- 10-07-2024, 23:00
- 397
Моделирование параметров пожара для оценки эффективности работы автоматической установки пожаротушения
Математическое моделирование параметров пожара в складском здании для оценки эффективности работы запроектированной автоматической установки пожаротушения с учетом реализуемых способов размещения складируемого имущества
В соответствии с пп. 1 и 2 Приложения № 1 и № 11 Приказа МЧС России от 14.11.2022 № 1140 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и пожарных отсеках различных классов функциональной пожарной опасности» (далее Методика расчета) время срабатывания АУП можно определять в результате расчетов по полевой, интегральной и зонной модели развития пожара в помещении.
Также в соответствии с п. 6.1 ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования (ИСО 834-75)», при необходимости может быть создан температурный режим, учитывающий реальные условия пожара.
Выбор математической модели развития пожара зависит от ряда предпосылок, подробно обозначенных в Методике расчета. В связи с тем, что объектом исследования выступает склад высотой более 6 метров, а линейные размеры помещения отличаются более чем в 5 раз выбирается полевой метод моделирования пожара, который включен в нормативные методики расчета пожарного риска.
Мы же рассмотрим вариант идеального теплового контакта между слоями конструкции, изготовленными из различных материалов, что также является наиболее опасным вариантом с точки зрения нагрева конструкции.
За наступление предела огнестойкости строительной конструкции принимается момент времени от начала пожара, когда температура хотя бы в одном месте конструкции достигает критического значения.
Расчет по одномерному уравнению теплопроводности существенно завышает пределы огнестойкости конструкций, так как не учитывается отвод тепла от огневой поверхности конструкции в продольном направлении конструкции.
Высотные отметки уровня пола объекта в полочном мезонине +0,000, +2,500, +5,000, +7,500, +10,000, +12,500.
Характеристики спринклерных оросителей:
- К-фактор – 360 (1,92);
-интенсивность орошения не менее – 0,7 л/(см2)
Критическую температуру для стальных конструкций принимаем равной 500 .
Температура атмосферного воздуха принимаем 15 .
Результаты расчета (рис. 1) показали, что в процессе развития пожара по варианту А, время достижения температуры газовой среды 68 , соответствующей срабатыванию спринклера равно 3,9 мин.
![](/uploads/posts/2024-07/1720641559_1720641489315.png)
1 – температура на отметке +15,000; 2 – температура на отметке +16,000; 3 – температура на отметке +17,000; 4 - температура срабатывания спринклерного оросителя 68; 5 – температура стандартных испытаний на срабатывание спринклерного оросителя 98 в течении 300 с.
Однако термозамок спринклера имеет инерционность, которая испытывается в соответствии с «ГОСТ Р 51043-2002. Государственный стандарт Российской Федерации. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические оросители. Общие технические требования. Методы испытаний».
В п. 8.15 вышеуказанного нормативного документа отмечено, что проверку времени срабатывания спринклерного оросителя проводят путем помещения оросителя, находящегося при температуре (202) , в термостат с температурой окружающего воздуха на (302) выше номинальной температуры срабатывания. Поэтому спринклерные оросители СОБР-25-В с температурой срабатывания 68 испытываются на срабатывание при температуре 98 в течение номинального времени срабатывания 300 с (ЗАО «ПО «Спсцавтоматика». Ороситель спринклерный быстродействующий повышенной производительности «СОБР» (типа ESFR) Паспорт ДАЭ 100.373.000 ПС. Байск 2020 г.).
Принимаем, что коэффициент теплоотдачи от газовой среды помещения к поверхности плавкого элемента термозамка оросителя равен соответствующему коэффициенту при испытаниях оросителя.
Теплота (Qст, Дж), идущая на нагрев плавкого элемента при стандартных испытаниях при температуре Тст = 98 в течении ст=300 с, равна (Qр, Дж) при нагреве в течении искомого времени р в случае расчетного режима пожара.
При этом температура вблизи соседних спринклеров по отношению к сработавшему спринклеру, через 10 мин от начала пламенного горения не превышала начальной температуры в помещении.
Из рисунка 2 видно, что в течении 10 минут от начала пламенного горения при варианте Б развития пожара произойдет вскрытие еще одного спринклерного оросителя, расположенного на расстоянии 3 м вправо вдоль оси х от первоначально сработавшего спринклера (кривая 4).
![](/uploads/posts/2024-07/1720641530_1720641523283.png)
6 – температура срабатывания спринклерного оросителя 68; 7 - температура стандартных испытаний на срабатывание спринклерного оросителя 98 в течении 300 с.
Из рисунка 3 видно, что в течении 10 мин от начала пламенного горения при варианте Б развития пожара произойдет вскрытие еще 2-х спринклерных оросителей, расположенных на расстоянии 3 м вправо и 3 м влево вдоль оси у от первоначального сработавшего спринклера (кривые 3 и 4).
![](/uploads/posts/2024-07/1720641648_1720641548126.png)
Рис. 3 – Зависимости от времени характерных температур газовой среды под перекрытием склада в местах расположения спринклеров вблизи проекции на перекрытие первоначального очага горения на отметке +7,500 с возникновением дополнительного очага пожара на отметке +10,000 стеллажа, где началось горение, и на отметке +7,500 соседнего стеллажа (Вариант Б): 1 – температура вблизи первоначального сработавшего спринклера; температура вблизи спринклера, расположенного от первоначального сработавшего спринклера в направлении оси у на расстоянии: 2 – 6 м влево; 3 – 3 м влево, 4 – 3 м вправо; 5 – 6 м вправо;
6 – температура срабатывания спринклерного оросителя 68; 7 - температура стандартных испытаний на срабатывание спринклерного оросителя 98 в течении 300 с.
Координаты х, у и z направлены вдоль длины, ширины и высоты помещения соответственно.
Таким образом:
- при горении только на отметке +7,500 максимальная температура вблизи перекрытия не превышает 380 ;
- при расширении площади горения, возникновении новых мест горения на уровне стеллажа +10,000 и на отметке +7,500 соседнего стеллажа максимальная температура вблизи перекрытия не превышает 620 через 20 минут от начала пожара; при этом площадь области вблизи перекрытия с температурой большей 500 , составляет приблизительно 20 м2 (рис. 3-4)
![](/uploads/posts/2024-07/1720641653_1720641576053.png)
![](/uploads/posts/2024-07/1720641640_1720641580204.png)
- при возникновении новых мест горения на уровнях стеллажа +10,000 и +12,500, а также на отметке +7,500 соседнего стеллажа, в том случае, если система АУПТ по каким-либо причинам не сработала, максимальная температура вблизи перекрытия не превышает 620 через 20 минут от начала пожара; при этом площадь области вблизи перекрытия с температурой. Большей 500 , составляет приблизительно 200 м2 (рис. 5-6).
-
Поделиться:
- Подписаться