На головну

Дія теплового випромінювання на людину

  1. Came- одноразове дію (прийшов) Past Simple
  2. I.3.I. Цілісне і парціальний опис психології людини. Особистість. Характер.
  3. I.I. Компоненти залізовуглецевих сплавів і їх взаємодія
  4. III. політична взаємодія
  5. III. політична взаємодія
  6. III. політична взаємодія
  7. III. політична взаємодія
 спостережуваний ефект  Інтенсивність випромінювання, кВт / м2
 Переноситься тривалий час  1,26 *
 Больові відчуття через 10-20 с  4,2
 Больові відчуття через 8 з  6,4
 Больові відчуття через 3 з  10,4
 Поява опіків (пухирів) через 10-20 с  10,4
 Поява опіків (пухирів) через 5 з

Примітка. * Інтенсивність повного теплового випромінювання Сонця в зеніті на поверхні Землі з урахуванням поглинання становить 1,05 кВт / м2.

Таблиця 1.10

Мінімальні інтенсивності теплового випромінювання та час, при яких відбувається загоряння горючих матеріалів, кВт / м2

 матеріал  Тривалість дії, хв.
 Деревина (сосна вологість 12%)  18,8  16,9  13,9
 Деревно-стружкові плити  13,9  11,9  8,3
 торф брикетний  31,5  24,4  13,2
 торф кусковий  16,6  14,4  9,8
 Бавовна - волокно  11,0  9,7  7,5
 шаруватий пластик  21,0  19,1  15,4
 Склопластик  19,4  18,6  17,4
 пергамін  22,0  19,8  17,4
 Гума  22,6  19,2  14,8
 вугілля -  35,0  35,0

Дані табл. 1.9, 1.10, дозволяють розрахувати відстань безпечного видалення людини від пожежі і відстані, при якому не буде загоряння заданого об'єкта.

Результати, досить добре узгоджуються з даними експери-


мента, можна отримати, використовуючи теорію теплового випромінювання. якщо  - Площа поверхні, що випромінює, то інтенсивність опромінення площадки  (Рис. 1.10) може бути визначена на підставі закону Стефана-Больцмана для теплового випромінювання абсолютно чорного тіла:

,

де  - Енергетична світність (інтегральна випромінювальна здатність), Вт / м2;  Вт / (м2• До4) - Постійна Стефана-Больцмана;  - Термодинамічна температура, К.

При оціночних розрахунках вважаємо, що випромінювач і опромінюваний об'єкт - абсолютно чорні тіла, поглинання випромінювання повітрям відсутня, геометрія завдання відповідає точкового тепловому джерела, випромінює в напівплощина, а також:  , і  . Тоді інтенсивність теплового потоку на опромінюється об'єкті визначається виразом:

 , (1.9)

де  - Площа поверхні випромінювача (полум'я), зверненої до об'єкта, м2;  - Відстань від джерела теплового випромінювання до об'єкту, м.

Площа поверхні, що випромінює - факела полум'я  при затишності наближено може бути визначена відповідно до рис. 1.11 наступним чином.



При горінні будівлі, штабеля лісу і їм подібних об'єктів  , де  - Довжина будівлі або довжина штабеля,  - Висота від поверхні землі до гребеня даху; для штабеля  - Висота штабеля. При горінні горючих рідин у відкритому резервуарі  - Площа рівнобедреного трикутника з основою, рівним діаметру резервуара  і висотою :  . При горінні рідини, розлитої по поверхні землі, факел полум'я представляється циліндром, що випромінює поверхня - прямокутник з основою, рівним діаметру плями  і висотою  , Висота факела полум'я не перевищує в більшості випадків 10 м.

приклад 1. Визначити радіус теплового ураження людей при горінні дерев'яного будинку довжиною 10 м і висотою від землі до коника даху 15 м.

Рішення. Радіус ураження знаходимо з формули (1.9):

,

де  - Середня за площею полум'я температура випромінюючої поверхні палаючої деревини (  К);  - Площа факела полум'я  м,  м;  - Інтенсивність теплового випромінювання, при якій людина через 10-20 с починає відчувати больові відчуття (  Вт / м2).

Підставляючи чисельні значення величин у формулу, отримаємо:

 м.

У спеціальній літературі при розрахунку теплового потоку замість формули (1.9) використовується емпірична залежність:

 , КВт / м2, (1.10)

де  - Коефіцієнт, що характеризує геометрію джерела випромінювання,  для об'ємного - плоского джерела;  - Питома теплота пожежі - потужність випромінювання, що випускається з одиниці площі факела полум'я, кВт / м2;  - Теплота згоряння горючого матеріалу, кДж / кг;  - Масова швидкість вигоряння пального матеріалу, кг / (м2• с);  - Характерний розмір полум'я ( ), М;  - Відстань до вогнища


горіння, м.

Відповідно до формули (1.10) радіус ураження тепловим випромінюванням дорівнює:  . Розрахунок радіусу ураження для прикладу 1 дає результат (приймаємо, використовуючи дані табл.7, для деревини:  кДж / кг,  кг / (м2· С),  (середнє значення),  кВт / м2):

 м.

Як видно з порівняння результатів, відміну становить близько 10%.

приклад 2. При аварії на залізниці з цистерни розлилося і зайнялося 60 т мазуту. Оцінити радіус теплового ураження людей і можливість загоряння дерев'яних будинків, розташованих в 40 м від місця аварії.

Початкові дані:  кг / м3 - Щільність мазуту,  кДж / кг - теплота згоряння мазуту,  кг / (м2· С) - масова швидкість вигоряння мазуту,  К - середня за площею факела полум'я температура,  кВт / м2 - Порогова інтенсивність випромінювання для людини,  кВт / м2 - Інтенсивність випромінювання для загоряння деревини (час опромінення 15-3 хв.). Вважаємо, що товщина плями мазуту на поверхні землі становить  см, висота факела полум'я становить  м, затишність.

Рішення. Використовуємо емпіричну залежність (1.10).

1. Визначаємо діаметр плями мазуту, що розлився:

,  м.

2. Розраховуємо тривалість горіння мазуту:

,  з = 22,6 хв.

3. Визначаємо характерний розмір полум'я:

 м.

4. Знаходимо радіуси теплового ураження людей і загоряння дерев'яних будинків:

 м,

 м.


При використанні залежності (1.9) отримаємо:

 м,

 м.

Відмінність результатів обумовлено неточним завданням температури полум'я і коефіцієнта, що враховує геометрію джерела випромінювання.

Вирази (1.9) або (1.10) можуть бути використані для визначення найменших відстаней між будівлями (спорудами) при зовнішніх пожежах - протипожежних розривів. Наприклад, для дерев'яних будинків (приклад 1) протипожежний розрив становить:

 м.

Забезпечення пожежної безпеки. Вимоги пожежної безпеки викладені в Будівельних нормах і правилах СНиП, Протипожежних вимоги та умови будівельного проектування та інших нормативних документах. Серед основних організаційних заходів забезпечення пожежної безпеки є евакуація людей при пожежі.

1.5.2. Техногенні вибухи

Аварії і катастрофи, пов'язані з вибухами, є найбільш небезпечними і непередбачуваними. При потужних вибухах утворюються великі вогнища ураження, в межах яких руйнуються будівлі, споруди, устаткування, отримують травми і гинуть люди. Вибухи часто супроводжуються пожежами (або є наслідком пожеж).

Потенційно небезпечними об'єктами з точки зору можливості вибуху є:

- Сховища і склади вибухових речовин (ВВ), паливно-мастильних матеріалів, нафто-, газо- і продуктопроводи;

- Різні виробництва на підприємствах хімічної, нафтопереробної, фармацевтичної і т. Д. Промисловості;

- Млинові елеватори, деревообробні підприємства, ткацьке виробництво і т. П. (Мучний, бавовняний пил);


- Засоби транспортування ВВ, горючих речовин залізничним, водним, автомобільним транспортом.

Загальні відомості про вибух

Будемо розглядати вибух в повітрі, як найбільш часто зустрічається [6,8,9].

Картина вибуху, характеристики області вибуху, нищівну силу вибуху залежать від того, яка кількість енергії виділяється в одиниці об'єму в одиницю часу при вибуху. З цієї точки зору розрізняють вибухи:

- Конденсованих ВВ;

- Об'ємні;

- Ядерні.

Зупинимося на перших двох видах вибухів, ядерні вибухи в силу наявності специфічних вражаючих факторів (світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження, електромагнітний імпульс) вимагають окремого розгляду.

вибух - Це процес швидкого перетворення речовини, що супроводжується виділенням великої кількості енергії.

Важливою характеристикою вибуху є швидкість  поширення вибухової перетворення за обсягом речовини (середовища). Залежно від величини цієї швидкості розрізняють "просте" горіння (розглянуто вище в розділі "пожежі"), дефлаграціонним вибух і детонацію.

дефлаграціонним вибух:  , де  - Швидкість звуку в середовищі. У газах при нормальних умовах (  К,  па)  м / с, в твердих тілах і рідинах  м / с.

при детонації процес вибухового перетворення йде зі швидкістю  . Ця швидкість детонаційної хвилі - максимально можлива для даного вибухової речовини і є для нього константою.

Спочатку розглянемо детонацію.

Найбільш типова картина вибуху в режимі детонації спостерігається при вибуху конденсованих ВВ. конденсовані ВВ - Це тверді та рідкі вибухові речовини.

Однією з основних характеристик ВВ є теплота вибуху  - Енергія, що виділяється при вибуху одиниці маси ВВ (табл. 1.11).


Таблиця 1.11




Класифікація надзвичайних ситуацій | Природних процесів і явищ, що призводять до загибелі людей | Обстановка в Російській Федерації та Північно-Західному регіоні | Класифікація НС за масштабами поширення і тяжкості наслідків | Надзвичайні ситуації природного характеру | Шкала MSK-64 інтенсивності землетрусів | Можливі розміри зон затоплення в залежності від рівня підйому води | Параметри хвилі прориву | Надзвичайні ситуації техногенного характеру | Характеристики пожежної небезпеки деяких матеріалів |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати