Читайте также:
|
|
Утверждено на заседании кафедры
Пожарная и производственная
Безопасность
Сентября 2002 г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к практической работе № 1
«РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ИЗ СТЕКЛА»
Ростов-на-Дону
2002 г.
УДК 69.05:658 382 (076.5)
Методические указания к практической работе № 2 "Расчет площади легкосбрасываемых конструкций, выполненных из стекла" - Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2002. - 8с.
Приводятся основные сведения о теории вопроса, методике и порядке определения площади легкосбрасываемых конструкций, выполненных в виде листового двойного остекления
Предназначены для студентов всех специальностей и форм обучения.
СОСТАВИЛИ. Проф., канд. техн. наук С.Л. Пушенко
Проф., д-р техн. наук Е.И Богуславский
Редактор Н.Е. Гладких
Темплан 2002г., поз. 39
ЛР №020818 от 13.01.1999г. Подписано в печать 24.09.02. Формат 60 x 84/16.
Бумага писчая. Ризограф. Уч. - изд. л. 0,5.
Тираж 50 экз. Заказ 225
Редакционно-издательский центр
Ростовского государственного строительного университета
344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162
© Ростовский государственный
строительный университет, 2002 г
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Приобретение навыков по использованию методики определения площади легкосбрасываемых конструкций (ЛСК).
2. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ
Отчет следует выполнять в отдельной тетради на отдельном двойном тетрадном листе.
Отчет должен содержать следующие части: шифр зачетной книжки, номер группы, фамилия и инициалы студента, дата выполнения работы.
С начала страницы отчет оформляют по образцу:
26.10.99., ТВ-510, Иванов В.В., з.к.63071
Лабораторная работа № 6, вариант №10
" Расчет площади легкосбрасываемых конструкций, выполненных из стекла ".
Затем выделяют нумерацией и подчеркиванием 6 разделов.
1. Цель работы.
2. Общие сведения (теория вопроса и применяемые приборы).
3. Нормативные требования (нормативный документ для расчета ЛСК).
4. Экспериментальная часть (описание приборов и схем, порядок выполнения замеров и работы, обработка результатов замеров, таблица, обобщающая проведенную работу).
5. Выводы по работе (сравнить полученную величину).
6. Рекомендации (общие и индивидуальные мероприятия по защите персонала на данных рабочих местах).
Работу целесообразно защищать на следующем занятии. На отчете по работе преподаватель делает отметку. Отчет с отметкой передается преподавателю на экзамене (зачете).
3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ЛСК используются в помещениях, которые имеют взрывопожароопасные категории А и Б. Современные способы защиты от взрывов в таких помещениях предполагают в первую очередь предотвращение образования горючих смесей и устранение источника воспламенения. На эти дополнительные мероприятия расходуются значительные средства. Однако из-за нарушений правил безопасной эксплуатации, неправильного ремонта и монтажа технологического оборудования, неисправности контрольно-измерительных приборов возможно возникновение взрыва в помещении. Нагрузки, возникающие при взрыве в помещении газо-, паро-, воздушной смеси, во много раз превышают прочность несущих ограждающих конструкций. В результате происходит разрушение зданий. Защитить здание от разрушения удается устройством в помещениях ЛСК. ЛСК по характеру работы подразделяют на 2 группы:
- ЛСК со сравнительно небольшой массой. Разрушаются мгновенно. При их расчете пренебрегают силой инерции, возникающей при движении ЛСК (глухое остекление);
- ЛСК, для которых силой инерции пренебречь нельзя. При этом происходит относительно медленное (не мгновенное) вскрытие проемов в ограждающих конструкциях (поворотные остекленные переплеты, стеновые панели, плиты покрытий, распашные ворота).
4. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛСК
Как уже отмечалось, давление взрыва (Рвзр) в замкнутом объеме (см. рисунок, крив. 1) может значительно превышать прочность ограждающих конструкций (Рок).
ЛСК разрушаются при определенном давлении (Рр) и в помещении образуются отверстия, через которые истекают продукты сгорания, а давление при этом в помещении существенно не повышается. Величина допустимого максимального возрастания давления в помещении (Рmах) после разрушения ЛСК (Рр) зависит от площади ЛСК, их инерционности, вида и количества горючего вещества и т.п. В зданиях с естественным освещением в качестве ЛСК необходимо использовать листовое стекло. Если площади оконных проемов не хватает, устраивают специальные стеновые панели или конструкции покрытий из стальных, алюминиевых и асбестоцементных листов и эффективного утеплителя с расчетнон нагрузкой не более 0,7 кПа. Оконное стекло относится к ЛСК при толщине 3; 4; 5 мм и минимальной площади (соответственно) 0,8; 1; 1,5 м. Армированное стекло к ЛСК не относится.
Изменение давленвя в объеме
при взрыве горючей смеси:
1 - в замкнутом объеме;
2 - в полузамкнутом объеме;
3 - при использовании ЛСК второй группы (инерционные);
4- при использовании ЛСК первой группы (безинерционные);
5- при использовании ЛСК первой и второй групп
5. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Согласно СНиП 231-03-2001 1 площадь ЛСК определяют расчетом. Для определения расчетом площади ЛСК используют нормы СН 502-77 2, которые в настоящее время являются обязательными. В настоящее время в результате исследований установлено 3, что при достижении в помещении определенной величины давления все стекла не вскрываются одновременно и поэтому оконные проемы полностью не освобождаются от стекла, что не учитывает СН. Процесс вскрытия остекления и освобождение оконных проемов зависит от площади листов остекления, толщины стекла, соотношения сторон и условий закрепления стекол в оконных переплетах. С учетом выполняемых исследований нормы в настоящее время пересматриваются, проводится их периодическое обновление. При отсутствии расчетных данных площадь ЛСК должна быть не менее 0,05 м2 на 1 м3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м2 - помещения категории Б.
6. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
6.1. Условия задачи. Определить требуемую площадь ЛСК, выполненных в виде листового двойного остекления, и сравнить ее с имеющейся площадью остекления, принятой из условия требуемой естественной освещенности. В табл. 1 приведены параметры помещения и остекления.
Таблица 1. Исходные данные
Вариант | Объем помещения П, м3 | Обращающийся газ | Кол-во газа в помещении Е, кг | Толщина стекла, мм | Площадь листового остекления, м2 | Соотношение сторон остекления | Площадь остекления для естественного освещения, м2 |
Пропилен | 1,2 | 1: 1,5 | |||||
Метан | 1,5 | 1: 1,33 | |||||
Пропан | 2,0 | 1: 1 | |||||
Водород | 1,2 | 1: 1,5 | |||||
Ацетон | 1,2 | 1: 1,5 |
Примечание. Вариант 5 соответствует помещению категории А варианта 1, занятия 1.
6.2. Решение задачи.
6.2.1. По прил. 1 находим нормальную скорость горения Г максимальную степень расширения продуктов горения Э и сгехиометрическую концентрацию С для обращающегося в производстве газа (см. т абл. 1).
6.2.2. Определяем объем взрывоопасной смеси:
, м3 ,
где Е – количество поступивших в помещение вешеств но данным для расчета (задано в условии в табл. 1);
С - стехиометрическая концентрация взрывоопасной смеси, г/м3 (см. п.4.2.1).
6.2.3. Определяем процент заполнения объема помещения взрывоопасной смесью:
,
где В - объем взрывоопасной смеси, м3 (см. п. 4.2.2);
П - объем помещения (задано в условии в табл. 1), м3.
6.2.4. По прил. 2 принимается коэффициент заполнения объема помещения взрывоопасной смесью.
6.2.5. Определяем расчетную степень расширения продуктов горения:
,
где Э - максимальная степень расширения продуктов горения (определено в п. 4.2. 1 по прил. 1);
α - коэффициент заполнения объема помещения взрывоопасной смесью (определено в п. 4.2.4).
6.2.6. Определяем воздействие взрыва на оконное стекло:
,
где Рст - воздействие взрыва, кгс/м2, разрушающее ветровое оконное стекло при двойном остеклении с соотношением сторон 1:1, принимается по табл. 2.
У - коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 3.
Таблица 2.
Толщина стекла | Воздейств. взрыва Рвз листа стекла, м2 | Разрушающее стекло при Ф одного | ||||
0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 | ||
- | ||||||
- | - | - |
Таблица 3
Соотношение сторон стекла | 1: 1 | 1: 1,33 | 1: 1,5 | 1: 1,75 | 1: 2 | 1: 3 |
Коэффициент У | 1,04 | 1,08 | 1,16 | 1,25 | 1,3 |
6.2.7. Определяем требуемую площадь остекления на 1 м3 объема помещения:
,
где Ро - атмосферное давление, равное 104 кгс/м2.
6.2.8. Определяем требуемую площадь остекления:
.
7. ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В выводах следует сравнивать полученную величину площада ЛСК с требуемой для естественного освещения, а также сравнить полученную величину Кст с требованиями СНиПа.
8. РЕКОМЕНДАЦИИ
Если требуемая площадь ЛСК превышает имеющуюся для обеспечения естественной освещенности, то можно:
- увеличить, если возможно, площадь оконных проемов;
- уменьшить количество обращающегося в помещении взрывоопасного вещества;
- заменить горючее вещество другим с иными свойствами;
- уменьшить толщину стекла до 3 мм;
- увеличить площадь одного листа стекла и уменьшить соотношение сторон стекла;
- увеличить объем помещения, возможно, за счет объединения с соседним;
- использовать в качестве ЛСК не только остекление;
- предусмотреть в помещении устройство аварийной вентиляции, если она обеспечена резервными вентиляторами, автоматическим пуском при превышении предельно допустимой взрывоопасной концентрации и электроснабжением по первой категории надежности. В этом случае количество взрывоопасного вещества в помещении:
.
Расчет повторяют, принимая на этот раз вместо параметра Е параметр Ер. Параметр Е принимают по табл. 1. Здесь А - кратность воздухообмена, 1/с, создаваемая аварийной вентиляцией; Т - продолжитатшность поступления горючих веществ в помещения, с, равная;
- 300 с - при ручном отключении;
- 120 с - при автоматическом отключении с вероятностью отказа более 0,000006 в год;
- времени срабатывания систем автоматики (но не более 3 с), если вероятность отказа менее 0,000006 в год или обеспечено резервирование ее элементов.
Приложение 1
Наименование вещества | Стехиометрическая концентрация взрывоопасной смеси, С, г/м3 | Максимальная степень расширения продуктов горения, Э | Нормальная скорость горения смеси, Г, м/с |
Пропилен | 94,2 | 8,5 | 0,683 |
Метан | 91,5 | 7,5 | 0,338 |
Пропан | 89,2 | 8,0 | 0,455 |
Водород | 40,4 | 7,3 | 2,670 |
Ацетон | 88,5 | 9,1 | 0,430 |
Приложение 2
Сод-е смеси в объеме помещения β, % | Коэффициенты заполнения объема помещения взрывоопасной смесью /α/ при максимальной степени расширения продуктов горения /Э/ | ||||||||
5,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 8,5 | 9,0 | 9,5 | 10,0 | |
1,0 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,08 | 0,10 |
1,5 | 0,06 | 0,07 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,12 |
2,5 | 0,10 | 0,11 | 0,12 | 0,13 | 0,14 | 0,16 | 0,17 | 0,17 | 0,18 |
3,0 | 0,12 | 0,13 | 0,14 | 0,16 | 0,16 | 0,18 | 0,19 | 0,19 | 0,20 |
4,0 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,20 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 |
5,0 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,28 | 0,29 | 0,30 |
10,0 | 0,35 | 0,36 | 0,38 | 0,39 | 0,41 | 0,42 | 0,44 | 0,45 | 0,47 |
20,0 | 0,55 | 0,56 | 0,58 | 0,59 | 0,60 | 0,61 | 0,63 | 0,64 | 0,65 |
30,0 | 0,66 | 0,68 | 0,70 | 0,71 | 0,72 | 0,73 | 0,74 | 0,75 | 0,76 |
40,0 | 0,75 | 0,76 | 0,77 | 0,78 | 0,79 | 0,80 | 0,80 | 0,81 | 0,82 |
50,0 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,85 | 0,86 | 0,86 | 0,86 | 0,87 |
60,0 | 0,87 | 0,87 | 0,88 | 0,88 | 0,89 | 0,89 | 0,90 | 0,90 | 0,91 |
70,0 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,91 | 0,92 | 0,92 | 0,93 | 0,93 | 0,94 |
80,0 | 0,94 | 0,94 | 0,95 | 0,95 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,96 |
90,0 | 0,97 | 0,97 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,98 |
100,0 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
Литература
1. СНиП 2.09.02-85*. Строительные нормы и правила (с изм. на 1.06.91 г.) Производственные здания/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР. - 16 с.
2.СН 502-77. Инструкция по определению площади легкосбрасываемых конструкций- М.: Стройиздат, 1978.-17 с.
3. Литвин Н.А. Закономерности вскрытия остекления и оценка их влияния на взрывоустойчивость: Автореферат … дис … канд. техн. наук - М.: ЛИСИ им. В.В. Куйбышева, 1988. - 18 с.
Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 29 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Требования к содержанию, объему и оформлению контрольной работы | | | Обеспечение безопасности персонала объекта и населения при авариях на пожаро- и взрывоопасных объектах |