ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРОВ

Стр 1 из 8Следующая ⇒

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Академия гражданской защиты»

Министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

и ликвидации последствий стихийных бедствий

Донецкой Народной Республики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсовой работы по дисциплине

«Физико-химические основы развития и тушения пожаров»

(для обучающихся очной и заочной формы

по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность)

	Рассмотрено: на заседании кафедры естественнонаучных дисциплин Протокол № 4 от 06.11.2019 г.
	Утверждено: Учебно-методическим советом ГОУВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР. Протокол № 2 от 17.12.2019 г.

ДОНЕЦК – 2019

УДК 544

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» (для обучающихся очной и заочной формы по специальности 20.05.01 Пожарная безопасность) / Разраб. А.В. Кипря, Т.П. Кулишова, В.В. Хазипова. - Донецк: ГОУВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР, 2019. - 56 с.

Методические указания содержат описание основных теоретических положений , порядок выполнения и текст заданий для выполнению курсовой работы по дисциплине «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» для студентов по специальности 20.05.01 «Пожарная безопасность» дневной и заочной формы обучения.

Разработали:

Кипря Александр Владимирович- кандидат химических наук, доц., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР

Кулишова Татьяна Петровна - кандидат химических наук, доц., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР.

Хазипова Вера Владимировна - кандидат химических наук, доц., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР.

Рецензент :

доцент кафедры ОФОХ ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», к.х.н., доц. Волкова Е.И

Ответственный за выпуск:

заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин ГОУ ВПО «Академия гражданской защиты» МЧС ДНР. Мнускин Ю.В.

УДК 544

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 5

1.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 8

ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРОВ 8

1.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРОВ. 8

1.2 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРОВ,

ГОРЮЧЕЙ И ПОЖАРНОЙ НАГРУЗКИ 12

1.3 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРМЕТРОВ ПОЖАРОВ 16

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ. 29

2.1.ПАРАМЕТРЫ ТУШЕНИЯ ГОРЮЧИХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 29

Прекращение горения газов (газовых фонтанов) 31

Прекращение горения жидкостей 32

Прекращение горения твердых горючих материалов 34

2.2 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО РАСЧЕТУ

ПАРАМЕТРОВ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ 39

3. ЗАДАНИЯ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ 43

3.1 ЗАДАНИЕ 1 43

3.2 ЗАДАНИЕ 2 44

3.3 ЗАДАНИЕ 3 46

3.4 ЗАДАНИЕ 4 49

3.5 ЗАДАНИЕ 5 51

3.6 ЗАДАНИЕ 6 53

ПРИЛОЖЕНИЕ А 54

ЛИТЕРАТУРА 55

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Дисциплина «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» рассматривает вопросы о физических и химических явлениях и процессах, протекающих во время пожаров; современных методах прекращения пожаров, о свойствах средств тушения пожаров.

Целью дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» является: формирование у обучаемых необходимых научно-технических знаний о развитии пожара, выборе эффективных огнетушащих средств, принципах успешного тушения.

Задачи освоения дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» – приобретение будущими специалистами знаний и практических навыков по физико-химическим основам оценки пожарной опасности, анализу и прогнозированию условий развития, распространения и ликвидации пожаров, по практическому определению пожарной опасности веществ и материалов, выбору эффективных огнетушащих средств.

В результате освоения дисциплины студент должен

знать:

процессы, приводящие к возникновению и распространению пожаров;

параметры, определяющие динамику пожара;

механизм формирования опасных факторов пожара;

теоретические основы прекращения горения;

номенклатуру, способы применения и механизм действия огнетушащих веществ;

параметры процесса прекращения горения на пожарах и принципы их оптимизации.

уметь:

- проводить анализ изменения параметров процесса горения и параметров пожаров в зависимости от различных факторов;

- определять параметры прекращения горения различными огнетушащими веществами, выбирать оптимальные способы их подачи в зону горения.

- проводить поиск, обработку и анализ информации для решения практических задач.

Перечисленные результаты обучения являются основой для формирования следующих компетенций:

– общекультурные: способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1); готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-6); готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-7);

– общепрофессиональные: способностью решать задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-1);

– профессиональные: способностью применять методику анализа пожарной опасности технологических процессов производств и предлагать способы обеспечения пожарной безопасности (ПК-1); способностью проводить оценку соответствия технологических процессов производств требованиям нормативных правовых актов и нормативных документов по пожарной безопасности (ПК-2); способностью определять расчетные величины пожарного риска на производственных объектах и предлагать способы его снижения (ПК-3); способностью применять методы расчета основных параметров систем обеспечения пожарной безопасности технологических процессов (ПК-4); знанием основных закономерностей процессов возникновения горения и взрыва, распространения и прекращения горения на пожарах, особенностей динамики пожаров, механизмов действия, номенклатуры и способов применения огнетушащих составов, экологических характеристик горючих материалов и огнетушащих составов на разных стадиях развития пожара (ПК-8); способностью принимать с учетом норм экологической безопасности основные технические решения, обеспечивающие пожарную безопасность зданий и сооружений, технологических процессов производств, систем отопления и вентиляции, применения электроустановок, воздействия молнии и статического электричества (ПК-21), способностью прогнозировать поведение технологического оборудования с пожаровзрывоопасными средами в условиях пожара (ПК-23); умением проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-39).

Дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин базовой части учебного плана.

Базируется на знаниях и умениях, которые студент приобрел при освоении предшествующих дисциплин: «Высшая математика», «Физика», «Химия», «Теория горения и взрыва».

Знания и умения, приобретенные при освоении данной дисциплины, реализуются студентом при выполнении НИРС, при последующем изучении специальных дисциплин, таких как «Прогнозирование опасных факторов пожара», «Пожарная безопасность технологических процессов», «Пожарная тактика», «Расследование пожаров», «Экспертиза пожаров» и др.

Программа дисциплины «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» предусматривает выполнение расчетно-графической курсовой работы. Она включает решение трех задач, связанных с определением характеристик горючей нагрузки, некоторых параметров внутренних пожаров и решение двух задач, связанных с определением основных параметров процесса прекращения горения. Курсовая работа допускается выполнять на листах формата А4. При оформлении работ на титульном листе необходимо указать свою фамилию, инициалы и номер варианта (см. образец – Приложение A).

Текст каждой задачи, исходные данные следует переписывать полностью. Ход решения должен сопровождаться краткими пояснениями. Текст заданий приводится в 3 части методических указаний, номера вариантов заданий определяются и выдаются преподавателем.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ПО РАСЧЕТУ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРОВ

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПОЖАРОВ.

Площадь пожара S_П - площадь проекции зоны горения на горизонтальную или вертикальную плоскость. На практике, как правило, используют горизонтальную проекцию. Данный параметр является нормативным. Он служит для оценки обстановки на пожаре, расчета сил и средств, необходимых для его тушения. Однако при горении изделий и конструкций из твердых горючих материалов ТГМ площадь пожара, как правило, не соответствует физической площади горения.

Площадь поверхности горения S _ПГ - характеризует реальную, физическую площадь ТГМ, которая участвует в горении, т. е. выделяет горючие газы при пиролизе или испарении, а также взаимодействует с окислителем в гетерогенном режиме. Величина S _ПГ определяет количество образующихся газообразных продуктов и, соответственно, размеры зоны горения.

Коэффициент поверхности горения К_ПГ - отношение площади поверхности горения к площади пожара:

(1.1)

Из данного выражения следует, что площадь горения превышает площадь пожара в К_ПГ раз. Например, в современных квартирах значение К_ПГ составляет 3÷ 5. Следовательно, если площадь пожара 3м², то площадь горения и, соответственно площадь тушения, составляет 9÷15м².

Продолжительность (время) пожара τ_п – время с момента возникновения горения до полного его прекращения, мин, ч.

Время свободного развития пожара – время с момента возникновения горения до начала подачи огнетушащего вещества в очаг пожара, мин, ч.

Линейная скорость распространения пожара v_л – путь, который на данном объекте проходит фронт пламени в единицу времени, м/мин.

(1.2)

Величина v_л определяет площадь пожара на данный момент. Она зависит от вида горючего, характеристик пожарной нагрузки, вида пожара и других факторов.

Если горючим веществом на объекте является жидкость, то скорость распространения пожара практически равна скорости распространения пламени по поверхности жидкости. В зависимости от соотношения начальной температуры жидкости Т₀ и температуры воспламенения Т_вп значение может изменяться в 10 раз. Так, если Т₀ < Т_вп, то v _л редко превышает 0,05м/с. При Т₀ > Т_вп линейная скорость равна скорости распространения пламени по паровоздушным смесям - 0,5м/с и более.

Если горючая нагрузка состоит из ТГМ, то v _л зависит не только от скорости распространения пламени по поверхности ТГМ, но и от скорости его перехода с одного предмета на другой. Поэтому на v _л влияет также характер размещения горючих изделий и материалов на объекте, интенсивность теплового излучения, направление и скорость газовых потоков. При рассредоточенной пожарной нагрузке интенсивности излучения от горящего предмета может быть недостаточно для воспламенения материалов соседних предметов. Тогда пожар не распространится на всю площадь объекта и останется локальным.

Величина v _л зависит также от состава газовой среды, поступающей в зону горения. Так, на внутренних пожарах, по мере развития процесса горения, концентрация кислорода в газовой среде уменьшается, температура пламени и, соответственно, его излучательная способность снижаются. Это приводит к уменьшению скорости распространения пламени по поверхности горючего. Вместе с тем, температура газовой среды в помещениях часто достигает температуры воспламенения материалов до того, как пожар охватит все помещение. В этих случаях перед фронтом пламени образуется газовоздушная смесь на нижнем концентрационном пределе, по которой пламя распространяется со скоростью до 50 м/с, т.е. практически мгновенно. Это явление называется общей вспышкой.

Таким образом, линейная скорость распространения пожара зависит от очень многих факторов, прогнозировать которые чрезвычайно сложно. По этому при пожарно-технических расчетах используют усредненные значения v _л, полученные в результате анализа параметров пожаров на различных объектах.

Массовая скорость выгорания абсолютная - масса горючего вещества, сгорающая в единицу времени

(1.3)

Удельная массовая скорость выгорания масса горючего вещест

ва или материала, выгорающая в единицу времени с единицы площади пожара:

(1.4)

Приведенная массовая скорость выгорания νпр – масса горючего вещества или материала, выгорающая в единицу времени с единицы площади поверхности горения

(1.5)

Теплота пожара q_п, кВт, – количество тепла, выделяющееся в зоне горения в единицу времени

(1.6)

где Q_H – низшая теплота сгорания материала кДж/кг;

β – коэффициент полноты сгорания (0,75 – 0,9).

Температура пожара. Температурой внутреннего пожара считается среднеобъёмная температура газовой среды в помещении, температурой открытого пожара – максимальная температура пламени.

Суммарная масса горючих веществ и материалов, приходящихся на 1 м² площади их размещения S, называется удельной горючей нагрузкой р_гн, кг/м², и определяется по формуле

(1.7)

где m_i – масса i-го горючего материала, кг;

S – площадь размещения, м².

Площадью размещения называется площадь участка, выделенного ограждающими конструкциями или противопожарными разрывами, на котором находятся горючие вещества и материалы. Если горючие вещества и материалы находятся в помещении, не разделенном преградами с нормируемым пределом огнестойкости или проходами (проездами), ширина которых меньше требуемых, площадь размещения равна площади пола.

Все горючие вещества и материалы, находящиеся на объекте, являются потенциальными источниками энергии, которые при пожаре выделяют тепло. Поэтому при характеристике степени пожарной опасности объектов используется удельная пожарная нагрузка g_гн, МДж/м², – количество тепла, выделяемое горючей нагрузкой при полном сгорании:

(1.8)

где Q_нi– низшая теплота сгорания i-го горючего вещества или материала, кДж/кг.

Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 154; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!