Количество огнетушащего порошка для автоматической противопожарной защиты подземных объектов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Количество огнетушащего порошка для автоматической противопожарной защиты подземных объектов

Представлен расчет минимальной массы огнетушащего порошка, необходимой для автоматической противопожарной защиты подземных объектов в зависимости от их размеров и конфигурации, а также с учетом уноса и осаждения порошка, что позволяет с большей точностью определить необходимое количество автоматических установок. Результаты работы могут быть использованы при создании проектов противопожарной защиты шахт.

Ключевые слова: огнетушащий порошок, шахта, противопожарная защита, автоматические установки, проект.

Действующими нормативными документами (НПАОП 10.0-5.18-04, НАПБ Б.01.009-2004, СОУ 10.1.00185790-2005 [3, 6, 7]) регламентируется автоматическая противопожарная защита (порошковыми установками) таких пожароопасных объектов угольных шахт, как электро- и дизелевозные гаражи, преобразовательные подстанции, зарядные камеры, камеры центральных и участковых подстанций (ЦПП и РПП), электромашинные камеры с маслонаполненным горно-шахтным оборудованием.

В прил. 9 табл. 9.2 [6] для указанных объектов приведено необходимое количество автоматических порошковых установок пожаротушения. Однако, как показали расчеты, это количество установок дано вне зависимости от размеров и конфигурации объектов, без указания технических параметров установок, в результате чего реальная потребность в автоматических установках для защиты объекта не соответствует количеству, указанному в табл. 9.2 [6].

В связи с этим одна из важных задач, возникающих при расчете необходимого количества автоматических установок пожаротушения - определение массы огнетушащего порошка для противопожарной автоматической защиты подземных объектов с учетом уноса и осаждения порошка, а также в зависимости от размеров и конфигурации защищаемых объектов, горно-технических условий и количества размещаемого в них оборудования.

Исходя из того, что тушение пожара на подземных объектах осуществляется объемным способом и, как правило, из распылителей, установленных стационарно в распределительном трубопроводе под потолком защищаемого объекта, массу огнетушащего порошка, необходимую для защиты подземных объектов (дизеле- и электровозных гаражей, подземных камер ЦПП и РПП, камеры подъемных установок, лебедочных и пр.) согласно [1] рассчитывают по формуле

М_мин = М₁ + М₂ + М₃ , (1)

где М₁ - основная масса огнетушащего порошка, пропорциональная объему защищаемого помещения, кг;

М₂ - дополнительная масса огнетушащего порошка для компенсации унесенного через открытые противопожарные двери, кг;

М₃ - дополнительная масса огнетушащего порошка для компенсации оседающего на почву и боковые поверхности подземного объекта, кг.

Основную массу огнетушащего порошка M₁ согласно [2] рассчитывают по формуле

, (2)

где _норм - норма подачи огнетушащего порошка для объемного тушения, которая согласно [2] при использовании порошка П-2АП равна 0,6 кг/м³; V - объем защищаемого подземного объекта, м³; k₁ - коэффициент неравномерности распыления порошка, который принимается равным 1,2; k₂ - коэффициент запаса, учитывающий затененность возможного очага загорания и зависящий от отношения площади, затененной оборудованием, S₃, к защищаемой площади S; определяется при ;

, (3)

огнетушащий порошок противопожарный шахта

где S₃ - площадь затенения; определяется как площадь части защищаемого участка, на который возможно образование очага загорания, к которому движение порошка от насадка-распылителя по прямой линии преграждается непроницаемыми для порошка элементами конструкции. При S₃/S > 0,15 рекомендуется установить дополнительно установку непосредственно в затененной зоне или в положении, устраняющем затенение, при выполнении этого условия k₂ принимается равным 1;

k₃ - коэффициент, учитывающий изменение огнетушащей эффективности используемого порошка по отношению к горючему веществу в защищаемой зоне по сравнению с бензином А-76. Согласно [2] для подземных камер k₃ = 0,8.

Унос порошка через открытые противопожарные двери можно определить по формуле

, (4)

где - концентрация порошка в защищаемом объеме на момент времени ф, кг/м³;

V_вен - скорость вентиляционной струи в защищаемом объекте, м/с;

S_пд - площадь противопожарной двери, м².

Поскольку

=Iф, (5)

где I - минимальная интенсивность подачи порошка для объемного тушения; I ? 0,02 кг/(с·м³),

то выражение для определения дополнительной массы порошка, необходимой для компенсации его уноса через противопожарные двери, будет иметь вид

, (6)

где ф₁ - время, в течение которого противопожарные двери на объекте остаются открытыми, с.

Осаждение порошка на боковые поверхности и почву подземного объекта можно определить по формуле

, (7)

где V_осаж - скорость осаждения частиц порошка, м/с, которая согласно [5] определяется по формуле

,

где - коэффициент, учитывающий влияние концентрации частиц порошка в потоке на скорость их осаждения, который согласно [4] определяется по формуле

,

где а - эмпирическая константа, равная 3,5;

- начальная концентрация порошка в воздушном потоке, кг/м³;

- плотность огнетушащего порошка, кг/м³;

M - масса частицы порошка, кг;

d - средний диаметр частиц порошка, м;

- коэффициент динамической вязкости воздуха, Н·с/м²;

S_поч+S_бок - суммарная площадь почвы и боковых поверхностей подземного объекта, м².

За время работы автоматической установки пожаротушения ф₂ масса порошка, осевшего на боковые поверхности и почву, рассчитывается по формуле

. (8)

С учетом (2), (6) и (8) выражение (1) принимает вид

. (9)

Если считать, что противопожарные двери за время работы автоматической установки не успели закрыть, то ф₁ = ф₂ = ф_уст и тогда минимальная масса огнетушащего порошка, необходимая для защиты подземного объекта, рассчитывается по формуле

. (10)

Количество автоматических порошковых установок пожаротушения, размещенных в защищаемом подземном объекте, рассчитывается по формуле

, (11)

где - масса заряда порошка в сосуде установки, кг;

- коэффициент остатка порошка после срабатывания установки, который при 10-процентном остатке равен 0,1.

Таким образом, в результате проведенных исследований получено выражение для определения минимальной массы огнетушащего порошка, необходимой для защиты подземных объектов с учетом уноса и осаждения порошка, а также в зависимости от конфигурации и размера защищаемого объекта, что позволит повысить достоверность определения количества автоматических установок в защищаемом объекте.

Список литературы

1. Дикенштейн И.Ф. Пожарная безопасность подземных объектов шахт / И.Ф. Дикенштейн, Н.С. Яковлева // Горноспасательное дело: сб. науч. тр. / НИИГД "Респиратор". - Донецк, 2006. - С. 84 - 90.

2. Инженерное оборудование зданий и сооружений. Пожарная автоматика зданий и сооружений: ДБН В.2.5-13-98*. - Киев, 1999. - 80 с.

3. Инструкция по противопожарной защите угольных шахт: НПАОП 10.0-5.18-04. - Киев, 2003. - 23 с.

4. Король А.А. Движение тонкодисперсных порошков в горных выработках / А.А. Король // Горноспасательное дело: сб. науч. тр. / НИИГД. - Донецк, 2002. - С. 37 - 46.

5. Король А.А. Обоснование параметров подачи огнетушащих порошков при дистанционном тушении подземных пожаров: автореф. дис. канд. техн. наук: 21.06.02 / А.А. Король. - Макеевка, 2005. - 20 с.

6. Правила пожарной безопасности для предприятий угольной промышленности Украины: НАПБ Б.01.009-2004. - Киев: Промдрук, 2005. - 170 с.

7. Правила технічної експлуатації вугільних шахт: СОУ 10.1.

Размещено на Allbest.ru