Взаимодействующие
вещества
|
Описание
воздействия
|
Тип действия
|
СО
+ недостаток кислорода
|
Биологические
эффекты суммируются
|
Аддитивность
|
СО+СО2
|
Снижение
токсичности СО в присутствии СО2
|
Антагонизм
|
СО+HCl
|
При
концентрации близкой к летальной НСl отягощает
интоксикацию СО (суммирование эффектов). При невысоких концентрациях, НСL
рефлекторно уменьшает частоту дыхания, ограничивая поступление СО в организм
(антагонистическое влияние)
|
Аддитивность
/антагонизм
|
СО+СО2+ недостаток
О2
|
Нивелирует
антагонистическое влияние СО2 на токсичность СО
|
Сложное
комплексное воздействие
|
СО+NО2+
SО2
|
Присутствие
СО и NО2
существенно усиливает токсичность СО и отчасти друг друга
|
Синергизм
|
СО+NО2+
НСl+сажа
|
Ведущая
роль в формировании токсического эффекта принадлежит СO. При
низких уровнях содержания СО, проявляются показатели, характеризующиеся
интоксикацией хлороводорода. Влияние аэрозольного компонента проявляется
следующим образом. При размере частиц сажи с размером 2-5 мкм обнаружился
общий усиливающий, а свыше 5 мкм - ослабляющий эффект.
|
Сложное
комплексное воздействие
|
Примечание. Рост температуры повышает
чувствительность организма к токсическому воздействию.
Человек должен иметь возможность покинуть
горящий объект до достижения опасными факторами пожара предельных значений,
угрожающих жизни человека. Необходимое время эвакуации рассчитывается как
произведение критической для человека продолжительности пожара на коэффициент
безопасности. Предполагается, что каждый опасный фактор воздействует на
человека независимо от других. Критическая продолжительность пожара для людей,
находящихся на этаже очага пожара, определяется из условия достижения одним из
ОФП в поэтажном коридоре своего предельно допустимого значения. В качестве
критерия опасности для людей, находящихся выше очага пожара, рассматривается
условие достижения одним из ОФП предельно допустимого значения в лестничной
клетке на уровне этажа пожара.
Расчет (tнб ) производится для
наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим
темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают
значения критической продолжительности пожара (tкр) по условию
достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей
(рабочей зоне).
1. По
повышенной температуре (tкрТ
,
час.):
где В - размерный комплекс,
зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг.
Ср - удельная изобарная
теплоемкость газа кДж кг -1.
В случае, когда рассчитывается
температура воздуха в помещении, это - теплоемкость воздуха, которая равна 1,01
кДж кг-1.- свободный объем помещения, м3.
Свободный объем помещения
соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или
предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно,
допускается принимать его равным 80% геометрического объема.
φ - коэффициент теплопотерь.
Учитывает потери тепла на нагрев конструкций и оборудования;
η - коэффициент полноты
горения; - низшая теплота сгорания материала, кДж кг -1 (табл. 5);
А - размерный параметр, учитывающий
удельную массовую скорость выгорания горючего материала, площадь пожара и форму
поверхности горения, кг·с-n.
Вычисляется следующим образом:
а) для случая горения жидкости с
установившейся скоростью при неизменной площади горения F (такие процессы
горения характерны для горения складов ЛВЖ и ГЖ при конструктивно ограниченной
площади разлива):
где YF - удельная
массовая скорость выгорания горючего вещества, кг·м-2·с-1,
(см. табл. 5);
б) при горении жидкости с
неустановившейся скоростью горения:
где tст - время
установления стационарного режима выгорания жидкости, с.
Значение tст принимают в
зависимости от температуры кипения жидкости:
До 100 оС - 180 с;
От 101 до 150 оС - 240 с;
Более 150 оС - 360 с.
в) для кругового распространения
пламени по поверхности равномерно распределенного в горизонтальной плоскости
горючего материала:
где J - линейная скорость распространения пламени по
поверхности горючего материала, м с-1, (см. табл. 4).
г) для вертикальной или
горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон
которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени
(например, распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после
охвата его пламенем по всей высоте):
где b - перпендикулярный к
направлению движения пламени размер зоны горения, м.
д) для поверхности горения, имеющей
форму цилиндра (горение пакета декораций или тканей, размещенных с зазором):
А = 2,09 YF·Jг·Jв,
где Jг - среднее
значение горизонтальной скорости распространения пламени, м с-1;
Jв - среднее значение вертикальной
скорости распространения пламени, м с-1.- показатель степени,
учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени:
а) для случая горения жидкости с
установившейся скоростью при неизменной площади горения F (такие процессы
горения характерны для горения складов ЛВЖ и ГЖ при конструктивно ограниченной
площади разлива) n = 1;
б) при горении жидкости с
неустановившейся скоростью горения n = 1,5;
в) для кругового распространения
пламени по поверхности равномерно распределенного в горизонтальной плоскости
горючего материала n = 3;
г) для вертикальной или
горизонтальной поверхности горения в виде прямоугольника, одна из сторон
которого увеличивается в двух направлениях за счет распространения пламени
(например, распространение огня в горизонтальном направлении по занавесу после
охвата его пламенем по всей высоте) n = 2;
д) для поверхности горения, имеющей
форму цилиндра (горение пакета декораций или тканей, размещенных с зазором) n =3.о
- начальная температура воздуха в помещении, °С; - безразмерный параметр,
учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;
Параметр z вычисляют
по формуле (при Н £ 6 м):
где h - высота рабочей зоны, м;
Н - высота помещения, м.
Высоту рабочей зоны рассчитывают по
формуле:
где hпл - высота
площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;
δ - разность высот пола, равная
нулю при горизонтальном его расположении, м.
При расположении людей на различных
по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой
площадки.
Следует иметь в виду, что наибольшей
опасности при пожаре подвергаются люди, находящиеся на более высокой отметке.
Поэтому, например, при определении необходимого времени эвакуации людей из
партера зрительного зала с наклонным полом значение h следует находить,
ориентируясь на наиболее высоко расположенные ряды кресел.
2. По
потере видимости (tкрВ
,
час.)
где параметры А, В, z, n - смотри
выше.- коэффициент отражения предметов на путях эвакуации. При отсутствии
специальных требований значение a принимается равным 0,3.
Е - начальная освещенность, лк. При
отсутствии данных принимается равным 50 лк.
ℓпр - предельная
дальность видимости в дыму, м. Составляет 20 м. m - дымообразующая
способность горящего материала, м2·кг -1; (см. табл. 6).
. По пониженному содержанию
кислорода (tкрК ,час.):
где параметры А, В, V, n - смотри
выше.К - удельный расход кислорода, кг·кг -1, т.е. расход
кислорода на сгорание 1 кг горючего вещества, (см. табл. 3).
. По каждому из газообразных
токсичных продуктов горения (tкрГ ,час.)
где параметры А, В, V, n , z - смотри
выше.Г - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала,
кг·кг -1, (см. табл. 3).
Х - предельно допустимое содержание
токсичного газа в помещении, кг м -3.
Для СО2 - Х =0,11 кг м -3;
для СО - Х = 1,16·10 -3
кг м -3;
для HCL - Х =23·10 -6 кг
м -3.
Если под знаком логарифма получается
отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.
Из полученных в результате расчетов
значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:
кр = min {tкрТ, tкрВ, tкрК, tкрГ}.
Необходимое время эвакуации людей (tнб),
мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле:
Далее находят количество материала (m),
выгоревшего к моменту tкр:
m = A* tкр,
где tкр - критическая
продолжительность пожара, часы.
Полученную массу сравнивают с массой
горючего материала (М) на защищаемом объекте. Если m > М
(расчетная масса горючего вещества, при сгорании которой ОФП достигают
предельного значения, превышает фактическую массу горючего вещества, имеющегося
на объекте), то можно сделать вывод, что данное горючее вещество не
представляет опасности. То есть при сгорании всей массы этого горючего вещества
уровень опасного фактора пожара, по которому производился расчет, не достигнет
предельного (опасного для человека) значения.
Таблица 3. Удельный выход
(потребление) газов при горении веществ и материалов
Вещество
или материал
|
Удельный
выход (потребление) газов, L, кг·кг -1
|
|
LСО
|
LСО2
|
LО2
|
LHCL
|
Хлопок
|
0,0052
|
0,57
|
2,3
|
-
|
Лен
|
0,0039
|
0,36
|
1,83
|
-
|
Хлопок
+ капрон (3:1)
|
0,012
|
1,045
|
3,55
|
-
|
Турбинное
масло
|
0,122
|
0,7
|
0,282
|
-
|
Кабель
АВВГ
|
0,11
|
-
|
-
|
0,023
|
Кабель
АПВГ
|
0,150
|
-
|
-
|
0,016
|
Древесина
|
0,024
|
1,51
|
1,15
|
-
|
Керосин
|
0,148
|
2,92
|
3,34
|
-
|
Древесина,
огнезащищенная препаратом СДФ - 552
|
0,12
|
1,96
|
1,42
|
-
|
Бензин
|
0,13
|
0,65
|
0,25
|
-
|
Ацетон
|
0,2
|
0,67
|
0,26
|
-
|
Таблица 4. Линейная скорость распространения
пламени по поверхности материала
Материал
|
J·102,
м с-1
|
Хлопок
разрыхленный
|
4,2
|
Лен
разрыхленный
|
5,0
|
Хлопок
+ капрон (3 : 1)
|
2,8
|
Древесина
|
4
|
Подвешенные
ворсистые ткани
|
6,7-10
|
Текстильные
изделия в закрытом складе при загрузке 100 кг·м-2
|
0,6
|
Бумага
(книги, журналы)
|
0,5
|
Синтетический
каучук
|
0,7
|
Деревянные
покрытия цехов большой площади, деревянные стены, отделанные
древесно-волокнистыми плитами
|
2,8-5,3
|
Соломенные
изделия
|
6,7
|
Ткани:
|
|
по
горизонтали
|
1,3
|
в
вертикальном направлении
|
30
|
в
направлении, перпендикулярном к поверхности тканей, при расстоянии между ними
0,2 м
|
4.0
|
Резина
|
1,7-2
|
Синтетическое
напольное покрытие
|
0,07
|
Торфоплиты
в штабелях
|
1,7
|
Кабель
ААШв, АПВГ, АВВГ
|
|
сверху
вниз в горизонтальном тоннеле при расстоянии между полками 0,2 м
|
0,3
|
В
горизонтальном направлении
|
0,33
|
В
горизонтальном направлении в вертикальном тоннеле при расстоянии между рядами
0,2-0,4 м
|
0,083
|
Бензин
|
0,45
|
Ацетон
|
0,44
|
Дизельное
топливо
|
0,4
|
Керосин
|
0,43
|
Толуол
|
0,388
|
Турбинное
масло
|
0,5
|
Полиэтилен
|
0,32
|
Пенопласт
ПВХ-9
|
0,37
|
Таблица 5. Средняя скорость выгорания и низшая
теплота сгорания веществ и материалов
Вещества
и материалы
|
YF, удельная
массовая скорость выгорания, х10-3 , кг м -2 с -1
|
Низшая
теплота сгорания, Q, кДж·кг -1
|
Бензин
|
61,7
|
41870
|
Ацетон
|
59,6
|
28890
|
Диэтиловый
эфир
|
108,3
|
33500
|
Бензол
|
73,3
|
38520
|
Дизельное
топливо
|
42,0
|
48870
|
Керосин
|
48,3
|
43540
|
Мазут
|
34,7
|
39770
|
Нефть
|
28,3
|
41870
|
Этиловый
спирт
|
33
|
27200
|
Турбинное
масло
|
30
|
41870
|
Изопропиловый
спирт
|
31,3
|
30145
|
Изопентан
|
10,3
|
45220
|
Толуол
|
85
|
41030
|
Натрий
металлический
|
17,5
|
10900
|
Древесина
(бруски)
|
39,3
|
13800
|
Древесина
(мебель в жилых и административных зданиях)
|
14
|
13800
|
Бумага
разрыхленная
|
8
|
13400
|
Бумага
(книги, журналы)
|
4,2
|
13400
|
Книги
на деревянных стеллажах
|
16,7
|
13400
|
Кинопленка
триацетатная
|
9
|
18800
|
Каучук
синтетический
|
13
|
Каучук
натуральный
|
19
|
44725
|
Органическое
стекло
|
16,1
|
27670
|
Полистирол
|
4
|
39000
|
Резина
|
11,2
|
33520
|
Текстолит
|
6,7
|
20900
|
Пенопласт
ПВХ-9
|
2,8
|
24300
|
Волокно
штапельное
|
6,7
|
13800
|
Полиэтилен
|
10,3
|
47140
|
Полипропилен
|
14,5
|
45670
|
Хлопок
в тюках 190 кг*м-3
|
2,4
|
16750
|
Хлопок
разрыхленный
|
21,3
|
15700
|
Лен
разрыхленный
|
21,3
|
15700
|
Хлопок
+ капрон (3:10)
|
12,5
|
16200
|
Таблица 6. Дымообразующая способность веществ и
материалов
Вещество
или материал
|
Дымообразующая
способность, Dm, м2·кг -1
|
|
Тление
|
Горение
|
Бутиловый
спирт
|
-
|
80
|
Бензин
А-76
|
-
|
256
|
Этилацетат
|
-
|
330
|
Циклогексан
|
-
|
470
|
Толуол
|
-
|
562
|
Дизельное
топливо
|
-
|
620
|
Древесина.
|
345
|
123
|
ДСП
- древесно-стружечная плита
|
760
|
90
|
Сосна
|
759
|
145
|
Береза
|
756
|
160
|
ДВП
- древесно-волокнистая плита
|
879
|
130
|
Линолеум
ПВХ
|
200
|
270
|
Стеклопластик
|
640
|
340
|
Полиэтилен
|
1290
|
890
|
Табак
«Юбилейный»
|
240
|
120
|
Пенопласт
ПВХ-9
|
2090
|
1290
|
Резина
|
1680
|
850
|
Полиэтилен
высокого давления ПЭВФ
|
1930
|
790
|
Пленка
ПВХ марки ПДО - 15
|
640
|
400
|
Пленка
марки ПДСО - 12
|
820
|
470
|
Турбинное
масло
|
-
|
243
|
Лен
разрыхленный
|
-
|
33,7
|
Ткань
вискозная
|
63
|
63
|
Атлас
декоративный
|
32
|
32
|
Репс
|
50
|
50
|
Ткань
мебельная полушерстяная
|
103
|
116
|
Полотно
палаточное
|
57
|
58
|
Фанера
|
700
|
140
|
Хлопок
|
-
|
35
|
Варианты заданий:
опасный фактор пожар
Рассчитать по своему варианту:
. Критическое и необходимое время эвакуации для
каждого из веществ, находящихся в помещении (расчет вести для горения).
. Определить будут ли представлять опасность при
эвакуации людей из помещения в случае пожара горючие вещества, находящиеся в
помещении.
Считать, что коэффициент теплопотерь φ
=0,1. Коэффициент
полноты горения η=0,9.
Таблица 7. Данные по вариантам для выполнения
расчета критического времени эвакуации
№
Варианта
|
Размер
помещения
|
tо,
оС
|
Высота
рабочей зоны, h,,м
|
Горючее вещество
|
Масса,
кг
|
Форма
поверхности горения (табл.8)
|
Площадь
горения, F, м2
|
ОФП,
по которому
вести
расчет
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
|
20х
10х 5
|
20
|
1,7
|
бензин
|
400
|
а
|
200
|
По
темпе ратуре и потере видимости
|
|
|
|
|
керосин
|
200
|
б
|
200
|
По
понижен ному содержа нию О2 и по токсич ным продуктам горения
|
2
|
15х15х6
|
18
|
2
|
толуол
|
200
|
а
|
200
|
*
|
|
|
|
|
ацетон
|
1200
|
б
|
200
|
**
|
3
|
10х30х4
|
22
|
1,8
|
древесина
|
300
|
в
|
50
|
*
|
|
|
|
|
хлопок
|
500
|
в
|
300
|
**
|
4
|
20х20х4
|
25
|
2,1
|
полиэтилен
|
400
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
лен
|
400
|
в
|
200
|
**
|
5
|
40х10х3
|
22
|
1,8
|
резина
|
700
|
в
|
400
|
*
|
|
|
|
|
хлопок+капрон
|
1000
|
в
|
200
|
**
|
6
|
25х30х5
|
26
|
2,0
|
турбинное
масло
|
500
|
а
|
500
|
*
|
|
|
|
|
древесина
|
1300
|
в
|
100
|
**
|
7
|
30х10х5
|
20
|
1,8
|
лен
|
1300
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
бензин
|
600
|
а
|
300
|
**
|
8
|
20х20х6
|
22
|
2,5
|
дизельное
топливо
|
600
|
а
|
400
|
*
|
|
|
|
|
турбинное
масло
|
1400
|
б
|
400
|
**
|
9
|
40х10х5
|
25
|
2,2
|
пенопласт
|
100
|
в
|
400
|
*
|
|
|
|
|
хлопок
|
500
|
в
|
200
|
**
|
10
|
30х8х4
|
18
|
1,9
|
хлопок
|
500
|
в
|
120
|
*
|
|
|
|
|
лен
|
500
|
в
|
120
|
**
|
11
|
20х10х4
|
27
|
2,3
|
бензин
|
1000
|
а
|
200
|
*
|
|
|
|
|
турбинное
масло
|
500
|
б
|
200
|
**
|
12
|
20х20х3
|
20
|
1,8
|
толуол
|
400
|
а
|
400
|
*
|
|
|
|
|
бензин
|
500
|
б
|
400
|
**
|
13
|
30х6х3
|
22
|
1,7
|
древесина
|
800
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
хлопок
+ капрон
|
600
|
в
|
80
|
**
|
14
|
30х10х5
|
25
|
2,4
|
полиэтилен
|
700
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
керосин
|
900
|
а
|
**
|
15
|
20х10х6
|
23
|
2,0
|
резина
|
500
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
древесина
|
500
|
в
|
200
|
**
|
16
|
25х10х4
|
22
|
1,8
|
турбинное
масло
|
600
|
б
|
250
|
*
|
|
|
|
|
ацетон
|
500
|
а
|
250
|
**
|
17
|
30х10х5
|
20
|
2,2
|
лен
|
300
|
в
|
300
|
*
|
|
|
|
|
хлопок
|
400
|
в
|
150
|
**
|
18
|
15х15х4
|
22
|
2,0
|
дизельное
топливо
|
400
|
а
|
200
|
*
|
|
|
|
|
лен
|
700
|
в
|
50
|
**
|
19
|
30х10х4
|
18
|
2,3
|
пенопласт
|
800
|
в
|
200
|
*
|
|
|
|
|
хлопок+капрон
|
600
|
в
|
100
|
**
|
20
|
30х20х5
|
23
|
2,0
|
хлопок
|
1000
|
в
|
400
|
*
|
|
|
|
|
турбинное
масло
|
1200
|
а
|
500
|
**
|
21
|
30х30х4
|
20
|
1,8
|
бензин
|
1000
|
а
|
900
|
*
|
|
|
|
|
древесина
|
1300
|
в
|
400
|
**
|
22
|
40х10х4
|
22
|
2,0
|
толуол
|
1200
|
а
|
400
|
*
|
|
|
|
|
керосин
|
1000
|
б
|
400
|
**
|
23
|
25х10х3
|
18
|
2,2
|
древесина
|
1000
|
в
|
100
|
*
|
|
|
|
|
ацетон
|
500
|
а
|
250
|
**
|
24
|
25х25х4
|
23
|
2,0
|
полиэтилен
|
800
|
в
|
200
|
*
|
|
|
|
|
бензин
|
800
|
а
|
600
|
**
|
25
|
30х20х3
|
24
|
2,0
|
резина
|
750
|
в
|
400
|
*
|
|
|
|
|
хлопок
|
1250
|
в
|
500
|
**
|
26
|
25х25х4
|
25
|
1,8
|
турбинное
масло
|
800
|
а
|
350
|
*
|
|
|
|
|
лен
|
1200
|
в
|
200
|
**
|
27
|
40х10х5
|
27
|
2,4
|
лен
|
800
|
в
|
200
|
*
|
|
|
|
|
хлопок+
капрон
|
900
|
в
|
200
|
**
|
28
|
20х20х6
|
24
|
2,0
|
дизельное
топливо
|
1500
|
б
|
400
|
*
|
|
|
|
|
турбинное
масло
|
1000
|
а
|
400
|
**
|
29
|
25х10х4
|
20
|
1,8
|
пенопласт
|
600
|
в
|
200
|
*
|
|
|
|
|
древесина
|
1200
|
в
|
150
|
**
|
30
|
30х20х6
|
22
|
2,2
|
хлопок
|
500
|
в
|
200
|
*
|
|
|
|
|
керосин
|
1500
|
а
|
600
|
**
|
Примечание:
* - Расчет необходимо вести по температуре и
потере видимости.
** - Расчет вести по пониженному содержанию О2
и по токсичным продуктам горения.
Таблица 8. Форма поверхности горения
а
|
Горение
жидкости с установившейся скоростью при неизменной площади горения F (такие процессы
горения характерны для горения складов ЛВЖ и ГЖ при конструктивно
ограниченной площади разлива)
|
б
|
Горение
жидкости с неустановившейся скоростью горения
|
в
|
Круговое
распространение пламени по поверхности равномерно распределенного в
горизонтальной плоскости горючего материала
|
Список литературы
1. ГОСТ
12.1.004 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
. ППБ-01-03.
Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
. Корольченко
А.Я. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения:
Справочник в 2-х томах.- М.:Ассоциация «Пожнаука», 2000.
. Пожаровзрывоопасность
веществ и материалов и средства их тушения: Справочник в 2-х томах / А.Н.
Баратов, А.Я. Корольченко и др. - М.:Химия, 1990.