Т Е М А Л Е К

Т Е М А Л Е К Ц І Ї МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ПЛОЩІ ЛЕГКОСКИДНИХ КОНСТРУКЦІЙ

П Л А Н Л Е К Ц І Ї : 1. Загальна методика розрахунку площі ЛСК. 2. Площа вибухових прорізів при неповному загазуванні приміщень.

• Площа ЛСК, відповідно до СНи. П 2. 09. 02 -85* «Производственн ы е здания», визначається розрахунком. • При цьому приймаються припущення: • — вибухонебезпечна суміш розподілена по всьому об’єму приміщення або його частини; • — концентрація суміші близька до стехіометричної; • — горіння суміші розповсюджується по сфері; • — ЛСК руйнуються миттєво при досягненні в приміщенні допустимого надмірного тиску д; • — процес витікання газів через отвори розглядається як адіабатичний.

1. 1. Загальна площа вибухових прорізів де: f вп — питома площа вибухових прорізів, м 2/м 3; Wп — об’єм приміщення, м 3. п W вп f вп

1. 2. Питома площа вибухових прорізів визначається із рівняння нерозривності: де : Wв — надмірний об’єм продуктів горіння, які утворилися під час вибуху, м 3/м 3; v в — швидкість витікання продуктів горіння, м/с; в — час вибуху, с. вв v в W вп f

1. 3. Надмірний об’єм продуктів горіння Якщо вибухонебезпечна суміш стехіометричної концентрації з кількістю молей n п знаходиться в замкнутому об’ємі при Р п, то при згорянні її тиск порівняно з початковим збільшиться: • де: • Тв — температура продуктів горіння під час вибуху, К; • Тп — початкова температура суміші, К; • n пг — число молей, що утворились в результаті реакції; • Рв — тиск продуктів горіння після реакції, Па. Рв Рп nп г. Тв nп. Тп

Враховуючи об’єднаний закон газового стану рівняння можна подати у вигляді: п T п n в T пг n п W в W п W п T п n в T пг n в W

Ступінь розширення продуктів горіння при вибуху : • (у скільки раз об’єм продуктів горіння буде перевищувати початковий) nп г. Тв nп. Тп

Надмірний об’єм продуктів вибуху, який потрібно видалити із приміщення: • де: Р доп — допустимий тиск на конструкції, Па. 3 м/ 3 м , п P доп P п W в W

1. 4. Температура горіння при вибуху. Т в=0, 9 Т р • де: Т р — теоретична (розрахункова) температура продуктів горіння, К.

1. 5. Швидкість витікання продуктів горіння при вибуху • де • g — прискорення сили ваги, м/с2; • ω —питомий об’єм продуктів горіння з урахуванням температури, м 3/Н; • φ — коефіцієнт витрати; • Р п — тиск середовища, у якому відбувається витікання, Н/м 2; • k=1, 4 — показник адіабати для двоатомних газів (відношення питомої теплоємності при Р=const до питомої теплоємкості при W=const. 1— доп tдоп) Р Рп (1 1 g

П итом ий об’єм газу з урахуванням поправки на температуру: • де • γ 0 — питома вага продуктів згоряння при 0°С, Н/м 3; • T п. г. — температура згоряння при вибуху, К; • Т 0 — початкова температура продуктів згоряння, К. доп п 0 пг 0 Р Р Т T

• Якщо у формулу підставити значення φ=0, 75, g=9, 81 м/с2, k=1, 4, P п =105 Н/м 2, То=273 К, γo= 12, 93 Н/м 3, то в остаточному виді одержимо: к 1 к доп 00 пг п Р Рп 1 ТT P 1 g 2 к 1 к доп п пг Р Р 1 Т 5,

к 1 к доп п пгв в вп Р Р 1 Т 5, 33 W f

У випадку, коли Рдоп=1, 5 104 Н/м 2. пгв в вп Т 7, 6 W f

1. 6. Час вибуху. R

• v н — швидкість розповсюдження полум’я, м/с. н v R 5, 0 в

Враховуючи вираз радіуса сфери через об’єм і те, що об’єм вибухонебезпечної суміші Wcм рівняється об’єму приміщення Wпр: 3 4 сум W 3 R 3 4 п W 3 н v 5, 0 в

• Для розрахунків на практиці рекомендується час вибуху приймати: • для газоповітряної суміші — 0, 1 с; • для пароповітряної суміші — 0, 2 с; • для пилоповітряної суміші — 0, 3 с.

2. ПЛОЩА ВИБУХОВИХ ПРОРІЗІВ ПРИ НЕПОВНОМУ ЗАГАЗУВАННІ ПРИМІЩЕНЬ. • Р озглянемо два випадки : н еповна загазованість по висоті приміщення і неповна загазованість по площі приміщення

Відношення питомої площі вибухових прорізів за неповної загазованості fвпнп до питомої площі вибухових прорізів за повної загазованості fвпп 3 нп п нп в п в нпнп в пп в нп в п вп нп вп W W f f 3 нп п п впнп вп W W ff

• Для другого випадку загазованості — неповн ої загазован о ст і по площі приміщення : питому площу вибухових отворів визначають як для випадку повної загазованості приміщень, однак загальну площу вибухових отворів визначають у залежності від об’єму вибухонебезпечних ділянок.

• Завдання на самопідготовку: • 1. М. М. Кулєшов і ін. Пожежна безпека будівель та споруд. • 2. СНи. П 2. 09. 02 -85, п. 2.