τр – расчетное время развития пожара, с.
Тогда Fпож = 3,14*(0,12*120) = 651,1 м2. Тогда диаметр пожара
Высота пламени h, м, рассчитывается по формуле:
, (1.11)
где d – диаметр пожара, м (равен 28,79 м);
m – удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2*с);
ρв – плотность воздуха, кг/м3 (равна 1,2);
g – ускорение свободного падения, м/с2.
Тогда h = 9,2 м.
Продолжительность пожара τ рассчитывают исходя из условия, что горючая пыль (мука) горит размещенная на 100 м2 без условия тушения.
τ = N/n, (1.12)
где N – количество горючего вещества, кг;
n – скорость выгорания муки, кг/(м2*ч) (равна 100).
Тогда при условии, что 136 т муки размещены на 45*120=5 400 м2, откуда следует, что на 100 м2 приходится N=2518,5 кг,
τ = 2518,5 / 100 = 25,2 часа.
Потенциальная энергия пожара Епож вычисляется по формуле:
Епож = Gн · Q · К, (1.13)
Где Gн – масса сгораемого вещества, кг;
Q - теплота сгорания горючей пыли, кДж/кг (равна для муки – 93 370 кДж/кг);
К – коэффициент недожога (равен для муки – 0,95).
Епож = 136 000 · 93370 · 0,95 = 12,06 · 109 кДж.
Итак, в данном разделе рассчитаны критерии пожаровзрывоопасности при сгорании горючей пыли, значения которых представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Критерии пожаровзрывоопасности
№ пп | Наименование критерия | Обозначение | Значение | Единица измерения |
1. |
Избыточное давление | Dp | 19 905,12 | кПа |
2. |
Интенсивность теплового излучения «огненного шара» | q | 68,23 | кВт/м2 |
3. |
Время существования «огненного шара» | ts | 33,056 | с |
4. |
Избыточное давление (при сгорании горючей пыли на открытом пространстве) | Dp | 186,987 | кПа |
5. |
Импульс волны давления | i | 3 071,5 | Па · с |
6. |
Площадь пожара | Fпож | 651,1 | м2 |
7. |
Диаметр пожара | d | 28,79 | м |
8. |
Высота пламени | h | 9,2 | м |
9. |
Продолжительность пожара | τ | 25,2 | ч |
10. |
Потенциальная энергия пожара | Епож | 12,06 · 109 | кДж |
По полученным критериям пожаровзрывоопасности определяют величины индивидуального и социального рисков.
Оценка индивидуального и социального рисков
Оценим индивидуальный и социальный риск для людей, работающих на мельнице. В процессе расчетов необходимы следующие данные:
В помещении мельницы (зальное) размерами 45 м * 120 м * 7 м произошла аварийная разгерметизация оборудования и загорание пылевоздушной смеси на площади 600 м2. На мельнице работают 15 человек в две смены Рпр = 0,67. Здание имеет два эвакуационных выхода посередине. Ширина центрального прохода между оборудованием равна 7 м, а ширина проходов между оборудованием и стенами равна 4 м. Характеристики горения муки, взятые из литературных источников, следующие: низшая теплота сгорания Q = 93,37 МДж/кг; дымообразующая способность (согласно ГОСТ 12.1.044 – 89 [9] показатель дымообразующей способности – коэффициент дымообразования – для пылей не применим).
Расчетная схема эвакуации представлена на рисунке 2.
— место пожара; I, II — эвакуационные выходы;
1, 2, 3 — участки эвакуационного пути.
Рисунок 2 — Расчетная схема эвакуации
Эвакуацию осуществляют в направлении первого эвакуационного выхода, так как второй заблокирован очагом пожара.
Плотность людского потока на первом участке эвакуационного пути:
м-2,
где N1 — число людей на первом участке, чел;
f— средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2, (0,100 — взрослого в домашней одежде);
— ширина первого участка пути, м;
l1 — длина первого участка пути, м.
Время движения людского потока по первому участку:
мин, (где скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице Ш.1 ГОСТа 12.3.047 – 98 [4] зависимости от плотности D).
Тогда по второму участку м-2 и мин.
Интенсивность движения людского потока по третьему участку:
м/мин.
Время движения людского потока по третьему участку, так как q3 = 1,57 < qmax = 16,5:
мин.
Расчетное время эвакуации: