Способ определения времени развития пожара в герметичном помещении

(51)5 А 62 гц;г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКО 2 участвующую в пр ную скорость распр поверхности горюч развития пожара о нию цессе горения, линеиостранения пламени по го материала, а время пределяют по выражеития езко я это ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1402351, кл, А 62 С 1/00, 1988.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИРАЗВИТИЯ ПОЖАРА В ГЕРМЕТИЧНОМПОМЕЩЕНИИ(57) Изобретение относится к пожарнойпрофилактике и позволяет повысить точность времени развития (продолжительность) пожара в герметичном помещении, когда площадь пожара не является постоянной, Для этого определяют коэффициент, характеризующий интенсивность выгорания горючего вещества (интенсивность развития пожара), массу кислорода Изобретение относится к пожарной профилактике и позволяет повысить точность определения времени развития пожара в герметичном помещении при горении твердых материалов.Известен способ определения времени развития пожара в помещениях с проемами, включающий определение массы горючего вещества, коэффициента, характеризующего интенсивность выгорания горючего вещества (развития пожара) при фиксированной площади пожара с последующим вычислением времени развития пожара по формуле,ако при определении времени разожара в герметичном помещении вышается погрешность. Объясняетм, что для герметичных помещений тр = тгКи Мк где Кн - коэффициент интенЧг Н2 -1, сивности развития пожара, м с кг; М - масса кислорода в объеме помещения, участвующая в процессе выгорания горючего вещества, кг; Чг - линейная скорость распространения поамени по поверхности горючего вещества, м с; Н - высота помещения, м. Новым в способе является возможность определения продолжительности развития пожара в герметичном помещении, когда площадь пожара являетсявеличиной переменной. 2 табл. время развития (продолжительность) пожара зависит только от массы кислорода в объ- д еме помещения, участвующей в горении, а 0 д не от массы горючего вещества.)Наиболее близким по технической сущ- (у ности является способ определения времени развития пожара в герметичном помещении. Сущность способа заключается в определении массы кислорода в объеме 0 ф помещения, участвующей в горении, и коэф. фициента, характеризующего интенсивность выгорания горючего вещества в (развития пожара) при постоянной площади пожара с последующим вычислением времени развития пожара по формуле.Недостатком известного способа является невозможность определения времени развития (продолжительности) пожара для переменной площади пожара (например .при горении твердых материалов в отсеках и помещениях различных объектов), что приводит к снижению точности определения времени развития пожара в герметичном помещении при использовании , известного способа.Целью изобретения является повышение точности определения времени разви тия пожара.Согласно способу определения време ни развития пожара в герметичном помеще нии определяют массу кислорода Мк в объеме помещения, участвующую в горе, нии, коэффициент, характеризующий интенсивность выгорания горючего вещества , (развития пожара) Ки, линейную скорость распространении пламени по поверхности горючего вещества Чг, а время развития пожара тр определяют по выражению3т=Л;м;,ч,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.Для конкретного помещении (отсека) его объем, как правило, известен, следова тельно, известна и масса кислорода, содер, жащаяся в этом объеме. Учитывая, что , ,пламенное горение. большинства жидких итвердых веществ прекращается при сниже. нии концентрации кислорода от 0,1150,125 ; кг кг (12 - 14 об.ф), можно определитьмассу кислорода, участвующую в процессегорения вещества. Однако время снижения концентрации кислорода зависит не только от вида участвующего в горении вещества, его физико-химических свойств, но и от площади пожара.При горении вещества с фиксированной площади (например, разлитой в трюме жидкости) время развития (продолжительность) пожара зависит от темпа выгорания горючего вещества и массы кислорода, участвующей в горении, до снижения его концентрации до тушащего значения.Однако при возникновении пожара в помещении реальных объектов площадь пожаров может непрерывно изменяться (особенно при горении твердых неметаллических конструкционных материалов) и не является фиксированной. Так как процесс горения (пламя может распространяться как по горизонтали, например при круговой форме его распространения, так и по вертикальной и горизонтальной плоскостям одновременно, то необходимо знать линейную скорость распространения пламени по поверхности горючего вещества.30 40 Если помещение имеет небольшую высоту Н, т.е. после возникновения пожара пламя, распространяясь по поверхности облицовочных материалов, может достигать за относительно короткое время потолка иодновременно распространяется по горизонтали, площадь возможного пожара оценивают по формуле Рп=ЧН т. Тогда с учетом этого выражения для Рп время развития (продолжительность) пожара определяют в видеъ;=/К. М,.Возможны и другие варианты.П р и м е р 1. В отсеке объемом 700 м (диаметр отсека 9 м, длина 11 м) на палубе Фустанавливают противень площадью 9 м с твердыми материалами - мебельными плитами.Записывают параметры газовой среды в отсеке 5 до начала пожара: ТоК; Ро 10 Нм 2; ро=1,29 кгм з; Со=0,23 кг.кг .Опыты проводят в два этапа. На первом этапе твердые горючие материалы устанавливают в противне. Включают систему дис-танционного поджига и обеспечивают одновременный по 2 джиг материала по всей длине площади 9 м . На втором этапе горючие материалы размещают по всей палубе, чтобы обеспечить распространение процесса горения по поверхности материалов, раз-. По исследованиям установлено, что линейная скорость распространения пламени по поверхности твердых материалов составляет величину, равную Ч=0,028 - 0,032 м с 1,При оценке времени развития пожарадля конкретного помещения определяют коэффициент, характеризующий интенсивность выгорания горючего вещества (развития пожара), находящегося в рассмат 10 риваемом помещении Ки, массу кислородаМк в объеме помещения, участвующую вгорении, а значения переменной площадипожара оценивают в зависимости от формыи линейной скорости распространения пла 15 мени по поверхности горючего вещества Чг,Например, при круговой форме распространения пламени площадь возможного пожара оценивается в виде Ро = ж В = д Ч, гр2 2Подставив значения Рп в известную форму 20 лу тр-.КмМ/Го и решив ее относительнотр, можно определить время развития (продолжительность) пожара в видемещенных на палубе. Систему поджига устанавливают в центре палубы для обеспечения круговой формы распространения пламени. Отсек герметизируют, включают систему дистанционного поджига горючих материалов.Момент прекращения горения определяют по снижению концентрации кислорода до С=0,125 кг кг 1, а также с помощью специальных термопар, установленных в зоне горения материалов, и визуального через иллюминатор.Для мебельных плит определяют массовую скорость выгорания %0=0,015 кг м 2 е, коэффициент, учитывающий расход массы кислорода на полное выгорание единицы массы горючего вещества,9=1,25 кг,кг, коэффициент интенсивности развития пожара Ки=7,3 м, с . кг , коэффициент2поверхности горения Кпг=2,6 (для опытов, проводимых на первом этапе), массу кислорода в отсеке и участвующую в горении, а также линейную скорость распространения пламени по поверхности горючего вещества Чг=0,03 м с ( на втором этапе проведения опытов).Результаты расчетного (по известному и предлагаемому способам) и экспериментального определения времени развития (продолжительности) пожара с момента охвата пламени всей площади противня (на вервом этапе проведения опытов) и с момента начала устойчивости распространения пламени по всем направлениям поверхности горючего материала (по горизонтали), размещенного на палубе (на втором этапе проведения опытов), до полного прекращения пламенного горения приведе. ны в табл,1.Прим ер 2. В помещении высотой 5 м, шириной 10 м и длиной 10 м, стены которого облицованы мебельными плитками, устанавливают противень площадью 4,5 м с твердыми горючими материалами - мебельными плитами. Записывают параметры газовой среды в помещении до начала пожара: То=298 К; Ро=1 10 Н м-; рь=1,29 кг мз; Со=О,23 кг, кг 1;Опыты проводят в два этапа. На первом этапе твердые материалы (мебельные плиты) устанавливают в противне указанной площади. Помещение герметизируют, выключают систему дистанционного поджига.На втором этапе горючие материалы устанавливают на полу таким образом, чтобы обеспечить возможность распространения пламени по горизонтали и вертикали (по стенкам помещения), Момент прекращения горения определяют по снижению концентрации кислорода до С=0,125 кг,кг, а также с помощью специальных термопар, установленных в зоне горения материалов, и визуально через иллюминатор.5 При проведении опытов, как и в примере 1, определяют значения 6/О, Р, Ки и Кп для опытов, проводимых на первом этапе, и дополнительно Чг=0,028-0,032 кг. кг 1 и Н=5м на втором этапе опытов.10 Результаты расчетного и экспериментального определения времени развития (продолжительности) пожара с момента охвата всей площади противня (для опытов, проводимых на первом этапе) и с момента 15 начала устойчивого распространения пламени как по горизонтальной поверхности помещения, так и по вертикальной (по стенкам) на втором этапе до полного его прекращения приведены в табл.2(Я 0=0,05 кг м20 .с 1; ф=1,25 кг кг; Кпг=2 6;.Чг=0.028-0,031м с; Н= 5 м; Ки=7,3 мс кг ).Иэ табл.1 и 2 видно, что при определении времени развития пожара в герметичном помещении, когда площадь пожара не 25 является постоянной, что соответствует реальным условиям эксплуатации объектов, более высокой точностью обладает предлагаемый способ. Погрешность в определении тр по предлагаемому способу по сравнению 30 с экспериментальными данными не превышает 2, а погрешность в определении гр по. известному - 10-12. Объясняется это тем, что при горении твердых материалоа в реальных условиях вследствие возможно-.35 сти распространения пламени как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях площадь пожара является не постоянной (как в случае известного способа), а изменяется в широком диапазоне, что 40 приводит к резкому сокращению продолжительности развития пожара в герметичном помещении.Таким образом, предлагаемый способобладает более высокой точностью при оп ределении времени развития пожара. Использование способа позволяет оценить фактическую продолжительность развития пожара в герметичных помещениях как одного из важных показателей их потенциаль ной пожарной опасности и принятьсоответствующие меры по локализации и ликвидации возможных пожаров.Формула изобретения Способ определения времени развития 55 пожарав герметичном помещении, включающий определение массы кислорода в объеме помещения, участвующей в горении, коэффициента, характеризующего интенсивность выгорания горючего вещества с1695948 Таблица 1 а л Н. Мамаергентал Составите Техред М,ктор И. Муска дактор И. Шулла Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 4250 ВНИИПИ Гос изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 последующим вычислением времени развития пожара,отл ича ющийсятем,что,с целью повышения точности определения времени развития пожара, дополнительно определяют линейную скорость распространения пламени по поверхности горючего вещества, а время развития пожара тр определяют по следующей зависимости:тр =(КиМк/ л 9 г) где К - коэффициент, характеризующий интенсивность выгорания горючего вещества, м,скг;Мк - масса кислорода в объеме помеще ния, участвующая в горении;Чг - линейная скорость распространения пламени по поверхности горючего вещества, м с 1.