РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

 

Цель практического занятия - закрепление полученных теоретических знаний и приобретение практических навыков расчета основных мероприятий предупреждения пожарной опасности, обеспечивающих своевременную эффективную и надежную защиту от возгораний.

 

Общие сведения

Основные мероприятия по предупреждению пожарной опасности призваны не допустить возгораний и крупных пожаров. Однако пожары, как на производстве, так и в быту нередки. Основные организационно-технические мероприятия на случай возгораний должны обеспечить своевременную эффективную и надежную их ликвидацию.

Во-первых, в защищаемых помещениях должно постоянно находиться достаточное количество работоспособных огнегасящих материалов в доступных местах в соответствующей таре, см. пример 1.

Во-вторых, для ликвидации возгораний необходимо предусмотреть оперативную и надежную подачу воды в помещения от пожарных гидрантов, которые устанавливаются на каждые 600м этажа, (см. пример 2).

Среди методов борьбы с пожаром одним из самых современных и эффективных является применение автоматических систем пожаротушения. Автоматическая установка газового пожаротушения – установка пожаротушения, срабатывающая при превышении контролируемым фактором (факторами) пожара установленных пороговых значений в защищаемой зоне. В качестве огнетушащего вещества такие системы используют диоксид углерода, инертные газы и различные составы фторсодержащих углеводородов.

Установки автоматического пожаротушения позволяют локализовать, а затем ликвидировать пожар на ранней стадии различных возгораний. Способ автоматического пожаротушения, при создании огнетушащей концентрации по всему объему защищающего пространства, называется объемным. Газовые огнетушащие вещества (ГОТВ), которые применяются для тушения огня, делятся на 2 большие группы:

1. Инертные - аргон, энерген, озон и углекислый газ. Эти газы призваны изменить состав воздуха в помещении: концентрация кислорода должна упасть ниже того уровня, когда возможно горение. Чтобы этот показатель снизился с обычных 21 % до необходимых 13%, следует добавить 40-45% инертного газа.

2. Хладоны - 125-й, 227-й, 23-й, З18-й, 113-й, 114-й. Некоторые из них - например, 113-й и 114-й - в пожарной автоматике запрещены, так как в их состав входит хлор, губительный для человека. Допустимыми являются 125-й, 227-й, 23-й и З18-й. Попадая в зону горения, эти газы не только охлаждают ее, но и сами начинают разлагаться, как и порошок, химическим способом прекращая реакцию. При этом хладона требуется добавить в воздух значительно меньше, чем инертного газа: от 7 до 18%.

 

Таблица 1

Характеристики газовых огнетушащих веществ

№	Вещест-во	Хим. форму-ла	Объемная огнетушащая концентра-ция, % (об.)	Молекулярная масса, г/моль	Плот-ность, кг/м3	Коэффици-ент заполнения
1.	Аргон	Ar			1, 66	0, 7
2.	Оксид углерода	CO2	34, 9		1, 88	0, 67
3.	Хладон-23	CF3H	14, 6		2, 93	0, 6
4.	Хладон-125	C2F5H	9, 8		5, 208	0, 9
5.	Хладон-227ea	C3F7H	7, 2		7, 28	1, 12
6.	Хладон-318Ц	C4F8ц	7, 8		8, 438	1, 22
7.	Инерген	N2(52%), Ar (40%), CO2 (8%)	36, 5		1, 42	0, 8

 

Для помещений газ - самое безвредное вещество, так как химически он абсолютно неактивен. Но это и самое дорогое средство. Более дешевой альтернативой газу является дисперсная вода (она подается в помещение в виде тумана). При этом на комнату площадью 20 кв. м хватает всего 2-х ведер воды.

Инертный газ, сам по себе, абсолютно безвреден. Его смесь с кислородом не отравляет человека, но вполне может его удушить: в помещении остается всего 13% кислорода, а этого недостаточно для дыхания. Потому-то инертные газы в помещениях с большим скоплением людей (торговых центрах, концертных залах) применять не рекомендуется. Впрочем, как и хладоны. Концентрация хладонов в воздухе бывает значительно меньше инертных, но большинство хладонов отрицательно действуют на сердце, вызывая спазм. Для каждого хладона, помимо минимального процента, необходимого для тушения, существует еще предельная кардиологическая концентрация.

Только один хладон (23-й) при необходимой для тушения пожара концентрации (13-14%), имеет кардиологическую допустимость 50%. Такой значительный запас позволяет с высокой степенью вероятности утверждать, что огнетушащая концентрация не превысит допустимые нормы, и человек в очаге возгорания останется жив. Именно этот хладон используется для защиты от пожара в петербургском аэропорту Пулково. Словом, техническое оснащение должно максимально отвечать характеру объекта и минимизировать убытки. Пример стационарной установки с применением огнетушащих веществ изображен на рисунке 1.

Рис. 1. Схема модульной установки газового пожаротушения

1 – пожарные датчики; 2 – охранно-пожарная сигнализация; 3 – баллоны пожаротушения; 4 – кондиционирование; 5 – главный распределительный щит; 6 – источник бесперебойного питания.

Порядок расчета заданий

Пример

Задание 2.1. В машинном зале вычислительной техники помещена автоматическая установка газового пожаротушения. Рассчитать необходимое количество баллонов сжатого воздуха и баллонов с огнегасительным составом.

Решение:

а) Количество огнегасительного вещества определяется по формуле:

, (1)

где: - количество ГОТВ, кг;

- массовая огнегасительная концентрация газового состава, кг/м³;

- расчетный объем защищаемого помещения, м³;

- коэффициент, учитывающий особенности процесса газообмена в защищаемом помещении.

Для зала вычислительной техники можно принять =1, 2;

Для определения массовой концентрации газового состава следует использовать формулу:

(2)

где: V - объемная концентрация вещества в % (об.), задается по табл. 1,

M - молекулярная масса вещества, задается по табл. 1.

 

б) Число баллонов с огнегасящим составом

, (3)

где: - объем баллона, м³; типажный ряд: V=1; 2; 6; 12; 24; 40; 80; 120 л.

- плотность газа, кг/м³ определяется по табл. 1;
- коэффициент заполнения определяется по табл. 1.

в) Определение объема воздушных баллонов определяется по формуле:

(4)

где: , - конечное давление в сосудах с огнегасящим составом и воздухом, соответственно, МПа;

- объем сосудов с огнегасящим составом, определяется как произведение количества баллонов на объем согласно типажному ряду,

- объем трубопровода, л.

Обычно принимают = = 5МПа; = 150МПа; =20л.

Задание 2.2.Рассчитать необходимый напор воды в гидранте и подобрать соответствующий ему трубопровод.

Решение:

а) Диаметр трубопровода определяется по формуле:

, (5)

где: q - расход воды в трубопроводе, м³/ч;

- скорость движения воды в трубопроводе, м/с.

 

Диаметр d необходимо выразить в дюймах, 1" =25, 4мм. Дробную часть необходимо округлить в сторону увеличения.

б) Гидравлический уклон для стальных труб:

, (6)

где: - скорость движения воды в трубе, м/с;

d₁ - внутренний диаметр прямого типоразмера труб,
мм.

в) Напор Н (м) у исходной точки водопровода определяется
как сумма напоров его отдельных расчетных участков. Количество участков принимается равным 3:

(7)

где j - номер участка водопровода;

n - число участков водопровода;

К - Коэффициент местных сопротивлений (может при­ниматься по аналогии с воздухопроводами в соот­ветствии со Справочником по рудничной вентиля­ции[1]). Принимается равным 1, 5;

l - длина участка водопровода, м;

i - гидравлический уклон участка водопровода;

а - угол наклона участка водопровода, град;

Н_к - требуемый напор в конечной точке водопровода (у пожарного крана необходимо иметь Н_к = 60-150м).

 

Примеры расчета.

3.1. Решение примера 1

а) Количество Хладона 23 определим по формуле (1):

Определяя до целых значений (в сторону увеличения) принимаем количество Хладона 23 равным 66 кг.

б) Число баллонов с ГОТВ определим по формуле (3). Берем согласно заданию баллон объемом 2 л, = 2л.

 

.

При­нимаем 19 баллонов объемом 2л с ГОТВ.

в) Объем воздушных баллонов определяем, используя формулу (4)

 

Таким образом, принимаем 4 баллона с воздухом объемом 2л.

 

3.2. Решение примера 2.

 

а) Диаметр трубопровода определяем по формуле (5)

 

, мм

или в дюймах:

, принимаем d¹ = 2, 5.

 

б) Гидравлический уклон определим по формуле (6), считая диаметром d принятый в п. a) d^//=2, 5^//, т.е. d" =d" x 25, 4

 

 

 

в) Необходимый напор определим по формуле (7):

n=3:

К = 1, 5

l₁ = 430 м, l₂ = 605 м, l₃ = 520 м,

α ₁=-30 град., α ₂=63 град., α ₃=-28 град.,

Н_к=65 м.

 

Н = [(1.5 ∙ 430 ∙ [-0.5 + 0.002]) + (1.5 ∙ 605 ∙ [0.89 + 0.002]) + (1.5 ∙ 520 ∙ [-0.46 + 0.002])] + 65 = [-321, 2 + 809, 4 – 357, 2] + 65 = 196 m

 

Требования к отчету

 

Отчет, как письменный, так и устный должен содержать:

1. Сведения об основных газовых огнетушащих веществах.

2. Сведения о концентрациях необходимых для тушения возгораний.

3. Сведения об основных нормах газового пожаротушения.

4. Расчеты по формулам с указанием определяющих параметров.

5. Выводы.

Выводы должны содержать обоснование выбора средств защиты от возгораний и сведения об эффективности их применения.

 

Варианты заданий приведены в табл. 2 (для первого задания) и в табл.3 (для второго задания).

 

Контрольные вопросы

1. На какие группы подразделяются огнетушащие газовые вещества?

2. Приведите классификацию автономных установок пожаротушения по виду огнетушащего вещества.

3. Дайте определение термина «автоматическая установка пожаротушения».

4. Каков принцип действия огнетушащего вещества?

5. Создается ли опасность для здоровья человека при использовании метода газового пожаротушения, если да то перечислите их.

6. Можно ли назвать газовое пожаротушение экологически безопасным? Почему.

7. Какие вещества применяются в качестве огнетушащих?

8. В чем принципиальное отличие газового пожаротушения от аэрозольного.

 

 

Список литературы

1.НПБ 88-2001.

2.Рудничная вентиляция: Справочник; Под ред. К.З.Ушакова. – М.: Недра, 1988, -440с.

 

 

Таблица 2

Варианты условий к заданию № 1

 

№ варианта	Расчетный объем защищаемого помещения , м3	Объем баллонов ГОТВ , л	ГОТВ
			Аргон
			Хладон-23
			Хладон-227ea
			Хладон-125
			Хладон-318Ц
			Аргон
			Хладон-23
			Инерген
			Аргон
			Хладон-227ea
			Хладон-125
			Оксид углерода
			Инерген
			Хладон-318Ц
			Хладон-227ea
			Оксид углерода
			Инерген
			Хладон-23
			Хладон-125
			Хладон-318Ц
			Инерген
			Оксид углерода
			Аргон
			Инерген
			Хладон-125
			Хладон-227ea
			Хладон-318Ц
			Аргон
			Оксид углерода
			Хладон-23

 

Таблица 3

Варианты условий к заданию № 2

 

№ варианта	Расход воды в трубопроводе q, м3/ч	Скорость движения воды в трубе , м/с	Длина участка водопровода l, м	Угол наклона участка водопровода α, град.*	Требуемый напор H, м
								-42
						-68
						-15	-5
								-30
						-29		-56
						-66
						-12		-60
								-67
						-70		-77
							-45
						-72
							-80
						-90	-60
						-25	-48
							-55	-2
								-33
						-7	-8
						-40	-15
							-12	-28
							-45
							-34
						-5	-40
							-38	-11
						-72		-18
								-40
							-25
						-87		-6
							-54	-3
							-25	-26
						-70

 

* Примечание: Знак «-» перед углом наклона выработки означает, что движение воды происходит вниз по выработке, знак «+» - вверх по выработке.

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Популярное:

1. XI. ФИНАНСИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ
2. Автоматическая идентификация параметров товарно-транспортных потоков цепей поставок
3. Анализ гематологических параметров крови, их изменения в ходе инвазионного процесса
4. Анализ гематологических параметров крови, их изменения при описторхозе
5. Анализ технологических параметров проведения ГРП
6. Анализ эффективности защитных мероприятий
7. В. Настройка параметров брандмауэра.
8. ВИДЫ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
9. Влияние некоторых технологических параметров на свойства спеченных тел.
10. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ И ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЯ
11. Выбор параметров режима сварки взрывом.
12. Геометрических параметров на чертежах