Задача 6

В цехе 12х6х4 м возник пожар, в результате которого разрушилась емкость с ацетоном. Определить наименьшее безопасное, с точки зрения термического воздействия на человека, расстояние от горящего здания, глубину и ширину зоны задымления, соответствующее пороговому поражению, а также продолжительность пожара. Масса ОХВ равна 3 тонны, скорость ветра 2 м/с, метеоусловия – инверсия, ветровой режим – устойчивый. Массовая скорость выгорания равна 0,047 кг/м²·с, q_соб=120 кВт/м² (№ варианта см. табл. 6, прил. 1).

Решение задачи

1. Безопасное для человека расстояние от горящего здания определим по формуле

где q_соб – плотность потока собственного излучения пламени пожара, кВт/м²;

q_кр – критическая плотность потока излучения пламени пожара, падающего на облучаемую поверхность и приводящую к тем или иным последствиям, кВт/м² (см. табл. …, прил. 2);

R* - приведенный размер очага горения, м, равный для горящих зданий (1,75 …2,0);

l и h – длина и высота объекта горения соответственно, м.

Со стороны длины цеха

Со стороны ширины цеха

Принимаем из исходных данных q_соб=120 кВт/м² и q_кр=1,5 кВт/м² (см. табл. 11, прил. 2).

Найдем

Т.е. наименьшее безопасное расстояние, равное 12,33 м, будет со стороны ширины цеха.

2. Определим глубину зоны задымления, приняв для ацетона D_пор=1,9 мг мин/л, к₁=3,3 (городская застройка) и к₂=1,0 (инверсия)

где m – масса токсичных продуктов горения, кг;

D_пор – пороговая токсодоза, мг мин/л;

V_П – скорость переноса продуктов горения, м/с (см. табл. 12, прил. 2);

к₁ – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности (для городской застройки равный 3,3);

к₂ – коэффициент, учитывающий степень состояния вертикальной устойчивости атмосферы (к₂=1,0 при инверсии, к₂=1,5 при изотермии, к₃=2,0 при конвекции).

Ширина зоны задымления

где L – линейный размер горящего объекта в направлении перпендикулярном направлению ветра, м;

к₃ – коэффициент, учитывающий устойчивость ветра (к₃=0,1 при устойчивом ветре и к₃=0,4 при неустойчивом ветре).

3. Определяем продолжительность пожара

где m – масса горючего вещества, кг;

S_об – площадь объекта, м²;

V_выг – массовая скорость выгорания, кг/м²·с.

Задача 7

На одной из нефтебаз в результате халатности обслуживающего персонала произошел перелив дизельного топлива через край резервуара при сливе его из железнодорожных цистерн. Площадь пролива дизельного топлива составила F=1256 м². Теплая погода (температура воздуха 30^о С) способствовала испарению дизельного топлива и загазованности территории. Источником зажигания паров дизельного топлива послужило пламя спички.

Определить интенсивность теплового излучения и вероятность поражения человека на расстоянии r = 40 м от геометрического центра пролива дизельного топлива (№ варианта см. табл. 7, прил. 1).

Решение задачи

1. Определим эффективный диаметр пролива, м,

2. Плотность окружающего воздуха при температуре 30^о С

(справочные данные).

3. Рассчитаем высоту пламени, м,

где m – удельная массовая скорость выгорания дизельного топлива, кг/м²·с (см. табл. 12, прил. 2)

4. Найдем коэффициент пропускания атмосферы

5. Определим фактор облученности для вертикальной площадки

где коэффициенты А, В, S и h соответственно равны:

6. Определим фактор облученности для горизонтальной площадки

7. Угловой коэффициент облученности будет равен

8. Найдем интенсивность теплового излучения, кВт/м²,

где E_t=21 кВт/м² – среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени для дизельного топлива (см. табл. 13, прил. 2).

9. Определим эффективное время экспозиции, с,

где t₀=5 с – характерное время обнаружения пожара;

v=5 м/с – скорость движения человека.

10. Найдем функцию

11. По табл. 14, прил. 2 в зависимости от функции определяем, что вероятности поражения человека в рассматриваемой ситуации нет. Этот вывод согласуется с данными, представленными в табл. 15, прил. 2, в которой приведена допустимая интенсивность теплового излучения пожаров проливов горючих жидкостей.