Расчет огнестойкости строительных и железобетонных конструкций

В соответствии с НПБ 5–2005 при расчете значений критериев взрывопожарной опасности в качестве расчетного следует выбирать наиболее неблагоприятный вариант аварии или период нормальной работы аппаратов, при котором во взрыве участвует наибольшее количество веществ или материалов, наиболее опасных в отношении последствий взрыва.

Избыточное давление взрыва для метана определяется по формуле:

где – максимальное давление взрыва стехиометрической газо- или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, для метана = 706 кПа;

– начальное давление, кПа (допускается принимать равным 101 кПа);

– масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение;

Z – коэффициент участия горючего во взрыве, который для горючих газов равен 0,5;

– свободный объем помещения, куб. м, вычисляемый по формуле: (м3).

– плотность газа или пара при расчетной температуре. Т.к. t не указана принимаем её равной 61 град. C:

– стехиометрическая концентрация метана, определяемая по формуле:

Масса метана, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение, определяется по формуле:

где – объем газа, вышедшего из аппарата: м3;

– объем газа, вышедшего из трубопроводов, м3, определяемый по формуле:

где , – объем газа, вышедшего из трубопроводов до и после отключения, м3;

– расход газа, м3/с;

– время отключения, с;

– давление в трубопроводе, кПа;

– радиус трубопровода, м;

– длина трубопровода от аварийного аппарата до задвижек, м.

Т.к. следовательно, помещение относится к категории А по взрывопожарной и пожарной опасности.

Определение площади легкосбрасываемых конструкций

Нижний концентрационный предел распространения пламени:

Расчетная нормальная скорость распространения пламени по условию равна 0,338 м/с.

Коэффициент, определяющий степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью и ее участие во взрыве определяется по формуле:

Степень заполнения объема помещения взрывоопасной смесью определяется по формуле:

Расчетный объем пламени определяется по формуле:

Объем пламени меньше чем объем помещения.

Степень загроможденности помещения строительными конструкциями и оборудованием определяется по формуле:

Показатель интенсификации взрывного горения определяется по таблице в зависимости от величины объема, занимаемого оборудованием и строительными конструкциями в объеме помещения, и объема:

для малогабаритного оборудования и строительных конструкций при Θ=1,54:

– для VГ=3127 м2 при Θ=3:

– для VГ=3127 м2 при Θ=6:

– для VГ=3127 м2 при Θ=3.205:

для крупногабаритного оборудования .

Промежуточное значение показателя интенсификации взрывного горения определяется по формуле:

Окончательное значение показателя интенсификации определяется как:

Расчетная скорость распространения пламени определяется по формуле:

Поскольку расчетная скорость распространения пламени меньше 65 м/с, то возможно эффективное использование ЛСК для снижения избыточного давления во взрывоопасном помещении. По таблице 3.4 (2006) находим величину избыточного давления:

Расчетную степень сжатия продуктов горения при взрыве принимаем равной .

Коэффициент , учитывающий степень заполнения объема помещения взрывоопасной паровоздушной смесью определяется по формулам:

Так как , тогда .

Принимаем ширину помещения 16 м, длинной 52 м.

Величина коэффициента КФ определяется по формуле:

, для дальнейших расчетов принимаем КФ=0.72.

Расчетная плотность газа во взрывоопасном помещении перед воспламенением определяется по формуле:

В качестве ЛСК для снижения избыточного давления в помещении используется оконный переплет. Размеры стекол принимаем:

По таблицам линейной интерполяцией определяем коэффициенты и :