firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/PVB.2018.27.10.6-25firesmi-698Research ArticleПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ, ДЕТОНАЦИИ И ВЗРЫВАCOMBUSTION, DETONATION AND EXPLOSION PROCESSESО ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННЕГО ВЗРЫВА ОТ УСТРОЙСТВА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ К ОНСТРУКЦИИ В ПРОЕМАХ ОГРАЖДАЮЩИХ СТЕН ПРОМЫШЛЕННЫХ И ЖИЛЫХ ЗДАНИИON THE DEPENDENCE OF INTERNAL EXPLOSION PARAMETERS ON THE INSTALLATION OF SAFETY STRUCTURES IN THE APERTURES OF THE PROTECTING WALLS OF INDUSTRIAL AND RESIDENTIAL BUILDINGSГоревВ. А.GorevV. A.

д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве.

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 2б.

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor of Department of Complex Safety in Construction.

aroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337.

1ca_kbs@mgsu.ruМольковВ. В.MolkovV. V.

д-р техн. наук, профессор, директор Инженерно-научного центра водородной безопасности.

Великобритания, Северная Ирландия, ВТ37 ОСВ, г. Ольстер, Ньютаунабби, блок 27.

Doctor of Technical Sciences, Professor, Director of Hydrogen Safety Engineering and Research Centre.

N. Ireland, UK, Newtownabbey, BT37 0QB, Block 27.

v.molkov@ulster.ac.ukНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет.Россияational Research Moscow State University of Civil Engineering.Russian FederationОльстерский университет.РоссияUlster University.Russian Federation2018281120182710625Copyright © Горев В.А., Мольков В.В., 20182018Горев В.А., Мольков В.В.Gorev V.A., Molkov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/698

Рассматривается вопрос защиты от взрыва газовой смеси жилых зданий, в которых в качестве предохранительных конструкций (ПК) выступают окна остекления, заделываемые в глубине оконного проема. Показано, что при разрушении креплений, связывающих оконные рамы со стеной здания, ПК начинает движение внутри проема, площадь для истечения газов не откры­вается, и взрыв происходит в условиях герметичного объема. Установлено, что для помещений небольшого объема (30-150 м3) время нарастания давления при внутреннем взрыве сравнимо с временем движения ПК внутри проема. Определена величина повышения давления во время движения ПК внутри проема. Выделен безразмерный параметр, который определяет рост дав­ления с момента начала движения ПК до вскрытия проема для истечения газов. Показано, что превышение давления в 2-10 раз может привести к разрушениям до начала его сброса. По­лучено выражение для определения скорости ПК в момент вскрытия проема, и эта скорость в основном определяет темп сброса давления за счет истечения газов. Установлено, что рост дав­ления за время движения ПК внутри проема превышает увеличение давления после начала вскрытия. Выявлено, что при испытании и проектировании ПК необходимо учитывать глубину заделки ПК в проеме, особенно для помещений жилых зданий, объем которых обычно не пре­вышает 120 м3.

внутренний взрывсброс давлениядавление вскрытияскорость взрывного горенияглубина заделкипредохранительные конструкцииinternal explosionpressure dischargeopening pressureexplosive burning speedembedment depthsafety structuresReferencesСП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок no взpыво-пожарной и пожарной опасности. -Введ. 05.01.2009. -М.: ВНИИПО МЧС России, 2009. - 28 c.Set of rules 12.13130.2009. Determination of categories of rooms, buildings and external installations on explosion andfire hazard. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2009. 28 p. (in Russian).СП 4.13130.2013. Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара Ha объектах защиты. Требования к объемно-планиpовочным и конструктивным решениям. -Введ. 29.07.2013. - М.: ВНИИПО МЧС России, 2013. -184 c.Set of rules 4.13130.2013. Systems of fire protection. Restriction of fire spread at object of defense. Re¬quirements to special layout and structural decisions. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of Russia Publ., 2013. 184 p. (in Russian).СП 56.13330.2011. Производственные здания (с изм. Ns 1 от 18.08.2016). -Введ. 20.05.2011. -М.: Минрегион России, 2011. - 18 c.Set of rules 56.13330.2011. Production buildings. Moscow, Ministry of Regional Development of Russia Publ., 2011. 18 p. (in Russian).Пилюгин Л. П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий c помощью предохранительных конструкций. - М.: Пожнаукa, 2000. - 224 c.Pilyugin L. P. Obespecheniye vzryvoustoychivosti zdaniy spomoshchyupredokhranitelnykh konstruk- tsiy [Maintenance explosion proof buildings with relief designs]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2000. 224 p. (in Russian).Molkov V. V., Eber R. M., Grigorash A. V., Tamanini F., Dobashi R. Vented gaseous deflagrations: mo¬delling of translating inertial vent covers // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. -2003. - Vol. 16, No. 5. - P. 395-402. DOI: 10.1016/x0950-4230(03)00066-4.Molkov V. V., Eber R. M., Grigorash A. V., Tamanini F., Dobashi R. Vented gaseous deflagrations: modelling oftranslating inertial vent covers. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2003, vol. 16, no. 5, pp. 395-402. DOI: 10.1016/s0950-4230(03)00066-4.Molkov V. V., Grigorash A. V., Eber R. M., Makarov D. V. Vented gaseous deflagrations: modelling of hinged inertial vent covers // Journal of Hazardous Materials. - 2004. - Vol. 116, Issue 1-2. - P. 1-10. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2004.08.027.Molkov V. V., Grigorash A. V., EberR. M., Makarov D. V. Vented gaseous deflagrations: modelling of hinged inertial vent covers. Journal of Hazardous Materials, 2004, vol. 116, issue 1-2, pp. 1-10. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2004.08.027.Molkov V. V., Grigorash A. V., Eber R. M., Tamanini F., Dobashi R. Vented gaseous deflagrations with inertial vent covers: state-of-the-art and progress // Process Safety Progress. - 2004. - Vol. 23, No. 1. -P. 29-3б. DOI: 10.1002/prs.10002.Molkov V. V., Grigorash A. V., EberR. M., Tamanini F., Dobashi R. Vented gaseous deflagrations with inertial vent covers: State-of-the-art and progress. Process Safety Progress, 2004, vol. 23, no. 1, pp. 29-36. DOI: 10.1002/prs.10002.Molkov V. V., Grigorash A. V., Eber R. M. Vented gaseous deflagrations: Modelling of spring-loaded inertial vent covers // Fire Safety Journal. - 2005. - Vol. 40, Issue 4. - P. 307-319. DOI: 10.1016/j . firesaf.2005.01.004.Molkov V. V., Grigorash A. V., Eber R. M. Vented gaseous deflagrations: Modelling of spring-loaded inertial vent covers. Fire Safety Journal, 2005, vol. 40, issue 4, pp. 307-319. DOI: 10.1016/j.firesaf. 2005.01.004.Горев В. A., Can ымова E. Ю. О возможности вибрационного горения при внутренних взрывах!! Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2017. - Т. 2б, Ns 5. - C. 13-20. DOI: 10.1 8322/P VВ.201 7.26.05.13-20.Gorev V. A., Salymova E. Yu. About the possibility of vibration combustion at internal explosions. Po- zharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2017, vol. 26, no. 5, pp. 13-20 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2017.26.05.13-20.Gorev V. A. Actions of explosive loads of the protecting designs taking into account vibration combus¬tion // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 365, Issue 4. - Art. No. 042047. DOI: 10.1088/1757-899X/365/4/042047.Gorev V. A. Actions of explosive loads of the protecting designs taking into account vibration combus¬tion. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, vol. 365, issue 4, art. no. 042047. DOI: 10.1088/1757-899X/365/4/042047.Иост В. Взрывы и горение в газах / Пер. c нем. - М.: Изд-во иностр. лит., 1952. - 687 c.Joes V. Explosions and burning gases. Moscow, Foreign Languages Publishing House, 1952. 687 p.Нестационарное распространение пламени / Под ред. Дж. Г. Маркштейнa; пер. c англ. - М. : Мир, 1968. -438 c.Markstein G. H. (ed.). Nonsteady flame propagation. Oxford, Pergamon Press, 1964. DOI: 10.1016/c2013-0-07744-4 (Russ. ed.: MarksteinG. (ed.). Nestatsionarnoyerasprostraneniye plameni. Moscow, Mir Publ., 1968. 438 p.).Пилюгин Л. П. Конструкции сооружений взрывоопасных производств (теоретические основы проектирования). - М.: Cтройиздaт, 1988. - 316 c.Pilyugin L. P. Konstruktsii sooruzheniy vzryvoopasnykhproizvodstv (teoreticheskiye osnovyproyekti- rovaniya [Designs of constructions of explosive productions (theoretical bases of design)]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1988. 316 p. (in Russian).Пuлюгuн Л. П. Прогнозирование последствий внутренних аварийных взрывов. - М.: Нож-наука, 2010. - 380 c.Pilyugin L. P. Prognozirovaniyeposledstviy vnutrennikh avariynykh vzryvov [Forecasting of consequ¬ences of internal emergency explosions]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2010. 380 p. (in Russian).Горев В. A., Плотников A. H. Устойчивость при внешних аварийных взрывах // Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан : сб. тр. науч.-практ. конф. - M. : АСВ, 2005. - C. 32-45.Gorev V. A., Plotnikov A. I. Stability at external emergency explosions. In: Gorodskoy stroitelnyy kom- pleks i bezopasnost zhizneobespecheniya grazhdan. Sbornik trudov nauchno-prakticheskoy konferen- tsii [Urban building complex and safety of life support of citizens. Proceedings of scientific and practical conference]. Moscow, ASV Publ., 2005, pp. 32-45 (in Russian).Лyжин O. В., Попов H. H., Paсmоргyев Б. C. Расчет конструкций сооружений Ha действие взрыв¬ных волн // Динамический расчет сооружений на специальные воздействия / Коренев Б. Г., Рабинович И. М. (ред.). - М.: Стройиздaт, 1981. - C. 5-28.Luzhin O. V., Popov N. N., Rastorguyev B. S. Calculation of designs of constructions on action of blast waves. In: Korenev B.G., Rabinovich I.M. (ed.). Dinamicheskiy raschet sooruzheniy na spetsialnyye vozdeystviya [Dynamic calculation of constructions on special influences]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1981, pp. 5-28 (in Russian).Салымовa E. Ю. Динамика развития опасных факторов в зданиях c ограждающими конструкци¬ями из трехслойных сэндвич-панелей при пожарах и взрывах : дис.... канд. техн. наук. - М. : МГУ, 2014. 110 с.SalymovaE. Yu. Dynamics of development of dangerous factors in buildings with enclosing structures made of sandwich panels in fires and explosions. Cand. tech. sci. diss. Moscow, 2014. 110 p. (in Rus¬sian).Горев В. A., Салымовa E. Ю. Использование сэндвич-панелей в качестве эффективных легко-сбрасываемых конструкций при внутренних взрывах в промышленных зданиях // Пожаровзрыво-безопасность / Fire and Explosion Safety. - 2010. - Т. 19, Ns 2. - C. 41-44.Gorev V. A., Salymova E. Yu. Usage of sandwich-panels as effective easily jettisonable constructions by inside combustions in industrial buildings. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2010, vol. 19, no. 2, pp. 41-44 (in Russian).Горев В. A., Беляев В. В., Федотов B. H. Условие начала вибрационного горения газа в разгерме-тизированном сосуде прямоугольной формы // Физика горения и взрыва. -1989. - Т. 25, Ns 1. - C. 3б-39.Gorev V. A., Belyaev V. V., Fedotov V. N. Condition of the beginning of vibrational gas combustion in an unsealed vessel of rectangular shape. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1989, vol. 25, no. 1, pp. 31-34. DOI: 10.1007/BF00758231.Горев В. A., Федотов B. H. О роли акустических колебаний при взрывном горении газов в pазгер-метизированном сосуде // структура газовых пламен : материалы Международного семинара no структуре газов x пламен (июль 1986 г., г. Новосибирск). - C. 202-208.Gorev V. A., Fedotov V. N. About a role of acoustic vibrations at explosive combustion of gases in the depressurized vessel. In: Struktura gazovykhplamen. Materialy Mezhdunarodnogo seminarapo struk- ture gazovykh plamen [Structure gas flames. Proceedings of International Seminar on Structure Gas Flames]. Novosibirsk, July 1986, pp. 202-208 (in Russian).Полaндов Ю. X , Бабанков В. A. Влияние места расположения источника воспламенения в поме-щении на развитие взрыва газа // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2014. - Т. 23, Ns 3. - C. 68-74.Polandov Yu. Kh., Babankov V. A. Effect of location source of fire in the room on the development of gas explosion. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2014, vol. 23, no. 3, pp. 68-74 (in Russian).Ellis O. C. Flame movement in gaseous explosive mixtures // Part 7. Fuel in Science and Practice. - 1928. - Vol. 7. - P. 502-509.Ellis O. C. Flame movement in gaseous explosive mixtures. Part 7. Fuel in Science and Practice, 1928, vol. 7, p. 502-509.Попов В. A. Начальный участок распространения пламени в закрытых трубах // Известия Акаде¬мии наук СССР. Отделение технических наук. - 1956. - Ns 3. - C. 116-125.Popov V. A. The initial site of distribution of a flame in the closed pipes. Izvestiya Akademii naukSSSR. Otdeleniye tekhnicheskikh nauk / Proceedings of the USSR Academy ofSciences. Department of Tech¬nical Sciences, 1956, no. 3, pp. 116-125 (in Russian).Ellis O. C. Flame movement in gaseous explosive mixtures // Part 2. Fuel in Science and Practice. -1928. - Vol. 7. - P. 245-251.Ellis O. C. Flame movement in gaseous explosive mixtures. Part 2. Fuel in Science and Practice, 1928, vol. 7, pp. 245-251.Кузнецов В. P., Сабельнuков В. A. Турбyлентность и горение. - М.: Наука, 1986. - 288 c.Kuznetsov V. R., Sabelnikov V. A. Turbulentnost i goreniye [Turbulence and combustion]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 288 p. (in Russian).б. Горев В. A. Оценка скорости горения однородной газовой смеси при определяющем влиянии неустойчивости пламени // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. - 2008. -Т. 17,N 1. - C. 12-16.Gorev V. A. Assessment of speed of burning of uniform gas mix at the defining influence of instability of a flame. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2008, vol. 17, no. 1, pp. 12-16 (in Russian).Газодинамикa горения / К. И. Щелкин, Я. К. Трошин; Акад. наук СССР; Ин-т хим. физики. - М. : Изд-во Акад. наук СССР, 1963. - 255 c.Shchelkin K. I., Troshin Ya. K. Gazodinamika goreniya [Gas dynamics burning]. Moscow, Academy of Sciences of USSR, 1963. 255 p. (in Russian).Bradley D. How fast can we burn? // Symposium (International) on Combustion. -1992. - Vol. 24, Issue 1. - P. 247-262. DOI: 10.1016/x0082-0784(06)80034-2.Bradley D. How fast can we burn? In: Symposium (International) on Combustion, 1992, vol. 24, issue 1, pp. 247-262. DOI: 10.1016/s0082-0784(06)80034-2.Abdel-Gayed R. G., Bradly D. Dependence of turbulent burning velocity on turbulent Reynolds number and ratio of flaminar burning velocity to R. М. S. turbulent velocity // Symposium (International) on Combustion. -1977. - Vol. 16, Issue 1. -P. 1725-1735. DOI: 10.1016/x0082-0784(77)80450-5.Abdel-Gayed R. G., Bradly D. Dependence of turbulent burning velocity on turbulent Reynolds number and ratio of flaminar burning velocity to R.M.S. turbulent velocity. In: Symposium (International) on Combustion, 1977, vol. 16, issue 1,pp. 1725-1735. DOI: 10.1016/s0082-0784(77)80450-5.Kakutkina N. A., Korzhavin A. A., Zamashchikov V. V., Pleslov A. A., Babkin V. S. Scale modelling of internal gas explosions // Proceedings of Is International Seminar on Fire-and-Explosion Hazard of Substances and Venting Deflagration / Molkov V. V. (ed.). - Moscow : All-Russian Research Institute for Fire Protection, 1995. - P. 225-230.KakutkinaN. A., Korzhavin A. A., Zamashchikov V. V., Pleslov A. A., Babkin V. S. Scale modelling of internal gas explosions. In: Molkov V. V. (ed.). Proceedings of Ist International Seminar on Fire-and- Explosion Hazard ofSubstances and Venting Deflagrations. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection, 1995, pp. 225-230.Bradly D. Evolution of flame propagation in large diameter explosions // Proceedings of 2nd Interna¬tional Seminar on Fire-and-Explosion Hazard of Substances and Venting Deflagrations / Molkov V. V. (ed.). - Moscow : All-Russian Research Institute for Fire Protection, 1997. - P. 51-59.Bradly D. Evolution of flame propagation in large diameter explosions. In: Molkov V.V. (ed.). Proceedings of 2nd International Seminar on Fire-and-Explosion Hazard of Substances and Venting Deflagrations. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection, 1997, pp. 51-59.Pocheau A. Front propagation in a turbulent medium // Europhysics Letters (EPL). - 1992. - Vol. 20, Issue 5. - P. 401-406. DOI: 10.1209/0295-5075/20/5/004.Pocheau A. Front propagation in a turbulent medium. Europhysics Letters (EPL), 1992, vol. 20, issue 5, pp. 401-406. DOI: 10.1209/0295-5075/20/5/004.Peters N. The turbulent burning velocity for large-scale and small-scale turbulence // Journal of Fluid Mechanics. -1999.- Vol. 384. - P. 107-132. DOI: 10.1017/x0022112098004212.Peters N. The turbulent burning velocity for large-scale and small-scale turbulence. Journal ofFluid Mechanics, 1999, vol. 384, pp. 107-132. DOI: 10.1017/s0022112098004212.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.