Задание 5

Определение возможности распространения пламени в помещении при наличии источника зажигания

В одном из помещений квартиры хранилась стеклянная емкость с органическим растворителем. Ребенок, играя в этом помещении, разбил банку, но взрослым ничего не сказал. Необходимо определить, какая концентрация сформируется в помещении через определенное время и возможно ли распространение пламени в помещении при наличии источника зажигания (случайного (электрическая искра в выключателе) или постоянного, например горящая газовая горелка на кухне).

Характеристика помещения Ванная, Объем 4х3,5х2,7 м³

Температура воздуха 28⁰С

Скорость движения воздуха 0,1 м/с

Растворитель Бензол

Объем 3,0 л

Время испарения 45 мин

Решение:

Для определения концентрации растворителя (С_р, % (об.)) в воздухе помещения, которая сформируется после его разлива, используется выражение:

где V_р – объем растворителя в воздухе помещения, м³;

V_{п св}  свободный объем помещения, м³; свободный объем помещения соответствует 80% геометрического и определяется по формуле:

V_{п св} = 0,8 V_п

где 0,8  коэффициент перехода от геометрического объема помещения к свободному объему помещения, используемому в расчетах;

V_п  геометрический объем помещения, м³;

V_{п св} = 0,8*37,8 = 30,24

Объем растворителя в воздухе помещения (V_р, м³) определяется по формуле:

V_р = m / _п

где m – масса растворителя в воздухе помещения, кг;

_п  плотность газа (пара), кг/м³; численно равная плотности газа (пара) по воздуху;

V_р = 0,26 / 2,1 = 0,12

Масса растворителя в воздухе помещения (m, кг) рассчитывается по формуле:

m = W F_и T

где W – интенсивность испарения, кг/(с_*м²);

F_и – площадь испарения, м²; при определении площади испарения необходимо учесть, что 1 л чистого растворителя разливается на площади в 1 м² (табл.6.1);

Т – время испарения, с.

m = 0,000032*3,0*2700 = 0,26

Интенсивность испарения (W, кг/(с_*м²)) определяется по формуле:

где   коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости и температуры воздушного потока над поверхностью испаряющейся жидкости;

 = 2,4

Р_нас  давление насыщенного пара растворителя при заданной температуре воздуха (t, С) в помещении, кПа; рассчитывается по формуле lg Р = 6,37 – [1281,72 / (237,09 + t)];

М – молярная масса вещества, кг/кмоль.

lg Р = 6,37 – [1281,72 / (237,09 + 28)] = 1,53

W = 10^-6*2,4*1,53*√78,11 = 0,000032

С_р = 100*0,12 / 30,24 = 0,40

Полученное значение С_р = 0,40 ниже значений НКПРП= 2,23 и ВКПРП = 12,7, следовательно, взрыв в помещении при наличии источника зажигания не возможен.

Задание 6

Расчет автоматической системы пожаротушения

Рассчитать автоматическую систему пожаротушения помещения, характеристики которого приведены в таблице 6.1. Выбрать тип системы пожаротушения (спринклерную или дренчерную).

Назначение помещения: Окраска автомобилей

Параметры помещения Длина А = 38 м Ширина В = 24 м

Согласно таблице окраска автомобилей относится к 1-й группе. По таблице определяем параметры спринклерной установки:

интенсивность орошения не менее 0,12 л/(см²);

максимальная площадь, контролируемая одним спринклером, 12 м²;

площадь для расчета расхода воды 360 м²;

продолжительность работы установки 60 мин;

максимальное расстояние между оросителями 4 м.

Исходя из требуемой интенсивности орошения и площади, контролируемой одним спринклером, определяем требуемый расход воды через спринклер:

л/с.

Определяем напор, который необходимо создать перед оросителем, для обеспечения необходимого расхода воды по формуле

,

где k – коэффициент производительности спринклера (по технической документации на оросители принимаем: k = 0,47 для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм и k = 0,77 для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм).

Тогда, для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм, минимальный необходимый напор для получения требуемой интенсивности орошения составит:

м вод. ст.

а для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм:

м вод. ст.

Согласно требованиям минимальный напор в системе перед спринклером должен составлять:

для оросителя с выходным отверстием диаметром 12 мм – 20 м вод. ст.;

для оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм – 60 м вод. ст.

Исходя из этих рекомендаций делаем вывод, что в нашем случае более рационально применить ороситель с выходным отверстием диаметром 12 мм (применение оросителя с выходным отверстием диаметром 15 мм потребует увеличения напора перед оросителем на 6,5 м вод. ст., что в свою очередь значительно повысит интенсивность орошения выше требуемой величины).

Определяем общее число спринклеров в установке:

Nспр=Fздан/fспр=38*24/12=76 шт.

Согласно требованиям на одном рядке допускается устанавливать не более шести оросителей с выходным отверстием диаметром до 12 мм и четырех оросителей с выходным отверстием диаметром более 12 мм.

При допустимом расстоянии между оросителями 4 м принимаем к установке на распределительном трубопроводе (рядке) 5 оросителей. Расстояние от крайних оросителей до стены принимаем 2 м, что соответствует требованиям.

Определяем общее количество рядков в помещении. Для этого разделим общее количество спринклеров в помещении на количество спринклеров в одном рядке:

Nряд= Nспр /nспр.ряд=76/4=19 рядков.

Определяем расстояние между рядками:

Lряд=Lздан-2*2/ Nряд -1=38-2*2/19-1=2м.

Принимаем расстояние между рядками – 2 м, и расстояние от крайних рядков установки до торцевых стен помещения – 1,5 м.