Моделирование пожаров на ЭВМ

За последние десятилетия очень много сделано в области моделирования пожаров на ЭВМ. К настоящему времени накоплен большой объем знаний в области компьютерных программ. Проектировщик должен уметь воплощать эти знания в жизнь в контексте безопасного проектирования АЭС, он должен овладеть всеми методами практического моделирования. [c.74]

Моделирование пожаров с помощью ЭВМ в настоящее время можно считать методом инженерного проектирования, учитывающего вероятность пожаров. Практический опыт проектирования современных атомных электростанций в Великобритании показывает, что моделирование может играть важную роль с точки зрения обеспечения пожарной безопасности. Оно особенно важно в тех случаях, когда проектировщик вынужден либо положиться на инженерную оценку, либо обратиться к традиционной практике. [c.75]

Степень развития пожара. Термин степень развития пожара часто употребляется, хотя не имеет стандартного определения. В данном случае под ним понимается продолжительность и температура пожара. Обычно степень развития пожара можно представить в виде стандартной кривой, отражающей развитие пожара во времени. Моделирование пожаров по зонам позволяет почти всегда прогнозировать такие кривые. [c.79]

Таким образом, моделирование пожаров на ЭВМ применимо во многих областях проектирования АЭС. Приведенные примеры иллюстрируют, как можно вывести основополагающие принципы пожарной безопасности и пред ставить их в простой форме. [c.84]

Деление пожаров на различные виды условно, однако при моделировании пожара в помещении эта классификация необходима, так как позволяет выявлять закономерности пожаров и их воздействия на объект. [c.75]

Численное моделирование пожаров на газопроводах и прилегающих территориях [c.375]

Прежде чем перейти к описанию численного моделирования пожаров на газопроводах, целесообразно процитировать два основных определения, сформулированные в действующих нормативных документах и актуальные в нашем случае. [c.375]

В Разделе 4.4 математическое моделирование пожаров и анализ пожарной опасности ограничены рассмотрением причин, механизмов и последствий возгораний, возникающих при аварийных выбросах горючих газов в окружающую среду из трубопроводных сетей или хранилищ газов (искусственных или естественных резервуаров), входящих в структуру промышленных энергетических объектов. Здесь будут рассматриваться причины и последствия пожаров, произошедших на открытой местности или в помещениях на объектах ТЭК. [c.376]

Наибольшее количество метана (как главной составляющей природного газа) в отраслях ТЭК транспортируется по МГ. Поэтому здесь основное внимание будет уделено пожарам, возникающим при воспламенении метановоздушной смеси, которая образуется при аварийном разрушении МГ. Методы моделирования пожаров на МГ практически без доработок распространяются и на пожары, возникающие при разрушении хранилищ природного газа (метана). [c.376]

При прямом моделировании пожаров на газопроводах наиболее сложным и трудоемким является решение интегро-дифференциальных уравнений переноса излучения (4.46л). Одним из перспективных путей решения данного типа уравнений являются так называемые дифференциальные методы [225, 229-232]. Они базируются на преобразованиях [c.384]

При моделировании пожаров на газопроводах наиболее широкими возможностями (из класса дифференциальных методов) обладает модифицированный метод средних потоков (СП-метод), предложенный H.H. Пономаревым [225, 231, 235]. Описание СП-метода для общего случая решения уравнений (4.46л) является достаточно объемным. Поэтому, не загромождая изложение материала (но, не теряя общности рассуждений), познакомимся с данным методом на примере решения краевой осесимметричной задачи переноса излучения для плоскопараллельного случая. Здесь излучение распространяется в слое поглощающей, излучающей и рассеивающей среды с непрозрачными диффузионно излучающими и диффузионно отражающими границами и заданным [c.385]

Моделирование пожаров разлития горючих жидкостей при разрушении трубопроводов или резервуаров хранения [c.403]

Численное моделирование пожаров разлития [c.417]

При моделировании пожара разлития и/или возникновения токсической угрозы формула (4.111) позволяет дать оценку сверху параметрам функционирования источника горючих и/или токсических паров. Получить оценку времени исчерпания запасов разлившейся жидкости при ее интенсивном испарении, зная функциональную зависимость диффузионного массового потока ее паров (4.111), не представляет труда. Эта оценка необходима для прогнозирования продолжительности пожара и/или длительности сохранения токсической опасности. [c.421]

Как один из частных методов определения вероятности риска предложен метод, позволяющий оценить вероятность нарушения определенных функций безопасности АЭС вследствие пожара при моделировании различных возможных направлений развития пожара. Вероятность нарушения функций безопасности АЭС для каждой зоны может быть оценена путем анализа ситуаций пожара с учетом наиболее важных компонентов зоны. Ситуации моделируются как деревья событий, состоящие из стадий развития пожара, II соответствуют сгораемым компонентам или типам горючих материалов. [c.50]

При моделировании АЭС необходимо исходить из ее общих характеристик и рассматривать все вопросы с точки зрения возникновения на станции самой тяжелой аварии, при этом следует учитывать коэффициент, определяющий соотношение общего количества аварий и возникающих пожаров. [c.50]

Используются два типа моделирования детерминистическое и вероятностное. Детерминистические модели количественно определяют физические параметры пожара или его эффектов (например, температуру помещения, дымо-образование). Это прагматический подход, который приемлем для прикладных целей инженеров и проектировщиков. Вероятностные модели рассчитывают вероятные последствия пожаров на основании статистических данных, они не рассматривают физические параметры пожара. Последние больше относятся к вероятностной оценке. [c.75]

В результате пожара в замкнутом пространстве изменяются температура, состав атмосферы и давление. Все нежелательные последствия пожара можно объяснить этими параметрами. Модели, прогнозирующие такие изменения, рассматриваются в данной работе. Следует подчеркнуть Б этой связи, что все предлагаемые модели и методики предназначены для стандартных настольных микрокомпьютеров. Известны две категории детерминистического моделирования моделирование по зонам и моделирование полей. [c.75]

Моделирование по зонам. Такой вид моделирования подразумевает деление пожара в замкнутом отсеке на несколько четных зон. Это достигается путем идентификации аспектов пожара по доминирующим процессам или приз- [c.75]

Моделирование полей. Модели полей представляют собой теоретические варианты моделей пожаров, которые являются результатом разработки объемных машинных программ для тепло- и массопереноса в относительно новой области динамики вычислительных флюидов ДВФ. [c.77]

Если при проектировании пожаробезопасных атомных и обычных объектов применяется моделирование, то модель должна давать количественную оценку пожара в целом или одного из его аспектов. Для того чтобы сделать заключение или вывод, проектировщику иногда достаточно самой модели пожара. Но зачастую прогноз сам по себе не является исчерпывающей информацией. Необходима вторая стадия моделирования, прогнозирующая последствия пожара. Она строится на основе прогноза модели пожара. [c.78]

Автоматизированное моделирование применимо к таким основополагающим разделам пожарной безопасности атомных объектов, как целостность разделительных пожарных перегородок и уязвимость установок обеспечения безопасности. Проектировщик должен исследовать и побочные явления пожара, которые могут усугубить последствия пожара, затруднить его тушение и восстановительные работы. Характерными примерами могут служить ложное срабатывание оборудования, ложные показания контрольно-измерительной аппаратуры, включение принудительной [c.78]

Проектирование традиционных объектов с учетом пожарной безопасности. Проектирование атомной электростанции обычно ставит ряд проблем, связанных с пожаробезопасностью строений. Законодательные требования, изложенные в строительных нормах и правилах, не всегда приемлемы и уместны для строений АЭС, поэтому часто нужно, чтобы проект удовлетворял духу, а не букве закона. В прошлом моделирование на ЭВМ успешно применялось в таких областях, как проектирование огнестойких конструкций, разработка дымо- и огнезащищенных путей эвакуации, срабатывание систем обнаружения пожара, эффективность установок пожаротущения. [c.79]

Строительные конструкции, предназначенные для противопожарного секционирования на АЭС, исследуются относительно их надежности в условиях огневого воздействия. Огневые воздействия устанавливаются путем моделирования теплового баланса и сравниваются с огневым воздействием в условиях стандартного огневого испытания. Функциональная зависимость температуры от времени при возможных реальных пожарах определяется с помощью моделей развитого горения в помещении с охватом реальных условий работы вентиляции и режима выгорания типичных огневых нагрузок. Вероятность отказа выбранных важных строительных конструкций прежде всего устанавливается путем статистической обработки результатов стандартных огневых испытаний. Рассчитываются средние значения и стандартные отклонения огнестойкости, а также вероятность отказов после достижения номинальной огнестойкости. Для переноса на реальные пожары привлекается временной интеграл по стандартной кривой горения до момента отказа в виде переносимой тепловой энергии . Несущая способность железобетонной конструкции при огневом воздействии определяется путем простого математического моделирования. Вероятность отказа устанавливается по теории надежности, при этом ненадежные параметры характеризуются с помощью вероятностного распределения. Расчет вероятности отказа строительной конструкции осуществляется с помощью индекса надежности, который зависит от длительности реального пожара в выбранном помещении или стандартного огневого испытания. [c.171]

Для определения направлений, в которых следует сосредоточить такие усилия в целях сокращения времени между возникновением пожара и началом его тушения, используются методы моделирования ситуаций, возникающих при пожаре на АЭС. Как видно из рис. 6.1, в зависимости от времени обнаружения загорания, эффективности срабатывания систем сигнализации и готовности персонала станции к тушению могут возникать различные ситуации, каждая из которых отличается определенными условиями и может увеличивать или сокращать разрыв между началом пожара и операциями по его ликвидации. [c.297]

Рис. 6.1. Моделирование обнаружения и тушения пожара на АЭС

Моделирование аварийных ситуаций проводится с целью прогнозирования зон загазованности и, соответственно, пожаров и взрывов. Это является сложнейшей физико-математической задачей, так как на рассеивание взрывоопасного облака при развитии аварии влияет значительное число факторов, в том числе рельеф поверхности, метеорологические условия, скорость ветра, устойчивость атмосферы, параметры движения воздушных потоков, распределение температур в нижних слоях атмосферы. [c.135]

Располагая информацией об остаточном напряженно-деформированном состоянии аппарата, побывавшего в аварийной ситуации, можно сделать выводы о работоспособности и пригодности аппарата к дальнейшей эксплуатации. Математическое моделирование поведения аппарата в условиях аварийной ситуации (пожара) с помощью МКЭ, в сочетании с экспертным обследованием аппарата, позволяет принять обоснованное решение о возможности его дальнейшей эксплуатации, а имитация поведения аппарата во всевозможных гипотетических условиях (возможных аварийных ситуациях) - заранее определить критические условия, связанные с противопожарными мерами и схемы пожаротушения. [c.82]

Каждый пожар представляет собой ситуацию, определяемую многими событиями, реализация которых носит случайный характер, поэтому точно предсказать развитие пожара во всех деталях невозможно. Однако пожары имеют общие свойства, на обобщении которых возможно математическое моделирование. [c.73]

С учетом вышесказанного, в данном Разделе основное внимание уделяется численному моделированию механизмов выбросов транспортируемого горючего газа (паров транспортируемого углеводородного топлива) и его распространения в помещениях и на территории объектов ТЭК, сопровождающегося формированием облаков горючей (взрывоопасной) топливно-воздушной смеси. Меры снижения пожаровзрывоопасности на объектах ТЭК в данном случае рассматриваются только для начальных стадий развития аварийных ситуаций, т.е., для этапов формирования горючих топливно-воздушных смесей. Инициирование горючих смесей с последующим развитием пожара или взрыва будет рассмотрено ниже. [c.349]

Основными исходными данными для численного анализа возможности возникновения пожара или взрыва топливно-воздушного облака, образующегося на открытой местности или в помещениях после разрушения трубопроводов, являются температурные и концентрационные поля, полученные в результате математического моделирования утечек или выбросов горючих продуктов (см. Раздел 4.3.1). [c.363]

Использование моделей пожара. Методы автоматизированного моделирования пожара можно применять в проектировании, а также при решении проблем, связанных с обоснованием безопасности. Вообш,е существуют два аспекта проектирования любых АЭС с учетом пожарной безопасности. Во-первых, должна быть обеспечена пожарная безопасность для людей, находящихся в зданиях, и для населения в целом. На большинстве АЭС эта задача решается на основе опыта пожарной охраны и национального законодательства. Во-вторых, обоснование безопасности должно доказать, что АЭС защищена от пожара как инициирующего события. [c.78]

Пример гфактического моделирования пожара на газогфоводе (рис. 4.7) в трехмерной постановке представлен на рис. 4.8 (а, б, в - различные ракурсы факела) [57. [c.390]

Высокоточное моделирование пожаров разлития является крайне трудной задачей вследствие сложности и многообразия физико-химических процессов, сопроволедающих возможное формирование гомотермического слоя в жидкости, кипение и испарение топлива, его возможное разбрызгивание, зажигание и горение паров горючей жидкости. Механизмы этих процессов могут существенно варьироваться в зависимости от типа топлива, состояния и типа грунта в зоне аварии, погодных условий и т.д. [249]. В данном Разделе описывается способ численного моделирования горения жидкостей, транспортируемых по трубопроводам и/или содержащихся в резервуарах хранения на объектах ТЭК, с целью проведения оценочных расчетов параметров возможных пожаров разлития. [c.418]

В настоящее время результаты вероятностного анализа пожара очень неопределенны из-за неспособности моделей точно предсказать, как именно будет распространяться пожар. Анализ риска пожара в рамках ВОР по своей природе является не совсем вероятностным, он основывается на комбинациях различных баз данных, детерминистических моделях развития пожара и вероятностных моделях обнаружения и тушения пожара. Самый сложный аспект вероятностного анализа — расчет вероятности выхода из строя оборудования в результате пожара. Эта проблема осложняется неточностями в моделировании систем обнаружения и тушения, действительного количества горючей нагрузки в моделировании, стохастического характера развития пожара, размера зоны вторичного поражения, где горючие газы могут вызвать отказ оборудования и инициировать вторичные пожары, а также доступа для тушения. Для расчета вероятного развития пожара разработан целый ряд важных моделей, но даже в лучшем случае количественные неточности остаются значительными. Но что еще более важно — это то, что на сегодняшний день отсутствует точный расчет, уста-назливающий степень достоверности с учетом этих несовершенных возмол<ностей. Риск пожара отделяется от вероятностных аспектов и изучается детерминистически через опасность пожара. При этом уменьшение риска пожара решается путем ограничения количества горючих материалов, деления зданий на отсеки, контроля вентиляции и систем пожаротушения. [c.34]

Сосредоточенный источник тепла. Имеется ряд работ, посвященных исследованию естественноконвективных течений, которые возникают под действием сравнительно малого источника энергии в ограниченной области. Помимо упомянутых выше соображений относительно моделирования внешней естественной конвекции такие конфигурации представляют интерес и для многих практических приложений. Течения, возникающие при пожаре в помещении, вокруг нагревателей в печах, а также вблизи нагретых компонентов электронных схем в полостях на начальной стадии, могут рассматриваться как чисто внешние течения. Затем, по прошествии некоторого времени, постепенно начинает сказываться влияние ограничивающих стенок. [c.312]

Необходимо отметить, что до сих пор не разработаны общепринятые принципы и количественные закономерности, позволяющие априори рассчитать условия пожаротушения. Это связано с чрезвычайным миогообразием факторов, определяющих развитие и подавление пожаров. Поэтому для подбора огнетушащих веществ и определения норм их расходов пользуются обычно экспериментальными данными с учетом конкретных условий предполагаемого пожара. Причем и в отношении экспериментальных м згодов выбора и оценки эффективности огнетушащих средств единообразие отсутствует. Прежде всего надо отметить, что существуют лабораторные и полигонные методы испытания огнетушащих веществ. Необходимость проверки результатов лабораторных опытов полигонными испытаниями обусловлена сложностью моделирования процесса пожаротушения и, в частности, экстраполяции результатов опытов на реальные масштабы. Действительно, масштабный фактор по площади- горения при этом может быть более 10 . В то же время-выдержать такой масштаб подобия для скорости горения и других характерных параметров при пожаротушении невозможно. Такая экстраполяция не может быть произведена без существенного изменения механизма процесса. [c.49]

В книге описаны методы определения и расчета основных характеристик пожаровзрывоопасных веществ, нормирования и категорирования производств по пожаро-взрывоопасности. Рассмотрены способы противопожарной защиты технологических процессов и производственных зданий. Раскрыт механизм развития и Ингибирования пламени. Показаны особенности огнетуша-Щего действия различных средств пожаротушения и моделирования этого процесса. Даны практические рекомендации. [c.383]

В четвертой главе описываются современное состояние и пути развития методов и технологий численного моделирования аварийных ситуаций в трубопроводных системах. В этой главе подробно рассматриваются методы математического моделрфования осколочного, токсического и теплового поражений при авариях на объектах ТЭК. Особое место в главе занимает изложение подходов к численному анализу механизмов возникновения и развития пожаров в трубопроводных системах, включая пожары разлития. Подробно описываются методы оценки устойчивости работы газоперекачивающего оборудования с точки зрения возможности возникновения помпажных явлений в трубопроводных системах компрессорных цехов и станций газотранспортных предприятий. Значительная часть материала четвертой главы (свьппе 30%) ранее не публиковалась. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология