между центром взрыва и объектом за счет отражения. Избыточное давление на фронте и длительность фазы сжатия τ зависят от энергии взрыва (массы С заряда ВВ), высоты центра взрыва над поверхностью Земли, условий взрыва и расстояния R от эпицентра. Параметры взрыва подчиняются законам подобия согласно следующим соотношениям:

,где С₁ и С₂ - массы первого и второго заряда; R₁ и R₂ - расстояния до рассматриваемых точек.

Предыдущее соотношение можно записать в виде: , где - приведенное расстояние, С^* - тротиловый эквивалент. Для воздушных взрывов на высоте Н из условий подобия имеем , где - приведенная высота.

Давление Р_ф (МПА) для свободно распространяющейся сфериче­ской воздушной ударной волны , в которой вид взрывчатого вещества учитывается тротиловым эквивалентом.

Для ядерных взрывов величина С представляет тротиловый эквивалент по ударной волне. Если обозначить С_п - полный тротиловый эквивалент, то для свободно распространяющейся в атмосфере удар­ной волны воздушного взрыва С = О,5С_п, а для наземного и призем­ного ядерных взрывов - С= 2* 0.5С_п.

Наземные и приземные взрывы. Если взрыв происходит на поверх­ности Земли, то воздушная ударная волна от взрыва усиливается за счет отражения. Параметры ударной волны рассчитывают по форму­лам воздушного взрыва, однако величину энергии взрыва удваивают; в случае конденсированных ВВ избыточное давление взрыва можно рассчитывать по соотношению

где Р₀ - атмосферное давление, МПа; r - расстояние от центра взрыва; С - мощность заряда, кг; η - свойства поверхности, на ко­торой происходит взрыв. Значения коэффициента η приведены ниже:

Характеристики

Список файлов книги