Курсоваяработа на тему:
«Оценкапожара»
Содержание
Часть1.Аналитическая оценка параметров пожаровзрывобезопасности веществ и материалов
1.1Описание физико-химических свойств вещества
1.2Определение теоретического количества воздуха, необходимого для горенияисследуемого вещества
1.3Определение объема и состава продуктов, выделяющихся при горении вещества
1.4Определение теплоты горения веществ и материалов
1.5Определение теоретической температуры горения, давления взрыва
1.6Определение концентрационных пределов воспламенения газов и паров горючей жидкости
1.7Определение температуры вспышки и температурных пределов воспламенения паровгорючей жидкости
1.8Сравнительная таблица расчетных и справочных данных по показателямпожаровзрывобезопасности вещества
Часть2.Динамика развития пожара.
2.1Расчет площади пожара в заданные моменты времени
2.2Расчет температуры пожара в заданные моменты времени
Часть3.Определение характеристик поражающих факторов и степени их воздействия налюдей и окружающую среду, а также прогнозирование масштабов возможногозаражения территории СДЯВ.
3.1Определение глубины возможного заражения на заданный момент времени от началааварии
3.2Определение продолжительности действия источника заражения
3.3Определение площади зоны возможного заражения
3.4Определение времени подхода зараженного облака к поселку
Литература
Введение
В нынешнее время, когдапроисходит рост различных новых производств и следующее за этим распространениепожароопасных технологий, что значительно повышает пожароопасность объектов, всвязи с чем и возрастает ответственность подразделений пожарнойаварийно-спасательной службы МЧС Беларуси.
Успех тушения пожарадостигается комплексом служебных и оперативно-тактических действий. Среди нихособое значение имеют – умение анализировать явления, происходящие на пожаре,факторы способствующие и препятствующие распространению огня а так же тушениюпожара.
Для оценки реальнойобстановки и ее прогнозирования на пожаре, разработке мероприятий по тушению и управлениюбоевыми действиями подразделений необходимо знать закономерности развитияпожара, его параметры, характеристику огнетушащих средств, возможностиподразделений и многие другие вопросы пожаротушения.
Таким образом,работники пожарной аварийно-спасательной службы должны в совершенстве владетьметодикой расчета сил и средств, необходимых для тушения пожаров,проектирования стандартных систем пожаротушения, проведения исследованияпроцессов горения а так же тушения различных веществ и материалов, что изучаетдисциплина «Физико-химические основы теории горения и взрыва».
I. Исходныеданные для выполнения 1 части.
Наименование горючейжидкости: гептан
Химическая формула: С7H16
Смесь газов:
Н2 – 20%
С4Н10–30%
С2Н2 – 17%
H2S– 13%
Параметры окружающейсреды:
t= 40С
Р = 740 мм.рт.ст.
Коэффициент избыткавоздуха:
aВ = 1,2
Характеристика вещества
Гептан — С7H16
ЛВЖ
Молекулярная масса:100,203
Температура кипения:98,43 0С
Температураплавления:-90,6 0С
Температуравоспламенения: -4 0С
Температура вспышки: -40С
Температурасамовоспламенения: 223 0С
Коэффициент диффузиипара в воздухе: 0,0609 см/>/с
Плотность: 683,76 кг/м3
Теплота образования:-187,7 кДж/моль.
Теплота сгорания: -4501кДж/моль
Концентрационныепределы распространения пламени:
нижний: 1,07%
верхний: 6,7%
Температурные пределыраспространения пламени:
нижний: -7 0С
верхний:26 0С
Водород Н2
Молекулярная масса:2,016
Температура кипения:252,8 0С
Температурасамовоспламенения: 510 0С
Плотность по воздуху:0,0695 кг/м3
Концентрационныепределы распространения пламени
нижний 4,12 %
верхний 75,0 %
Водород Н2
Молекулярная масса: 2,016
Плотность при 200С: 0,0695кг/м3
Температура кипения: 252,80С
Температурасамовоспламенения: 510 0С
Пропан –С3Н8
Бутан С4Н10
Молекулярная масса:58,123
Температура кипения:-0,5 0С
Температурасамовоспламенения: 4050С
Теплота сгорания:-2657кДж/моль
Температура вспышки:-690С
Максимальное давлениевзрыва:843 кПа
Нормальная скоростьраспространения пламени:0,45 м/с
Концентрационныепределы распространения пламени в воздухе
нижний 1,8 %
верхний 9,1%
Ацетилен С2Н2
Молекулярная масса:26,04
Температура кипения:83,6 0С
Температурасамовоспламенения: 335 0С
Плотность по воздуху:0,9107 кг/м3
Концентрационныепределы распространения пламени
нижний 2,5%
верхний 81%
Молекулярная масса: 44
Сероводород – Н2S
Молекулярная масса: 34,08
Плотность в воздухе: 1,19кг/м3
a = 2,60
Температура кипения: 319,250С
Температура плавления: 160,90С
Часть 1.Аналитическаяоценка параметров пожароопасности веществ
1.1 определениетеоретического количества воздуха, необходимого для горения исследуемоговещества
а) Индивидуальноехимическое соединение:
С7Н16+ 11/>О2+11/>3,76N2 = 7/>CO2+8/>H2O+ 11/>3,76N2
Определение объема 1-гокиломоля воздуха при заданных условиях:
/> м3/кмоль.
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 кг горючего вещества при нормальныхусловиях:
/> м3/кг.
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 кг горючего вещества при заданных условиях:
/>/>/> м3/кг.
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 кг горючего вещества при нормальныхусловиях с учетом коэффициента избытка воздуха:
/> м3/кг.
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 кг горючего вещества при заданных условияхс учетом коэффициента избытка воздуха:
/> м3/кг.
б) Горение смеси газов
Н2+ 0,5О2+ 0,5/>3,76N2 = H2O+ 0,5/>3,76 N2
С4Н10+6,5/>О2+6,5/>3,76N2 = 4CO2 + 5H2O + 6,5/>3,76N2
C2H2+ 2,5O2 + 2,5/>3,76N2= 2CO2 + H2O +2,5/>3,76N2
H2S+1,5О2+ 1,5/>3,76N2=SО2+ H2O + 1,5/>3,76N2
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 м3 смеси при нормальных условиях:
/> м3/м3
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 м3 смеси при заданных условиях:
/> м3/кмоль.
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 м3 смеси при нормальных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>12,71·1,2= 15,25 м3
Определение объемавоздуха, необходимого для горения 1 м3 смеси при заданных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>13,24·1,2= 15,89м3
1.2 Определение объемаи состава продуктов горения в единице объема
а) Индивидуальное химическоесоединение: С7Н16
С7Н16+ 11/>О2+11/>3,76N2 = 7/>CO2+8/>H2O+ 11/>3,76N2
Определение объемныхдолей продуктов горения в единице объема:
/> (12,4%)
/> (14,2%)
/> (73,4%)
Определение объемапродуктов горения для 1 кг вещества при нормальных условиях:
/>12,62м3/кг.
Определение объемапродуктов горения для 1 кг вещества при заданных условиях:
/>13,15м3/кг.
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 кг вещества при нормальных условиях:
/>12,62·0,124= 1,56м3/кг;
/>12,62·0,142 = 1,79 м3/кг;
/>12,62·0,734 = 9,26 м3/кг.
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 кг вещества при заданных условиях:
/>13,15·0,124= 1,63 м3/кг;
/>13,15·0,142= 1,87 м3/кг;
/> 13,15·0,734 = 9,65 м3/кг.
Определение объемапродуктов горения для 1 кг вещества при нормальных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>11,72·(1,2 — 1) = 2,34 м3/кг;
/>12,62+ 2,34= 14,96 м3/кг.
Определение объемапродуктов горения для 1 кг вещества при заданных условиях с учетом коэффициентаизбытка воздуха:
/>12,22·(1,2 — 1) = 2,44 м3/кг;
/>13,15+2,44 = 15,59 м3/кг.
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 кг вещества при нормальных условиях сучетом коэффициента избытка воздуха:
/>1,56м3/кг;
/>1,79м3/кг;
/>9,26+2,34·0,79= 11,10м3/кг;
/>2,34·0,21 = 0,49 м3/кг.
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 кг вещества при заданных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>1,63м3/кг;
/>1,87м3/кг;
/>9,65+ 2,44 ·0,79 = 11,57 м3/кг;
/>2,44·0,21 = 0,51 м3/кг.
Определение объемныхпроцентов компонентов продуктов горения с учетом коэффициента избытка воздуха:
/>
/>
/>
/>
б) Смесь газов
Н2 – 20%
С4Н10 – 30%
С2Н2 – 17%
Н2S– 13%
Н2+ 0,5О2+ 0,5/>3,76N2 = H2O+ 0,5/>3,76 N2
С4Н10+6,5/>О2+6,5/>3,76N2 = 4CO2 + 5H2O + 6,5/>3,76N2
C2H2+2,5O2 + 2,5/>3,76N2= 2CO2 + H2O +2,5/>3,76N2;
Н2S+ 1,5/>О2+ 1,5/>3,76N2=SО2+ H2O +1,5/>3,76N2.
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 м3 смеси при нормальных условиях:
/>4/>0,30+ 2/>0,17= 1,54 м3/м3
/>1/>0,20+ 5/>0,30+ 1/>0,17 + 1/>0,13=2 м3/м3
/>1,88·0,2+24,44·0,3 + 9,4 · 0,17+ 5,64 ·0,13 = 10,04 м3/м3
/>1/>0,13= 0,13 м3/м3
Определение объема продуктовгорения для 1 м3 смеси при нормальных условиях:
/>1,54+2+10,04+0,13=13,71м3/м3
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 м3 смеси при заданных условиях:
/>м3/м3
/>м3/м3
/>м3/м3
/>м3/м3
Определение объемапродуктов горения для 1 м3 смеси при заданных условиях:
/>м3/м3
Определение объемныхпроцентов компонентов продуктов горения без учета коэффициента избытка воздуха:
/>
/>
/>
/>
Определение объемапродуктов горения для 1 м3 смеси при нормальных условиях с учетом коэффициентаизбытка воздуха:
/>=12,71/>(1,2 – 1) = 2,54м3/м3
/>13,71+2,54 = 16,25 м3/м3
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 м3 смеси при нормальных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>2м3/м3
/>1,54м3/м3
/>10,04+ 2,54/>0,79 = 12,05 м3/м3
/>2,54/>0,21= 0,53 м3/м3
/>0,13м3/м3
Определение объемапродуктов горения для 1 м3 смеси при заданных условиях с учетом коэффициентаизбытка воздуха:
/>=13,24/>(1,2 – 1) = 2,65м3/м3
/>14,29+2,65=16,94 м3/м3
Определение объемовкомпонентов продуктов горения для 1 м3 смеси при заданных условиях с учетомкоэффициента избытка воздуха:
/>2,08м3/м3
/>1,6м3/м3
/>10,46+2,65/>0,79= 12,55 м3/м3
/>2,65/>0,21= 0,56 м3/м3
/>0,13м3/м3
Определение объемныхпроцентов компонентов продуктов горения с учетом коэффициента избытка воздуха:
/>
/>
/>
/>
/>
Теоретическое количествовоздуха, необходимого для горения веществ, объем и состав продуктов горения.№ п/п Показатель Инд. хим. соединение Смесь газов
/>
/>
/>
/> 1.
/> м3/кг, м3/м3 11,72 14,06 12,71 15,25 2.
/> м3/кг, м3/м3 12,22 14,66 13,24 15,89 3.
/> м3/кг, м3/м3 12,62 14,96 13,71 16,25 4.
/> м3/кг, м3/м3 13,15 15,59 14,29 16,94 5.
/> м3/кг, м3/м3 1,79 1,79 2,00 2,00 6.
/> м3/кг, м3/м3 1,56 1,56 1,54 1,54 7.
/> м3/кг, м3/м3 9,26 11,10 10,04 12,05 8.
/> м3/кг, м3/м3 - 0,49 - 0,53 9.
/> м3/кг, м3/м3 - - 0,13 0,13 10.
/> м3/кг, м3/м3 1,87 1,87 2,08 2,08 11.
/> м3/кг, м3/м3 1,63 1,63 1,6 1,6 12.
/> м3/кг, м3/м3 9,65 11,57 10,46 12,55 13.
/> м3/кг, м3/м3 - 0,51 - 0,56 14.
/> м3/кг, м3/м3 - - 0,13 0,13 15.
/> % 14,2 11,96 14,59 12,3 16.
/> % 12,4 10,43 11,23 9,5 17.
/> % 73,4 74,2 73,23 74,15 18.
/> % - - 0,95 0,8 19.
/> % - 3,27 - 3,26
Определяем QНпо закону Гесса:
С7Н16+ 11/>О2+11/>3,76N2 = 7/>CO2+8/>H2O+ 11/>3,76N2
/>
Из справочнойлитературы находим:
/>кДж/моль;
/>кДж/моль;
/>кДж/моль;
/>=4528,2кДж/моль = 45282кДж/кг.
б) Смесь газов:
Определяем QHдляН2:
Н2+ 0,5О2+ 0,5/>3,76N2 = H2O+ 0,5/>3,76 N2
/>кДж/моль;
/>242,2кДж/моль =10812,5кДж/ м3
Определяем QНдля С4Н10 по формуле Менделеева:
С4Н10+6,5/>О2+ 6,5/>3,76N2 = 4CO2+ 5H2O+ 6,5/>3,76 N2
/>;
/>
/>2483160,38кДж/моль =110855,37кДж/ м3
Определяем QНдля С2Н2 по формуле Менделеева:
С2Н2+2,5O2+2,5 ·3,76 N2 = 2CO2+ H2O+2,5 ·3,76N2
/> кДж/моль;
/>1262,75кДж/моль = 1262750 кДж/кмоль =
= 56372,77 кДж/м3
Определяем QНдля Н2S по формуле Менделеева из-за отсутствия в справочной литературе значения/>:
/>;
/>;
/>16312,54кДж/моль == 24760,11 кДж/м3
Определяем QНдля смеси по формуле:
/>=10812,5/>0,2+110855,37/>0,3+56372,77/>0,17+24760,11/>0,13=45322,3кДж/м3
1.4 Определениетеоретической температуры горения, давления взрыва паров горючего вещества
а) Индивидуальноехимическое соединение:
Определяем среднеетеплосодержание продуктов горения гептана:
/>кДж/м3
Принимаем Т1 по />изприложения 2 и при Т1 определяем теплосодержание продуктов горения:
Т1 = 22000С
/> />1,56/>5392,5+1,79/>4405,8+9,26/>3306,3=46915,02кДж/м3
Так как />> QН,принимаем Т2
Т2 = 21000С
/>1,56/>5118,2+1,79/>4166,1+9,26/>3142,9=44544,97кДж/м3
Так как />, температуру горения определяемпо методу линейной интерполяции:
/>=
/> 0С
Определяем давлениевзрыва:
/>атм.
б) Смесь газов:
Определяем среднеетеплосодержание продуктов горения смеси газов:
/>/>=45322,3/13,71= 3035,78кДж/м3
Принимаем Т1 по /> изприложения 2 и при Т1 определяем теплосодержание продуктов горения:
Т1 = 2000 0С
/>
/>1,54·4847,8+2·3928,5+10,04·2979,9+0,13·4667,6=45847,6кДж/м3
Так как />,принимаем Т2
Т2 = 1900 0С
/>1,54·4579,7+2·3693,5+10,04·2818,2+0,13·4529,8=43323,34кДж/м3
Так как />,температуру горения определяем по методу линейной интерполяции:
/>=
/>1979
Определяем давлениевзрыва:
/>атм
1.5Определение концентрационных пределов воспламенения газов и паров горючейжидкости
а) Индивидуальноехимическое соединение:
φН(В) = 100/ (а ·n + в)
φН = 100/(8,684 ·11+4,679 ) =1,0%
φВ = 100/(0,768 ·11 + 6,554) = 6,66 %
б) Смесь газов:
/>
/>100/(8,684·6,5 + 4,679) = 1,64%
/>100/(8,684·0,5 + 4,679) =11,09%
/>100/(8,684·2,5 + 4,679) = 3,79%
/>100/(8,684·1,5 + 4,679) = 5,65%
/>%
/>100/(1,55·6,5 + 0,56) =9,69%
/>100/(1,55·0,5 + 0,56) =74,9%
/>100/(1,55·2,5 + 0,56) =22,55%
/>100/(1,55·1,5 + 0,56) =34,66 %
/>
1.6 Определениетемпературы вспышки и температурных пределов воспламенения паров горючейжидкости
а) Определениетемпературы вспышки.
/>
/>
Определим Р поуравнению Антуана:
/>,
гдеА= 6,07647 (кПа);
В = 1295,405 (кПа);
СА = 219,819 (кПа) –постоянные Антуана для гептана.
Берем:
t1= 10 0C; Т1 =283 0К
/>=2753 Па
Р1 ·Т1 = 2753 · 283 = 779157 Па · К
Выбираем:
t2= 2 0C; Т2 = 275 0К
/> =1724 Па
Р2 ·Т2=1724 ·275= 487907 Па ·К
Так как Т2 ·Р2
/>
/>
б) Определениетемпературных пределов воспламенения.
/>
/>
/>Показатель Размерность Расчетные значения Справочные значения Относительная ошибка,% Теплота горения QН кДж/кг 45282 45010 0,6 Температура горения Тгор 0С 2131,1 - - Давление взрыва Рвзр атм. 6,96 - - НКПВ (φн) % 1,0 1,07 6,5 ВКПВ (φв) % 6,66 6,7 0,6 НТПВ (tн) 0С -6,87 - - ВТПВ (tв) 0С 26,5 - - Температура вспышки Твсп 0С 5,75 5 15
Определениеотносительных ошибок:
/>
/>
/>
/>
Часть 2. Динамикаразвитияпожара
/>
План помещения
пожаргорение заражение
Исходные данные длявыполнения 2 части.
Размеры проёмов: а =7м;
h= 3 м;
Предел огнестойкостидверей:QД.В. = 0,3 часа;
Проемы (дверные): 3 ·2,2 м
Проемы (оконные): 1,2 ·1,1 м
Расстояние от пола дооконных проёмов: Нн 1,2 м;
Линейная скоростьраспространения пламени:Vлин= 0,7 м/мин.
2.1 Расчет площадипожара
Предположим, что вмомент возникновения пожара дверные проемы были закрыты, распространение пожараво все стороны происходит с одинаковой скоростью.
В первые 10 минутразвитие пожара принимаем скорость равной 0,5 VЛ.Проемы в стенах расположены симметрично.
Определим расстояние,которое пройдет фронт пламени за 10 минут:
L= 0,5VЛ ·t = 0,5 · 0,7·10 =3,5 м
Определим, через какоевремя вскроется оконные проемы 1и2, расстояние до которых составляет 3,5м:
Τ1и2 = τ1 +/>= 10 + 5 = 15 мин
Определим площадьпожара на 15 минуте:
/>м2
Площадь пожара впомещении 1 примет прямоугольную форму и пройдет оставшиеся 7 метров за 10минут :
/>7*14=98м2 τ = 25 мин.
В момент времени,τ =25 минут фронт пламени вскроет дверной проем А, т.к. фронт пламенидостигнет сразу дверной проём А и вскроется он на 20 минуте, потому что пределогнестойкости составляет 0,3 минут. Следовательно, через вскрытую дверь пожарпопадет из помещения 1 в помещение 2, дойдет до стены, примет прямоугольнуюформу, вскроет оконный проем 5 и на 25минуте площадь пожара будет равна:
/>7/>=122,5 м2
Оставшиеся 3,5 метра довскрытия двери Б фронт пламени будет распространяться со скоростью 0,7 м/мин ипройдет это расстояние за время 5 минут. Тогда площадь пожара приметпрямоугольную форму и будет равна:
/>122,5+ 7/>= 147м2
В момент времени,τ =50 минут фронт пламени вскроет дверной проем Б, т.к. фронт пламенидостигнув дверной проём Б на 30 минуте и вскроет его на 50, потому что пределогнестойкости составляет 20 минут. И пламя попадет в помещение 3.:
В момент времени, когдаогонь дойдет до ближайшей стены в помещении 3, форма пожара станетпрямоугольной. Расстояние в 7м фронт пламени пройдет за 10 мин, и на 60 мин (вэтот момент времени вскроются оконные проёмы №6,8 ) площадь пожара будет равна:
/> м2
Определим время, закоторое все III помещение будет охвачено огнем, т.к. ближайшее расстояние достены 7м., то время за которое фронт пламени охватит всё помещение будетравным70 минут. Определим площадь пожара на момент времени70 мин:
/>м2
Время, за которое всездание будет охвачено огнём и вскроются все проёмы составит 70 мин.:
/>м2
/>
Рис. 2. План развитияпожара.
Строим график измененияплощади пожара во времени:
/>
Рис. 3. Изменениеплощади пожара во времени.
2.2 Определениетемпературы пожара
Температуру пожарабудем вычислять для четырех моментов времени: 15; 25; 35 и 70минуты.
На момент времениτ = 15 минуты фронт пламени достигнет оконных проемов № 1и2, оконныепроемы вскроются. Определим площадь проемов:
Fпр(15) = 2 ·1,2/>1,1 = 2,64 м2
F1= 2,64/3 = 0,88 м2
На момент времениτ = 25 минут фронт горения достигнет дверных проема А и оконныtпроемs №1,2,3,4,5.:
Fпр(25) = 5/>=7,2 м2
F1= 7,2/3 = 2,4 м2
На момент времениτ = 35 минуты фронт гоения достигнет оконных проемов1,2,3,4,5и дверныхпроемов А и Б:
Fпр(35) =5/>=7,2 м2
F1= 7,2/3 = 2,4 м2
На момент времениτ = 70 минут фронт пламени заполнит полностью все помещение и в газообменебудут участвовать оконные проемы 1,2,3, 4,5,6,7, 8 и дверные проемы А и Б:
Fпр(70)= 8/>=10,56м2
F1= 10,56/3 = 3,52 м/>
Для удобства всенеобходимые данные сводим в таблицу:
Таблица 3:Время, мин 15 25 35 70 FПОЛА, м2 98 147 147 245 SП, м2 49 122,5 147 245 F1, м2 0,88 2,4 2,4 3,52 F1/ SП 0,88/49 2,4/122,5 2,4/147 3,52/245 SП/ FПОЛА 49/98 122,5/147 1 1 aВ 1,9 1,8 1,8 1,8 FПР, м2 2,64 7,2 7,2 10,56 FПР/SП 0,05 0,06 0,045 0,04 V’М, кг/(м2·с) 0,015 0,013 0,012 0,011 FОГР, м2 322 504 504 826 q, кВт/м2 37,286 51,61 57,172 53,296 t, 0С 750 850 970 890
Значения aвнаходим по графику (рис. 1. приложения к Методическим указаниям к выполнениюкурсовой работы)
Плотность тепловогопотока (кВт/м2), воспринимаемого поверхностями ограждающих конструкций насоответствующие моменты времени определяется по формуле:
/>
Приведенная массоваяскорость выгорания (V’М) в процессеразвития пожара изменяется. Ее определяем по графику (рис. 3. приложения кМетодическим указаниям к выполнению курсовой работы).
FОГРнаходим по формуле: FОГР = FПОЛА+ FПОТОЛКА + FСТЕН:
τ = 15: FОГР= 322 м2
τ = 25: FОГР= 504 м2
τ = 35: FОГР= 504 м2
τ = 70: FОГР= 826 м2
Плотность тепловогопотока на данные моменты времени составит:
/>
/>
/>
/>
Пользуясь номограммой(рис. 2 приложения к Методическим указаниям к выполнению курсовой работы), пополученным значениям qи aВ определяем температуру пожара.
По полученным даннымстроим график изменения температуры пожара во времени:
/>
Рис.4. Изменение температуры пожара во времени.
Часть 3. Определениехарактеристик поражающих факторов и степени их воздействия на людей иокружающую среду
Исходные данные :
Масса хранящихся наобъекте ГСМ (СУГ): Q=63 тонн
Плотность рабочегоперсонала на объекте: Пр=0,3 тыс.чел./км2
Плотность населения впосёлке: Пн = 2,2 тыс.чел./км2
Расстояние от объектадо посёлка: Х=1,2км
Наименование СДЯВ: ацетонциангидрид
Количество выброшенногоСДЯВ: Q0=15 тонн
Степень вертикальнойустойчивости воздуха: инверсия
Температура воздуха: t=110С
Скорость ветра: Vв=11м/с
Характер розлива: вподдон высотой Н=0,9 м
Решение
) При выходе вокружающую среду сжиженных углеводородных газов или топлива.
1.1. В очаге взрывагазовоздушной смеси (ГВС) выделяются зоны, имеющие форму полусфер.1 зона(детонационной волны) радиусом
/> =17,5• />= 69,6 м;
2 зона (действияпродуктов взрыва), радиус которой
R2=1,7R1=1,7 • 69,6=118,4 м
1.2 производственноездание находиться за пределами этих двух зон и оказалось в третьей зоне ударнойвоздушной волны. По графику(рис.8) находим, что при массе взрывоопасной ГВС 63тонны на расстоянии 300м от центра взрыва величина избыточного давления должнасоставить 30 кПа
1.3 Избыточное давлениевеличиной 30 кПа вызовет сильные разрушения производственного кирпичногоздания.
2.1 При мгновенном иполном разрушении резервуара во взрыве участвует вся масса СУГ (63 тонн ). Потаблице определяем, что число погибших из числа персонала 14 человек, а радиуссмертельного поражения достигнет 119,4 м.
Хотя среди населенияжертв нет, так как расстояние от объекта экономики до посёлка больше 119,4 м,объект при полном разрушении резервуара является потенциально опасным (погиблобольше 10 человек). Аналогичные результаты даёт расчёт по формулам:
— число погибших
N=3*П*Q2/3=3*0,3*632/3=14чел.
где П- плотностьперсонала (населения), тыс.чел/км2;
Q-масса СУГ, т;
— радиус смертельногопоражения
R=30*Q1/3=30*631/3=119,4 м
2.2 При неполномразрушении резервуара облако ТВС образуется из 50% массы СУГ, то есть Q=31,5.Среди населения в этом случае так же жертв нет, а среди персонала объектаэкономики они достигнут 9 человек, а радиус смертельных поражений составит 94,7м. Таким образом, при неполном разрушении резервуара ОЭ не являетсяпотенциально опасным. м
/>
Зоны в очаге пораженияпри взрыве ГВС
б) При выходе вокружающую среду СДЯВ.
Определим эквивалентноеколичество вещества во вторичном облаке
QЭ1=(1-К1)*К2*К3*К4*К5*К6*К7*/>=(1-0)*0,002*0,316*4,112*1*33*1*/>=1,79кг
Определим времяиспарения ацетонциангидрид:
Т=/>=(0,7*0,932)/(0,002*4,112*1)=79,3мин
Так как N/>T,то К6=T0.8=79,30.8=33
По таблице находимглубину зоны заражения для вторичного облака:
Г2=1,25 км
Полная глубина зонызаражения равна :
Г= 1,25 км
Рассчитаем площадь зонывозможного заражения:
Sв=8,72·10-3*Г2*φ
где: Sв-площадь зоны возможного заражения, км2
Г- глубина зонызаражения, км
φ- угловые размерызоны возможного заражения, град
Sв=8,72·10-3*1,252*45=0,61км2
Рассчитаем площадьфактического заражения:
SФ=К8*Г2*N0,2=0,81*1,252*10,2=1,26км2
Находим время подходаоблака заражённого воздуха к городу:
t=Х/ν
где: Х- расстояние отисточника заражения до заданного объекта, км
ν- скоростьпереноса переднего фронта облака зараженного облака, км/ч
t=1,2/1=1,2 ч
Вывод: таким образом,глубина заражения ацетонциангидрид в результате аварии может составить 1,25 км,площадь возможного заражения составит около 0,61 км2, фактическая площадьзаражения будет равна 1,26 км2 и время подхода облака зараженного воздуха кнаселенному пункту будет около 1,2 часа.
Зона заражения .
/>
Литература
1. Абдурагимов И.М., Говоров В.Ю.,Макаров В.Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров
2. Абдурагимов И.М., Андросов А.С.,Исаева Л.К., Крылов Е.В. Процессы горения
3. Баратов А.Н., Корольченко А.Я.,Кравчук Г.Н. и др. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства ихтушения. Справочник Ч1,2.
4. Врублевский А.В., Котов Г.В.,Гороховик М.В., Степанов Р.А., Иоффе А.А. Учебно-методическое пособие повыполнению курсовой работы.
5.РД 52.04.253-90.Методикапрогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами приавариях (разрушениях ) на химически опасных объектах итранспорте.-Л.: Гидрометеоиздат,1991.-23c