Оценка пожарной обстановки
Пожарная обстановка – масштабы и плотность поражения пожарами населенных пунктов, объектов и прилегающих к ним лесных массивов, оказывающих влияние на работу объектов народного хозяйства, жизнедеятельность населения, а также на ведение аварийно-спасательных и других неотложных работ.
Исходные данные для оценки пожарной обстановки:
1. Сведения о вероятных стихийных бедствиях, авариях, катастрофах, которые могут привести к возникновению пожаров.
2. Данные, характеризующие огнестойкость зданий и сооружений, пожаровзрывоопасность технологических процессов, а также плотность застройки объекта.
3. Метеорологические условия, рельеф местности, наличие различных преград и источников воды.
При оценке пожарной обстановки рассматривают:
‑ горение свободных и ограниченных разливов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей;
‑ диффузное или дефлаграционное сгорание несмешанных облаков при выбросах сжиженных газов под давлением и перегретых жидкостей ("огненный шар" ‑ крупномасштабное диффузионное пламя сгорающей массы топлива или парового облака, поднимающееся над поверхностью земли.);
‑ факельное горение струи газа или диспергованной жидкости;
‑ другие виды пожара, возможные на рассматриваемом объекте в случае возникновения аварийных ситуаций.
Для оценки возможных последствий пожаров определяются:
‑ интенсивность теплового излучения;
‑ средняя поверхностная плотность теплового излучения пламени;
‑ скорость выгорания;
‑ предельное расстояние, на котором возможно загорание материалов в зоне действия теплового излучения;
‑ другие параметры, характеризующе опасное влияние пожара.
При оценке последствий пожаров, наряду с потерями от непосредственного влияния пламени, определяются возможные потери в результате воздействия теплового излучения. Для людей определяются зоны, в которых возможные ожоги I, II и III степеней, зона болевого порога и количество пострадавших; для конструкций определяется их огнестойкость; для материалов определяется возможность их загорания и распространения огня; определяются другие отрицательные последствия воздействия пожара.
Оценку пожарной обстановки рассмотрим на примере:
Резервуар расположен на территории резервуарного парка-склада и имеет объем =600 м3 (рис.4.1). Степень заполнения резервуара =80 % (по объему). Плотность бензина =730 кг/м3. Удельная теплота сгорания бензина Дж/кг. Средняя скорость выгорания бензина =0,0617 кг/(м2·мин). Численность персонала, обслуживающего склад, – 15 чел.
Вблизи объекта находится жилая зона многоэтажных домов с плотностью населения 2000 чел/км2 и одноэтажных домов с плотностью населения 200 чел/км2 (рис. 4.1).
В результате разгерметизации элементов оборудования, на подстилающую поверхность произошел вылив бензина. Их количество определяется, исходя из следующих допущений:
1. Массовая скорость слива бензина – 5,1 кг/с.
2. Время отключения системы слива – 300 с.
3. Разлив – свободный ( =0,05м).
4. Количество нефтепродукта, которое может поступить в окружающую атмосферу в виде парогазовой фазы, определяется, исходя из следующих допущений:
‑ испарение происходит в течение времени полного испарения, но не более одного часа (Т=3600 сек);
‑ испарение происходит за счет теплоприхода от воздуха;
‑ вся испарившаяся масса продукта переходит в облако;
‑ метеоданные: =1м/сек, t˚=20˚С, инверсия.
Решение:
1. Определяем интенсивность теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖдля сопоставления с критическими (предельно допустимыми) значениями интенсивности теплового потока для человека и конструкционных материалов.
1.1 Площадь пролива м2,
1.2 Эффективный диаметр пролива
м.
1.3 Высота пламени
м,
где =1,2 кг/м3 ‑ плотность окружающего воздуха;
=9,81 м/с2 ‑ ускорение свободного падения,
1.4 Количество ЛВЖ и ГЖ, которое может разлиться при аварии
кг,
Продолжительность пожара с,
1.5 Определяем угловой коэффициент облученности
,
,
| ; | ; | ; | ; | ||
| , | |||||
коэффициент пропускания атмосферы
и интенсивность теплового излучения
для различных расстояний от геометрического центра пролива до облучаемого объекта . Результаты расчетов приведены в таблице 4.2 при условии =47 кВт/м2.
1.6 Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется с помощью таблицы 4.1 по значению
| , | (4.1) |
где ‑ эффективное время экспозиции, с, которое для пожаров проливов ЛВЖ, ГЖ и твердых материалов
,
где ‑ характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать =5с); ‑ расстояние от места расположения человека до зоны где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м2, м; ‑ скорость движения человека, м/с ( =5м/с);
Необходимая для расчета величина расстояния до зоны, где интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м2) может быть получена аппроксимацией значений по таблице 4.2 и для условий задачи составит 123м.
Определяем (рис.4.1), что в зоне действия теплового излучения оказывается только 40% территории объекта на которой может находиться 15 · 40% / 100% = 6 человек. Вероятность их поражения изменяется от 100% до 0%. Тогда средняя вероятность их поражения равна 50%. Таким образом, потери людей от теплового излучения составят 6 · 50% / 100% = 3 человека.
Таблица 4.1 Значения условной вероятности поражения человека
в зависимости от
| Условная вероятность поражения, % | ||||||||||
| ‑ | 2,67 | 2,95 | 3,12 | 3,25 | 3,36 | 3,45 | 3,52 | 3,59 | 3,66 | |
| 3,72 | 3,77 | 3,82 | 3,90 | 3,92 | 3,96 | 4,01 | 4,05 | 4,08 | 4,12 | |
| 4,16 | 4,19 | 4,23 | 4,26 | 4,29 | 4,33 | 4,36 | 4,39 | 4,42 | 4,45 | |
| 4,48 | 4,50 | 4,53 | 4,56 | 4,59 | 4,61 | 4,64 | 4,67 | 4,69 | 4,72 | |
| 4,75 | 4,77 | 4,80 | 4,82 | 4,85 | 4,87 | 4,90 | 4,92 | 4,95 | 4,97 | |
| 5,00 | 5,03 | 5,05 | 5,08 | 5,10 | 5,13 | 5,15 | 5,18 | 5,20 | 5,23 | |
| 5,25 | 5,28 | 5,31 | 5,33 | 5,36 | 5,39 | 5,41 | 5,44 | 5,47 | 5,50 | |
| 5,52 | 5,55 | 5,58 | 5,61 | 5,64 | 5,67 | 5,71 | 5,74 | 5,77 | 5,81 | |
| 5,84 | 5,88 | 5,92 | 5,95 | 5,99 | 6,04 | 6,08 | 6,13 | 6,18 | 6,23 | |
| 6,28 | 6,34 | 6,41 | 6,48 | 6,55 | 6,64 | 6,75 | 6,88 | 7,05 | 7,33 | |
| 0,00 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | |
| 7,33 | 7,37 | 7,41 | 7,46 | 7,51 | 7,58 | 7,65 | 7,75 | 7,88 | 8,09 |
Таблица 4.2
| , м | кВт/м2 | ||||
| 60,0 | 0,484 | 0,997 | 22,686 | 4,402 | 0,270 |
| 70,0 | 0,326 | 0,990 | 15,178 | 3,033 | 0,020 |
| 80,0 | 0,239 | 0,983 | 11,062 | 1,956 | 0,000 |
| 90,0 | 0,183 | 0,976 | 8,395 | 1,017 | 0,000 |
| 100,0 | 0,144 | 0,969 | 6,537 | 0,165 | 0,000 |
Таблица 4.3 Значение коэффициента
| Скорость воздушного потока, м/с | Значение коэффициента при температуре воздуха , °С | ||||
| 0,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| 0,1 | 3,0 | 2,6 | 2,4 | 1,8 | 1,6 |
| 0,2 | 4,6 | 3,8 | 3,5 | 2,4 | 2,3 |
| 0,5 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 3,6 | 3,2 |
| 1,0 | 10,0 | 8,7 | 7,7 | 5,6 | 4,6 |