- •Курсовая работа
- •1. Прогнозирование опасных факторов пожара при его свободном развитии.
- •1.1. Исходные данные.
- •1.2. Описание интегральной математической модели.
- •1.3. Результаты реализации математической модели.
- •1.4. Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар.
- •2. Исследовательская работа.
- •2.1. Исходные условия.
- •2.2. Результаты прогнозирования офп и итоги исследования.
- •2.3.Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар.
- •Опасные факторы пожара по гост 12.1.004-91.
- •Предельно допустимые значения офп в помещении
1.4. Описание оперативной обстановки на момент прибытия подразделений пожарной охраны на пожар.
Обстановка на пожаре в момент времени минут.
Площадь пожара составляет – 46,49 м2.
Средняя температура в помещении 149°С.
Дальность видимости в помещении:
м. (1.23)
Концентрация кислорода достигает 9,472 %.
Концентрация оксида углерода (парциальная плотность) – 9,51·10-3 кг/м3.
Концентрация диоксида углерода (парциальная плотность) –34,73·10-3 кг/м3.
Плоскость равных давлений расположена на высоте 1,09 м от пола, следовательно, дым из помещения выходит через оконные проемы и верхнюю часть дверного проема.
Остекление окон разрушено.
Обстановка на пожаре в момент времени минут.
Площадь пожара составляет 70,23 м2.
Средняя температура в помещении 91 °С.
Дальность видимости в помещении:
м.
Концентрация кислорода достигает 7,89 %.
Концентрация оксида углерода (парциальная плотность) –16,59·10-3 кг/м3.
Концентрация диоксида углерода (парциальная плотность) –60,60·10-3 кг/м3.
Плоскость равных давлений расположена на высоте 0,91 м от пола, следовательно, дым из помещения выходит через оконные проемы и верхнюю часть дверного проема.
Остекление окон разрушено
Графики зависимостей параметров газовой среды, площади пожара и координаты плоскости равных давлений (ПРД) от времени приведены после исследовательской части.
2. Исследовательская работа.
2.1. Исходные условия.
Определить критическую продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений (ГОСТ 12.1.004) для обеспечения безопасной эвакуации людей, если на 2 минуте развития пожара включается противодымная вентиляция, расход - 55000 м3/час.
До момента времени мин. решается система однородных дифференциальных уравнений (1.13) – (1.19) с начальными условиями (1.20).
С момента времени (включение противодымной вентиляции) с учетом анализа исходных данных и допущения (1.12), а также пренебрегая величиной т.к. , решается система уравнений следующего вида с начальными условиями окончания свободного развития пожара:
, (2.1)
; (2.2)
; (2.3)
; (2.4)
; (2.5)
. (2.6)
, (2.7)
2.2. Результаты прогнозирования офп и итоги исследования.
Результаты расчета параметров газовой среды, площади пожара и координат плоскости равных давлений (ПРД) при условии включения противодымной вентиляции сводим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Параметры газовой среды, площадь пожара и координаты плоскости равных давлений (ПРД) от времени;
Время τ, мин |
Т-ра Tm , °С |
Конц. О2, масс, % |
Конц. СО, масс, % |
Конц. СО2, масс, % |
Задымл. μm, Нп/м |
Плотн. ρm, кг/м3 |
Пл. гор. FГ, м2 |
Коорд. ПРД y*, м |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
20 |
23 |
0 |
0 |
0 |
1,2053 |
0 |
0,95 |
1 |
22 |
22,98 |
0,001 |
0,004 |
0,008 |
1,1974 |
0,57 |
-4,85 |
2 |
37 |
22,816 |
0,009 |
0,033 |
0,065 |
1,1407 |
2,23 |
-6,72 |
2 |
37 |
22,81 |
0,009 |
0,034 |
0,067 |
1,139 |
2,28 |
150,02 |
3 |
67 |
22,413 |
0,029 |
0,106 |
0,185 |
1,0395 |
5,16 |
36,49 |
4 |
124 |
21,518 |
0,074 |
0,269 |
0,416 |
0,8899 |
9,24 |
9,3 |
5 |
213 |
19,741 |
0,164 |
0,6 |
0,959 |
0,727 |
14,57 |
4,12 |
6 |
299 |
17,05 |
0,315 |
1,15 |
3,107 |
0,6172 |
21,19 |
11,27 |
6 |
300 |
17,006 |
0,318 |
1,16 |
3,177 |
0,6162 |
21,31 |
11,66 |
7 |
364 |
17,754 |
0,291 |
1,064 |
3,95 |
0,5548 |
35,77 |
1,39 |
8 |
461 |
16,21 |
0,401 |
1,466 |
7,299 |
0,4813 |
51,61 |
1,36 |
9 |
531 |
14,647 |
0,559 |
2,041 |
16,108 |
0,4394 |
70,64 |
1,34 |
10 |
558 |
13,886 |
0,667 |
2,436 |
24,189 |
0,4251 |
86,66 |
1,34 |
11 |
573 |
13,471 |
0,734 |
2,679 |
29,452 |
0,4177 |
100,37 |
1,33 |
12 |
583 |
13,176 |
0,784 |
2,864 |
33,52 |
0,4126 |
112,78 |
1,33 |
13 |
591 |
12,945 |
0,826 |
3,016 |
36,939 |
0,4089 |
124,29 |
1,32 |
14 |
597 |
12,756 |
0,862 |
3,147 |
39,925 |
0,406 |
135,12 |
1,32 |
15 |
602 |
12,609 |
0,892 |
3,257 |
42,525 |
0,4039 |
144,09 |
1,32 |
16 |
603 |
12,543 |
0,908 |
3,314 |
43,903 |
0,4031 |
148,26 |
1,32 |
17 |
604 |
12,52 |
0,913 |
3,335 |
44,444 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
17,2 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,336 |
44,476 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
18 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
19 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
20 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
21 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
22 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
23 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
24 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
25 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
26 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
27 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
28 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
29 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
30 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
31 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
32 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
33 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
34 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
35 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
36 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
37 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
38 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
39 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
40 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
41 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
42 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
43 |
604 |
12,519 |
0,914 |
3,337 |
44,502 |
0,4029 |
149,61 |
1,32 |
44 |
596 |
12,641 |
0,9 |
3,287 |
43,98 |
0,4064 |
149,61 |
1,33 |
45 |
548 |
13,836 |
0,714 |
2,606 |
30,045 |
0,4305 |
149,61 |
1,35 |
46 |
494 |
15,09 |
0,546 |
1,993 |
17,92 |
0,4607 |
149,61 |
1,37 |
47 |
435 |
16,306 |
0,419 |
1,53 |
10,305 |
0,4988 |
149,61 |
1,39 |
48 |
377 |
17,414 |
0,325 |
1,187 |
5,925 |
0,5434 |
149,61 |
1,42 |
49 |
323 |
18,373 |
0,256 |
0,934 |
3,526 |
0,5926 |
149,61 |
1,44 |
50 |
275 |
19,175 |
0,204 |
0,746 |
2,223 |
0,6443 |
149,61 |
1,46 |
51 |
234 |
19,833 |
0,165 |
0,603 |
1,497 |
0,6966 |
149,61 |
1,49 |
52 |
199 |
20,37 |
0,135 |
0,493 |
1,072 |
0,7478 |
149,61 |
1,51 |
53 |
170 |
20,806 |
0,112 |
0,407 |
0,807 |
0,797 |
149,61 |
1,53 |
54 |
146 |
21,163 |
0,093 |
0,339 |
0,632 |
0,8434 |
149,61 |
1,55 |
55 |
125 |
21,456 |
0,078 |
0,283 |
0,509 |
0,8866 |
149,61 |
1,57 |
56 |
108 |
21,698 |
0,065 |
0,238 |
0,418 |
0,9261 |
149,61 |
1,59 |
57 |
94 |
21,899 |
0,055 |
0,201 |
0,349 |
0,9621 |
149,61 |
1,61 |
58 |
82 |
22,067 |
0,047 |
0,17 |
0,293 |
0,9944 |
149,61 |
1,63 |
59 |
72 |
22,207 |
0,039 |
0,144 |
0,248 |
1,0233 |
149,61 |
1,66 |
60 |
64 |
22,325 |
0,034 |
0,123 |
0,21 |
1,0488 |
149,61 |
1,68 |
61 |
57 |
22,425 |
0,029 |
0,104 |
0,179 |
1,0703 |
149,61 |
1,7 |
62 |
51 |
22,511 |
0,024 |
0,089 |
0,151 |
1,0887 |
149,61 |
1,72 |
63 |
47 |
22,584 |
0,021 |
0,075 |
0,128 |
1,105 |
149,61 |
1,75 |
64 |
43 |
22,646 |
0,018 |
0,064 |
0,109 |
1,1192 |
149,61 |
1,77 |
64,2 |
42 |
22,656 |
0,017 |
0,062 |
0,106 |
1,1213 |
149,61 |
1,78 |
Из анализа полученных результатов видно, что максимальное значение температуры газовой среды в помещении 604 ºС достигается на 17 минуте развития пожара. За период развития пожара остекление окон разрушилось, т. е. Tmmax> Tок.
Среднеобъёмные концентрации оксида углерода, диоксида углерода, оптическая плотность дыма, температура сначала возрастают, а затем начинают понижаться; площадь пожара возрастает, уровень равных давлений изменяется.
Критическая продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений по ГОСТ 12.1.004 для обеспечения безопасной эвакуации людей определяется по таблице 2.1. методом интерполяции (по критическим значениям средних параметров состояния газовой среды):
=2,50 мин. - критическая температура газовой среды в рабочей зоне (у=1,9 м) =52,61 ºС, =352,61 К;
=2,58 мин. - критическая парциальная плотность кислорода в рабочей зоне (у=1,9 м) =0,244 кг/м3;
=4,18 мин. - критическая парциальная плотность оксида углерода в рабочей зоне (у=1,9 м) =0,000757 кг/м3;
=∞ мин. - критическая парциальная плотность диоксида углерода в рабочей зоне (у=1,9 м) = 0,072 кг/м3 не достигается;
=2,08 мин. - критическое значение оптической плотности дыма в рабочей зоне (у=1,9 м) Нп/м;
Минимальная критическая продолжительность пожара определена по достижению критического значения оптической плотности дыма в рабочей зоне - мин.
Необходимое время эвакуации людей из помещения с кабелями рассчитываем по формуле:
=0,8·2,08=1,697 мин. (2.8)
Время достижения пороговых значений для оборудования, конструкций:
=3,1 мин - критическая температура разрушения остекления окон на высоте 2,5 м = 85,6 °С, т.е. происходит разрушение остекления окон во время пожара;
=2,3 мин – критическое значение температуры для срабатывания тепловых извещателей ИП-103-1-F на высоте 3 м ºС;
=7,1 мин - критическая температура для ЭВМ на высоте 0,8 м =381,84 ºС.