Экологическая безопасность. Защита территории и населения при чрезвычайных ситуациях
Для твердых горючих материалов S = Sэ*n, где Sэ - площадь одного этажа (здания в плане); n - число этажей.
Для ЛВГЖ S = Sm + Sp, где Sm - площадь обваловки; Sp - площадь свободного разлива ЛВГЖ.
Таблица 3.9
Показатель Х2, характеризующий огнестойкость и архитектурно-планировочные особенности застройки
Характеристика
Х2
Строения I и II степени огнестойкости, то есть их основные конструкции выполнены из несгораемых материалов
0,09
Строения III степени огнестойкости, то есть с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перекрытиями. Строения, имеющие несгораемые ограждения, с пределом огнестойкости более 30 мин
0,18
Строения IV, V степени огнестойкости, то есть деревянные или деревянные оштукатуренные. Строения, имеющие несгораемые ограждения. Открытые площадки, открытые склады, подземные резервуары с ЛВГЖ
0,27
Таблица 3.10
Показатель Х3, характеризующий удельную пожарную нагрузку
Удельная пожарная нагрузка, МДж/м2
Х3
До 330
0,072
330...825
0,145
825...2500
0,217
2500...5800
0,290
Свыше 5800
0,362
2.
Расчет удельной пожарной нагрузки выполняется по формуле
Рпн = Рпост + Рпер,
где Рпост - количество тепла, приходящегося на 1 м2 площади горения, от всех способных гореть материалов, которые входят в состав строительной конструкции; Рпер - количество тепла, приходящегося на 1 м2 площади горения, от всех способных гореть материалов, использованных в оборудовании, сырье, готовой продукции.
Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле
где Мi - масса материала с соответствующей теплотворной способностью, кг; Qi - количество тепла, выделяемого при сгорании 1 кг этого материала, МДж/кг; S - площадь пожара (в многоэтажных зданиях умножить на число этажей, охваченных пожаром), м2; n - количество видов горючих материалов.
Если горючие материалы учитываются в кубических метрах (древесина, графит), то используется зависимость
Mi = ρiVi,
где ρi - плотность, кг/м3, а Vi - объем этого материала, м3.
3.
X1 = 0,082 (табл. 3.8, так как площадь пожара равна 30-14 = = 420 м2).
4.
Х2 = 0,27 (табл. 3.9, так как склад - открытая площадка).
5.
Так как склад - открытая площадка и Рпост = 0, то по табл. 3.10 находим, что удельная пожарная нагрузка Рпн = Рпер = ρVQ/S = 600*50*16,5/420 = 1179 МДж/м2.
6.
Зная удельную пожарную нагрузку, по табл. 3.10 можно определить составляющую Х3 = 0,217.
7.
По табл. 3.7 производится оценка пожарной обстановки по показателю К1 = 0,049+0,082+0,27+0,217 = 0,618. Следовательно:
-
категория пожара - «3»;
-
вид используемого огнетушащего вещества - вода;
-
необходимое количество единиц пожарной техники - не менее 5;
-
требуемый удельный расход воды - не менее 150 л/м2;
-
при этом время тушения пожара - не менее 3 ч.
8.
Производительность пожарной машины - 30 л/с. Для тушения пожара необходимо обеспечить общий расход воды не менее М = 30*5*3*60*60 = 1620 т. Считая, что за одну заправку машина берет 5 т воды, получаем, что потребуется выполнить 324 заправки машин водой.
9.
Руководитель тушения пожара определяет:
-
направления и участки интенсивного распространения огня;
-
рубежи локализации пожара;
-
обстановку на подходах к горящему объекту;
-
наличие угрозы людям и соседним объектам;
-
состояние имеющихся водоисточников, - целесообразность подведения водовода к месту пожара;
-
достаточность привлеченных к тушению огня сил и средств;
-
задачи каждому подразделению на тушение пожара.
Задача 3.7. На складе ГСМ (открытая площадка, две цистерны с бензином по 60 т.) возник пожар с разрушением емкостей и разливом бензина на площади 1600 м2. Оценить пожарную обстановку.
Решение
1.
По табл. 3.7 определяется показатель пожарной обстановки для жидких материалов К2 = 0,099+Х1+Х2+Х3. Характеристика составляющих дана в предыдущей задаче.
2.
X1 =0,138 (табл. 3.8, так как площадь пожара составляет 1600 м2).
3.
Х2 =0,27 (открытая площадка) (табл. 3.9).
4.
Удельная пожарная нагрузка: Рпн = Рпер =12*104*43,6/1600 = = 3270 МДж/м2 (табл. 3.11).
5.
По табл. 3.10 определяется составляющая Х3 =0,29.
6.
По табл. 3.7 можно произвести оценку пожарной обстановки при К2 =0,099 +0,138 +0,27 +0,29 =0,797. Получаем, что
-
категория пожара - «3»;
-
вид необходимого огнетушащего вещества - пена;
-
требуемое количество единиц пожарной техники - 25;
-
необходимый удельный расход пены - 200 л/м2;
-
время тушения пожара - примерно 15ч.
7.
По табл. 3.12.1 можно оценить величину радиуса смертельного поражения: около 139 м.
Таблица 3. 11
Количество тепла Q и плотность горючего материала
Горючий материал
Q, МДж/кг
р, кг/м3
Ацетон
31
792
Бензин
43,6
750
Бензол
40,8
879
Битум
42
-
Бумага
13,4
980
Графит
-
2100
Древесина при влажности:
-
10%
16,5
600
-
20 %
14,5
-
-
30%
12,3
-
Керосин
43,2
810
ЛакХВЛ-21
35
830
Нитроэмаль НЦ-25
32,1
840
Нефть
39
850
Пробка
11,3
250
Полиэтилен
47,1
-
Резина
33,5
-
Уайт-спирит
45,7
790
Примечание. Для групп одноименных материалов в таблице даны средние значения. Например, плотность сухих: березы - 700 кг/м3; дуба - 800 кг/м3; сосны, ели - 500 кг/м3; ясеня - 700 кг/м3, а указано среднее значение для смеси сухих деревьев разных пород.
Таблица 3.12.1
Прогнозирование потенциальной опасности ОЭ при взрыве ТВС
А. Мгновенное разрушение резервуара хранения
Q, т
Среднее число погибших при плотности населения тыс. чел ./км2
Радиус смерт. поражения, м
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
0,1
0
0
0
1
1
1
1
2
2
3
14
0,5
0
1
1
1
2
3
4
5
6
8
24
1,0
1
1
1
2
3
5
6
8
9
12
30
3,0
1
2
4
5
6
9
12
16
19
25
43 .
5,0
2
4
5
7
9
13
18
22
26
35
51
10,0
3
6
8
11
14
21
28
35
42
56
65
15,0
4
7
11
15
18
27
36
46
55
73
74
25,0
5
10
15
20
26
38
51
64
77
102
88
50,0
8
16
24
32
41
61
81
102
122
162
110
100,0
13
26
39
52
64
97
129
161
193
258
139
Задача 3.8. Хранилище сжиженных углеводородных газов (СУГ) расположено в центре объекта размером 2х2 км. Масса хранящихся СУГ - 100 т. Плотность рабочих и служащих на объекте составляет 0,2 тыс. чел./км2, а населения, проживающего на расстоянии 2 км от ОЭ, 0,8 тыс. чел./км2. Определить, является ли ОЭ потенциально опасным при: а) мгновенном и полном разрушении резервуара; б) неполном разрушении резервуара.
Решение
1.
При мгновенном и полном разрушении резервуара во взрыве участвует вся масса СУГ (100 т). По табл. 3.12.1 определяется, что число погибших из числа персонала 13 чел., а радиус смертельного поражения достигнет 139 м. Хотя среди населения жертв нет, так как расстояние от ОЭ больше 139 м, объект при полном разрушении резервуара является потенциально опасным. Аналогичные результаты дает расчет по формулам: число погибших N = З*П*Q2/3 = 3*0,2*21,5 = 13 человек, где П - плотность персонала (населения), тыс.
Для ЛВГЖ S = Sm + Sp, где Sm - площадь обваловки; Sp - площадь свободного разлива ЛВГЖ.
Таблица 3.9
Показатель Х2, характеризующий огнестойкость и архитектурно-планировочные особенности застройки
Характеристика
Х2
Строения I и II степени огнестойкости, то есть их основные конструкции выполнены из несгораемых материалов
0,09
Строения III степени огнестойкости, то есть с каменными стенами и деревянными оштукатуренными перекрытиями. Строения, имеющие несгораемые ограждения, с пределом огнестойкости более 30 мин
0,18
Строения IV, V степени огнестойкости, то есть деревянные или деревянные оштукатуренные. Строения, имеющие несгораемые ограждения. Открытые площадки, открытые склады, подземные резервуары с ЛВГЖ
0,27
Таблица 3.10
Показатель Х3, характеризующий удельную пожарную нагрузку
Удельная пожарная нагрузка, МДж/м2
Х3
До 330
0,072
330...825
0,145
825...2500
0,217
2500...5800
0,290
Свыше 5800
0,362
2.
Расчет удельной пожарной нагрузки выполняется по формуле
Рпн = Рпост + Рпер,
где Рпост - количество тепла, приходящегося на 1 м2 площади горения, от всех способных гореть материалов, которые входят в состав строительной конструкции; Рпер - количество тепла, приходящегося на 1 м2 площади горения, от всех способных гореть материалов, использованных в оборудовании, сырье, готовой продукции.
Удельная пожарная нагрузка определяется по формуле
где Мi - масса материала с соответствующей теплотворной способностью, кг; Qi - количество тепла, выделяемого при сгорании 1 кг этого материала, МДж/кг; S - площадь пожара (в многоэтажных зданиях умножить на число этажей, охваченных пожаром), м2; n - количество видов горючих материалов.
Если горючие материалы учитываются в кубических метрах (древесина, графит), то используется зависимость
Mi = ρiVi,
где ρi - плотность, кг/м3, а Vi - объем этого материала, м3.
3.
X1 = 0,082 (табл. 3.8, так как площадь пожара равна 30-14 = = 420 м2).
4.
Х2 = 0,27 (табл. 3.9, так как склад - открытая площадка).
5.
Так как склад - открытая площадка и Рпост = 0, то по табл. 3.10 находим, что удельная пожарная нагрузка Рпн = Рпер = ρVQ/S = 600*50*16,5/420 = 1179 МДж/м2.
6.
Зная удельную пожарную нагрузку, по табл. 3.10 можно определить составляющую Х3 = 0,217.
7.
По табл. 3.7 производится оценка пожарной обстановки по показателю К1 = 0,049+0,082+0,27+0,217 = 0,618. Следовательно:
-
категория пожара - «3»;
-
вид используемого огнетушащего вещества - вода;
-
необходимое количество единиц пожарной техники - не менее 5;
-
требуемый удельный расход воды - не менее 150 л/м2;
-
при этом время тушения пожара - не менее 3 ч.
8.
Производительность пожарной машины - 30 л/с. Для тушения пожара необходимо обеспечить общий расход воды не менее М = 30*5*3*60*60 = 1620 т. Считая, что за одну заправку машина берет 5 т воды, получаем, что потребуется выполнить 324 заправки машин водой.
9.
Руководитель тушения пожара определяет:
-
направления и участки интенсивного распространения огня;
-
рубежи локализации пожара;
-
обстановку на подходах к горящему объекту;
-
наличие угрозы людям и соседним объектам;
-
состояние имеющихся водоисточников, - целесообразность подведения водовода к месту пожара;
-
достаточность привлеченных к тушению огня сил и средств;
-
задачи каждому подразделению на тушение пожара.
Задача 3.7. На складе ГСМ (открытая площадка, две цистерны с бензином по 60 т.) возник пожар с разрушением емкостей и разливом бензина на площади 1600 м2. Оценить пожарную обстановку.
Решение
1.
По табл. 3.7 определяется показатель пожарной обстановки для жидких материалов К2 = 0,099+Х1+Х2+Х3. Характеристика составляющих дана в предыдущей задаче.
2.
X1 =0,138 (табл. 3.8, так как площадь пожара составляет 1600 м2).
3.
Х2 =0,27 (открытая площадка) (табл. 3.9).
4.
Удельная пожарная нагрузка: Рпн = Рпер =12*104*43,6/1600 = = 3270 МДж/м2 (табл. 3.11).
5.
По табл. 3.10 определяется составляющая Х3 =0,29.
6.
По табл. 3.7 можно произвести оценку пожарной обстановки при К2 =0,099 +0,138 +0,27 +0,29 =0,797. Получаем, что
-
категория пожара - «3»;
-
вид необходимого огнетушащего вещества - пена;
-
требуемое количество единиц пожарной техники - 25;
-
необходимый удельный расход пены - 200 л/м2;
-
время тушения пожара - примерно 15ч.
7.
По табл. 3.12.1 можно оценить величину радиуса смертельного поражения: около 139 м.
Таблица 3. 11
Количество тепла Q и плотность горючего материала
Горючий материал
Q, МДж/кг
р, кг/м3
Ацетон
31
792
Бензин
43,6
750
Бензол
40,8
879
Битум
42
-
Бумага
13,4
980
Графит
-
2100
Древесина при влажности:
-
10%
16,5
600
-
20 %
14,5
-
-
30%
12,3
-
Керосин
43,2
810
ЛакХВЛ-21
35
830
Нитроэмаль НЦ-25
32,1
840
Нефть
39
850
Пробка
11,3
250
Полиэтилен
47,1
-
Резина
33,5
-
Уайт-спирит
45,7
790
Примечание. Для групп одноименных материалов в таблице даны средние значения. Например, плотность сухих: березы - 700 кг/м3; дуба - 800 кг/м3; сосны, ели - 500 кг/м3; ясеня - 700 кг/м3, а указано среднее значение для смеси сухих деревьев разных пород.
Таблица 3.12.1
Прогнозирование потенциальной опасности ОЭ при взрыве ТВС
А. Мгновенное разрушение резервуара хранения
Q, т
Среднее число погибших при плотности населения тыс. чел ./км2
Радиус смерт. поражения, м
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0
0,1
0
0
0
1
1
1
1
2
2
3
14
0,5
0
1
1
1
2
3
4
5
6
8
24
1,0
1
1
1
2
3
5
6
8
9
12
30
3,0
1
2
4
5
6
9
12
16
19
25
43 .
5,0
2
4
5
7
9
13
18
22
26
35
51
10,0
3
6
8
11
14
21
28
35
42
56
65
15,0
4
7
11
15
18
27
36
46
55
73
74
25,0
5
10
15
20
26
38
51
64
77
102
88
50,0
8
16
24
32
41
61
81
102
122
162
110
100,0
13
26
39
52
64
97
129
161
193
258
139
Задача 3.8. Хранилище сжиженных углеводородных газов (СУГ) расположено в центре объекта размером 2х2 км. Масса хранящихся СУГ - 100 т. Плотность рабочих и служащих на объекте составляет 0,2 тыс. чел./км2, а населения, проживающего на расстоянии 2 км от ОЭ, 0,8 тыс. чел./км2. Определить, является ли ОЭ потенциально опасным при: а) мгновенном и полном разрушении резервуара; б) неполном разрушении резервуара.
Решение
1.
При мгновенном и полном разрушении резервуара во взрыве участвует вся масса СУГ (100 т). По табл. 3.12.1 определяется, что число погибших из числа персонала 13 чел., а радиус смертельного поражения достигнет 139 м. Хотя среди населения жертв нет, так как расстояние от ОЭ больше 139 м, объект при полном разрушении резервуара является потенциально опасным. Аналогичные результаты дает расчет по формулам: число погибших N = З*П*Q2/3 = 3*0,2*21,5 = 13 человек, где П - плотность персонала (населения), тыс.
Авторы сайта не несут отвественности за данный материал и предоставляют его исключительно в ознакомительных целях