Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 30, № 3 (2021)
Скачать выпуск PDF

ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ, ДЕТОНАЦИИ И ВЗРЫВА 

5-15 34
Аннотация

Введение. На сегодняшний день отсутствуют модельные нагрузки, описывающие действие внутреннего взрыва. Представленная в статье работа ставит своей целью построить модельную нагрузку, характеризующую внутренний взрыв с учетом использования инерционных предохранительных конструкций. В статье приведены соответствующие примеры.
Методы. Эксперимент и численное моделирование устанавливают характеристики внутреннего взрыва, определяющие его разрушительное действие. В первую очередь — это уровень и темп нарастания давления при формировании первого пика. После первого пика происходит спад и новый подъем до второго пика с последующим окончательным падением давления. Участок подъема до первого пика описывается кубической параболой. Постоянная величина давления, равная наибольшему значению из двух пиков, заменяет спад и подъем между пиками. Линейная зависимость описывает участок окончательного спада давления так, чтобы деформация в конечной точке заканчивалась. Время нарастания давления рассчитывается из условия вскрытия проема и с учетом характеристик предохранительных конструкций. Наступление второго пика определяется из условия достижения пламенем своей максимальной площади.
Результаты и их обсуждение. Деформация на первом участке вычисляется решением приведенного уравнения движения балки. Деформация между пиками оценивается на основе баланса энергии. На участке спада деформация определяется решением уравнения движения. На решение накладывается условие окончания деформации.
Выводы. Результаты показывают, что время между пиками имеет важное значение при давлениях, близких к пиковому. Анализ устанавливает условия, при которых деформация остается упругой. Результаты работы могут быть использованы при оценке несущей способности конструкции зданий взрывоопасных производств. Применение предложенной нагрузки дает консервативные результаты.

БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 

16-30 51
Аннотация

Введение. В международной практике проектирования пассивной огнезащиты и согласно требованиям некоторых изготовителей огнезащиты рекомендуется наносить огнезащиту не только на основной элемент, для которого нормируется предел огнестойкости, но и на элементы, для которых отсутствуют требования по пределам огнестойкости. Примером могут служить поддерживающие кронштейны, опоры трубопроводов и прочие второстепенные строительные конструкции (ВСК), не являющиеся несущими элементами в соответствии с СП 2.13130.2020, которые крепятся к конструкциям в огнезащите. Для таких ВСК рекомендовано наносить огнезащиту (coatback of attachments) на длину не менее 450 мм от места крепления к конструкции в огнезащите при площади сечения ВСК более 3000 мм2. Данная практика устройства «дополнительной» огнезащиты в российском проектировании и нормативных документах по пожарной безопасности отсутствует.
Предмет исследования. Изменение предела огнестойкости стальных балок в огнезащите от прогрева ВСК в зависимости от их площади сечения и места крепления.
Цель. Оценить степень влияния площади сечения и места крепления ВСК при нагреве на предел огнестойкости стальных балок в огнезащите.
Материалы и методы. Численное моделирование проводилось с помощью программного комплекса ANSYS Workbench 2020 R2 (студенческая версия).
Результаты. Моделирование показало, что ВСК без огнезащиты при нагреве влияет на предел огнестойкости конструкций в огнезащите.
Выводы. В существующей методике расчета огнестойкости стальных конструкций не учитывается возможность снижения предела огнестойкости от прогрева ВСК без огнезащиты. Результаты численного моделирования показали, что при проектировании огнезащиты необходимо учитывать возможное снижение предела огнестойкости конструкций в огнезащите от прогрева ВСК без огнезащиты. Для дальнейшей проверки влияния ВСК без огнезащиты на время достижения предельного состояния стальной балки в огнезащите требуется проведение огневых испытаний, а также дополнительных исследований для оценки влияния прогрева от ВСК на вертикальные конструкции в огнезащите, в том числе с учетом углеводородного режима пожара.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ 

31-40 44
Аннотация

Введение. Одной из основных задач информационно-аналитической поддержки газодымозащитников является маршрутизация их передвижения в здании. Технические возможности в виде развитых систем дистанционного мониторинга обеспечивают руководителя тушения пожара необходимой информацией о месте первоначального возникновения пожара, а существующий математический аппарат позволяет осуществить прогноз параметров его развития. Цель данной работы — разработка алгоритма определения оптимального маршрута движения газодымозашитников в здании для поддержки принятия управленческих решений на пожаре. Для достижения поставленной цели необходимо разработать теоретическую основу и произвести ее программную реализацию.
Теоретические основы. В работе для моделирования движения газодымозащитников в здании использована теория клеточных автоматов. Применен клеточный автомат с окрестностью Мура. Для мониторинга параметров пожара использованы дифференциальные уравнения Колмогорова.
Результаты и обсуждения. Для определения оптимального пути в здании разработан модифицированный волновой алгоритм. Использовано разработанное программное средство, позволяющее моделировать движение газодымозащитников. При выполнении математического моделирования применяются коэффициенты важности, учитывающие приоритетное значение параметров работы газодымозащитников при выполнении разных видов работ.
Выводы. Результаты исследования дают основания считать, что разработанный алгоритм позволяет выявить оптимальный путь, тем самым давая лицу, принимающему решение о направлении звеньев газодымозащитной службы к месту проведения работ, возможность обоснованного выбора места ввода сил и средств, а также маршрута их движения внутри здания. 

БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ 

41-53 33
Аннотация

Введение. Актуальность темы, отраженной в статье, обусловлена тем, что современные отопительные системы, такие как теплые полы, несмотря на улучшение их конструкций, остаются потенциальными источниками возникновения пожаров. Исходя из актуальности выбранной темы статьи, целями исследования явились установление причин возникновения пожаров при эксплуатации современных систем отопления «Теплые полы»; анализ и обобщение заключений пожарно-технических экспертов по пожарам, возникшим из-за эксплуатации рассматриваемых отопительных установок.
Материалы и методы. Для оценки зажигательной способности инфракрасного пленочного теплого пола был проведен экспертный эксперимент, в ходе которого в нормальных условиях окружающей среды, при комнатной температуре был смоделирован участок напольного покрытия.
Результаты и их обсуждение. Проведенный эксперимент показал, что наиболее опасным является накрывание теплого пола материалом, способным к накоплению теплоты, при этом локальность данного воздействия практически исключает возможность отключения установки от командного сигнала термодатчика. При разборе конструкций было установлено, что непосредственно в зоне максимальных температур наблюдается оплавление фольгированного теплоизолятора. За 7 ч работы температура поднялась свыше 120 ºC, после чего начал ощущаться специфический запах продуктов термического разложения синтетического изделия.
Выводы. Несмотря на все особенности современных систем «Теплые полы», их автоматизацию и модификацию, они остаются потенциально пожароопасными. Пожары современных отопительных систем «Теплые полы» могут возникнуть как в результате нарушения правил противопожарного режима при несоблюдении требований по эксплуатации отопительных приборов, так и в результате нештатного повышения температуры нагретых пленочных нагревателей, находящихся под напольными покрытиями.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ 

54-64 43
Аннотация

Введение. Пожары в высотных зданиях и сооружениях представляют серьезную опасность как для находящихся в них людей, так и для материальных ценностей и самой конструкции здания. Зачастую развитие пожара происходит по наружной поверхности функционирующих объектов или внутри строящихся, что обуславливает проблему использования штатных инженерных решений по пожаротушению и требует применения мобильной техники оперативных подразделений пожарной охраны с использованием подачи огнетушащих средств снаружи здания.
Проблематика вопроса. Анализ эффективности различных способов подачи огнетушащих средств при тушении наружных пожаров высотных зданий показал недостаточно высокую эффективность наземной техники, что обуславливает необходимость рассмотреть возможность использования авиационных средств для тушения высотных зданий и сооружений. Учитывая требования, обеспечивающие эффективное пожаротушение с учетом требований безопасности и экономической целесообразности, в качестве летательного аппарата – носителя установки пожаротушения было выбрано беспилотное воздушное судно (БВС) AURA вертолетного типа. Для пожаротушения были использованы системы с различными огнетушащими средствами и способами их подачи в очаг горения, такими как импульсная подача воды и капсулы с огнетушащим составом, тонкораспыленная вода высокого давления и компрессионная пена. Основанием для выбора этих средств является возможность их подачи и применения на высоте до 300 м.
Результаты исследований. В ходе проведения испытаний ставились задачи определить возможность подачи огнетушащих составов в очаг горения при полете БВС, оценить эффективность этих огнетушащих средств и устойчивость БВС при подаче огнетушащих средств в очаг пожара. Для обеспечения безопасности испытания проводились на высоте, не превышающей 10 м, при этом были получены результаты, подтверждающие принципиальную возможность пожаротушения указанными средствами с использованием БВС AURA.
Выводы. В результате проведенных исследований были получены предварительные данные о возможности использования БВС с применением различных способов пожаротушения и горизонтальной подачей огнетушащих средств в качестве высокоэффективного средства борьбы с пожарами в высокоэтажных зданиях и сооружениях при подаче огнетушащих средств снаружи объекта.

65-75 24
Аннотация

Введение. Построенные в прошлые века двухэтажные храмы являются, как правило, памятниками истории и архитектуры. На первом этаже зданий располагается зимняя церковь, а на втором этаже — летняя церковь площадью от 80 до 200 м2. Количество людей в верхней церкви может превышать 200 чел. Из верхней церкви в историческом здании обычно предусмотрен только один эвакуационный выход. При этом возможность устройства дополнительных выходов из храма отсутствует. Возникает противоречие между законодательством об охране памятников, которое не позволяет менять исторический облик зданий, и требованиями нормативных документов по пожарной безопасности, предусматривающими устройство нескольких выходов с этажа, если количество людей, одновременно находящихся в помещении, превышает 50 чел. Целью статьи является разработка предложений в нормативные документы, выполнение которых позволит увеличить допустимое количество людей в православной церкви с одним выходом свыше 50 чел.
Теоретические основы разработки предложений в нормативные документы. Применяемые сегодня методы гибкого нормирования требований пожарной безопасности позволяют гармонизировать требования законов, регламентирующих вопросы приспособления объектов культурного наследия для современного использования. Критерием пожарной безопасности двухэтажного храма является величина индивидуального пожарного риска.
Расчетное обоснование эффективности системы обеспечения пожарной безопасности. Для обеспечения пожарной безопасности зданий двухэтажных храмов предложена система мероприятий, позволяющая на практике увеличить количество посетителей в верхних церквях свыше 50 чел. Рассмотрен пример действующего храма, демонстрирующий возможность увеличения количества людей в верхней церкви до 100 чел. Представлены результаты моделирования процесса эвакуации людей из верхней церкви.
Выводы. На примере расчета индивидуального пожарного риска для храма с одним выходом обосновано выполнение критерия пожарной безопасности. Сформулированы предложения для включения в нормативные документы с целью допущения нахождения в храмах с одним выходом более 50 чел

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 

76-87 32
Аннотация

Введение. Точность расчета дальности видимости при пожаре в помещении существенно зависит от величины дымообразующей способности веществ и материалов, полученной экспериментально в маломасштабных установках. Поэтому для нахождения дальности видимости в полномасштабном помещении актуальной задачей является разработка метода расчета, позволяющего учесть масштабный фактор и не использующего удельный коэффициент дымообразования.
Цели и задачи. Целью данной работы является разработка нового подхода к расчету времени блокирования путей эвакуации по потере видимости, учитывающего масштабный фактор и не использующего удельный коэффициент дымообразования. Для ее достижения проведен анализ схем развития пожара в маломасштабном и полномасштабном помещениях, для этих схем получены теоретические зависимости среднеобъемной оптической плотности дыма от других среднеобъемных параметров газовой среды помещения и выполнено сравнение результатов расчетов по полученным зависимостям с экспериментальными данными.
Методы. Решение нестационарных уравнений законов сохранения энергии газовой среды в помещении, оптической плотности дыма и массы кислорода при закрытой и открытой схемах тепломассообмена в помещении. Проведение огневых испытаний в маломасштабной установке. Сравнение теоретических и экспериментальных данных.
Результаты. Получены аналитические зависимости среднеобъемной оптической плотности дыма от изменения среднеобъемной температуры и среднеобъемной парциальной плотности кислорода для закрытой и открытой схем протекания пожара в помещении. Проведена серия огневых испытаний кабелей ВВГнг при различной плотности падающего на образец теплового потока. Получены экспериментальные зависимости от времени оптической плотности дыма и удельного коэффициента дымообразования. Выполнено сравнение результатов расчета среднеобъемной оптической плотности дыма по предложенным аналитическим выражениям с экспериментальными данными.
Выводы. Предлагается использовать экспериментальные зависимости среднеобъемной оптической плотности дыма от изменения среднеобъемной температуры или среднеобъемной парциальной плотности кислорода, полученные в маломасштабной установке, не решая дифференциального уравнения закона сохранения оптической плотности дыма.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА 

88-98 34
Аннотация

Введение. Проблема своевременной активации спринклерной установки пожаротушения является весьма актуальной для эффективного тушения пожара до наступления критического момента, при котором тушение в расчетных объемах станет невозможным.

Решению проблемы эффективного применения спринклерной установки при пожаре класса А посвящен ряд работ. Вопрос применения таких методик при пожаре класса В ранее рассмотрен не был.
Модель пожара в помещении с автоматической установкой пожаротушения (АУП). Разработанная авторами модель оценки времени срабатывания спринклерной автоматической установки водяного пожаротушения при пожаре класса В дает возможность определить скорость распространения пламени по поверхности розлива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей (ЛВЖ и ГЖ) и определить скорость нарастания температуры в припотолочной области.
Активация спринклера от теплового разрушения колбы восходящим конвективным потоком. Разработана модель определения времени срабатывания спринклерной установки пожаротушения от воздействия теплового потока пожара класса В на термочувствительную колбу оросителя.
Активация спринклерной АУП от дифференциального теплового пожарного извещателя (ДТПИ). Разработана модель определения времени срабатывания ДТПИ.
Примеры. Дан ряд примеров по практическому определению времени срабатывания спринклерных установок пожаротушения традиционного типа, дренчерных или с принудительным пуском.
Выводы. На основе полученного выражения можно оперативно, с приемлемой достоверностью определять возможность применения той или иной установки спринклерного пожаротушения для обеспечения эффективной защиты помещений, в которых возможно возникновение пожаров класса В.



ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)