Скачать презентацию РОЗДІЛ 4 ФIЗИКО- ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ Тема Скачать презентацию РОЗДІЛ 4 ФIЗИКО- ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ Тема

Л5(ТРПГ)Темп_реж.ppt

  • Количество слайдов: 25

РОЗДІЛ 4. ФIЗИКО- ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ Тема 13. ТЕПЛОМАСООБМІН ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Лекція РОЗДІЛ 4. ФIЗИКО- ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ Тема 13. ТЕПЛОМАСООБМІН ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Лекція ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ

Наслідки пожежі у будівельному супермаркеті «Нова лінія» 26. 02. 2011 м. Запоріжжя. Матеріальні збитки Наслідки пожежі у будівельному супермаркеті «Нова лінія» 26. 02. 2011 м. Запоріжжя. Матеріальні збитки тільки по зруйнованій будівлі перевищили 100 млн. грн.

Наслідки пожежі у корпусі № 48 підприємства ТОВ «Веста-Індастріал» 31. 10. 2010 м. Дніпропетровськ. Наслідки пожежі у корпусі № 48 підприємства ТОВ «Веста-Індастріал» 31. 10. 2010 м. Дніпропетровськ.

План лекції. 1. Динаміка розвитку пожежі в огородженні. 1. 1. Основні положення зонної моделі План лекції. 1. Динаміка розвитку пожежі в огородженні. 1. 1. Основні положення зонної моделі температурного режиму 1. 2. Інтегральна модель температурного режиму пожежі в огородженні 1. 3. Фактори, що впливають на температуру пожежі 2. Критичний час розвитку пожежі в огородженні.

1. ДИНАМІКА РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Температурний режим пожежі - зміна температури пожежі з 1. ДИНАМІКА РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Температурний режим пожежі - зміна температури пожежі з часом. Температура пожежі в огородженні - середньооб’ємна температура газового середовища в приміщенні, в якому відбувається пожежа. Три моделі, що описують температурний режим при пожежі в огородженні: · диференційна модель (енергетичний і матеріальний баланс пожежі представлені у вигляді диференційних рівнянь); · зонна модель; · інтегральна модель.

1. 1. Основні положення зонної моделі Зонна модель припускає, що під час пожежі в 1. 1. Основні положення зонної моделі Зонна модель припускає, що під час пожежі в приміщенні утворюються чотири зони, в яких протікають різні процеси, пов'язані з тепло- і масопереносом. І зона горіння; ІІ зона димогазова колонка; ІІІ зона прошарок біля стелі; IV зона холодне повітря.

В зоні горіння протікає хімічна реакція горіння, виділення енергії і утворення розжарених продуктів горіння. В зоні горіння протікає хімічна реакція горіння, виділення енергії і утворення розжарених продуктів горіння. У цій зоні температура дорівнює температурі горіння і залишається постійною весь час розвитку пожежі. Якщо площа горіння значна, то зону горіння опускають нижче рівня поверхні і вибирають “уявну” точку горіння. R = 0, 18 H; hст = 0, 01 H; hуявн. = 1, 5 dпож

Димогазова колонка - зона розігрітих продуктів горіння, які піднімаються в верхні прошарки приміщення. В Димогазова колонка - зона розігрітих продуктів горіння, які піднімаються в верхні прошарки приміщення. В нижню частину димогазової колонки підсмоктується холодне повітря в нагрітий потік. Поступово концентрація продуктів горіння і їх температура знижуються. Температура в димогазовій колонці: , де Qпож = Qн/ vм Sпож – теплота пожежі, к. Вт; hк – висота димогазової колонки, м; tо - початкова температура середовища в приміщенні, о. С.

У прошарку біля стелі нагріті ПГ розтікаються в горизонтальному напрямку, не перемішуючись з холодним У прошарку біля стелі нагріті ПГ розтікаються в горизонтальному напрямку, не перемішуючись з холодним повітрям, протікає активний теплообмін між ПГ і поверхнею будівельних конструкцій. Товщина цього прошарку під час горіння постійно наростає. Максимальна температура в третій зоні знаходиться безпосередньо на межі з димогазовою колонкою.

У зоні холодного повітря на початковому етапі пожежі знаходиться основна маса окислювача, який дифундує У зоні холодного повітря на початковому етапі пожежі знаходиться основна маса окислювача, який дифундує в зону горіння і підтримує розвиток пожежі. З часом об'єм четвертої зони зменшується за рахунок збільшення об'єму третьої зони, а температура вважається постійною.

1. 2. Інтегральна модель температурного режиму пожежі в огородженні Інтегральна модель припускає, що все 1. 2. Інтегральна модель температурного режиму пожежі в огородженні Інтегральна модель припускає, що все тепло пожежі рівномірно розподілено по об’єму приміщення і витрачається на нагрівання газового середовища, горючих речовин та будівельних конструкцій.

Рівнянні теплового балансу пожежі в огородженні: Qпож = Qпг(вид) + Qпг(прим) + Qконстр + Рівнянні теплового балансу пожежі в огородженні: Qпож = Qпг(вид) + Qпг(прим) + Qконстр + Qпідг + Qпром Qпож - тепло, що виділяється під час пожежі, Qпг(вид) - тепло, що витрачається на нагрівання продуктів згоряння, які видаляються із приміщення, Qпг(прим) - тепло, що витрачається на нагрівання продуктів згоряння, які залишаються в приміщенні, (визначає температуру пожежі), Qконстр - тепло, що витрачається на нагрівання будівельних конструкцій, Qпідг. - тепло, що витрачається на фізико-хімічні підготовчі процеси в горючому матеріалі, Qпром. . - тепло, що випромінюється через отвори за межі приміщення

Тепло Qпг(прим), що витрачається на нагрів газового середовища в приміщенні від початкової температури до Тепло Qпг(прим), що витрачається на нагрів газового середовища в приміщенні від початкової температури до температури пожежі, можна визначити за формулою: Qпг(прим) = cр [vm. Sпож (vопг + ( -1)vопов)] (Тпож – То) Позначимо суму тепловтрат як деяку частку від загальної теплоти пожежі, тобто Qпг(вид) + Qконстр + Qпідг + Qпром = m Qпож , тоді рівняння теплового балансу: Qпож = m. Qпож + Qпг(прим) (1 - m)Qпож = Qпг(прим) Qпож = Q нvm. Sпож (1 -m) Q нvm. Sпож = cр[vm. Sпож(vопг+( -1)vопов)](Тпож –То)

Середньооб’ємну температуру пожежі можна визначити за формулою: Визначити температуру газового середовища в будь якій Середньооб’ємну температуру пожежі можна визначити за формулою: Визначити температуру газового середовища в будь якій точці приміщення в заданий час розвитку пожежі можна за допомогою критеріальних рівнянь теплового балансу пожежі в огородженні. Тпож = Тад - коефіцієнт, що враховує втрати тепла на нагрівання конструкцій тепловим випромінюванням і втрати тепла теплопровідністю. =0, 66 Во 0, 17

Критерій подібності Больцмана: Критерій подібності Больцмана:

Розвиток пожежі з часом можна умовно поділити на три стадії: початкову, основну і кінцеву. Розвиток пожежі з часом можна умовно поділити на три стадії: початкову, основну і кінцеву. На початковій стадії можна виділити три фази. Перша фаза – перехід загоряння в пожежу. Друга фаза – об’ємний розвиток пожежі (поширення горіння відбувається по об’єму газоподібних продуктів розкладання горючих матеріалів). Третя фаза - всі параметри пожежі найбільш змінюються і досягають максимальних значень. Основна стадія – розвинена пожежа, коли всі параметри пожежі стабілізуються, відбувається процес вигоряння пожежного навантаження. Кінцева стадія - догоряння, поступове зниженням температури та задимлення.

Для визначення вогнестійкості будівельних конструкцій на підставі проведення натурних дослідів пожеж в огородженні використовують Для визначення вогнестійкості будівельних конструкцій на підставі проведення натурних дослідів пожеж в огородженні використовують залежність температури пожежі від часу розвитку: tпож= 345 lg (8 роз +1)

1. 3. Фактори, що впливають на Тпож Динаміку розвитку пожежі визначає тепловиділення, що супроводжує 1. 3. Фактори, що впливають на Тпож Динаміку розвитку пожежі визначає тепловиділення, що супроводжує процес горіння, тобто теплота пожежі та умови газообміну. Температура пожежі в огородженні залежить від: ·об’єму приміщення (Vприм Тпож ); ·кількості пожежного навантаження (Рпож Тпож ); ·виду горючої речовини ((Q н, vm, vl) Тпож ); ·тепловтрат на нагрівання конструкцій (Qконст Тпож ); ·часу розвитку горіння, ·площі пожежі (Sпож Тпож ); ·інтенсивності газообміну; ·температури повітря (То Тпож ).

2. КРИТИЧНИЙ ЧАС РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ При пожежі в огородженні тепло і дим 2. КРИТИЧНИЙ ЧАС РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ При пожежі в огородженні тепло і дим накопичуються в приміщенні, а тому зона теплового впливу і зона задимлення з часом поширюються. Отже з розвитком пожежі настане момент часу, коли все приміщення буде охоплено цими зонами і перебування в них людей буде неможливе. Критичний час розвитку пожежі – час від виникнення горіння до настання теплового удару (критичний час по температурі) або зниження концентрації кисню нижче гранично допустимих значень (критичний час по кисню).

Критичний час розвитку пожежі в огородженні за температурою Якщо площа пожежі з часом не Критичний час розвитку пожежі в огородженні за температурою Якщо площа пожежі з часом не змінюється (клас В), то за час розвитку пожежі виділиться тепло, яке частково піде на розігрів газового середовища в приміщенні: Qпож = Qгаз+ k. Qпож ; Qпож = vm. Snож. Q н пож Qгаз. = Vприм cp(tпож - to) (1 -k) Q н Sпожvm пож = Vприм cp(tпож - to) Якщо k = 0, 21, ср=1, 29 к. Дж/(м 3·К), tкр= 70 о. С, t 0 = 20 о. С, то:

При горінні ТГМ (клас А), площа пожежі з часом зростає. Якщо осередок пожежі знаходиться При горінні ТГМ (клас А), площа пожежі з часом зростає. Якщо осередок пожежі знаходиться в центрі приміщення, то ЗГ – кругова, Snож = R 2 = (vl nож )2 Qпож = Snож Q/нvm пож = vl 2 3 пож Q/нvm (1 -k) vl 2 3 пож Q/нvm = Vприм cp(tпож - to) осередок пожежі біля стінки (ЗГ – півколо, Snож = R 2/2) осередок пожежі в куті приміщення (ЗГ – чверть кола, Snож = R 2/4)

Критичний час розвитку пожежі в огородженні за киснем При зниженні концентрації кисню нижче 14 Критичний час розвитку пожежі в огородженні за киснем При зниженні концентрації кисню нижче 14 -15 % в організмі людини наступають необоротні процеси, що призводять до летальних наслідків. Отже, нормальна життєдіяльність людини припиниться при вигорянні 21 -14 = 7% кисню, що відповідає 7 4, 76 = 33, 3% повітря. Тоді умова кисневого балансу для помешкання, в якому горюча речовина горить на сталій площі (пожежа класу В) запишеться у вигляді: 0, 33 V прим = vºповvm. Sпож кр Час до настання критичного стану:

Для приміщень, в яких горять ТГМ, враховуючи збільшення площі пожежі з часом, можна записати: Для приміщень, в яких горять ТГМ, враховуючи збільшення площі пожежі з часом, можна записати: осередок пожежі в центрі приміщення (форма ЗГ–кругова) осередок пожежі біля стінки (форма ЗГ – півколо) осередок пожежі в куті приміщення (форма ЗГ – чверть кола)

Завдання на самопідготовку: 1. Вивчити літературу. § Я. С. Повзик, П. П. Клюс, А. Завдання на самопідготовку: 1. Вивчити літературу. § Я. С. Повзик, П. П. Клюс, А. М. Матвейкин Пожежна тактика стор. 12 -16. § И. М. Абдурагимов, В. Ю. Говоров, В. Е. Макаров - Физико-химические основы развития и тушения пожара, стор. 75 -103. 2. Підготуватися до практичного заняття з розрахунку температурного режиму пожежі.