д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Main Researcher
д-р техн. наук, главный научный сотрудник
Dr. Sci. (Eng.), Main Researcher
д-р техн. наук, доцент, директор Института комплексной безопасности в строительстве
Dr. Sci. (Eng.), Docent, Head of Institute of Complex Safety in Construction
Введение. В различных отраслях народного хозяйства применяется герметичное оборудование (далее — гермокамера), в котором используется обогащенная кислородом атмосфера (в ряде случаев в условиях с изменяющимся давлением). Показано, что главной причиной пожаров в гермокамерах являлось нерегламентированное применение изделий электрооборудования, а также горючих веществ и материалов на основе органических соединений, входящих в состав применяемых в гермокамерах материалов.
Цель. Поиск способов снижения горючести материалов, применяемых в гермокамерах, и исследование параметров пожарной опасности гермокамер с повышенным содержанием кислорода и повышенным давлением.
Задачи. Определение граничных условий применения материалов при повышенных значениях температуры, содержания кислорода и давления, анализ результатов экспериментальных исследований горючести материалов, применяемых в гермокамерах.
Методы исследования. Исследование характеристик процесса горения неметаллических материалов при повышенном давлении проводили на оригинальной установке, представляющей собой сосуд из нержавеющей стали высотой 750 мм и внутренним диаметром 155 мм. Для зажигания образца использовали спираль из нихромовой проволоки. Давление фиксировали при помощи манометра.
Результаты и их обсуждение. В результате экспериментальных исследований пожарной опасности строительных и конструкционных материалов в обогащенных кислородом средах и при повышенном давлении были определены пути повышения предельной концентрации кислорода (ПКК) и снижения горючести материалов: применение теплоотводящей поверхности, негорючей оболочки; введение ингибиторов в их состав и структуру; поверхностная обработка различными огнезащитными составами и пропитками. При исследованиях параметров пожарной опасности (скорость распространения пламени, теплота сгорания, температура самовоспламенения) материалов в условиях изменения состава азотно-кислородной атмосферы и давления получено, что при повышенных давлениях ПКК для всех материалов снижается.
Выводы. Установлено, что предельная концентрация кислорода зависит от геометрических размеров образца, а также от скорости газового потока. При повышенных давлениях ПКК для всех материалов снижается. Наличие теплоотводящей поверхности также ведет к повышению ПКК, которая возрастает с увеличением толщины подложки и уменьшением толщины материала на ней. Для материалов, не содержащих веществ, ингибирующих реакцию горения, характерно снижение значения ПКК при увеличении в макромолекуле полимера количества атомов водорода.
Introduction. Sealed equipment (hereinafter referred to as hermetic chambers) is used in various branches of economy. Atmospheres enriched with oxygen (in some cases under variable pressure conditions) are used.It was shown that the main reason of the fires in the pressurized chambers was the unregulated use of the electrical equipment, as well as combustible substances and materials on the basis of organic compounds included in the materials used in the pressurized chambers.
Objective. To find ways to decrease combustibility of materials used in pressurized chambers and to study fire risk parameters of pressurized chambers with high oxygen content and increased pressure.
Objectives. To determine the boundary conditions of applying materials with increased values of temperature, oxygen content and pressure and analyze the results of experimental studies of combustibility of materials used in sealed chambers.
Research methods. Investigation of the characteristics of the combustion process of non-metallic materials under increased pressure was carried out on an original setup represented by a stainless steel vessel with a height of 750 mm and an inner diameter of 155 mm. A spiral of nichrome wire was used to ignite the sample. The pressure was fixed with a manometer.
Results and their discussion. As a result of experimental research of fire hazard of construction and construction materials in oxygen-enriched media and under increased pressure the ways of increasing the oxygen concentration limit (OCL) and reduction of combustibility of materials were determined: application of heat-removing surface, incombustible shell; putting inhibitors in their composition and structure; surface treatment with different fire protective compositions and impregnations. When studying the parameters of fire hazard (flame propagation velocity, heat of combustion, autoignition temperature) of materials under the conditions of changes in the composition of nitrogen-oxygen atmosphere and pressure, it was found that the OCL for all materials decreases at higher pressures.
Conclusions. It is found that the limiting oxygen concentration depends on the geometrical dimensions of the sample, as well as on the speed of the gas flow. At higher pressures the OCL for all the materials decreases. The presence of a heat-removing surface also leads to higher OCL, which increases with increasing substrate thickness and decreasing thickness of the material on it. For materials not containing substances that inhibit the combustion reaction, a decrease in the LOC value with an increase in the number of hydrogen atoms in the polymer macromolecule is characteristic.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.