Расчет вероятности возникновения пожара от электрического изделия
2.1. Вероятность возникновения пожара в (от) электрических изделий и условия пожаробезопасности (п. 1.3) записывают следующим выражением:
(151)
где Q п.р — вероятность возникновения характерного пожароопасного режима в составной части изделия (возникновения K3, перегрузки, повышения переходного сопротивления и т. п.), 1/год;
Q п.з — вероятность того, что значение (характерного электротехнического параметра (тока, переходного сопротивления и др.) лежит в диапазоне пожароопасных значений;
Q н.з — вероятность несрабатывания аппарата защиты (электрической, тепловой и т. п.);
Q в — вероятность достижения горючим материалом критической температуры или его воспламенения.
2.2. За положительный исход опыта в данном случае в зависимости от вида электрического изделия принимают: воспламенение, появление дыма, достижение критического значения температуры при нагреве и т. п.
2.3. Вероятность возникновения характерного пожароопасного режима Q п.р, определяют статистически по данным испытательных лабораторий предприятий и изготовителей и эксплуатационных служб.
При наличии соответствующих справочных данных Q п.р может быть определена через общую интенсивность отказов изделия с введением коэффициента, учитывающего долю пожароопасных отказов.
2.4. Вероятность (Q н.з) в общем виде рассчитывается по формуле
(152)
где Р — вероятность загрубления защиты (устанавливается обследованием или принимается как среднестатистическое значение, имеющее место на объектах, где преимущественно используется изделие);
|
|
lэ — эксплуатационная интенсивность отказов аппаратов защиты, 1/ч;
lр — рабочая (аппаратная) интенсивность отказов защиты (определяется no теории надежности технических систем), 1/ч;
lз — интенсивность отказов загрубленной защиты, 1/ч;
t — текущее время работы, ч.
ГОСТ 12.1.004-91 С. 63
Для аппаратов защиты, находящихся в эксплуатации более 1,5—2 лет, для расчета (Q н.з) может быть использовано упрощенное выражение:
(153)
2.5. Характерный пожароопасный режим изделия определяется значением электротехнического параметра, при котором возможно появление признаков его загорания. Например, характерный пожароопасный режим — короткое замыкание (КЗ); характерный электротехнический параметр этого режима — значение тока КЗ. Зажигание изделия возможно только в определенном диапазоне токов КЗ. В общем виде:
(154)
где N п, N э — соответственно диапазоны пожароопасных и возможных в эксплуатации значений характерного электротехнического параметра.
В случае использования для оценки зажигательной способности электротехнических факторов их энергетических характеристик — энергии, мощности, плотности теплового потока, температуры и т. п. определяется вероятность того, как часто или как долго значение соответствующего энергетического параметра за определенный промежуток времени (например в течение года) будет превышать его минимальное пожароопасное значение. Нахождение минимальных пожароопасных значений производится в ходе выполнения экспериментальных исследований при определении Q в.
|
|
2.6. Вероятность Q в положительного исхода опыта (воспламенения, появления дыма или достижения критической температуры) определяется после проведения лабораторных испытаний в условиях равенства Q п.р = Q н.з = Q п.з = l;
(155)
где m — число опытов с положительным исходам;
п — число опытов.
В случае m ³ 0,76 (п —1), принимают Q в = l.
При использовании в качестве критерия положительного исхода опыта достижение горючим материалом критической температуры Q в определяется из формулы
(156)
где Qi — безразмерный параметр, значение которого выбирается по табличным данным, в зависимости от безразмерного параметра a в распределении Стьюдента.
(157)
где Т к — критическая температура нагрева горючего материала, К;
Т ср — среднее арифметическое значение температур в испытаниях в наиболее нагретом месте изделия, К;
|
|
s — среднее квадратическое отклонение.
В качестве критической температуры, в зависимости от вида изделия, условий его эксплуатации и возможных источников зажигания может быть принята температура, составляющая в 80% температуры воспламенения изоляционного (конструкторского) материала.
2.7. Допускается при определении Q в заменять создание характерного пожароопасного режима на использование стандартизованного эквивалентного по тепловому воздействию источника зажигания, т. е. с эквивалентными параметрами, характеризующими воспламеняющую способность (мощность, площадь, периодичность и время воздействия).
С. 64 ГОСТ 12.1.004-91
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Справочное
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
1. Рассчитать вероятность возникновения пожара и взрыва в отделении компрессии.
1.1. Данные для расчета
Отделение компрессии этилена расположено в одноэтажном производственном здании размерами в плане 20х12 м и высотой 10 м. Стены здания — кирпичные с ленточным остеклением. Перекрытие — из ребристых железобетонных плит. Освещение цеха — электрическое, отопление — центральное. Цех оборудован аварийной вентиляцией с кратностью воздухообмена (n), равной восьми.
|
|
В помещении цеха размещается компрессор, который повышает давление поступающего из магистрального трубопровода этилена с 11×105 до 275×105 Па. Диаметр трубопроводов с этиленом равен 150 мм, температура этилена достигает 130 оC. Здание имеет молниезащиту типа Б.
Нижний концентрационный предел воспламенения этилена (С н.к.п.в в смеси с воздухом равен 2,75%, поэтому, в соответствии с СНиП II-90-81: производство по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности относится к категории А, то есть в цехе возможно возникновение как пожара, так и взрыва. По условиям технологического процесса возникновение взрывоопасной концентрации в объеме помещения возможно только в аварийных условиях, поэтому помещение по классификации взрывоопасных зон относится к классу В-1а.
Пожарная опасность отделения компрессии складывается из пожарной опасности компрессорной установки и пожарной опасности помещения. Пожарная опасность компрессора обусловлена опасностью возникновения взрыва этиленовоздушной смеси внутри аппарата.
Пожарная опасность помещения обусловлена опасностью возникновения пожара в цехе, а также опасностью возникновения взрыва этиленовоздушной смеси в объеме цеха при выходе этилена из газовых коммуникаций при аварии.
1.2. Расчет
Возникновение взрыва в компрессоре обусловлено одновременным появлением в цилиндре горючего газа, окислителя и источника зажигания.
По условиям технологического процесса в цилиндре компрессора постоянно обращается этилен, поэтому вероятность появления в компрессоре горючего газа равна единице
Появление окислителя (воздуха) в цилиндре компрессора возможно при заклинивании всасывающего клапана. В этом случае в цилиндре создается разряжение, обуславливающее подсос воздуха через сальниковые уплотнения. Для отклонения компрессора при заклинивании всасывающего клапана имеется система контроля давления, которая отключает компрессор через 10 с после заклинивания клапана. Обследование показало, что за год наблюдалось 10 случаев заклинивания клапанов. Тогда вероятность разгерметизации компрессора равна
Анализируемый компрессор в течение года находился в рабочем состоянии 4000 ч, поэтому вероятность его нахождения под разряжением равна
ГОСТ 12.1.004-91 С. 65
Откуда вероятность подсоса воздуха в компрессор составит значение
Таким образом, вероятность появления в цилиндре компрессора достаточного количества окислителя в соответствии с формулой (44) приложения 3 равна
Откуда вероятность образования горючей среды в цилиндре компрессора соответствии с формулой (40) приложения 3 будет равна
Источником зажигания этиленовоздушной смеси в цилиндре компрессора могут быть только искры механического происхождения, возникающие при разрушении узлов и деталей поршневой группы из-за потери прочности материала или при ослаблении болтовых соединений.
Статистические данные показывают, что за анализируемый период времени наблюдался один случай разрушения деталей поршневой группы, в результате чего в цилиндре компрессора в течение 2 мин наблюдалось искрение. Поэтому вероятность появления в цилиндре компрессора фрикционных искр в соответствии с формулами (42 и 47) приложения 3 равна
Оценим энергию искр, возникающих при разрушении деталей поршневой группы компрессора. Зная, что скорость движения этих деталей составляет 20 м×c-1, а их масса равна 10 кг и более, найдем энергию соударения (Е), Дж, по формуле
Известно, что фрикционные искры твердых сталей при энергиях соударения порядка 1000 Дж поджигают метановоздушные смеси с минимальной энергией зажигания 0,28 мДж.
Минимальная энергия зажигания этиленовоздушной смеси равна 0,12 мДж, а энергия соударения тел значительно превышает 1000 Дж, следовательно:
Тогда вероятность появления в цилиндре компрессора источника зажигания в соответствии с формулой (46) приложения 3 равна
Таким образом, вероятность взрыва этиленовоздушной смеси внутри компрессора будет равна
Наблюдение за производством показало, что трижды за год (m -3) отмечалась разгерметизация коммуникаций с этиленом и газ выходил в объем помещения. Рассчитаем время образования взрывоопасной концентрации в локальном облаке, занимающем 5% объема цеха.
Режим истечения этилена из трубопровода при разгерметизации фланцевых соединений вычисляют из выражения
С. 66 ГОСТ 12.1.004-91
где Р атм — атмосферное давление, Па;
P раб — рабочее давление в трубопроводах с этиленом, Па;
v кр — критическое отношение.
То есть истечение происходит со звуковой скоростью w, равной
Площадь щели F при разгерметизации фланцевого соединения трубопровода диаметром 150 мм и толщиной щели 0,5 мм равна
Расход этилена — g через такое отверстие будет равен
Тогда время образования локального взрывоопасного облака, занимающего 5% объема цеха при работе вентиляции, будет равно
Учитывая, что из всей массы этилена, вышедшего в объем помещения, только 70% участвуют в образовании локального взрывоопасного облака, время образования этого облака и время его существования после устранения утечки этилена будет равно:
Время истечения этилена при имевших место авариях за анализируемый период времени было равно 4,5, 5 и 5,5 мин. Тогда общее время существования взрывоопасного облака, занимающего 5% объема помещения и представляющего опасность при взрыве для целостности строительных конструкций и жизни людей с учетом работы аварийной вентиляции будет равно
Откуда вероятность появления в объеме помещения, достаточного для образования горючей смеси количества этилена, равна
Учитывая, что в объеме помещения постоянно имеется окислитель, получим
Тогда вероятность образования горючей смеси этилена с воздухом в объеме помещения будет равна
Основными источниками зажигания взрывоопасного этиленовоздушного облака в помещении могут быть электроприборы (в случае их несоответствия категории и группе взрывоопасной среды), открытый огонь (при проведении огневых работ), искры от удара (при различных ремонтных работах) и разряд атмосферного электричества.
ГОСТ 12.1.004-91 С. 67
Пожарно-техническим обследованием отделения компрессии установлено, что пять электросветильников марки ВЗГ в разное время в течение 120, 100, 80, 126 и 135 ч эксплуатировались с нарушением щелевой защиты.
Вероятность нахождения электросветильников в неисправном состоянии равна
Так как температура колбы электролампочки мощностью 150 Вт равна 350 °С, а температура самовоспламенения этилена 540 °С, следовательно, нагретая колба не может быть источником зажигания этиленовоздушной смеси.
Установлено, что за анализируемый период времени в помещении 6 раз проводились газосварочные работы по 6, 8, 10, 4, 3 и 5 ч каждая. Поэтому вероятность появления в помещении открытого огня будет равна
Так как температура пламени газовой горелки и время ее действия значительно превышают температуру воспламенения и время, необходимое для зажигания этиленовоздушной смеси, получаем, что
Ремонтные работы с применением искроопасного инструмента в помещении за анализируемый период времени не проводились.
Вычисляем вероятность появления в помещении разряда атмосферного электричества.
Помещение расположено в местности с продолжительностью грозовой деятельности 50 с×год-1, поэтому п = 6 км-2×год-1. Отсюда, в соответствии с формулой (5) приложения 3 число ударов молнии в здание равно
Тогда вероятность прямого удара молнии будет равна
Вычисляем вероятность отказа исправной молниезащиты типа Б здания компрессорной по формуле (52) приложения 3
Таким образом, вероятность поражения здания молнией равна
Пожарно-техническим обследованием установлено, что защитное заземление, имеющееся в здании, находится в исправном состоянии, поэтому
Тогда
Учитывая параметры молнии получим
С. 68 ГОСТ 12.1.004-91
Откуда
Таким образом, вероятность взрыва этиленовоздушной смеси в объеме помещения будет равна:
Рассчитаем вероятность возникновения пожара в помещении компрессорной. Наблюдение за объектом позволило установить, что примерно 255 ч×год-1 в помещении компрессорной, в нарушение правил пожарной безопасности, хранились разнообразные горючие материалы (ветошь, деревянные конструкции, древесные отходы и т.п.), не предусмотренные технологическим регламентом.
Поэтому вероятность появления в помещении горючих веществ равна
Откуда вероятность образования в цехе пожароопасной среды равна
Из зафиксированных тепловых источников, которые могут появиться в цехе, источником зажигания для твердых горючих веществ является только открытый огонь и разряды атмосферного электричества. Поэтому вероятность возникновения в отделении компрессии пожара равна
Таким образом, вероятность того, что в отделении компрессии произойдет взрыв либо в самом компрессоре, либо в объеме цеха составит значение
.
Вероятность того, что в компрессорной возникнет пожар или взрыв, равна:
1.3. Заключение
Вероятность возникновения в компрессорной взрыва равна 2,7×10-7 в год, что соответствует одному взрыву в год в 3703704 аналогичных зданиях, а вероятность возникновения в нем или взрыва, или пожара равна 1,9×10-4 в год, т. е. один пожар или взрыв в год в 5263 аналогичных помещениях.
2. Рассчитать вероятность возникновения пожара в резервуаре РВС-20000 НПС “торголи”
2.1. Данные для расчета
В качестве пожароопасного объекта взят резервуар с нефтью объемом 20000 м3. Расчет ведется для нормальной эксплуатации технически исправного резервуара.
Средняя рабочая температура нефти Т =311 К. Нижний и верхний температурные пределы воспламенения нефти равны: Т н.п.в=249 К, Т в.п.в = 265 К. Количество оборотов резервуара в год П об=24 год-1. Время существования горючей среды в резервуаре при откачке за один оборот резервуара tотк=10 ч (исключая длительный простой). Радиус резервуара РВС=2000 R =22,81 м. Высота резервуара H р=11,9 м. Число ударов молний п = 6 км-2×год-1. На резервуаре имеется молниезащита типа Б, поэтому bб=0,95.
ГОСТ 12.1.004-91 С. 69
Число искроопасных операций при ручном измерении уровня N з.у = 1100 год-1. Вероятность штиля (скорость ветра и £1 м×с-1), Qш (u £1) = 0,12. Число включений электрозадвижек N э.з=40×год-1. Число искроопасных операций при проведении техобслуживания резервуара N Т.О=24 год-1. Нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения нефтяных паров С и.к.п.в=0,02% (по объему), С и.к.п.в=0,1% (по объему). Производительность, операции наполнения g =0,56 м3×c-1. Рабочая концентрация паров в резервуаре С =0,4% (по объему). Продолжительность выброса богатой смеси t бог=5 ч.
2.2. Расчет
Так как на нефтепроводах средняя рабочая температура жидкости (нефти) выше среднемесячной температуры воздуха, то за расчетную температуру поверхностного слоя нефти принимаем .
Из условия задачи видно, что > в.к.п.в, поэтому при неподвижном уровне нефти вероятность образования горючей смеси внутри резервуара равна нулю (ГС) = 0, а при откачке нефти равна
.
Таким образом вероятность образования горючей среды внутри резервуара в течение года будет равна
.
Вычислим число попадании молнии в резервуар то формуле (5.1) приложения 3
.
Тогда вероятность прямого удара молнии в резервуар в течение года, вычисленная по формуле (49) приложения 3, равна
.
Вычислим вероятность отказа молниезащиты в течение года при исправности молниеотвода по формуле (52) приложения 3.
Таким образом, вероятность поражения молнией резервуара, в соответствии с формулой (48) приложения 3, равна
Обследованием установлено, что имеющееся на резервуаре защитное заземление находится в исправном состоянии, поэтому вероятность вторичного воздействия молнии на резервуар и заноса в него высокого потенциала равна нулю
Появление фрикционных искр в резервуаре возможно только при проведении искроопасных ручных операций при измерении уровня и отборе проб. Поэтому вероятность Q р(ТИ 3) в соответствии с формулами (49 и 55) приложения 3 равна
В этой формуле Q (ОП) = 1,52×10-3 — вероятность ошибки оператора, выполняющего операции измерения уровня.
С. 70 ГОСТ 12.1.004-91
Таким образом, вероятность появления в резервуаре какого-либо теплового источника в соответствии с приложением 3 равна
Полагая, что энергия и время существования этих источников достаточны для воспламенения горючей среды, т. е. Q р(B) = l из приложения 3 получим Q р (ИЗ/ГС) = 5,4×10-3.
Тогда вероятность возникновения пожара внутри резервуара в соответствии с формулой (38) приложения 3, равна
Из условия задачи следует, что рабочая концентрация паров в резервуаре выше верхнего концентрационного предела воспламенения, т.е. в резервуаре при неподвижном слое нефти находится негорючая среда. При наполнении резервуара нефтью в его окрестности образуется горючая среда, вероятность выброса которой можно вычислить по формуле (42) приложения 3
Во время тихой погоды (скорость ветра меньше 1 м×с-1) около резервуара образуется взрывоопасная зона, вероятность появления которой равна
Диаметр этой взрывоопасной зоны равен
Определим число ударов молнии во взрывоопасную зону
Тогда вероятность прямого удара молнии в данную зону равна
Так как вероятность отказа молниезащиты Q р(t 1) = 5×10-2, то вероятность поражения молнией взрывоопасной зоны равна
Откуда Q в.з(ТИ 1) = 7×10-3.
Вероятность появления около резервуара фрикционных искр равна
Наряду с фрикционными искрами в окрестностях резервуара возможно появление электрических искр замыкания и размыкания контактов электрозадвижек. Учитывая соответствие пополнения электрозадвижек категории и группе взрывоопасной смеси, вероятность появления электрических искр вычислим по формулам (49 и 54) приложения 3.
ГОСТ 12.1.004-91 С. 71
Таким образом, вероятность появления около резервуара какого-либо теплового источника в соответствии с приложением 3 составит значение
Полагая, что энергия и время существования этих источников достаточны для зажигания горючей среды, из формулы (49) приложения 3 получим при Q в=1
Тогда вероятность возникновения взрыва в окрестностях резервуара в соответствии с формулой (39) приложения 3 равна
Откуда вероятность возникновения в зоне резервуара либо пожара, либо взрыва составит значение
2.3. Заключение
Вероятность возникновения в зоне резервуара пожара или взрыва составляет 2,9×10-4, что соответствует одному пожару или взрыву в год в массиве из 3448 резервуаров, работающих в условиях, аналогичных расчетному.
3. Определить вероятность воздействия ОФП на людей при пожаре в проектируемой 15-этажной гостинице при различных вариантах системы противопожарной защиты.
3.1. Данные для расчета
В здании предполагается устройство вентиляционной системы противодымной защиты (ПДЗ) с вероятностью эффективного срабатывания R 1=0,95 и системы оповещения людей о пожаре (ОЛП) с вероятностью эффективного срабатывания R 2=0,95. Продолжительность пребывания отдельного человека в объекте в среднем 18 ч×сут-1 независимо от времени года. Статистическая вероятность возникновения пожара в аналогичных объектах в год равна 4×10-4. В качестве расчетной ситуации принимаем случай возникновения пожара на первом этаже. Этаж здания рассматриваем как одно помещение. Ширина поэтажного коридора 1,5 м, расстояние от наиболее удаленного помещения этажа до выхода в лестничную клетку 40 м, через один выход эвакуируются 50 человек, ширина выхода 1,21 м. Нормативную вероятность принимаем равной 1×10-6, вероятность Р дв, равной 1×10-3.
3.2. Расчет
Оценку уровня безопасности определяем для людей, находящихся на 15-м этаже гостиницы (наиболее удаленном от выхода в безопасную зону) при наличии систем ПДЗ и ОЛП. Так как здание оборудовано вентиляционной системой ПДЗ, его лестничные клетки считаем незадымляемыми. Вероятность Q в вычисляем по формуле (33) приложения 2
.
Учитывая, что отдельный человек находится в гостинице 18 ч, то вероятность его присутствия в здании при пожаре принимаем равной отношению . С учетом этого окончательно значение будет равно 0,75×10-6, что меньше . Условие формулы (2) приложения 2 выполняется, поэтому безопасность людей в здании на случай возникновения пожара обеспечена. Рассмотрим вариант компоновки противопожарной защиты без системы оповещения. При этом время блокирования эвакуационных путей tбл на этаже пожара принимаем равным 1 мин в соответствии с требованиями строительных норм и правил проектирования зданий и сооружений. Расчетное время эвакуации t р, определенное в соответствии с теми же нормами, равно 0,47 мин. Время начала эвакуации tн.э, принимаем равным 2 мин. Вероятность эвакуации P э.п для этажа пожара вычисляем по формуле (5) приложения 2.
С. 72 ГОСТ 12.1.004-91
.
Вероятность Q в вычисляем по формуле (3) приложения 2.
Поскольку Q в> , то условие безопасности для людей по формуле (2) приложения 2 на этаже пожара не отвечает требуемому, — и, следовательно, в рассматриваемом объекте не выполняется при отсутствии системы оповещения.
4. Определить категорию и класс взрывоопасной зоны помещения, в котором размещается технологический процесс с использованием ацетона.
4.1. Данные для расчета
Ацетон находится в аппарате с максимальным объемом заполнения V ап, равным 0,07 м3, и в центре помещения над уровнем пола. Длина L 1 напорного и обводящего трубопроводов диаметром d 0,05. м равна соответственно 3 и 10м. Производительность q насоса 0,01 м3×мин-1. Отключение насоса автоматическое. Объем V л помещения составляет 10000 м3 (48х24х8,7). Основные строительные конструкции здания железобетонные, и предельно допустимый прирост давления для них составляет 25 кПа. Кратность А аварийной вентиляции равна 10 ч-1.
Скорость воздушного потока и в помещении при работе аварийной вентиляции равна 1,0 м × с-1. Температура ацетона равна температуре воздуха и составляет 293 К. Плотность r ацетона 792 кг×м-3.
4.2. Расчет
Объем ацетона м3, вышедшего из трубопроводов, составляет
где t — время автоматического отключения насоса, равное 2 мин.
Объем поступившего ацетона, м3, в помещение
.
Площадь разлива ацетона принимаем равной 116 м2.
Скорость испарения (W исп), кг×с-1×м, равна
Масса паров ацетона (М п), кг, образующихся при аварийном разливе равна
Следовательно, принимаем, что весь разлившийся ацетон, кг, за время аварийной ситуации, равное 3600 с, испарится в объем помещения, т. е.
Стехиометрическая концентрация паров ацетона при b=4 равна
Концентрация насыщенных паров получается равной
ГОСТ 12.1.004-91 С. 73
Отношение С н/(1,9×Сст)>1, следовательно, принимаем Z =0,3.
Свободный объем помещения, м3
Время испарения, ч, составит
.
Коэффициент получается равным
Максимально возможная масса ацетона, кг
Поскольку m п (91,9 кг)<mmax(249,8 кг), то помещение в целом относится к невзрывопожароопасным.
Расстояния X н.к.п.в, Y н.к.п.в и Z н.к.п.в составляют при уровне значимости Q = 5×10-2
где
4.3. Заключение
Таким образом, взрывобезопасные расстояния составляют соответственно R б > 7,85 м и Z б > 3 м.
Взрывоопасная зона с размерами R б£7,85 м и Z б£3 м относится к классу В-1а. Схематически взрывоопасная зона изображена на черт. 9.
1 - помещение; 2 - аппарат; 3 - взрывоопасная зона
Черт. 9
5. Определить категорию производства, в котором находится участок обработки зерна и циклон для определения зерновой пыли в системе вентиляции.
С. 74 ГОСТ 12.1.004-91
5.1. Данные для расчета
Масса зерновой пыли, скапливающейся в циклоне m а, составляет 20000 г. Производительность циклона q по пыли составляет 100 г×мин-1. Время t автоматического отключения циклона r не более 2 мин. Свободный объем помещения V св, равен 10000 м3. Остальные исходные данные: m x = 500 г; b1 = 1; п = 14; K у = 0,6; К r = 1; К в.з = 1; Кп = 1; Q = 16700 кДж×кг-1; Т 0 = 300 К; С р = 1,0 кДж×кг-1; Т 0 = 300 К; C р= l,0 кДж×кг-1; rв = 1,29 кг×м-3; Р доп=25 кПа; Р 0 = 101 кПа; Z = 1,0.
5.2. Расчет
Масса отложившейся пыли к моменту очередной уборки г, составит
Расчетная масса пыли, г, участвующей в образовании взрывоопасной смеси, равна
Максимально возможную массу горючей пыли, кг, вычисляем по формуле
5.3. Заключение
Значение m р не превышает m max, следовательно, помещение не относится к взрывопожароопасным.
6. Рассчитать вероятность возникновения пожара от емкостного пускорегулирующего аппарата (ПРА) для люминесцентных ламп на W = 40 Вт и U = 220 В.
6.1. Данные для расчета приведены в табл. 13.
В результате испытаний получено:
Таблица 13
Температура оболочки в наиболее нагретом месте при работе в аномальных режимах, К | |||
Параметр | Длительный пусковой режим | Режим с короткозамкнутым конденсатором | Длительный пусковой режим с короткозамкнутым конденсатором |
Т | |||
s | 6,80 | 5,16 | 7,38 |
6.2. Расчет
Расчет возникновения пожара от ПРА ведем по приложению 5, ПРА является составной частью изделия с наличием вокруг него горючего материала (компаунд, клеммная колодка); произведение вероятностей Q (ПР) х Q (НЗ) обозначим через Q (а i); тогда из приложения 5 можно записать
где Q а — нормативная вероятность возникновения пожара при воспламенении аппарата, равная 10-6;
Q (B) — вероятность воспламенения аппарата или выброса из него пламени при температуре поверхности ПРА (в наиболее нагретом месте), равной или превышающей критическую;
Q (а i) — вероятность работы аппарата в i -м (пожароопасном) режиме;
ГОСТ 12.1.004-91 С. 75
Q (T i) — вероятность достижения поверхностью аппарата (в наиболее нагретом месте) критической (пожароопасной) температуры, которая равна температуре воспламенения (самовоспламенения) изоляционного материала;
k — число пожароопасных аномальных режимов работы, характерное для конкретного исполнения ПРА.
Для оценки пожарной опасности проводим испытание на десяти образцах ПРА. За температуру в наиболее нагретом месте принимаем среднее арифметическое значение температур в испытаниях
Дополнительно определяет среднее квадратическое отклонение
Вероятность (Q (T i)) вычисляем по формуле (156) приложения 5
где Qi — безразмерный параметр, значение которого выбирается по табличным данным, в зависимости от безразмерного параметра ai, в распределении Стьюдента.
Вычисляем (ai) по формуле
где T к — критическая температура.
Значение (Т к) применительно для ПРА вычисляем по формуле
где T дj, T вj — температура; j -го аппарата (в наиболее нагретом месте), соответственно, при появлении первого дыма и при “выходе” аппарата из строя (прекращении тока в цепи).
Значение Q (B) вычисляем по формуле (155) приложения 5 при п =10.
Значение критической температуры (T к) составило 442,1 К, при этом из десяти испытуемых аппаратов у двух был зафиксирован выброс пламени (m =1 Q (B)=0,36).
Результаты расчета указаны в табл. 14.
Таблица 14
Параметр | Длительный пусковой режим (i =1) | Режим с короткозамкнутым конденсатором (i = 2) | Длительный пусковой режим с короткозамкнутым конденсатором (i = 3) |
0,06 | 0,1 | 0,006 | |
30,9 | 37,8 | 4,967 | |
0,99967 | |||
0,00033 |
6.3. Заключение
Таким образом, расчетная вероятность возникновения пожара от ПРА равна Qп = l (0,06×0+0,l×0+0,006×0,00033)×0,36=7,1×10-7, что меньше 1×10-6, т. е. ПРА пожаробезопасен.
С. 76 ГОСТ 12.1.004-91
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Справочное
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 390; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!