|
Безпека життєдіяльностіДата публикации: 17.03.2019 22:34
Завдання на індивідуальну розрахунково-графічну роботу. з дисципліни “ Безпека життєдіяльності ”на тему “Оцінка пожежної обстановки ”
Зміст Вступ
3. Оцінка пожежної обстановки методом оперативного прогнозування. Література. Додатки. Вступ
Дисципліна «Безпека життєдіяльності» відіграє особливу роль у фахівця, який повинен мати спеціальні знання, уміння і навички необхідні для виконання своїх службових обов’язків у разі виникнення надзвичайної ситуації в тому числі і по проведенню рятувальних і інших невідкладних робіт. Одним із найважливіших завдань щодо вивчення дисципліни «Безпека життєдіяльності» є формування вміння і навичок оцінки надзвичайної ситуації і зокрема пожежної обстановки, що дозволить фахівцю приймати обґрунтовані і зважені рішення по ліквідації наслідків надзвичайної ситуації. Одним із найбільш небезпечних і поширених уражаючих факторів у разі виникнення надзвичайної ситуації є пожежа, тобто неконтрольований процес горіння матеріалів, речовин, технологічного обладнання, будівель і інші. Тому однією з основних задач є попередження пожежі, а у разі виникнення останньої – успішна і ефективна боротьба з нею і її наслідками. З метою запобігання виникненню надзвичайної ситуації від пожежі розробляються заходи по запобіганню пожежі і здійснюється довгострокове прогнозування надзвичайної ситуації, а у разі виникнення пожежі здійснюється оперативне прогнозування пожежної обстановки, за результатами якого виконуються рятувальні і інші невідкладні роботи. Останнім часом, у зв’язку із скороченням аудиторного навчального навантаження частиною питань, розрахунків студенти оволодівають під час індивідуальної роботи, як самостійної, так і під керівництвом викладача. Методичні вказівки, що пропонуються, і призначені для надання допомоги студентам з метою підвищення ефективності індивідуальної навчальної роботи студентів. Слід зазначити, що в методичних вказівках поряд з стислими положеннями щодо оцінки пожежної обстановки наведені числові приклади, що полегшує засвоєння запропонованих методик. Індивідуальні завдання повинні виконуватися з додержанням звичайних вимог до оформлення. Спочатку указується постановка задачі запропонованого завдання, мета його, розрахунки (здійснюються наступним чином: аналітична або емпірична залежність – розшифровка буквених позначень, що входять до формули – вибір числових значень – підстановка їх в формулу – результат – розмірність), аналіз результатів оцінки пожежної обстановки – висновки. Розрахунки повинні обов'язково супроводжуватися необхідними схемами і ескізами. Результати перевірки правильності виконання запропонованого індивідуального завдання здійснюється під час захисту (здачі), оцінюється викладачем і може ураховуватися в модульних контролях. Окрім зазначеного, ці методичні вказівки можуть бути використані в ході дипломного проектування.
1 питання. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Під пожежною обстановкою розуміють масштаби і (або) щільність ураження населених пунктів, об’єктів господарської діяльності (ОГД) і лісових масивів, які впливають на життєдіяльність населення, роботу промислових підприємств та проведення аварійно-рятувальних і інших невідкладних робіт. Розрізняють наступні різновидності пожеж: окремі, масові, суцільні, вогняний шторм, лісові, степові, торф’яні, тління, горіння в завалах. Пожежа характеризується видом, масштабом і (або) щільністю, розвитком (швидкістю) покриття, тепловою радіацією, тривалістю горіння, температурою повітря, зоною задимлення і інше. Масштаби і характер пожеж в населених пунктах, на ОГД, лісових масивів залежать від об’єкту ураження вогнем, від пожежної небезпеки ОГД, характеристики району пожежі, метеорологічних умов та інших чинників. Пожежна небезпека ОГД залежить від матеріалів, які використовувались при будівництві об’єктів і у відповідності до ДБН В.1.1-7-2002 будинки і споруди поділяються на 8 ступенів вогнестійкості – І, ІІ, ІІІ, ІІІа, ІІІб, ІV, ІVа, і V ступені (див. додаток 1). Здатність несучих конструкцій протистояти вогню без обвалювань, прогинів, тріщин і отворів, через які проникають продукти горіння визначається межею вогнестійкості в годинах. Окрім зазначеного за вибухопожежонебезпечністю усі приміщення розподіляються на 5 категорій (НАПБ Б.07.005-86): А, Б – вибухопожежонебезпечні, В, Г, Д – пожежонебезпечні. Розвиток і швидкість поширення пожеж визначається ступенем вогнестійкості будівель і споруд, відстанню між ними, щільністю забудови, метеоумовами і порою року. Розвиток пожеж незалежно від їх розмірів і місця виникнення відбувається за загальними закономірностями щодо фаз розвитку пожежі і поділяється: І фаза – поширення полум’я від початкового загоряння до охоплення великої частини горючих матеріалів і речовин. В цій фазі пожежа може бути ліквідована впродовж перших 15…20 хв і обмеженими засобами. Тривалість фази залежить від ступеню вогнестійкості будівель і споруд (для будинків І і ІІ ступеня) І фаза ( ІІ фаза – стале горіння до моменту обвалювання конструкції; тривалість ІІ фази - ІІІ фаза – вигоряння матеріалів завалених конструкцій при невеликих швидкостях згоряння і теплової радіації; тривалість ІІІ фази - Оцінку пожежної обстановки виконують по результатам прогнозування, яке може бути попереднім (довгостроковим) або оперативним – після аварії або вибуху.
2 питання. ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ МЕТОДОМ ДОВГОСТРОКОВОГО ПРОГНОЗУВАННЯ
В ході попередньої (довгострокової) оцінки визначається можливість локалізації суцільних пожеж, розраховують сили і засоби для основних видів робіт протипожежної служби, а також визначається забезпеченість водою для гасіння пожеж. Для довгострокового прогнозування пожежної обстановки в населених пунктах враховується характер забудови по ступеню вогнестійкості і кількості поверхів, а також щільність забудови і визначається приведене пожежне навантаження [2, с. 120]. Величина межового питомого пожежного навантаження, яке приведене до деревини в залежності від ступеню вогнестійкості і кількості поверхів наведене в табл. 1
Таблиця 1 – Величина питомого приведеного пожежного навантаження, кг/м2
По величині питомого приведеного пожежного навантаження для зазначених ділянок міської забудови (кількість поверхів) визначаються по табл. 2 різновидності можливих пожеж.
Таблиця 2 – Види можливих пожеж
Масштаби пожеж кількісно оцінюються їх щільністю, яку можна визначити в залежності від виду пожежі і конкретної обстановки (метеоумов, характеру забудови тощо) за залежністю
де N – загальна кількість будинків в населеному пункті або ОГД у районі пожеж. Тривалість пожежі в умовах забудови визначається в залежності від її виду [2, с. 123]
де
Таблиця 3 – Тривалість охоплення вогнем будівель, хв
Тривалість розвитку суцільних пожеж на ділянці забудови можна визначити за залежністю [2,с. 123].
де l – довжина ділянки забудови у напрямку приземного вітру, м;
Таблиця 4 – Швидкість поширення пожежі залежно від характеристики району пожежі та швидкості приземного вітру
Тривалість вигорання пожежного навантаження в умовах забудови визначається за залежністю де
Таблиця 5 – Масова швидкість вигоряння деяких горючих матеріалів і речовин,
Потім з урахуванням різновидності можливих пожеж уточнюють можливість проходу сил і засобів цивільної оборони через ділянки суцільних пожеж без захисту людей і техніки від теплового потоку. На попередньому етапі довгострокової оцінки пожежної обстановки для планування проведення рятувальних і других невідкладних робіт (Р і ДНР) у населених пунктах можна визначити можливість проїзду техніки, проходу людей вулицями при одночасному горінні значної кількості будівель в залежності від ступеню вогнетривкості будівель по табл. 6
Таблиця 6 – Прохідність вулиць у населених пунктах при пожежі
Примітка. При двосторонніх пожежах безпечна відстань між будівлями має бути в два рази більшою. Одним із найбільш значущих чинників, які впливають на розповсюдження пожежі є щільність забудови, яка визначається за залежністю
де Щільність забудови характеризує відстань між будівлями і відповідно можливість переносу вогню на інші будинки і споруди. Вірогідність виникнення пожежі на сусідніх будівлях можна визначити за допомогою графіка рис. 1 в залежності від щільності забудови ( Рис.1.Графік залежності вірогідності виникнення (В%) та розвитку пожежі в залежності від щільності (
І в подальшому з урахуванням вірогідності (В%) виникнення пожежі по графіку рис. 2 визначається мінімально небезпечна відстань між будинками (спорудами) (
Рис.2. Графік залежності вірогідності виникнення пожежі (В%) в залежності від відстані між будинками (
Якщо прохід сил цивільної оборони через ділянки суцільних пожеж без захисту людей і техніки неможливий або недостатній, то останні можуть бути утворені інженерною службою цивільної оборони (наприклад, протипожежні розриви шириною 100 м і більше). Характер впливу високої температури і шкідливих домішок газового середовища (задимлення) на людей, які знаходяться в захисних спорудах можна оцінити за допомогою додатка 2. Оцінка пожежної обстановки на ОГД відрізняється від оцінки пожежної обстановки забудованих населених пунктів і міст тим, що питоме пожежне навантаження є не табличною величиною, а визначається розрахунком і вид пожежі в кожному конкретному випадку визначається окремо [2, с. 122]. Повне питоме пожежне навантаження в виробничих приміщеннях і спорудах можливо визначити за залежністю [2, с. 124].
де
а, в, с – чисельні коефіцієнти, які враховують конкретні умови і визначаються по спеціальній методиці [2,с.124]; для попередніх розрахунків можна цими коефіцієнтами знехтувати. В постійне пожежне навантаження включають матеріали, які входять в будівельні конструкції і здатні горіти. В змінне пожежне навантаження входять речовини і матеріали, які знаходяться в обігу в виробничому процесі, в тому числі технологічне обладнання і матеріали, які знаходяться на складах, меблі і інші здатні горіти. Величину постійного і змінного питомого пожежного навантажень можуть бути визначені за залежністю [2, с. 124].
де
Таблиця 7 – Теплота згоряння деяких горючих матеріалів і речовин
Далі визначається питоме приведене пожежне навантаження, яке враховує різні види горючих матеріалів і речовин, які викликають пожежу; доцільніше за все вказане навантаження привести до єдиного горючого матеріалу – до деревини за залежністю [2, с. 124].
де Знаючи питоме пожежне навантаження, можливо визначити приведене пожежне навантаження для ОГД в цілому, а також тривалість пожежі в виробничих приміщеннях за залежністю [2, с. 125]
де
Тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень визначається за формулою: де
Таблиця 8 – Середні швидкості горіння деяких твердих горючих матеріалів
Примітка. Для деревини пиляної зі збільшенням швидкості вітру до 7 м/с швидкість розповсюдження полум’я збільшується в 1,5 рази, зі збільшенням швидкості вітру до 12 м/с – у 2 рази і зі збільшенням швидкості вітру до 20 м/с – 6 раз.
Тривалість вигоряння пожежного навантаження в виробничих приміщеннях визначається, як для умов забудови за залежністю (5). У разі необхідності визначається вплив теплової радіації при пожежі, яка характеризується імпульсом та інтенсивністю теплового випромінювання. Тепловий імпульс – це кількість енергії, що припадає на одиницю площі за увесь час теплового випромінювання. Інтенсивність – тепловий імпульс випромінювання, що здійснюється за одиницю часу. Якщо в зону теплової радіації попадають автотранспортні засоби, то межові допустимі температури нагрівання та критичні щільності теплового потоку (інтенсивність теплового опромінення) для різних матеріалів автомобіля наведені в табл. 9.
Таблиця 9 – Критична інтенсивність теплового опромінення, Вт/м2
Примітка. Критична щільність теплового потоку і межові допустимі температури нагрівання для людини, яка знаходиться в захисній одежі відповідно 4200 Вт/м2 і 3330К, а для незахищеної людини - 560 Вт/м2 і 3230К.
Зона задимлення на пожежі різко ускладнює обстановку. Площі задимлення залежать, в основному, від розмірів пожеж і метеоумов. Вплив теплової радіації і задимлення на життєдіяльність людини більш детально викладено в [1]. Визначення необхідних сил і засобів пожежогасіння можливо визначити за залежністю [1, с. 240].
де
50 – довжина фронту пожежі, яка припадає на одне відділення, м [1, с. 240]. Витрати води на гасіння пожежі споруди визначається за формулою [1, с. 240].
де Витрати води на захист об’єкта від переходу вогню із сусідньої палаючої споруди приймається
Приклад 1. Виконати довгострокове прогнозування пожежної обстановки в місті при швидкості вітру VВ=8 м/с загальною площею S=100 км2, а площа під будівлями складає – Sб=35 км2, причому будинки в переважній більшості 4х поверхові і виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону та залізобетону, для перекриттів застосовуються дерев’яні конструкції. Загальна кількість будинків N=124, кількість палаючих будинків Nп=21, довжина ділянки забудови будинками у напрямку вітру складає l=800 м, довжина фронту пожежі l1=600 м, а розміри типових будинків – довжина
Розв’язання. У відповідності до додатка 1 в залежності від конструктивних характеристик будівель визначається ступінь вогнестійкості останніх. В даному випадку – III ступінь. Щільність забудови визначається за залежністю (6)
Згідно умови, площа занята будівлями складає
Щільність пожежі визначається за залежністю ( 1 ) Далі визначається тривалість пожежі в залежності від виду останньої, зокрема за залежністю ( 3 ) – для суцільних пожеж
Тривалість охоплення ( Тривалість розвитку для суцільних пожеж ( Довжина ділянки забудови у напрямку вітру ( l ) по умові
Тоді
Тривалість вигоряння пожежного навантаження (
Масова швидкість вигорання горючої речовини ( Величина межового питомого приведеного пожежного навантаження (
І остаточно
Вірогідність виникнення пожежі на сусідніх будівлях визначається в залежності від щільності забудови згідно рис.1 – для Далі можливо визначити мінімальну небезпечну відстань між спорудами, яка виключає виникнення (переходу) пожежі на сусідніх будівлях за визначеною вірогідністю ( Прохідність вулиць у населених пунктах на етапі довгострокової оцінки пожежної обстановки для I – V ступенів вогнестійкості складає 20...50м. Необхідна кількість відділень для пожежогасіння можливо визначити за залежністю ( 11 )
Довжина фронту пожежі по умові складає Питома кількість води для пожежогасіння будівель визначається за залежністю (12)
де Nп – кількість палаючих будівель. З урахуванням розмірів типових палаючих будівель і їх кількості
Слід зазначити, що питомі витрати води для захисту будівлі від сусідньої палаючої споруди рекомендується q=20 л/с [1, с.240]. Вплив пожежі на стан здоров’я людей, які знаходяться в захисних спорудах можливо визначити в залежності від виду пожежі, типу захисних споруд та тривалості впливу результатів пожежі згідно додатка 2. В даному випадку для захисних споруд з порушеною герметизацією, в яких люди перебувають в продовж 3х годин у разі суцільної пожежі захищені отримають отруєння середньої важкості і вплив високої температури (погіршення самопочуття і зниження працездатності).
Приклад 2. Здійснити довгострокове прогнозування пожежної обстановки на автотранспортному підприємстві у разі виникнення окремої пожежі в автотранспортному цеху площею 6х12=72 м2 з дерев’яною кровлею масою 200 кг. В цеху в технологічному обігу знаходиться 1000 кг бензину і 500 кг мастил; кількість направлень розповсюдження пожежі - 2. Розв’язання. Тривалість пожежі в виробничих приміщеннях у разі окремої пожежі, як зазначалося раніше, визначається за залежністю (2)
Для визначення тривалості вигоряння пожежного навантаження (
На попередньому етапі коефіцієнтами а, в, с можна знехтувати і для горючих матеріалів будівлі ОГД, в даному випадку горючим матеріалом будівлі є деревина, питоме постійне пожежне навантаження визначається за залежністю (8)
де
Змінне питоме пожежне навантаження (
де
Тепер визначається приведене до деревини питоме пожежне навантаження горючих матеріалів і речовин за залежністю (9)
де І далі визначається повне питоме приведене пожежне навантаження від горючих матеріалів і речовин
Тривалість вигоряння пожежного навантаження (
Тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень можливо визначити за залежністю (10)
де
Приймемо, що тривалість охоплення вогнем бензину та мастил складає 0 хв, тобто вони займаються (охоплюються) вогнем миттєво. Згідно табл. 8 середня швидкість розповсюдження полум’я для деревини при найменшій вологості і при відсутності вітру складає Тоді можна визначити тривалість охоплення вогнем виробничих приміщень – автотранспортного цеху
Далі визначається тривалість пожежі в автотранспортному цеху
І далі, як і в прикладі 1 визначається необхідна кількість протипожежних сил, питома кількість засобів пожежогасіння та стан здоров’я людей. У разі використання ядерної зброї оцінку пожежної обстановки здійснюють з урахуванням виду і потужності вибуху, зокрема по таблицях (довідниках) або аналітично визначають зони руйнувань, безумовного і вірогідного ураження пожежами. При використанні ядерної зброї прийнято вважати, що в цьому випадку виникають три основні зони пожеж: – зона пожеж в завалах; – зона суцільних пожеж; – зона окремих пожеж. Прийнято вважати зоною можливих пожеж є коло, тобто від джерела горіння пожежа може розповсюджуватися в різні боки і для зони пожеж в завалах радіус останньої визначається за залежності
де і далі В зазначеній зоні виникає надлишковий тиск Радіус зони суцільних пожеж при повітряному вибусі складає Розміри зони окремих пожеж можливо визначити за залежністю при повітряному вибусі Після попередньої оцінки пожежної обстановки на план населеного пункту, міста, ОГД наносяться маршрути вводу сил цивільної оборони, категорійні об’єкти, об’єкти, які працюють в воєнний час, пожежні частини, міські укриття, джерела протипожежного водопостачання та під’їзди до них, а також визначаються сили і засоби протипожежної служби.
3 питання. ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ МЕТОДОМ ОПЕРАТИВНОГО ПРОГНОЗУВАННЯ
При оперативній оцінці пожежної обстановки визначають зони суцільних пожеж, протяжність фронту вогню в осередках ураження і кількість протипожежних сил, необхідних для ліквідації пожеж. Така оцінка пожежної обстановки здійснюється після виникнення пожежі по початковим даним або по даним пожежної (спеціальної) розвідки. Доцільніше за все розрахунки по оцінці пожежної оперативної обстановки виконувати в залежності від ступеня ураження міста, населеного пункту або об’єкта за допомогою таблиць. Ступінь ураження міста (населеного пункту) визначається за залежністю
де Розміри масових пожеж можна визначити в залежності від загальної площі міста (населеного пункту) і ступеню ураження його вогнем за додатком 3. Далі визначається довжина фронту вогню, що залежить також від площі населеного пункту і ступеню його ураження вогнем за додатком 4. Потрібна кількість протипожежних сил (відділень), як і раніше, визначається в залежності від загальної площі міста і ступеню ураження його за додатком 5. Швидкість розповсюдження пожежі залежить від швидкості приземного вітру та характеристики забудови району можливої пожежі. Ця характеристика визначається, користуючись додатком 6. У разі необхідності тривалість пожежі може бути визначена за залежностями (2), (3), а також інші показники, про визначення яких викладено в розділі 2. Особливості оцінки пожежної обстановки у разі виникнення лісової пожежі та вибухах паливно-повітряних і газоповітряних середовищ викладено в [1], [3]. За результатами оперативної оцінки пожежної обстановки на план міста (населеного пункту) наносяться важливі об’єкти, основні джерела протипожежного забезпечення і під’їзди до них, можливі зони суцільних пожеж і вогняних штормів, розміщення протипожежних сил, організацію взаємодії з іншими силами та органами управління з питань цивільної оборони та цивільного захисту.
Приклад 3. Виконати оперативне прогнозування пожежної обстановки в місті при швидкості вітру Розв’язання. Попередньо визначається ступінь вогнестійкості будівель в місті в залежності від конструктивних особливостей за додатком 1 – IV ступінь. Оперативну оцінку пожежної обстановки доцільніше за все виконувати в залежності від ступеню ураження міста, який визначається за залежністю (14) Далі в залежності від ступеня ураження міста ( Тривалість пожежі може бути визначена за залежностями (2), (3) як в прикладах 1 та 2, а також можливо визначити потребу в протипожежних силах, необхідну кількість засобів пожежегасіння (води), вплив пожежі на стан здоров’я людей (див. приклад 1).
Література
Додаток 1 Конструктивні характеристики будинків залежно від їхнього ступеня вогнестійкості
Додаток 2 Вплив пожежі на людей, які перебувають у захисних спорудах
Примітка. ЛО – легке отруєння: головний біль, пульсація у скронях; СО – отруєння середньої важкості: слабкість, нудота, прискорене дихання і пульс; ВО – важке отруєння: посилене дихання і пульс, судоми, уривчасте дихання; ВТ – вплив високої температури: різке погіршення самопочуття і зниження працездатності.
Додаток 3 Розміри площі масових пожеж (км2) залежно від ступеню ураження міста (населеного пункту)
Додаток 4 Протяжність фронту вогню (км) залежно від ступеню ураження міста (населеного пункту)
Додаток 5 Потреба в пожежних відділеннях (одиниць) для ліквідації пожеж
Додаток 6 Швидкість розповсюдження пожежі (м/год) залежно від швидкості приземного вітру та характеристики району пожежі
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАЦІОНАЛЬНОЇ ГВАРДІЇ УКРАЇНИ
Факультет ______________________________
ЗВІТ про виконання завдання з індивідуальної розрахункової роботи з дисципліни «БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ»
на тему: «ОЦІНКА ПОЖЕЖНОЇ ОБСТАНОВКИ»
Виконав(ла): __________________________ (Призвіще, ім я ) навчальної групи _____
Перевірив: доцент кафедри к.т.н., доцент Табуненко В.О.
Харків Завдання на індивідуальну розрахунково-графічну роботу.
Задача 1. Виконати довгострокове прогнозування пожежної обстановки в селищі міського типу при швидкості вітру VВ (м/с) загальною площею S (км2), а площа під будівлями складає – Sб(км2), причому будинки в переважній більшості Е -поверхові і виконані з несучими та огороджувальними конструкціями з природних або штучних кам’яних матеріалів, бетону та залізобетону, для перекриттів застосовуються дерев’яні конструкції. Загальна кількість будинків N, кількість палаючих будинків Nп, довжина ділянки забудови будинками у напрямку вітру складає l (м), довжина фронту пожежі l1 (м), а розміри типових будинків – довжина Задача 2. Виконати оперативне прогнозування пожежної обстановки в селещі міського типу при швидкості вітру Номер варианту обраного завдання на індивідуальну розрахунково-графічну роботу наведено в таблицях 1-2 та повинен співпадати з номеном за списком в класному журналі.
Таблиця 2. Вихідні данні для рішення задачи 2
Таблиця 1. Вихідні данні для рішення задачи 1
|