Действие термического излучения на людей и конструкции
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ ПОЖАРАХ
Основные понятия и определения
Поражающими факторами пожаров являются термическое воздействие, обусловленное тепловым излучением пламени, и токсическое воздействие продуктов горения. Последнее по способу распространения продуктов горения и их поражающему действию аналогично негативным факторам химических аварий, связанных с выбросом газообразных опасных химических веществ (ОХВ).
Термическое воздействие определяется величиной плотности падающего теплового потока qпад (кВт/м2) и временем теплового облучения t (с).
Человек ощущает сильную («едва переносимую») боль, когда температура верхнего слоя кожи превышает 45°С. Время достижения «порога боли» t (с) определяется по формуле:
. (9.1)
Различают три степени термического ожога кожи человека (таблица 9.1).
Таблица 9.1
Характеристика ожогов кожи человека
| Степень ожога | Повреждаемый слой | Температура, °С | Доза воздействия q×t, кДж/м2 | Характеристика воздействия |
| I | эпидермис | не более 55 | Менее 42 | покраснение кожи |
| II | дерма | более 55 | 42-84 | волдыри |
| III | подкожный слой | более 55 | >84 | летальный исход при поражении более 60% кожи |
Время воспламенения горючих материалов при воздействии на них плотностью падающего теплового потока qпад (кВт/м2), определяется по формуле:
|
|
|
, (9.2)
где qкр – критическая плотность падающего теплового потока, кВт/м2;
A и n – константы для конкретных материалов (например, для древесины A=4300, n=1,61).
При длительности теплового воздействия 30 с и плотности падающего теплового потока 12 кВт/м2 воспламеняются деревянные конструкции; при 10,5 кВт/м2 обгорает краска на окрашенных металлических конструкциях, обугливаются деревянные конструкции; при 8,4 кВт/м2 вспучивается краска на металлических конструкциях, разлагаются деревянные конструкции. Плотность падающего теплового потока 4 кВт/м2 - безопасна для объектов.
Особенно опасным является нагрев резервуаров с нефтепродуктами, воспламеняющимися через время t (с) при воздействии падающего теплового излучения с плотностью qпад(кВт/м2), как показано в таблице 9.2.
Таблица 9.2
Зависимость времени воспламенения резервуара с нефтепродуктами от величины плотности падающего теплового потока
| t, мин | 5 | 10 | 15 | 20 | 29 | >30 |
| qпад, кВт/м2 | 34,9 | 27,6 | 24,8 | 21,4 | 19,9 | 19,5 |
Время термического воздействия t (с) для случаев пожара разлития и горения здания (сооружения, штабеля и т.п.) для человека равно:
|
|
|
, (9.3)
где t0 – характерное время обнаружения пожара (допускается принимать 5 с);
х – расстояние от места расположения человека до зоны, где плотность падающего теплового потока не превышает 4 кВт/м2, м;
u – скорость движения человека (допускается принимать 5 м/с).
При использовании детерминированного подхода к определению степени термического поражения можно использовать приведенные значения плотности падающего теплового потока, представленные в таблице 9.3.
Таблица 9.3
Действие термического излучения на людей и конструкции
| Плотность падающего теплового потока, кВт/м2 | Степень поражения людей и конструкций |
| 37,0 | разрушение соседних емкостей, зона смертельного поражения (вероятность смертельного исхода 90 % при длительности экспозиции 30 сек) |
| 12,0 | воспламенение деревянных конструкций, зона сильных ожогов (вероятность смертельного исхода 15 %, вероятность ожогов второй степени 50 % при длительности экспозиции 30 сек) |
| 10,5 | обгорание краски на окрашенных металлических конструкциях, обугливание деревянных конструкций, воспламенение резины, одежды и тканей при длительном тепловом воздействии |
| 8,4 | вспучивание краски на окрашенных металлических конструкциях, разложение деревянных конструкций, обугливание резины, одежды и тканей при длительном тепловом воздействии |
| 4,0 | безопасные для объектов расстояния, зона слабого поражения людей (вероятность ожогов первой степени 10 % при длительности экспозиции 30 сек) |
|
|
|
При применении вероятностного подхода к определению поражающего фактора теплового воздействия на человека значения вероятности получения той или иной степени поражения Рпор (%)определяются по Приложению 9.1 с использованием следующих выражений для пробит-функции Pr (таблица 9.4).
Таблица 9.4
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!