Пожарная безопасность

Реферат

Настоящая работа(курсовой проект) содержит 7 выполненных заданий.

Задания № 1-5 включают определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности отдельных помещений производственного здания в соответствии с требованиями СП 2.13130.2009.

В задании № 6 поставлена задача определении категории по взрывопожарной и пожарной опасности здания в целом. Определение проводится на основании оценки суммы пожарных характеристик  помещений, входящих в состав этого здания, в соответствии с методикой, представленной в СП 2.13130.2009.

В задании № 7 решены задачи по противопожарной и пожарной защите здания с применением для этой цели автоматических установок газового пожаротушения (АГПУ).

Ключевые слова: пожар, взрыв, пожаротушение.

В работе представлены результаты расчетов и определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………..........стр. 4

Задание №1………………………………………………………………..............стр. 5-8

Задание №2……………………………………………………………………......стр. 9-11

Задание №3…………………………………………………………………..........стр. 11-15

Задание №4………………………………………………………………………..стр. 16

Задание №5…………………………………………………………………..........стр. 17

Задание №6………………………………………………………………………..стр. 18

Задание №7……………………………………………………………………......стр. 21

Приложения………………………………………………………………….........стр. 24-31

Заключение…………………………………………………………………..........стр. 33

Список литературы………………………………………………………….........стр. 34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Цель работы – овладение методикой определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности и методикой расчёта параметров установок автоматического пожаротушения, применительно к рассматриваемым объектам.

Задачи, поставленные в работе:

1. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной  и пожарной опасности по заданным параметрам обращающихся в них веществ и материалов;

2. Разработка мер противопожарной защиты производственных помещений с использованием автоматических установок пожаротушения

 

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов-совокупность свойств, характеризующих их способность к горючей ( пожароопасной или взрывоопасной) среды, характеризуемая их физико-химическими свойствами и (или) поведением в условиях пожара. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, могут быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение предварительно перемешанное смеси горючего с окислителем).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение категорий помещений

По взрывопожарной и пожарной опасности

 

 Определение  категории помещения №1 по взрывопожарной  и пожарной опасности при обращении  в нём горючих газов.

Таблица 3.1.

 

Варианты и условия задания 1

 

Вариант	Вид горючего газа	Максимальное давление взрыва Pmax, кПа	Начальное дав-ление Ро, кПа	Объём помещения V, м3	Площадь помещения S, м2	Расчётная температура tр, ° С	Объём аппарата Vап, м3	Давление в ап-парате Рап, кПа	Длина трубо-провода ℓ, м	Внутренний радиус трубо-провода r, м	Давление в трубопроводе Ртр, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4	Метан	900	101	500	110	25	1,0	30	10	0,12	20

 

 

Порядок выполнения работы:

Произвести расчёт избыточного давления взрыва горючих газов (∆Р).

Если окажется, что расчётное значение ∆Р > 5 кПа, то помещение следует отнести к категории А.

При значении ∆Р ≤ 5 кПа помещение может быть отнесено к категории В1, В2, В3, В4 или Д в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки (g) на участке (см. Приложение 2).

Примечание:

Методика расчёта удельной пожарной нагрузки для горючих газов приведена в Продолжение задания 1.

1. Расчёт избыточного давления взрыва газа (∆Р) производится по формуле (3.1.)

ΔP = (Pmax - P0)      (3.1.)

где: Рмах – максимальное давление взрыва газо-воздушной смеси в замкнутом объёме. (допускается принимать Рмах = 900 кПа);

Ро – начальное давление воздуха, кПа. (допускается принимать Ро = 101 кПа);

m – масса горючего газа, выброшенного в результате аварии в помещении, кг. (Определяется по формуле (3.3.));

 Z - коэффициент участия горючего во взрыве. (допускается принимать значение Z по таблице 3.2);

Vсв - свободный объём помещения , м3 (принимается по условиям задания 1 
(Vсв = 0,8V ));

ρг - плотность горючего газа при расчётной температуре, кг/м3. (определяется по формуле (3.2.))

Сст - стехиометрическая концентрация горючего газа, %. (вычисляется по формуле  (3.6.);

Кн – коэффициент, учитывающий не герметичность помещения. (допускается принимать Кн = 3).

2. Для определения значения ∆Р предварительно рассчитываются значения ρг, m, Сст.

ρг =   (3.2.)

где: ρг - плотность газа при расчётной температуре, кг/м3;

М   - молярная масса газа, кг / кмоль;

V  - мольный объём,  = 22,4 м3 / кмоль;

tp - расчётная температура, ° C. (принимается по условиям задания 1)

          (3.3.)

где: m - масса горючего газа, выброшенного в результате аварии в помещении,

при расчётной аварии, кг;

Vа - объём газа, выброшенного из аппарата в момент аварии, м3. (Рассчитывается по формуле 3.4.);

Vт - объём газа, выброшенного из трубопровода в момент аварии, м3. (Рассчитывается по формуле 3.5.).

          (3.4.)

где: Рап - давление в аппарате, кПа. (принимается по условиям задания);

Vап - объём аппарата, м3. (принимается по условиям задания).

    (3.5.)

где: ΡТР - давление в трубопроводе по технологическому регламенту. (принимается по условиям задания 1);

r - внутренний радиус трубопровода, м; (принимается по условиям задания 1).

ℓ - длина трубопровода от аппарата до задвижки, м. (принимается по условиям задания 1).

              (3.6.)

где: Сст - стехиометрическая концентрация горючего газа, %;

β - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения. (рассчитывается по формуле 3.7.).

β =       (3.7.)

где:  nc ,nн ,nг, nо - соответственно число атомов углерода, водорода, галоидов и кислорода в молекуле горючего газа. (см. таблицу Приложения 3).

На основании выполненных расчётов по заданному варианту задания сделать вывод о том, следует ли отнести данное помещение к категории А по взрывопожароопасности.

 

 

 

Таблица 3.2.

 

Значение коэффициента Z для различных горючих газов

Вид горючего вещества	Значение
Горючие газы (кроме водорода)	0,5

 

 

Расчеты:

β =  

 

 

 ρг =  

 

 

ΔP = (706 - 101)

Продолжение задания (выполняется при условии, что ∆Р ≤ 5 кПа)

Определить категорию помещения №1 по пожарной опасности (при условии, что помещение не отнесено к категории А).

Для определения категории пожароопасности помещения предварительно рассчитывается общая пожарная нагрузка (G) и удельная пожарная нагрузка (g). После этого устанавливается категория помещения (см. таблицу Приложения 2).

 

Порядок выполнения работы:

 

1. Определить общую пожарную нагрузку в помещении по формуле:

 

                                 (3.8.)

 

где: Q - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж;

Gг - объём газообразного горючего материала, находящегося в помещении. (Рассчитывается по формуле 3.9.)

Hг - удельная теплота сгорания газа, МДж / м3. (Определяется по таблице Приложения 3).

   (3.9.)

 

где: Vап - объём аппарата, м3. (принимается по условиям задания 1);

Vтр  - объём трубы, м3. (рассчитывается по формуле (3.5.). При этом значения r и ℓ  принимаются по условиям задания 1);

Рап -  давление газа в аппарате, кПа. (принимается по условиям задания 1);

ΡТр - давление газа в трубе, кПа. (принимается по условиям задания 1);

2. Определить удельную пожарную нагрузку (g) в помещении, 
   МДж/ м2

                                            (3.10.)

 

где: Q  - общая пожарная нагрузка в помещении, МДж

S  - площадь размещения пожарной нагрузки, м2 . (по условиям задания для всех вариантов принимается равной 10 м2).

3. На основании выполненных расчётов сделать вывод о том, к какой категории по пожароопасности следует отнести помещение №1 в соответствии с СП 2.13130.2009. (см. таблицу Приложения 2).

 

Решение:

Помещение следует отнести к категории Д, т. к. g ‹ 1 

Определение категории помещения №2 по взрывопожарной и пожарной опасности при обращении в нём легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Таблица 3.3.

Варианты  и условия задания 2                              

№ п/п	Вид горючих жидкостей	Свободный объём помещения Vсв, м3	Площадь помещения, S, м2	Температура воздуха в помещении до взрыва, tо, °C	Скорость воздушного  потока в  помещении vв, м/с	Ёмкость аварийного аппарата Vап, л
4	Метиловый спирт	550	100	30	0,5	100

 

 

Порядок выполнения работы

1. Рассчитать избыточное давление взрыва паров легковоспламеняющихся или горючих жидкостей (ΔP). 

Если окажется, что расчётное значение ΔР >5 кПа помещение следует отнести к категории А или Б в зависимости от температуры вспышки, обращающейся в помещении жидкости (к А – при наличии жидкостей с температурой вспышки не более 28 °C, к Б – при наличии жидкостей с температурой вспышки более 28 °C ). Значение температур вспышки (tвсп) приведены в таблице Приложения 4.

При значении ΔР ≤ 5 кПа помещение может быть отнесено к категории В1, В2, В3, В4 или Д в зависимости от величины удельной пожарной нагрузки (g) (см. таблицу Приложения 2).

 

2. Расчёт избыточного давления взрыва паров ЛВЖ или ГЖ производится по формуле (3.11.) .

                            (3.11.)

 где: m – масса разлившейся жидкости, кг (рассчитывается по формуле (3.12.). При этом принимается условие, что при аварии всё содержимое аппарата поступает в помещение;

Hж - теплота сгорания горючей жидкости, кДж/кг. (определяется по таблице Приложения 5);

Po - начальное давление воздуха в помещении, кПа. (допускается принимать Po = 101 кПа);

Z – коэффициент участия паров жидкости во взрыве. (принимается Z = 0,3 в соответствии с таблицей 3.2.);

Vсв – свободный объём помещения, м3. (принимается по условиям задания 2)

ρв – плотность воздуха до взрыва при температуре to, кг /м3. (определяется по таблице Приложения 6. Значение to принимается по условиям задания 2);

Cр – теплоёмкость воздуха, кДж/(кг*К). (допускается принимать Ср = 1,01 кДж/(кг*К));

Тo – температура воздуха в помещении до  взрыва, К. (принимается То = 273 + to);