Введение. В данном исследовании нанотрубки TiO2 были синтезированы гидротермальным методом с предварительной ультразвуковой обработкой в течение двух часов для оценки роли ультразвука в формировании наноструктур. Гидротермальный процесс проводился в течение 4, 6, 8 и 10 ч для выявления изменения морфологии и кристаллических фаз.

Цель и задачи. Целью данного исследования была оптимизация ультразвуково-гидротермального метода синтеза нанотрубок TiO2 путем сокращения времени реакции без ухудшения морфологических и структурных характеристик.

Материалы и методы. Синтезированные образцы были изучены с использованием сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) для анализа морфологии и размеров, а также с помощью рамановской спектроскопии, инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (Фурье-ИК) и рентгеноструктурного анализа (РСА)
для определения фазового состава и кристаллической структуры.

Результаты и обсуждение. Использование ультразвуковой предварительной обработки показало, что полученные нанотрубки имели длину от 808 до 1226 нм и диаметр от 172 до 242 нм. Была зафиксирована последовательная фазовая трансформация: начальная фаза H2TiO3 переходила в промежуточные титанатные фазы (H2Ti3O7 и H2Ti6O13), а затем при увеличении времени реакции происходило образование рутила. Фаза анатаза присутствовала лишь в следовых количествах.

Выводы. Настоящее исследование подчеркивает положительное влияние ультразвуковой предварительной обработки на формирование структуры нанотрубок TiO2 и представляет собой научную основу для оптимизации параметров процесса при получении наноструктурированных материалов на основе TiO2.

Введение. Правильная оценка пожарной опасности строительных материалов — это критичный этап проектирования и эксплуатации зданий. Так как все больше в интерьере и экстерьере зданий используются клееные слоистые древесные материалы, такие как фанера, важно определить их поведение во время пожара.

Объект и предмет исследования. В качестве объекта исследования были отобраны образцы трудно­горючей фанеры. Предметом исследования является определение группы горючести данного материала.

Цель исследования. Целью работы является оценка воспроизводимости испытаний, проводимых в различных испытательных лабораториях, на примере показателя горючести трудногорючей фанеры и разработки рекомендаций по совершенствованию методических подходов.

Материалы и метод исследования. Определение группы горючести трудногорючей фанеры проводилось в 10 аккредитованных лабораториях согласно ГОСТ 30244–94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть». Исследованию подлежали следующе характеристики: температура дымовых газов, площадь повреждения поверхности, потеря массы образцом и время самостоятельного горения.

Результаты и их обсуждение. Существующая методика определения группы горючести несовершенна и не обеспечивает воспроизводимости результатов измерений. Предлагаемые изменения в ГОСТ 30244–94 (стандартизация газа, держателей, калибровки) не решают проблему отсутствия корреляции между параметрами испытаний и физико-химией горения. Показатель «повреждения» неинформативен. Необходимо оценивать тепловыделение, скорость распространения пламени, токсичность газов и другие параметры, характеризующие особенности реакции горения. Современные показатели горючести и классы пожарной опасности не отражают фактического участия материалов в развитии пожаров и не могут использоваться для параметрического противопожарного нормирования или прогнозирования развития пожара с использованием инструментов моделирования. Одним из первоочередных шагов по преодолению существующих проб­лем может стать разработка единого классификационного стандарта, основанного на комплексной оценке этих параметров.

Выводы. Отсутствие воспроизводимости результатов в различных аккредитованных лабораториях указывает на необходимость пересмотра и совершенствования нормативной базы.

Введение. На объектах использования атомной энергии широко применяются ионообменные смолы (ИОС). При эксплуатации смол в азотнокислых средах не исключено их саморазложение при повышенных температурах, что может приводить к аварийным ситуациям. Известно, что анионообменные смолы в нитратной форме разлагаются при температурах выше 220 °С с тепловыделением, превышающим 300 Дж/г, что может представлять потенциальную опасность для технологий извлечения, разделения и очистки радио­нуклидов.

Цель и задачи. Целью данной работы является оценка граничных условий пожаровзрывобезопасного применения анионита АВ-17-8 в сорбционной колонне. Задачи включают исследование термической стабильности анионита методом дифференциально-сканирующей калориметрии, оценку кинетических параметров протекающих реакций окисления, моделирование процесса тепловыделения в сорбционной колонне. С учетом полученных данных проведена оценка граничных условий возникновения теплового взрыва в оборудовании с АВ-17-8.

Методическая часть. При изучении термической стабильности образцов нагрев проводили в синхронном термическом анализаторе STA 449 F3 Jupiter. Последующую обработку данных осуществляли с использованием программного комплекса Arks фирмы ЗАО «Химинформ», этапы которой включали первичную обработку (вычитание базовой линии, восстановление данных, определение величин тепловых эффектов) и последующее моделирование тепловыделения в колонне, заполненной сорбентом, с определенными геометрическими и теплофизическими параметрами.

Результаты и обсуждение. Методом ДСК установлено, что смола АВ-17-8 в нитратной форме разлагается в две стадии в диапазоне температур 100–200  и 200–320 °С с тепловыделением 148 ± 13  и 425 ± 43 Дж/г соответственно. Для двух экзотермических эффектов оценены кинетические параметры разложения анионита, с помощью которых определены граничные температуры возникновения теплового взрыва в сорбционной колонне в зависимости от ее геометрии.

Выводы. Программный комплекс Arks позволяет моделировать условия возникновения теплового взрыва в технологическом оборудовании. С учетом оцененных параметров представляется возможным спрогнозировать развитие неуправляемых экзотермических реакций, которые определяют пожаровзрывобезопасность применения анионообменных смол.

Введение. Определение частоты пожаров в производственных и складских зданиях является важной и неотъемлемой частью расчета пожарного риска, оказывающей существенное влияние на конечный результат расчета. Однако принятая в настоящее время методология определения указанной частоты имеет ряд недостатков.

Цели и задачи. Целью исследования является формирование реальной статистики пожаров на объектах производственного и складского назначения в Российской Федерации на основе альтернативных данных по частотам пожаров в зависимости от их площади. К основным задачам можно отнести сбор статистических данных и их обработку, в том числе с учетом имеющегося зарубежного опыта, анализ полученных результатов и их интерпретацию.

Аналитическая часть. Описаны процессы сбора и обработки статистических данных по пожарам на рассматриваемых объектах в зависимости от площади, проведен их анализ. Получены эмпирические зависимости, описывающие с приемлемой точностью наблюдаемую на практике зависимость частоты пожаров от площади здания для объектов производственного и складского назначения в различных отраслях. Приведены ориентировочные значения предельно допустимой площади для различных зданий класса Ф5 в зависимости от наличия в них систем противопожарной защиты (СПЗ) исходя из условия обеспечения допустимого значения индивидуального пожарного риска для персонала.

Обсуждение результатов. Полученные значения предельной площади здания для различных отраслей, определенные на основе новых зависимостей частоты пожара от площади здания, сопоставлены с нормативным значением данных площадей. По итогам предложены некоторые шаги по дальнейшему совершенствованию сферы нормативного регулирования, связанной с расчетами пожарного риска и оснащением объектов СПЗ.

Выводы. Полученные в результате сбора и обработки статистических сведений новые зависимости частоты пожаров от площади здания для различных отраслей проанализированы, в том числе, с точки зрения возможности получения допустимых значений пожарного риска на объектах, полностью соответствующих нормативным требованиям. Предложены направления по дальнейшему совершенствованию сферы норма­тивного регулирования, связанной с расчетами пожарного риска. Полученные в работе новые данные по частотам пожаров рекомендованы для использования при проведении расчетов пожарного риска.

Введение. Использование огнезащитных материалов на промышленных объектах, расположенных в Арктическом регионе, требует особого подхода к исследованию сохранения их работоспособности в условиях низких температур и агрессивной окружающей среды. В связи с этим вопрос оценки огне­защитной способности средств огнезащиты представляется востребованным и актуальным.

Цели и задачи. Данная работа направлена на исследование сохранности огнезащитных свойств огне­защитного материала под влиянием климатических факторов в условиях открытой промышленной среды. Для осуществления цели исследования были выполнены следующие задачи:

• проведено искусственное старение образцов огнезащитного покрытия в соответствии с применяемыми методиками на 5, 15 и 25 лет;
• исследована устойчивость к влиянию погодных факторов и сохранению огнезащитных характеристик материалов в ходе их использования методами термического анализа;
• проведена оценка огнезащитной эффективности образцов после ускоренного искусственного старения, имитирующего длительную эксплуатацию.

Методы. Для осуществления исследования сохранности огнезащитных свойств анализируемых образцов покрытий были применены следующие методы:

• метод искусственного климатического старения;
• методы синхронного термического анализа;
• метод оценки огнезащитной эффективности.

Результаты. Результаты испытаний анализируемых образцов огнезащитных материалов при искусственном ускоренном старении показали незначительное ухудшение огнезащитных характеристик покрытия при увеличении количества циклов. Сделан вывод о возможности применения вышеуказанных методов для проведения качественной оценки сохранности огнестойких характеристик исследуемых материалов.

Выводы. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают, что анализируемые покрытия сохраняют огнезащитную способность при условии соблюдения требований, указанных в технической документации. Следовательно, исследуемый огнезащитный материал интумесцентного типа может быть рекомендован для промышленных объектов, расположенных в регионах с преобладанием низких температур.

Введение. Пожарная опасность мягкой мебели в гостиничных номерах обусловлена наличием в ее составе легковоспламеняемых компонентов, таких как обивочные ткани, внутренние наполнители и элементы каркаса. Однако при проведении расчетов динамики опасных факторов пожара в гостиничных комплексах не учитываются пожароопасные свойства мягкой мебели, что может привести к недооценке токсикологической опасности для людей в процессе эвакуации.

Целью данной работы является оценка пожарной опасности гостиничных комплексов с массовым пребыванием людей на основе математического моделирования пожара с учетом использования экспериментальных данных по терморазложению мягких мебельных элементов.

Методы исследований. Проведено математическое моделирование распространения опасных факторов пожара в типовой секции гостиничных комплексов с использованием горючих нагрузок, приведенных в базе данных и полученных авторами.

Результаты исследований и их обсуждение. Обнаружено, что параметры горючей нагрузки, приведенные в существующей базе данных, приводят к недооценке воздействия токсичных газов на людей во время их эвакуации. Учет терморазложения мягких элементов мебели в отличие от стандартной горючей нагрузки показал образование смеси высокотоксичных газов — оксида углерода, хлористого водорода и циановодорода. При этом парциальная плотность циановодорода может достигнуть критического значения до начала выхода людей из помещений без очага пожара.

Показано, что безопасная эвакуация людей не обеспечивается, так как практически во всех рассматривае­мых сценариях пожара опасные факторы пожара блокируют эвакуационный выход с рассматриваемой типовой гостиничной секции до начала эвакуации людей, находящихся в помещениях без очага пожара.

Выводы. Необходимо получение актуальных данных о пожароопасных свойствах современных полимерных материалов, используемых при изготовлении и эксплуатации мягкой мебели и представляющих серьезную опасность с точки зрения создания токсикологической среды при их термическом разложении.

Представлены сведения об особенностях теплового разгона литий-ионных батарей (ЛИБ) различных типов и связанных с ним опасных факторов пожара. Выполнено обобщение данных по составу газообразных продуктов, выделяющихся при термическом разрушении компонентов ЛИБ с акцентом на повышенную токсичность угарного газа и фтороводорода. Проведен анализ экспериментальных концентраций данных веществ и их сопоставление с действующими нормативами (ПДК, IDLH, AEGL) с учетом объема помещений. Установлено, что даже одна ячейка ЛИБ может привести к превышению допустимых уровней CO и HF при недостаточной вентиляции. Даны рекомендации по включению специфических сценариев с участием ЛИБ в расчет пожарного риска и необходимости дополнительных исследований по моделированию их горения.