Пожарная безопасность (стр. 2 из 7)
Возможные пути распространения пожара - это, прежде всего открыто обрабатываемые и открыто хранящиеся материалы, транспортные коммуникации, технологическое оборудование, растекающиеся материалы, а также взрывная волна. Зона взрыва парогазовоздушной смеси, образовавшейся внутри производственного помещения, может быть принята равной площади помещения. Расчеты зон взрывов, возникших внутри технологического оборудования, детонационных взрывов и взрывов взрывчатых веществ выполняют специальными методами.
Исследование опасности для жизни людей состоит в том, чтобы с учетом расположения, количества и служебных функций людей установить опасные факторы, воздействующие на людей, оценить возможность выхода людей из опасной зоны или оценить возможность защиты людей от действия опасных факторов пожара на рабочих местах. Следует детально проанализировать возможные причины гибели людей в различных зонах пожара. В зоне горения - это сгорание или перегрев человека; в зоне излучения - также перегрев человека; в зоне задымления - удушье от недостатка кислорода, вдыхание токсичных продуктов горения, потеря видимости; в зоне взрыва - тяжкие телесные повреждения от удара взрывной волны, обрушения конструкций и разлета осколков.
Угроза для жизни людей и меры защиты от этой угрозы должны быть исследованы независимо от количества людей, обслуживающих данное производство. Должна быть рассчитана вероятность воздействия опасных факторов пожара на каждого человека. Количество людей следует учитывать в предусматриваемых мерах защиты: ширине эвакуационных путей, способе эвакуации, размерах защитных кабин и т. п.
3. Опасные факторы пожаров
Опасный фактор пожара – фактор пожара, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. ГОСТ 12.1.033-81.
Требуемый уровень обеспечения пожарной безопасности людей должен быть не менее 0,999999предотвращения воздействия опасных факторов в год в расчете на каждого человека, а допустимый уровень пожарной опасности для людей должен быть не более 10-6 воздействия опасных факторов пожара, превышающих предельно допустимые значения, в год в расчете на каждого человека.
Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, являются:
· пламя и искры;
· повышенная температура окружающей среды, предметов и т.п.;
· токсичные продукты горения и термического разложения;
· дым;
· пониженная концентрация кислорода.
К вторичным проявлениям опасных факторов пожара, воздействующим на людей и материальные ценности, относятся:
· осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
· радиоактивные и токсичные вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
· электрический ток, возникший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, агрегатов;
· опасные факторы взрыва по ГОСТ 12.1.010, происшедшего вследствие пожара;
· огнетушащие вещества.
4.Расчет критерия Пекле
§ 4.1 Огнезадерживающие устройства
По производственным коммуникациям пожар и взрыв распространяются в тех случаях, если внутри трубопроводов, воздуховодов, траншей, туннелей или лотков образовалась горючая среда, когда трубопроводы с этой горючей средой работают неполным сечением, если в системе заводской канализации на поверхности воды имеется слой горючей жидкости, когда имеются горючие отложения на поверхности труб, каналов и воздуховодов, если в системе находятся газы, газовые смеси или жидкости, способные разлагаться с воспламенением под воздействием высокой температуры или давления. Огонь в таких случаях может распространиться по транспортерам, элеваторам и другим транспортным устройствам, а также через незаделанные проемы в стенах и перекрытиях.
Чтобы предотвратить распространение огня по производственным коммуникациям применяют сухие огнепреградители, огнепреградители в виде гидравлических затворов, затворы из твердых измельченных материалов, автоматические задвижки и заслонки, водяные завесы, перемычки, засыпки и т. п.
Известны различные принципы и методы расчета огнепреградителей, основанные на различных предположениях о механизме теплопотерь из зоны пламени и гашения пламени.
Метод Я. Б. Зельдовича в отечественной практике является общепринятым, но не распространяется на особые условия горения, когда не происходит теплоотвода в нагретые стенки канала.
§4.1 Расчет критерия Пекле
В теоретических работах Я. Б. Зельдовича показано, что на пределе распространения пламени в трубках малого диаметра достигается постоянство числа Пекле. Последующими экспериментальными исследованиями установлено, что на пределе гашения пламени величина числа Пекле колеблется в пределах 60 ... 80 и примерно одинакова для всех горючих смесей и огнегасящих насадок в широком диапазоне изменения условий опыта. По этой закономерности легко найти величину критического диаметра огнепреградителя.
Число Пекле применительно к данному условию выражается как
, (4.1)где Ре- число Пекле, на пределе гашения пламени равное 65;
а - коэффициент температуропроводности горящей смеси (м/с2);
uн - нормальная скорость распространения пламени (м/с);
d – диаметр клапана огнепреградителя (м).
Установлено, что при Пекле менее 65, горение в узком клапане не возможно.
Для критических условиях
. (4.2) 
, (4.3)где λ - коэффициент теплопроводности горючей смеси (Вт/м·К);
Ср – удельная теплоемкость горючей смеси (Дж/кг·К);
р - плотность горючей смеси (кг·м3).
Согласно уравнению газового состояния, pV=GRT,
, (4.4)где R - газовая постоянная(Дж/кг·К);
Т - температура горючей смеси (К);
р - давление горючей смеси (Па);
G - количество горючей смеси.
Подставляя (4.3) и (4.4) в (4.2) и решая уравнение относительно критического диаметра канала, получим:
, (4.5)В соответствии с экспериментальными данными действительный диаметр канала огнегасящей насадки огнепреградителя должен быть взят с учетом двойного коэффициента запаса надежности, то есть
, (4.6)Если насадка огнепреградителя состоит из гранулированных тел (зерен гравия, стеклянных или фарфоровых шариков, колец), приходится от вычисленного размера, канала переходить к размеру гранулы. Диаметр каналов (пор), образующихся в слое насадки из одинаковых по размеру гранул, по форме близких к шарообразным частицам, принимают равным 0,25...0,36 величины диаметра шарика, откуда
, (4.7)где drp - диаметр гранулы.
5.Порядок определения вышедшего из аппарата вещества
§5.1 Характеристика аварийной ситуации
Технологическое оборудование и осуществляемые в нем технологические процессы разрабатываются таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации опасность не возникала. Однако аварийные ситуации имеют место. Под «аварией» понимают выход из строя, повреждение какого-либо аппарата, машины и т. п. во время работы, движения. В большинстве случаев аварии, независимо от их характера, являются следствием ошибок, допущенных на стадиях разработки, проектирования, изготовления, монтажа, эксплуатации, обслуживания и ремонта производственного оборудования.
По каждой предполагаемой аварии из предварительного перечня, составленного для машины или аппарата, выясняют причину повреждения; степень повреждения (локальное повреждение, полное разрушение); расход и длительность утечки (в том числе общее количество вышедшего вещества); размер наружной опасной зоны (в результате рассеивания газа, растекания и испарения жидкости); условия воспламенения и характер первичного очага пожара.
Каждая авария связана либо с локальным повреждением технологического оборудования, либо с полным разрушением аппарата.
Аварии и повреждения оборудования с горючими веществами обычно приводят к вспышкам, взрывам и пожарам на производствах.
В данной главе рассматриваются общие для всех аварий (то есть не зависящие от места и причины) методы определения расхода и длительности утечек, количества вышедшего вещества, динамика образования и роста размера наружной опасной зоны.
§5.2. Локальное и полное определение вышедшего из аппаратов
вещества
Локальные утечки, то есть количество вещества, выходящего наружу из поврежденного аппарата, можно определить по формуле
, (5.1)где а - коэффициент расхода (допускается применять 0,7);
f - площадь отверстия, через которое происходит истечение (м2);
υ- постоянная или средняя скорость истечения вещества (м2);
р – плотность вещества при истечении (кг/м3);
τ - длительность истечения или время до ликвидации аварии (с).
Площадь поврежденного участка (отверстия) f определяют с учетом причин и характера повреждения и конструктивных особенностей оборудования.
Длительность истечения вещества из поврежденного аппарата τ складывается из времени от начала истечения до момента обнаружения повреждения τ1 , длительности операций по прекращению, утечки τ2 (закрытие задвижек, установка заглушек и т. п.) и длительности остаточного истечения τ3 , т. е.