Теоретический расчет расхода воды, требуемого для прекращения горения газового фонтана и безопасного расстояния для личного состава при тушении газового фонтана

Определить теоретический расход воды q, требуемый для прекращения горения газового фонтана и безопасное расстояние для личного состава при тушении газового фонтана смеси составом метан СН4 90%, окись углерода СО 10%, дебит фонтана = 1,5 млн. м3/сут, коэффициент полноты сгорания β=0,9.

Для нахождения теоретического расхода воды q, требуемого для прекращения горения, используем формулу (1).

; л/сек;

;

; кДж/сек

;

Т.к. горит смесь газов, то

=0,9М(СН4)+0,1М(СО);

М(СН₄)= 12+1·4=16 кг/кмоль

М(СО)=12+16=28 кг/кмоль;

=0,75·16+0,25·28=19 кг/кмоль;

=0,21

;

За газов будем принимать 1000 Рассчитаем смеси, используя данные табл. 1 ( (СН₄)=1654 ; (СО)=1727 ).

;

;

Из табл. 2 выберем

Q_Н (СН₄)=35875 кДж/м³

Q_Н (СО)=12630 кДж/м³

Рассчитаем низшую теплоту сгорания смеси:

Q_Н (смеси)=0,75·35875+0,25·12630=30063,75 кДж/м³

Пересчитаем суточный дебит фонтана в секундный:

;

Рассчитаем Q_отв:

Q_отв =(1-0,21)0,67*0,9*30063,75*17,4=249193,55 кДж/сек

Теоретический расход воды g, требуемый для прекращения горения газового фонтана будет равен:

;

Для нахождения L_б используем формулу (5):

;

Найдем высоту фонтана по формуле (2):

;

По формуле (7) определим расстояние от центра факела до точки измерения на земле:

;

Интенсивность тепловыделения рассчитаем по формуле (8):

;

Тогда:

м.

Подставив найденные значения Н _ф и R в формулу (5) определим безопасное расстояние от факела пламени, на котором л/с может работать без специальных средств защиты:

м.

Ответ: q=54,5 л/сек ; м.

Теоретический расчет расхода воды, требуемого для прекращения горения жидкости в резервуаре

Определить теоретический расход воды q, требуемый для прекращения горения гексана в резервуаре диаметром 1,5 м.

Для нахождения теоретического расхода воды q, требуемого для прекращения горения гексана, используем формулу (1):

; л/сек

;

находиться по формуле:

;

Рассчитаем площадь пожара:

;

Найдем массовую скорость выгорания , кг/(м²·сек) по формуле:

;

Величина представлена в табл. 3, =7,30 а зависит от режима горения, который определяется критерием Галилея: ; = 6,59 Поскольку , то режим горения турбулентный и безразмерная скорость выгорания рассчитывается по формуле: ; ; Определим массовую скорость выгорания гексана в резервуаре диаметром 1,5 м по формуле (10): ;

Найдем :

;

Теоретический расход воды g, требуемого для прекращения горения:

;

Ответ: = 0,37 л/сек

Заключение

В ходе проведенной работы мною было установлено что, на внутренних пожарах направление передачи тепла излучением может не совпадать с передачей тепла конвекцией, поэтому в помещении могут быть участки поверхности ограждающих конструкций, где действует только излучение (как правило, пол и часть поверхности стен, примыкающая к нему), или только конвекция (потолок и часть поверхности стен, примыкающая к нему), или где оба вида тепловых потоков действуют совместно.

Так же при выполнении работы были освещен вопрос о горении газовых фонтанов. В котором говорится что, горение газового фонтана является диффузионным. В окружающую атмосферу вытекает свежий газ, а горение происходит в результате взаимной диффузии газа и кислорода воздуха.

При решении задач мной было так же установлено, что граница локальной зоны теплового воздействия факела пламени газового фонтана, за пределами которой личный состав при выполнении боевых действий может находиться неопределённо долгое время, расположена на расстоянии м от устья скважины. А требуемый расход воды для прекращения горения жидкости в резервуаре составил =0,37 л/сек.

Список литературы

1. Курс физической химии, т. 1, М., 1964; Бур Я.Х., Динамический характер адсорбции, пер. с англ., М., 1962; Трепнел Б., Хемосорбция, пер. с англ., М., 1958; Бладергрен В., Физ. химия в медицине и биологии, ,1951.В.И. Шимулис

2. Кимстач И.Ф., Девлишев П.П., Евтюшкин Н.М. Пожарная тактика М., 1984;Шароварников А.Ф., Молчанов В.П., Воевода С.С., Шароварников С.А. Тушение нефти и нефтепродуктов. Издательский дом «Калан», 2002.

3. Рекомендации по тушению пожаров газовых и нефтяных фонтанов- М.: РИО ВИПТШ МВД СССР, 1976. 83с.

4. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. А.А. Ра-вделя и А.М. Пономаревой Л.: Химия, 1983. 332 с.

5. Андросов А.С., Елисеев М.А. Примеры и задачи по курсу "Теоретические основы процессов горения".- М.: Академия ГПС МВД России, 2000.

6. Бегишев И.Р., Бобков С.А., Исаева Л.К. Методические указания и контрольные задания по курсу "Теоретические основы процессов горения" для ФЗО.- М.: Академия ГПС МВД России, 2001.

7. Андросов А.С. Теоретический расчет основных параметров горения и тушения пожара газового фонтана: Курсовая работа по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» М: Академия ГПС МЧС России, 2003. – 12 с.