6.3. Оцінка стійкості промислового об'єктадо впливу теплового випромінювання

магниевый скраб beletage

СВІТЛОВІ ІМПУЛЬСИ (кДж/м[2]),

ЯКІ ВИКЛИКАЮТЬ ЗАГОРАННЯ ДЕЯКИХ МАТЕРІАЛІВПРИ РІЗНИХ ПОТУЖНОСТЯХ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ

Найменування матеріалів

Потужність вибуху, кт

20

100

1000

10000

1

2

3

4

5

Деревина соснова, свіжостругана, суха

580

670

880

1000

Дошки:

соснові (ялинові) після розпилюванняпофарбовані у білий колірпофарбовані у темний колір

16701590210

17601670250

18801760330

21001880420

Стружка:

соснова світла

потемніла суха солома, сіно папір темний

210120

300179

420210

500250

Клапті газетного паперу

80

110

130

170

Папір обгортковий коричневий (аркуші)

290

330

460

580

Суха потемніла деревина, сухе опале листя,суха рослинність

240

330

460

580

Покрівля м'яка (толь, руберойд)

540

590

670

840

Кам'яне вугілля в буртах

2000

2100

2200

2400

Кам'яновугільний пил

800

910

1050

1200

Синтетичний каучук, гума

320

340

370

400

Гас

160

170

180

200

Мазут, трансформаторне і турбінне мастило

480

490

510

560

Гудрон, бітум, асфальт

200

250

Штори бавовняні сірі

200

350

420

1800

Хліб не скошений, ліс хвойний

400

550

800

Папір білий

340

Спецодяг новий бавовняний синій

130

500

Канцелярське обладнання (столи, шафи, сті-льці)

300

400

Олійна фарба на металевій покрівлі

240

300

Порядок виконання завдання

Під час вивчення характеристик МБЗ і цеху визначити ос-новні елементи інженерно-технічного комплексу цеху, які маютьгорючі матеріали, що необхідно для складання таблиці оцінкистійкості цеху до впливу теплового випромінювання.

Під час оцінки стійкості цеху до впливу теплового (світло-вого) випромінювання в лівій частині табл. 7 називаються елеме-нти, що містять горючі матеріали, а в правій частині у відповід-них колонках записуються межа стійкості кожного елемента довпливу теплового випромінювання, ступінь вогнетривкості буді-влі; категорія вибухопожежонебезпеки технологічного процесу,прогноз величини теплового (світлового) імпульсу від повітряно-го (наземного) ядерного вибуху потужністю q на відстані R.

Після складання таблиці робляться висновки, у яких вказуютьсянайслабші місця цеху щодо впливу теплового випромінювання.

Рівень стійкості елементів цеху оцінюється за даними табл. 7.

До переліку заходів по підвищенню стійкості цеху до теп-лового випромінювання включаються тільки ті заходи, необхід-ність проведення яких випливає з результатів оцінки.

Оцінка стійкості до впливу поля теплового випромінюван-ня, джерела якого містяться поблизу досліджуваного цеху, про-водиться з використанням методики прогнозування поля тепло-вого випромінювання.

Методика прогнозування поля

теплового випромінювання

Для вирішення практичних завдань необхідно визначи-ти віддалення від зовнішньої межі зони горіння точки за поточ-ним значенням щільності теплового потоку.

Таблиця 6.8

СВІТЛОВІ ІМПУЛЬСИ ПРИ РІЗНИХ ПОТУЖНОСТЯХ ЯДЕРНОГО

ВИБУХУ І ВІДСТАНЯХ ДО ЦЕНТРУ ВИБУХУ (СЛАБКА ДИМКА)

 

 

 

 

 

 

Світлові імпульси, кДж/м

2

 

 

 

 

 

А

ьтісі

4200

2900

1700

1200

1000

800

720

640

600

560

480

400

320

240

200

160

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

1,4

1,7

2,3

2,7

2,8

3,1

3,3

3,6

3,7

3,9

4,2

1,6

5,0

6,0

6,5

7,0

8,2

0,8

1,0

1,3

1,5

1,6

1,9

2,0

2,1

2,15

2,2

2,4

2,7

3,0

3,4

3,8

4,2

5,4

Закінчення табл.6.8

Потужність, кт

Світлові імпульси, кДж/м2

4200

2900

1700

1200

1000

800

720

640

600

560

480

400

320

240

200

160

100

200

1,7

2,1

2,7

3,2

3,4

3,7

4,0

4,3

4,5

4,7

5,8

6,9

8,0

9,0

9,5

10

10,6

1,0

1,2

1,5

1,8

2,0

2,2

2,4

2,5

2,6

2,7

2,9

3,2

3,6

4,1

4,6

5,2

6,6

300

2,1

2,5

3,3

3,9

4,2

4,5

4,9

5,2

5,4

5,5

6,4

7,7

9,1

10,5

11,2

11,9

12,7

1,2

1,4

1,8

2,2

2,4

2,6

2,9

3,0

3,1

3,3

3,5

3,7

4,3

4,9

5,6

6,4

7,5

500

2,7

3,3

4,4

5,2

5,5

5,9

6,3

6,6

6,8

7,0

8,0

9,0

11

13

14

15

16,4

1,5

1,8

2,4

2,8

3,0

3,2

3,6

3,8

3,9

4,1

4,4

4,8

5,4

6,1

7,0

8,1

9,6

1000

4,1

5,0

6,4

7,7

8,6

6,8

9,0

10

10,6

11,2

13,6

14,8

15,8

16,6

17,6

18,6

24

2,6

3,1

4,0

4,8

4,9

5,1

5,6

6,2

6,6

7,2

7,8

8,5

10,1

12,4

14

16

 

Примітка: 1. Верхня цифра дана для повітряного, нижня — для наземного вибухупри відстанях до центру вибуху, км.

ОЦІНКА СТІЙКОСТІ МЕХАНІЧНОГО ЦЕХУ №2ДО ВПЛИВУ СВІТЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

2. Відстані, на яких можливі світлові імпульси, дані для таких умов: слабка димка, види-мість до 10 км. Для інших умов вводиться коефіцієнт К. Повітря дуже прозоре, видимість до100 км (К = 1,5); добра прозорість — до 50 км (К=1,4); середня прозорість — до 90 км(К = 1,2); сильна димка — до 5 км (К = 0,5); дуже сильна димка, туман — до 1 км (К = 0,2).

Таблиця 6.9

Тип вибуху (Н, П)

Потужність вибуху,кт

Світловий імпульсна відстані 5 км,кДж/м2

Елементи, які міс-тять горючі матері-али

Величина світлово-го імпульсу, приякому відбуваєтьсязагоряння, кДж/м2

Ступінь вогнетрив-кості будівлі

Категорія пожежо-

вибухонебезпеки

будівлі

П

100

320

Двері і віконні рами: дерев'яні,пофарбовані у темний колір

250

П

Д

Підлоги дерев'яні

330

Примітки: 1. Відомості про тип, потужність і відстань від ядерного вибуху даютьсявикладачем.

Значення світлового імпульсу (320 кДж/м ) відповідає прикладові слабкої димки уповітрі.

Н — наземний, П — повітряний вибухи.

Висновки

Межа стійкості цеху 250 кДж/м[3].

Під час ядерного повітряного вибуху 100 кт на відстані 5 кмпрогнозується світловий імпульс, який дорівнює 320 кДж/м2.

Необхідно провести заходи по підвищенню стійкості цехудо впливу теплового випромінювання.

Вихідні дані для розв'язання подібного завдання наведені нижче.

1. Фізико-хімічні властивості продукту горіння (ступінь чор-ноти факела, середня температура факела, нижча теплота згорян-ня продукту, масова швидкість вигоряння з одиниці площі поже-жі), які враховуються у вигляді коефіцієнта Кф. Коефіцієнт Кфвизначається із довідників або обчислюється за формулою.

Коефіцієнт Кф основних горючих речовин наведений у табл. 6.10.

Таблиця 6. 10

КОЕФІЦІЄНТ Кф ГОРЮЧИХ РЕЧОВИН

Вид палива

Бензин

Гас

Дизельне паливо

Мазут

Нафта

Кф-10-4

6,57

4,57

5,05

2,02

2,25


b

(1)(2)(3)

Р =

b1 (ab)[4] при — > 1,5,a

aЗД6 при -< 1,5,a

3

17,5(Я0б + Яр)2 • (Я0б2 + Яр)2

Формули (1) і (2) застосовуються для відкритого протяжногоджерела горіння, (3) — для джерела горіння в обвалуванні. Тут aі b — ширина і довжина джерела горіння, м; Яр — радіус резер-вуару, м; Яоб — радіус обвалування, м.

3. Значення щільності теплового потоку, яке визначає задану зо-ну пожежонебезпеки (g). Наприклад, щільність загорання деревини22 кВт/м2, нафтопродуктів — 27,9 кВт/м2, людей — 1,26 кВт/м2.

Методика, що розглядається, дозволяє визначити віддаленняточки з поточними заданими значеннями щільності тепловогопотоку від зовнішньої межі зони горіння.

Визначається коефіцієнт Кф.

Обчислюється коефіцієнт р.

Обчислюється критерій оцінки щільності теплового пото-ку в точці за формулою

Q = К±Р.         (4)

q

Визначається віддалення точки із заданим поточним зна-ченням щільності теплового потоку (R) від зовнішньої межі зонигоріння за графіком (рис. 6.2).***

Рис. 6.2

Приклад 1. У результаті вибуху маємо розлиття бензину згеометричними параметрами а = 50 м, b = 100 м. Визначити від-далення R для щільності потоку 5000 Вт/м2.

Розв 'язування:

За табл. 15 для бензину Кф = 6,57 104.

За формулою (1) Р = 3-105!

За формулою (4) Q = 4-106.

За графіком (рис. 2) для Q = 4106 визначаємо R = 22 м.

Приклад 2. Склад з бензином кількістю 50 т міститься на від-стані 60 м від цеху (щільність бензину 0,7 т/м3). Визначити щіль-ність теплового потоку у районі цеху.

Розв'язування:

1. Визначаємо площу розливу при товщині розливу 1 см.

Sp =     = ——— = 7000 м[5].

• 0,01 0,7 • 0,01

Припустимо, що а = 80 м, b = 87 м, b/а < 1,5.

Обчислюємо коефіцієнт р = а3,16 = 803,16 ~ 520 10[6].

Визначаємо відстань від вогню до цеху:

R = 60 - 40 = 20 м.

За графіком (див. рис. 2) визначаємо величину критерію Q.я R = 20 м Q = 2-106.

Обчислюємо щільність теплового потоку в районі цеху:

кф 6,57-10[7] • 520-103 2g = —- =      6          = 16,8 кВт/м .

На підставі проведених розрахунків робиться висновок простійкість цеху до впливу теплового випромінювання, джерелаякого містяться поблизу досліджуваного об'єкта.

Таким чином, звіт про виконане завдання включає:

таблицю оцінки стійкості цеху до впливу теплового випро-мінювання з висновками (див. табл. 9);

рівень стійкості елементів цеху до теплового світлового ви-промінювання;

розрахунок оцінки стійкості цеху до впливу теплового ви-промінювання, джерела якого містяться поблизу досліджуваногооб'єкта;

перелік заходів по підвищенню стійкості ІТК цеху.

Перелік заходів по підвищенню

стійкості інженерно-технічного комплексу заводу

до теплового (світлового) випромінювання

Пофарбування дверей, віконних рам, підлог вогнетривкоюфарбою.

Очищення прилеглої до будівлі території.

Влаштування протипожежних перепон для обмеження роз-повсюдження вогню по конструкціях, по горючих матеріалах(гребені, бортики, козирки, пояси і т. ін.).

Вапняна або крейдяна побілка стекол і дерев'яних рам.

Закриття вікон віконницями, щитами або зовнішніми козирками.

Накриття пиломатеріалів, горючих виробів вогнетривкиминавісами і матеріалами світлих тонів.

Установлення водяних завіс.

Очищення горищних приміщень.

Оббиття дверей металом.