Автоматизированная информационно-справочная система требований пожарной безопасности (в соответствии с нормами строительного проектирования) “Экспертиза

 

3.3. МЕТОД РАСЧЕТА ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

3.3.1. Интенсивность теплового излучения рассчитывают для двух случаев пожара (или для того из них, который может быть реализован в данной технологической установке):

- пожар проливов ЛВЖ, ГЖ или горение твердых горючих материалов (включая горение пыли);

- "огненный шар" - крупномасштабное диффузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидкостью или газом под давлением с воспламенением содержимого резервуара.

Если возможна реализация обоих случаев, то при оценке значений критерия пожарной опасности учитывается наибольшая из двух величин интенсивности теплового излучения.

3.3.2. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м-2, для пожара пролива жидкости или при горении твердых материалов вычисляют по формуле

q = Ef x Fq x t , (3.3.1)

где Ef - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт x м-2; Fq - угловой коэффициент облученности; t - коэффициент пропускания атмосферы.

Значение Ef принимается на основе имеющихся экспериментальных данных. Для некоторых жидких углеводородных топлив указанные данные приведены в табл. 2.

При отсутствии данных допускается принимать величину Еf равной: 100 кВт x м-2 для СУГ, 40 кВт x м-2 для нефтепродуктов, 40 кВт x м-2 для твердых материалов.

 

Таблица 2

Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо

Еf, кВт x м-2

m,

кг x м-2 x с-1

d = 10 м

d = 20 м

d = 30 м

d = 40 м

d = 50 м

СПГ (Метан)

220

180

150

130

120

0,08

СУГ (Пропанбутан)

80

63

50

43

40

0,10

Бензин

60

47

35

28

25

0,06

Дизельное топливо

40

32

25

21

18

0,04

Нефть

25

19

15

12

10

0,04

Примечание. Для диаметров очагов менее 10 м или более 50 м следует принимать величину Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

Рассчитывают эффективный диаметр пролива d, м, по формуле

, (3.3.2)

где F - площадь пролива, м2.

Вычисляют высоту пламени H, м, по формуле

, (3.3.3)

где - удельная массовая скорость выгорания топлива, кг x м-2 x с-1;
r в - плотность окружающего воздуха, кг
x м-3; g = 9,81 м x с-2 - ускорение свободного падения.

Определяют угловой коэффициент облученности Fq по формулам:

, (3.3.4)

где FV, FH - факторы облученности для вертикальной и горизонтальной площадок соответственно, определяемые с помощью выражений:

; (3.3.5)

(3.3.6)

A = (h2 + S2 + 1)/(2 x S); (3.3.7)

B = (1+S2)/(2 x S); (3.3.8)

S = 2r/d; (3.3.9)

h = 2H/d, (3.3.10)

где r - расстояние от геометрического центра пролива до облучаемого объекта, м.

Определяют коэффициент пропускания атмосферы по формуле

t = exp [-7,0 ? 10-4 x (r - 0,5d)]. (3.3.11)

3.3.3. Интенсивность теплового излучения q, кВт x м-2, для "огненного шара" вычисляют по формуле (3.3.1).

Величину Еf определяют на основе имеющихся экспериментальных данных. Допускается принимать Еf равным 450 кВт x м-2.

Значение Fq вычисляют по формуле

Fq = , (3.3.12)

где H - высота центра "огненного шара", м; Ds - эффективный диаметр "огненного шара", м; r - расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром "огненного шара", м.

Эффективный диаметр "огненного шара" Ds определяют по формуле

Ds = 5,33m0,327, (3.3.13)

где m - масса горючего вещества, кг.

Величину Н определяют в ходе специальных исследований. Допускается принимать величину Н равной Ds/2.

Время существования "огненного шара" ts, c, определяют по формуле

ts = 0,92 x m0,303. (3.3.14)

Коэффициент пропускания атмосферы t рассчитывают по формуле:

t = exp[-7,0 x 10-4 x (O r2 + H2 - Ds/2)]. (3.3.15)

назад

Автоматизированная информационно-справочная система требований пожарной безопасности (в соответствии с нормами строительного проектирования) “Экспертиза