Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" icon

Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни " пожежна безпека"


Скачать 60.39 Kb.
НазваниеМетодичні вказівки до виконання ргр з дисципліни " пожежна безпека"
Размер60.39 Kb.
ТипМетодичні вказівки


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ

МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання РГР

з дисципліни

ПОЖЕЖНА БЕЗПЕКА”

(для студентів 4-го курсу денної форми навчання

за напрямом підготовки 6.050702 «Електромеханіка»

спеціалізації «Охорона праці на електричному транспорті»)

та дисципліни

Основи пожежної безпеки”

(для студентів 3-го курсу денної форми навчання

за напрямом підготовки 6.170202 «Охорона праці»)


^ Харків – ХНАМГ – 2012

Методичні вказівки до виконання РГР з дисципліни «Пожежна безпека» (для студентів 4-го курсу денної форми навчання за напрямом підготовки 6.050702 «Електромеханіка» спеціалізації «Охорона праці на електричному транспорті») та дисципліни «Основи пожежної безпеки» (для студентів 3-го курсу денної форми навчання за напрямом підготовки 6.170202 «Охорона праці») / Харк. нац. акад. міськ. госп-ва; уклад.: Г. В. Фесенко. – Х.: ХНАМГ, 2012. – 17 с.


Укладач ^ Г. В. Фесенко


Методичні вказівки побудовані за вимогами кредитно-модульної системи організації навчального процесу.


Рецензент: доц. Я. О. Сєріков


Рекомендовано кафедрою «Безпека життєдіяльності»,

протокол № 21 від 22.05.2012 р.




^ ЗМІСТ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ


Розрахункова-графічна робота (РГР) присвячена дослідженню небезпечних чинників пожежі в резервуарному парку для різних сценаріїв її розвитку.

РГР передбачає виконання наступних завдань:

- розрахунок інтенсивності теплового випромінювання для кожного з заданих сценаріїв її розвитку;

- визначення максимальних горизонтальних розмірів вибухонебезпечних зон, що утворюються при заданих сценаріях розвитку пожежі;

- розрахунок надлишкового тиску в заданій точці місцевості при згорянні пароповітряної суміші у відкритому просторі для заданих сценаріїв розвитку пожежі;

- розрахунок імпульсу хвилі тиску в заданій точці місцевості при згорянні пароповітряної суміші у відкритому просторі для заданих сценаріїв розвитку пожежі.

РГР складається з розрахунково-пояснювальної записки, де наводяться відповідні розрахунки й теоретичні обґрунтування, обсягом 10-15 сторінок рукописного тексту і графічної частини, де на окремих аркушах формату А-4 розрахунково-пояснювальної записки студент наводить:

- графік залежності інтенсивності теплового випромінювання від відстані до межі осередку пожежі для кожного із заданих сценаріїв її розвитку;

- графік залежності надлишкового тиску від відстані до обвалування для кожного із заданих сценаріїв розвитку пожежі;

- графік залежності імпульсу фази стиснення від відстані до обвалування.


^ 1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ТА ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ ДЛЯ ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ


Дослідження небезпечних чинників пожежі для різних сценаріїв її розвитку є складовою оцінки пожежного ризику виробничого об’єкта [1-3]. В даній РГР здійснюється дослідження небезпечних чинників пожежі в резервуарному парку. Встановлено, що однією з найбільш імовірних подій, що може стати причиною пожежонебезпечної ситуації в резервуарному парку є розгерметизація технологічного обладнання, викликана механічним (вплив підвищеного або пониженого тиску, динамічних навантажень і т.п.), температурним (вплив підвищених або понижених температур) і агресивним хімічним (вплив кисневої, сірководневої, електрохімічної і біохімічної корозії) впливами.

Завдання. Розглядається резервуарний парк, довжиною L, м та шириною ^ S, м, до складу якого входить резервуар стальний циліндричний з купольним дахом без понтона об’ємом Vрез, м3, діаметром Dрез, м, висотою hрез, м і призначений для зберігання нафтопродуктів. Парк має огороджувальну стіну (обвалування), розраховану на гідростатичний тиск рідини, що розлилася. У якості сценаріїв розвитку пожежі розглядаються наступні:

сценарій №1 - Розгерметизація резервуару з утворенням розливу всього його вмісту по всій площі в межах обвалування резервуарного парку;

сценарій №2 – Повне руйнування резервуару з утворенням розливу всього його вмісту по всій площі та переливом частини через обвалування резервуарного парку;

сценарій №3 - Розгерметизація резервуару з утворенням розливу по всій поверхні резервуару і подальшою пожежею самого резервуару.

При цьому згідно з п.16 методики [1] для таких сценаріїв розвитку розраховуються наступні небезпечні фактори пожежі:

- теплове випромінювання при пожежах виливів та пожежах резервуарів по всій поверхні;

- надлишковий тиск і імпульс хвилі тиску при згорянні пароповітряної хмари у відкритому просторі.

Необхідно:

1. Підготувати вихідні дані відповідно до табл. 2.1.

2. Для всіх сценаріїв розвитку пожежі розрахувати інтенсивність теплового випромінювання q для значень параметру r* - відстані від межі осередку пожежі до заданої точки, які змінюються в діапазоні від 0 до 400 м з кроком 20 м. Побудувати графік залежності q=f(r*) для кожного із сценаріїв і подати їх на одному рисунку.

3. Розрахувати максимальні горизонтальні розміри вибухонебезпечних зон, що утворюються при сценаріях №1 та №2.

4. Розрахувати надлишковий тиск та імпульс хвилі тиску в заданій точці місцевості при згорянні пароповітряної суміші у відкритому просторі для сценаріїв №1 та №2 для значень параметру R* - відстані від обвалування до заданої точки, яка змінюється в діапазоні від 0 до 1000 м з кроком 50 м . Побудувати графіки залежності q=f(R*) для сценаріїв №1 та №2 і надати їх на одному рисунку.

5. На підставі аналізу побудованих графіків зробити висновки.


^ 2. ПРИКЛАД ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ


2.1 Підготовка вихідних даних.

Вихідні дані представимо у вигляді табл. 2.1:


Таблиця 2.1 - Вихідні дані


Назва параметру, його позначення та розмірність

Значення параметру

Марка нафтопродукту в резервуарі

^ Бензин «АИ-93»

(зимовий)

Константи рівняння Антуана:

А

4,265

В

695,019

СА

223,220

Нижня концентраційна межа поширення полум’я (НКМП), СНКМП, %

1,1

Молярна маса М, кг ∙ кмоль-1

95,3

Об’єм бензину в резервуарі Vрез, м3

10000

Діаметр резервуара Dрез, м

34,2

Довжина резервуарного парку L, м

113

Ширина резервуарного парку S, м

62

Відстань від межі осередку пожежі до заданої точки r*, м

20

Відстань від обвалування до заданої точки R*, м

200

Висота обвалування α, м

3,5

Ширина обвалування Sобв , м

62

Коефіцієнт розливу fp , м-1

20

Тривалість випаровування T, с

3600

Питома швидкість вигоряння m, кг ∙ м-2∙с-1

0,06

Густина навколишнього повітря ρа, кг∙м-3

1,15

Прискорення вільного падіння g, м ∙с-2

9,81

Розрахункова температура tр, 0С

37

Коефіцієнт, що залежить від швидкості та температури повітряного потоку над поверхнею випаровування η

1

Швидкість фронту полум’я U, м∙с-1

200

Швидкість звуку СО , м∙с-1

340

Ступінь розшрення продуктів згоряння σ

7

Корегувальний коефіцієнт β

1

Атмосферний тиск P0 , Па

101300



^ 2.2 Проведення досліджень


1. Розрахунок площі розливу (випаровування) для сценаріїв №№ 1-3.

1.1. Визначаємо площу розливу (випаровування) для сценарію №1:





1.2. Визначаємо площу розливу (випаровування) для сценарію №2.

1.2.1. Визначаємо початкову висоту стовпа рідини у резервуарі:





1.2.2. Визначаємо співвідношення:





1.2.3. За рис. 2.1, графік 1 визначаємо частку бензину, що перелився через обвалування:






Рис. 2.1 - Залежність частки рідини, що перелилася через обвалування від параметра а/h0; 1- розрахункова; 2- експериментальна


1.2.4. Визначаємо кількість бензину, що перелився через обвалування:





1.2.5. Визначаємо площу розливу бензину за межами обвалування парку:





1.2.6. Визначаємо периметр резервуарного парку:





1.2.7. Визначаємо ширину смуги обвалування, вздовж якої розподілена вся кількість бензину, що розлився:





1.2.8. Визначаємо площу розливу (випаровування) для сценарію №2:





1.3. Визначаємо площу розливу (осередку пожежі) для сценарію №3:





2. Розрахунок маси парів бензину, що потрапляють до навколишнього простору при реалізації відповідно до сценаріїв №1 та №2.

2.1. Визначаємо тиск насиченої пари:





2.2. Визначаємо інтенсивність випаровування бензину:





2.3. Визначаємо масу парів бензину, що потрапляють до навколишнього простору при реалізації сценарію №1:





2.4. Визначаємо масу парів бензину, що потрапляють до навколишнього простору при реалізації сценарію №2:





3. Розрахунок інтенсивності теплового випромінювання для сценаріїв № 1-3.


Результатом розрахунку інтенсивності теплового випромінювання пожежі для відповідного сценарію є отримання залежності теплового випромінювання від відстані до межі осередку пожежі.

Для демонстрації нижче проведено розрахунок інтенсивності теплового випромінювання пожежі резервуару площею FR3 (пожежа за сценарієм №3) у точці, розташованій на відстані r*= 20 м від межі осередку пожежі.


3.1. Розраховуємо ефективний діаметр розливу:





3.2. Розраховуємо висоту полум’я:




3.3. Розраховуємо відстань від геометричного центру розливу до об’єкта, що опромінюється:





3.4. Визначаємо допоміжні розрахункові параметри:

3.4.1.



3.4.2.



3.4.3.



3.4.4.




3.5. Визначаємо фактор опромінення для вертикального майданчика:




3.6. Визначаємо фактор опромінення для горизонтального майданчика:




3.7. Визначаємо кутовий коефіцієнт опромінення:





3.8. Визначаємо коефіцієнт пропускання теплового випромінювання крізь атмосферу:





3.9. Середньоповерхнева щільність теплового випромінювання полум'я залежно від діаметра визначається за табл. 2.2 методом лінійної інтерполяції:





де dм і dб відповідно менше і більше найближче до d =34,2 м табличне значення параметру d, тобто dм =30 м, а dб =40 м , тоді





Таким чином:




Таблиця 2.2 - Середньоповерхнева густина теплового випромінювання полум'я залежно від діаметра осередку пожежі

Паливо

Еf , кВт  м-2

d= 10 м

d= 20 м

d= 30 м

d= 40 м

d= 50 м

Бензин

60

47

35

28

25

Примітка. Якщо d>50 м, то Еf = 25 кВт  м-2.


3.10. Визначаємо інтенсивність теплового випромінювання пожежі розливу бензину площею F3 у точці, розташованій на відстані r*= 20 м від межі осередку пожежі:





Для сценаріїв розвитку пожежі, яким відповідають площі F1 і F2 , розрахунок проводиться аналогічним чином, тільки в пункті 3.1 замість F3 треба підставити відповідно F1 і F2 .

За результатами проведених розрахунків були побудовані графіки, які представлені на рис. 2.2




Рис. 2.2 – Графік залежності інтенсивності теплового випромінювання від відстані до межі осередку пожежі:

1 – для сценарію №2, 2 – для сценарію № 1; 3 – для сценарію № 3.


4. Розраховуємо максимальні горизонтальні розміри пожежонебезпечних зон.

4.1. Визначаємо густину парів бензину при розрахунковій температурі:





4.2. Визначаємо горизонтальний розмір вибухонебезпечної зони, що утворюється в результаті:

4.2.1. реалізації сценарію №1:





4.2.2. реалізації сценарію №2:





5. Визначення параметрів хвилі тиску при згорянні пароповітряної хмари.

Результатом визначення параметрів хвилі тиску при згорянні пароповітряної хмари є отримання залежностей надлишкового тиску та імпульсу хвилі тиску від відстані до центру хмари.

Для демонстрації нижче проведено розрахунок надлишкового тиску та імпульсу хвилі тиску при згорянні пароповітряної хмари, що утворилася в результаті розливу бензину в межах обвалування (огородження) з потраплянням до атмосфери маси парів бензину М1=9685 кг у точці, розташованій на відстані 200 м від обвалування.


5.1. Визначаємо відстань від точки, що розглядається, до центра хмари:





5.2. Визначаємо питоме енерговиділення:





5.3. Визначаємо величину енергозапасу:





5.4. Визначаємо безрозмірну відстань від центра хмари:





5.5. Визначаємо безрозмірний тиск:





5.6. Визначаємо параметр W:





5.7. Визначаємо величину безрозмірного імпульсу фази стиснення:





5.8. Визначаємо надлишковий тиск:





5.9. Визначаємо імпульс фази стиснення:





Далі будуємо графіки залежності надлишкового тиску та імпульсу фази стиснення від відстані до обвалування (рис. 2.3 - 2.6).




Рис. 2.3 – Графік залежності надлишкового тиску від відстані до обвалування для сценарію №1




Рис. 2.4 – Графік залежності надлишкового тиску від відстані до обвалування для сценарію №2





Рис. 2.5 - Графік залежності імпульсу фази стиснення від відстані до обвалування для сценарію №1





Рис. 2.6 – Графік залежності імпульсу фази стиснення від відстані до обвалування для сценарію №2.

Далі формуємо висновки стосовно всіх отриманих залежностей.


Таблиця 2.3 - Варіанти завдань 1-7


Параметри

Номери варіантів

1

2

3

4

5

6

7

Марка

продукту

^ Бензин

«АИ-93»

(Л)

Бензин

«АИ-72»

(З)

Бензин

Б-70

ДП

«З»


ДП

«Л»


Бензин

«АИ-93»

(Л)

Бензин

«АИ-72»

(З)

А

4,12311

4,195

7,54424

5,07818

5,00109

4,12311

4,195

В

664,976

682,876

2629,65

1255,73

1314,04

664,976

682,876

СА

221,695

222,06

384,95

199,523

192,473

221,695

222,06

СНКМП, %

1,06

1,08

0,79

0,61

0,52

1,06

1,08

М, кг ∙ кмоль-1

98,2

97,2

102,2

172,3

203,6

98,2

97,2

Vрез, м3

5000

3000

2000

1000

10000

5000

3000

Dрез, м

22,8

18,98

15,18

10,43

34,2

22,8

18,98

L, м

113

110

109

108

107

106

105

S, м

62

58

57

56

55

54

53

r*, м

20

20

20

20

20

20

20

R*, м

200

200

200

200

200

200

200

α, м

3,0

2,85

2,2

2,0

3,4

3,65

3,70

Sобв , м

62

58

57

56

55

54

53

fp , м-1

20

20

20

20

20

20

20

T, с

3600

3600

3600

3600

3600

3600

3600

m, кг ∙ м-2∙с-1

0,062

0,062

0,062

0,042

0,042

0,062

0,062

ρа, кг∙м-3

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

g, м ∙с-2

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

tр, 0С

37

36

35

34

33

35

36

η

1

1

1

1

1

1

1

U, м∙с-1

200

200

200

200

200

200

200

СО , м∙с-1

340

340

340

340

340

340

340

σ

7

7

7

7

7

7

7

β

1

1

1

1

1

1

1

P0 , Па

101300

101300

101300

101300

101300

101300

101300



Примітка: Л – літній; З – зимовий; ДП – дизельне паливо


Таблиця 2.4 - Варіанти завдань 8-14


Параметри

Номери варіантів

8

9

10

11

12

13

14

Марка

продукту

^ Бензин

«АИ-93»

(Л)

Бензин

«АИ-72»

(З)

Бензин

Б-70

ДП

«3»


ДП

«Л»


Бензин

«АИ-93»

(Л)

Бензин

«АИ-72»

(З)

А

4,12311

4,195

7,54424

5,07818

5,00109

4,12311

4,195

В

664,976

682,876

2629,65

1255,73

1314,04

664,976

682,876

СА

221,695

222,06

384,95

199,523

192,473

221,695

222,06

СНКМП, %

1,06

1,08

0,79

0,61

0,52

1,06

1,08

М, кг ∙ кмоль-1

98,2

97,2

102,2

172,3

203,6

98,2

97,2

Vрез, м3

3000

5000

1000

2000

5000

10000

2000

Dрез, м

18,98

22,8

10,43

15,18

22,8

34,2

15,18

L, м

113

111

107

105

107

106

105

S, м

62

50

57

55

55

54

53

r*, м

20

20

20

20

20

20

20

R*, м

200

200

200

200

200

200

200

α, м

3,5

3,55

3,65

3,70

3,55

3,65

3,70

Sобв , м

62

59

57

55

55

54

53

fp , м-1

20

20

20

20

20

20

20

T, с

3600

3600

3600

3600

3600

3600

3600

m, кг ∙ м-2∙с-1

0,062

0,062

0,062

0,042

0,042

0,062

0,062

ρа, кг∙м-3

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

1,15

g, м ∙с-2

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

9,81

tр, 0С

37

36

35

34

33

35

36

η

1

1

1

1

1

1

1

U, м∙с-1

200

200

200

200

200

200

200

СО , м∙с-1

340

340

340

340

340

340

340

σ

7

7

7

7

7

7

7

β

1

1

1

1

1

1

1

P0 , Па

101300

101300

101300

101300

101300

101300

101300
Примітка: Л – літній; З – зимовий; ДП – дизельне паливо

^ СПИСОК ДЖЕРЕЛ


1. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (утверждена приказом МЧС РФ от 10.07.2009 г №404, зарегистрировано в Минюсте от 17.08.2009 г №14541).

2. Пособие по определению расчетных величин пожарного риска для производственных объектов. – М.: МЧС РФ, 2010. – 126 с.

3. Руководство по оценке пожарного риска для промышленных предприятий. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС РФ, 2006. – 64 с.


Навчальне видання


Методичні вказівки

до виконання розрахунково-графічного завдання з дисципліни

«Пожежна безпека»

(для студентів 4-го курсу денної форми навчання

за напрямом підготовки 6.050702 «Електромеханіка»

спеціалізації «Охорона праці на електричному транспорті»)

та дисципліни

«Основи пожежної безпеки»

(для студентів 3-го курсу денної форми навчання

за напрямом підготовки 6.170202 «Охорона праці»).


Укладач ФЕСЕНКО Герман Вікторович


Відповідальний за випуск ^ В. І. Заіченко


Редактор З. І. Зайцева


Комп’ютерне верстання Г. В. Фесенко


План 2012, поз. 237 М __________________________________________________________________

Підп. до друку Формат 60х84/16

Друк на ризографі. Ум. друк. арк.

Зам. № Тираж 50 пр.


Видавець і виготовлювач:

Харківська національна академія міського господарства,

вул. Революції, 12, Харків, 61002

Електронна адреса: rectorat@ksame.kharkov.ua

Свідоцтво суб’єкта видавничої справи:

ДК № 4064 від 12.05.2011 р.



Похожие:

Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання ргр з дисципліни " пожежна безпека"
«Електромеханіка» спеціалізації «Охорона праці на електричному транспорті») та дисципліни «Основи пожежної безпеки» (для студентів...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни "Основи математичного моделювання" для студентів спеціальності 090202
Вміщують робочу програму, конторольні питання для перевірки знань, методичні вказівки до виконання контрольної роботи та приклад...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання курсових робіт з дисципліни "Програмування"
Методичні вказівки до виконання курсових робіт з дисципліни "Програмування" / В. Г. Коротка, Л. Я. Мартинович – Дніпропетровськ:...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання обов’язкового домашнього завдання
Методичні вказівки з дисципліни «Різальний інструмент та із гав» та з дисципліни «Різальний інструмент» / укладач С. В. Швець. Суми:...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до практичних (лабораторних) занять
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни безпека життєдіяльності / Укладачі С. Т. Сусло, Г. Ф. Гусєв. – К. Нту, 2009....
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до практичних (лабораторних) занять
Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни безпека життєдіяльності / Укладачі С. Т. Сусло, Г. Ф. Гусєв. – К. Нту, 2009....
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання самостійної роботи з дисципліни «Економіка підприємств» для студентів напряму «Економіка І підприємництво»
Методичні вказівки до виконання самостійної роботи з дисципліни «Економіка підприємств та фінанси» 050104 «Фінанси» усіх форм навчання...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Глобальні супутникові системи навігації І зв'язку на транспорті"...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання. Контрольної роботи з дисципліни "Економіка праці"
Завдання даної роботи – самостійне виконання студентами контрольних теоретичних питань і практичних завдань з метою засвоєння знань...
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання індивідуального завдання з дисципліни "банківські операції"вступ
Методичні вказівки до виконання індивідуального завдання з дисципліни “банківські операції”вступ
Методичні вказівки до виконання ргр з дисципліни \" пожежна безпека\" iconМетодичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Технологія машинобудування» для студентів денної І заочної форм навчання з спеціальності
Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Технологія машинобудування» для студентів денної і заочної форм навчання...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы