Физико-химические основы развития и тушения пожара
Определение дебита газового фонтана и эффективной скорости истечения газа из устья скважины. Расчет мощности излучения на различных расстояниях от устья скважины. Определение адиабатической температуры потухания и расхода воды на тушение пожара.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2014 |
| Размер файла | 314,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Академия Государственной противопожарной службы МЧС России.
Учебно-научный комплекс процессов горения и экологической безопасности
Курсовая работа
Физико-химические основы развития и тушения пожара
Выполнил:
слушатель 3-Б курса ФЗО
старший сержант внутренней службы
Ларионов Андрей Юрьевич
Зачетная книжка № 11087
Рецензент:
Москва - 2013
Задание
Компактный газовый состав (метан (СН4) - 84%, пропан (С3Н8) - 6%, сероводород (Н2S) - 10%), истекающий через устье скважины диаметром 200 мм, имеет высоту факела пламени Нф = 31 м. Химический недожог составляет 15 % от низшей теплоты сгорания. Тушение пожара осуществляется водяными струями из лафетных стволов.
Рассчитать:
Дебит газового фонтана и эффективную скорость истечения газа из устья скважины.
Теплоту пожара.
Мощность (интенсивность) излучения на различных расстояниях от устья скважины.
Адиабатическую температуру потухания.
Удельный расход воды на тушение пожара.
Минимальный секундный расход.
Коэффициент использования воды.
Выполнение курсовой работы
Дебит фонтана:
Секундный расход газа:
Теплота пожара рассчитывается по:
низшая теплота горения газовой смеси:
где Qнi - низшая теплота сгорания i-го горючего компонента, кДж/м3; цГi - содержание i-го горючего компонента в смеси, % об.
Потери тепла за счет химического недожога согласно условию задания составили 15% от Qн, т.е. зх=0,15
Мощность теплового излучения факела пламени рассчитывается по:
тушение пожар скважина
Для определения теплоотдачи излучением пламени (зл) по:
определим среднюю молекулярную массу фонтанирующей газовой смеси по:
Тогда
Мощность излучения от расстояния до устья скважины:
Задаваясь произвольно L, определяем qл
Таблица 1
|
№ п/п |
Расстояние до скважины, м |
Мощность излучаемого пламени, кВт/м2 |
|
|
1 |
2 |
72,9 |
|
|
2 |
5 |
67,1 |
|
|
3 |
10 |
52,3 |
|
|
4 |
15 |
38,2 |
|
|
5 |
20 |
27,8 |
|
|
6 |
25 |
20,6 |
|
|
7 |
30 |
15,6 |
|
|
8 |
35 |
12,1 |
|
|
9 |
40 |
9,7 |
|
|
10 |
45 |
7,9 |
|
|
11 |
50 |
6,5 |
|
|
12 |
55 |
5,4 |
|
|
13 |
60 |
4,6 |
|
|
14 |
65 |
4,0 |
По результатам расчета, представленным в табл. 1, строится график зависимости мощности излучения от расстояния до устья скважины, по которому определяются границы зон I-IV (табл. 2).
Рис. Зависимость мощности теплового потока от расстояния до устья скважины.
Таблица 2
|
Зоны теплового воздействия пламени |
Границы зоны до устья скважины, м |
|
|
I |
32 |
|
|
II |
38 |
|
|
III |
43 |
|
|
IV |
63 |
За адиабатическую температуру потухания как предельный параметр процесса горения может быть принята адиабатическая температура горения на нижнем концентрационном пределе распределения пламени (НКПР).
Определяется НКПР для индивидуальных компонентов смеси (СН4, С3Н8 и Н2S) по аппроксимационной формуле или выбирается из таблицы:
для метана цн = 5,3%,
для пропана цн = 2,3%,
для сероводорода цн = 4,3%.
По формуле Ле-Шателье рассчитывается НКПР смеси газов, для этого доля горючих компонентов приводится к единице (т.е. 100%)
Для нахождения коэффициента избытка воздуха на НКПР для данной смеси газов рассчитаем теоретический объем воздуха:
где nО2 - стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении химической реакции горения CH4, C3H8, H2S; цО2 - содержание кислорода в горючем газе (согласно условию задания 0% об.)
CH4 + 2O2 + 2·3,76N2 = CO2 + 2H2O + 2·3,76N2
C3H8 + 5O2 + 5·3,76N2 = 3CO2 + 4H2O + 5·3,76N2
H2S + 1,5O2 + 1,5·3,76N2 = H2O + SO2 + 1,5·3,76N2
Для метана nО2 = 2, для пропана nО2 = 5, для сероводорода nО2 = 1,5.
Определяем коэффициент избытка воздуха и избыток воздуха
Для расчета адиабатической температуры потухания методом последовательных приближений - из уравнения химической реакции горения определяется объем и состав продуктов горения.
Общий объем продуктов горения с учетом избытка воздуха
- рассчитывается среднее теплосодержание продуктов горения
- по таблице определяется первая приближенная температура, ориентируясь на азот, количество которого в продуктах горения наибольшее,
Т1 = 1400 0С;
- рассчитывается теплосодержание при этой температуре
?Нi - теплосодержание i-го продукта горения при Т1
- проводится сравнение Q1ПГ и Qн. Видно, что Qн < Q1ПГ, следовательно, Т1 завышена, задается Т2< Т1, Т2 = 1300 0С.
- проводится сравнение Q2ПГ и Qн. Видно, что Qн > Q2ПГ. Следовательно истинная температура потухания находится между температурами Т1 и ТМетодом интерполяции находится температура потухания.
0С
Расчет теплосодержания теоретического объема продуктов горения при температуре потухания проводится методом последовательных приближений с линейной интерполяцией, для чего используются данные:
Результаты сводятся в таблицу 3.
Таблица 3
Теплосодержание продуктов горения при температуре потухания
|
№ п/п |
Продукт горения (теоретический) |
Теплосодержание, кДж/м3 |
|
|
1 |
Диоксид углерода |
32,2·102 |
|
|
2 |
Пары воды |
25,4·102 |
|
|
3 |
Диоксид серы |
23,1·102 |
|
|
4 |
Азот |
20,2·102 |
- теплосодержание продуктов горения при температуре потухания:
- количество тепла, которое должно быть отведено от зоны горения огнетушащим средством, рассчитывается
- отвод тепла от зоны пламени происходит в результате нагрева воды от начальной температуры до температуры потухания. Охлаждающий эффект воды определяется:
Минимальный (теоретический) удельный расход воды на тушение определяется:
Минимальный секундный расход воды:
Находится фактический (нормальный) секундный расход воды на тушение фонтана дебитом 2,4 млн. м3/сутки, истекающим из скважины диаметром 200 мм.
Vф = 148 л/с
Фактический удельный расход воды рассчитывается:
Коэффициент использования огнетушащего средства составит:
Заполняется итоговая таблица.
Таблица 4
|
Дебит фонтана млн м3/сут |
Теплота пожара, кВт |
Границы зон теплового воздействия пожара, м |
Удельный расход воды, л/м3 |
Коэффициент использования |
|||||
|
Мощность теплового потока, кВт/м2 |
|||||||||
|
4,2 |
8,4 |
10,5 |
14,0 |
расчет. |
факт. |
||||
|
2,4 |
1064295 |
63 |
43 |
38 |
32 |
3,5 |
5,3 |
0,66 |
Выводы
Технику рекомендуется держать на расстоянии 63 м от устья скважины. В зоне от 32 до 63 м личный состав может выполнять физическую работу не более 5 минут в теплозащитном снаряжении, под защитой распыленных водяных струй. На расстоянии более 63 метров личный состав может находиться и выполнять физическую работу длительное время в боевой одежде без специального теплозащитного снаряжения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет параметров пожара до момента введения сил и средств первым подразделением. Определение параметров пожара по установленному расчетом сил и средств повышенному рангу пожара. Совмещенный график изменения параметров развития и тушения пожара.
курсовая работа [126,5 K], добавлен 31.08.2019Расчет сил и средств, необходимых для тушения пожара. Виды и особенности пожара в гаражах. Прогнозирование возможной обстановки на пожаре на момент введения первых сил и средств на тушение пожара. Рекомендации должностным лицам по тушению пожара.
курсовая работа [203,3 K], добавлен 19.04.2012Определение границ локальных зон теплового воздействия факела газового фонтана. Расчет теплосодержания теоретического объема продуктов горения. Мощность фонтана, теплота горения, интенсивность лучистого теплового потока в зависимости от расстояния.
курсовая работа [535,8 K], добавлен 16.01.2016Определение продолжительности локализации пожара. Определение удельного фактического расхода огнетушащего вещества. Совмещенный график изменения площади пожара, площади тушения. Показана схема расстановки сил и средств на момент "пожар локализован".
контрольная работа [235,7 K], добавлен 29.03.2019Расчет параметров пожара до сообщения в пожарную охрану, на момент введения сил и средств первым подразделением. Расчет сил и средств для тушения пожара, параметров пожара по средствам для повышенного ранга пожара. Организация работ по тушению пожара.
курсовая работа [405,7 K], добавлен 11.05.2014Организация тушения пожара. Средства и способы тушения пожара. Методика расчета сил и средств. Использование стационарных систем тепловой защиты и тушения пожара. Горение жидкостей с открытой поверхности, паров жидкостей и газов в виде факелов.
курсовая работа [235,7 K], добавлен 13.02.2015Расписание выездов пожарных подразделений. Определение высоты расположения нейтральной зоны. Расчет параметров пожара до момента введения сил и на момент прибытия первого подразделения. Совмещенный график изменения параметров развития и тушения огня.
курсовая работа [330,8 K], добавлен 01.02.2015Оперативно-тактическая характеристика объекта. Расписание выездов пожарных подразделений. Схема наружного водоснабжения. Расчет параметров пожара на момент введения сил и средств первым подразделением. Порядок организации тушения возможного пожара.
курсовая работа [368,8 K], добавлен 13.05.2014Тушение пожара на территории одноэтажного здания, принадлежащего оптовой торговой базе. Расчет сил и средств. Оперативно-тактическая характеристика. Разведка пожара, изучение документации, проведение эвакуации. Техника безопасности при тушении пожара.
курсовая работа [47,1 K], добавлен 12.12.2012Класс функциональной пожарной опасности помещений на примере Тольяттинского социально-педагогического колледжа. Расчет сил и средств для тушения пожара. Рекомендации руководителю, начальникам тыла, участка, контрольно-пропускного пункта тушения пожара.
курсовая работа [39,0 K], добавлен 04.03.2015Оперативно-тактическая оценка жилого дома. Расчет сил и средств на тушение пожара. Проведение аварийно-спасательных работ. Оказание помощи пострадавшему. Карточка боевых действий караула. Организация тушения пожара подразделениями пожарной охраны.
курсовая работа [89,8 K], добавлен 27.05.2015Особенности развития пожара на воздушном судне, потерпевшем бедствие. Планирование боевых действий по тушению пожаров на воздушных суднах при проведении массовых мероприятий. Специфика расчета сил и средств на тушение пожара в ОАО "Аэропорт Сургут".
дипломная работа [22,0 M], добавлен 12.10.2012Характеристика территории и особенности планировки объекта. Оперативно-тактическая характеристика зданий и сооружений. Выбор и обоснование места возникновения возможного пожара. Расчет динамики развития пожара и расчет сил и средств для его тушения.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 15.11.2012Оперативно-тактическая характеристика объекта оптовой торговой базы. Оценка действий первого руководителя тушения пожара. Расчет сил и средств для тушения пожара. Организация управления силами и средствами при ведении оперативно-тактических действий.
курсовая работа [7,6 M], добавлен 12.02.2012Оперативно-тактическая характеристика коврового комбината. Обстановка на пожаре к моменту прибытия РТП, оценка его действий. Прогнозирование возможной обстановки, расчет сил и средств для ограничения развития и тушения пожара. Организация боевого участка.
курсовая работа [138,8 K], добавлен 17.07.2012Оперативно-тактическая характеристика объекта. Проведение разведки места пожара. Развертывание сил и средств подразделений. Обзор особенностей организации тушения пожара. Эвакуация людей. Техника безопасности при тушении пожаров в торгово-складских базах.
курсовая работа [51,6 K], добавлен 13.11.2014Процесс горения и условия его перехода в стадию пожара. Особенности горения различных веществ и выбор метода борьбы. Классификация материалов и помещений по пожарной опасности. Причины возникновения и способы тушения пожара. Расход воды на пожаротушение.
лабораторная работа [18,3 K], добавлен 10.11.2009Анализ обеспечения безопасности участников тушения пожара, требования безопасности по предупреждению травматизма при тушении пожаров, обеспечение безопасности при угрозе пожара, эффект от установки беспроводной системы автоматического пожаротушения.
дипломная работа [231,7 K], добавлен 10.06.2022Физико-химические процессы и пожароопасные свойства вещества. Реакция восстановления диоксида углерода. Диффузионное и кинетическое горение. Пожарные извещатели, целесообразные для обнаружения пожара. Способы тушения пожара и огнетушащее вещество.
курсовая работа [120,3 K], добавлен 20.11.2012Особенности развития пожара в помещении деревообработки. Средства и техника, необходимая для тушения пожара. Расчет экономической эффективности использования систем противопожарной защиты, предупреждения и тушения пожаров на промышленных объектах.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 31.05.2012
