Оценка риска возникновения пожара
Контрольная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие контрольные работы по предмету Безопасность жизнедеятельности
?пы накаливания находим по следующей формуле
(15)
Подставив значения в формулу (15) находимламп=1-ехр(-2,8*10-6*2000)=3,8*10-3.
3.5 Вероятность появления искры от горящей изоляции электрокабеля (провода)
Воспламеняемость кабеля и проводника с изоляцией зависит от значения кратности тока короткого замыкания, т. е. от величины отношения Iк.з к длительно допустимому току данного кабеля или провода. Если эта кратность больше 2,5, но меньше 18 для кабеля и 21 - для провода, то происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции.
=131,07 А.
Длительно допустимый ток-15А.
Iк.з / I0=131,07/15=8,73.
,5<8,73<18, значит происходит воспламенение поливинилхлоридной изоляции.
4. Расчет параметров источников пожара (взрыва)
На этом этапе необходимо оценить возможность источников зажигания инициировать горючие вещества.
В расчете принято четыре источника зажигания:
а) вторичное действие молнии;
б) искры короткого замыкания;
в) искры электросварки;
г) колба лампы накаливания.
д) горящую изоляцию электрокабеля (провода)
4.1 Вторичное воздействие молнии
Опасность вторичного воздействия молнии заключается в искровых разрядах, возникающих в результате индукционного и электромагнитного воздействия атмосферного электричества на производственное оборудование, трубопроводы и строительные конструкции. Энергия искрового разряда превышает 250 мДж и достаточна для воспламенения горючих веществ с минимальной энергией зажигания до 0,25 Дж.
Вторичное действие удара молнии опасно для газа, который заполнил весь объём помещения.
4.2 Термическое действие токов короткого действия
Ясно, что при коротком замыкании, когда отказывает аппарат защиты, появившиеся искры способны воспламенить ЛВЖ и взорвать газ (эта возможность оценивается ниже). Когда срабатывает защита, ток короткого замыкания длится короткое время и способен только воспламенить поливинилхлоридную проводку.
Температура проводника tпр оС, нагреваемого током короткого замыкания, вычисляется по формуле
(17)
где tн - начальная температура проводника, оС;
Iк.з. - ток короткого замыкания, А;
R - сопротивление (активное) проводника, Ом;
tк.з. - продолжительность короткого замыкания, с;
Спр - теплоёмкость материала провода, Дж*кг-1*К-1;
mпр - масса провода, кг.
Чтобы проводка воспламенилась необходимо, чтобы температура tпр была больше температуры воспламенения поливинилхлоридной проводки tвос.пр.=330 оС.
Начальную температуру проводника принимаем равной температуре окружающей среде 20 оС. Выше в главе 1.2.2 были рассчитаны активное сопротивление проводника (Ra=1,734 Ом) и ток короткого замыкания (Iк.з.=131,07 А). Теплоёмкость меди Спр=400 Дж*кг-1*К-1[5]. Масса провода есть произведение плотности на объём, а объём - произведение длины L на площадь сечения проводника S
mпр=*S*L (18)
По справочнику [6] находим значение =8,96*103 кг/м3. В формулу (18) подставляем значение площади сечения второго провода, из табл. 11, самого короткого, то есть L=2 м и S=1*10-6 м. Масса провода равна
mпр=8,96*103*10-6*2=1,792*10-2
При продолжительности короткого замыкания tк.з.=30 мс, по табл.11, проводник нагреется до температуры
0С
Данной температуры не хватит, чтобы воспламенить поливинилхлоридную проводку. А если отключит защита, то необходимо будет посчитать вероятность загорания поливинилхлоридной проводки.
4.3 Искры короткого замыкания
При коротком замыкании возникают искры, которые имеют начальную температуру 2100 оС и способны воспламенить ЛВЖ и взорвать газ.
Начальная температура медной капли 2100 оС [4]. Высота, на которой происходит короткое замыкание, 1 м, а расстояние до лужи ЛВЖ 4 м. Диаметр капли dк=2,7 мм или dк=2,7*10-3 [4].
Количество теплоты, которое капля металла способна отдать горючей среде при остывании до температуры её воспламенения, рассчитывается следующим образом: среднюю скорость полёта капли металла при свободном падении wср, м/с, вычисляют по формуле
, (19)
где g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;
Н - высота падения, 1 м.
Получаем, что средняя скорость полёта капли при свободном падении
=2,215 м/с.
Продолжительность падения капли t может быть рассчитана по формуле
с. (20)
Затем вычисляют объём капли Vк по формуле
м2. (21)
Масса капли mк, кг:
, (22)
где - плотность металла в расплавленном состоянии, кг*м-3.
Плотность меди в расплавленном состоянии (по данным преподавателя) равна 8,6*103 кг/м3, а масса капли по формуле (22)
mк=8,6*103*10,3138*10-9=8,867*10-5
Время полёта капли металла в расплавленном (жидком) состоянии tр, с.:
, (23)
где Ср - удельная теплоёмкость расплава материала капли, для меди Ср=513 Дж*кг-1*К-1;
Sк - площадь поверхности капли, м2, Sк=0,785dк2=5,722*10-6;
Тн, Тпл - температура капли в начале полёта и температура плавления металла, соответственно, Тн=2373 К, Тпл=1083 К [6];
То - температура окружающего воздуха, То=293 К;
- коэффициент теплоотдачи, Вт*м-2*К-1.
Коэффициент теплоотдачи рассчитывается следующей последовательности:
1) сначала вычисляют число Рейнольдса
, (24)
где v=1,51*10-5 1/(м2*с) [4] - коэффициент кинематической вязкости воздуха при температуре 293 К,
=3,9*102
) затем - критерий Нуссельта
=12,338. (25)
) далее - коэффициент теплоотдачи
, (26)
где =2,2*10-2 Вт*м-1*К-1 [