Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 28, № 4 (2019)
Скачать выпуск PDF

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

6-14 254
Аннотация

Введение. В настоящий момент положения нормативных документов, регламентирующих расчеты величины пожарного риска, нуждаются в актуализации и уточнении в узконаправленных проблемных вопросах.
Методика. Существующая нормативная база представлена по большей части ведомственным приказом МЧС России. По мере развития технологий пожаротушения и противопожарного нормирования, а также расчетных методов, способных смоделировать ту или иную аварийную ситуацию, расширились возможности обоснования различных сценариев развития пожара. Опыты расчетов по объектам разного функционального назначения, выполненных ведущими научными организациями нашей страны, а также специалистами, занимающимися расчетами пожарных рисков, показали актуальность и необходимость внесения изменений и уточнений в нормативную базу, регламентирующую данные виды работ. В то же время следует особо от­метить тот факт, что вышеуказанные ведомственные нормы и рекомендации, несмотря на их практическую значимость, не рассматривают вопрос об использовании противопожарных дверей в практических целях и не могут служить тем задачам, которые ставит перед собой современность.
Результаты и обсуждение. Вследствие имеющихся проблем в проектировании и прохождении государственной экспертизы сдаче объектов в эксплуатацию органам стройнадзора и надзору за объектами, уже эксплуатируемыми органами государственного пожарного надзора МЧС России, практически повсеместно предшествует процедура разработки расчетов величины пожарного риска для подтверждения соответствия объ­ектов защиты требованиям пожарной безопасности. Особенность проведения таких расчетов заключается прежде всего в необходимости представления таковых на конкретный объект капитального строительства. При этом в ряде случаев даже наличие всех систем противопожарной защиты здания не обеспечивает без­опасность людей по разным причинам, главной из которых является быстрая блокировка опасными факторами пожара путей эвакуации и, как следствие, гибель людей.
Выводы. Вопрос учета использования противопожарных дверей при расчетах пожарного риска, не раз применяемых на различных объектах защиты и подтвердивших свою эффективность на существующих объектах, представляется целесообразным отразить в соответствующих нормативных документах, что в значительной степени будет способствовать улучшению фактической безопасности людей.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ

15-28 134
Аннотация

Введение. Полимерные материалы находят широкое применение, поэтому актуальной задачей является разработка модели горения полимеров для предсказания их поведения при пожаре и снижение горючести. Данная работа посвящена экспериментальному и численному исследованию распространения пламени по поверхности горизонтально и вертикально расположенных пластин полимера в неподвижном воздухе.
Методика. Объектом исследования был литой полиметилметакрилат (ПММА). Экспериментальные исследования были сфокусированы на измерении пространственных распределений концентраций веществ и температуры в газовой фазе. Температура измерялась с помощью микротермопар (размером 50 мкм). Для измерения пространственного распределения концентраций веществ в пламени использовалась зондовая масс-спектрометрия.
Результаты и обсуждение. В пламени были идентифицированы основные компоненты, включая метилмета­крилат (MMA), O2, CO2, H2O, N2, C2H4 (этилен), C3H6 (пропилен), и измерены их профили концентраций на разных расстояниях от фронта пламени. Установлено, что химическая структура пламени находится в хорошем согласии с тепловой структурой; размер «темной зоны» пламени, в которой температура вблизи поверхности полимера минимальна, хорошо коррелирует с размером свободной от кислорода зоны. Были также измерены такие характеристики горения, как массовая скорость выгорания, линейная скорость распространения пламени, ширина зоны пиролиза и распределение температуры в конденсированной фазе. На основе экспериментальных результатов были определены плотности кондуктивного и радиационного тепловых потоков от пламени к поверхности полимера. Расчет плотности радиационного потока выполнен в предположении оптически тонкой модели. Проведено моделирование распространения пламени по горизонтальной поверхности ПММА с помощью двумерной сопряженной ламинарной модели горения, учитывающей одностадийные реакции в газовой и конденсированной фазах. Моделирование распространения пламени по вертикальной поверхности ПММА проводилось с помощью экономичной модели в программном пакете FDS.
Заключение. Показано, что разработанная модель хорошо описывает такие параметры, как массовая скорость горения, скорость распространения пламени, а также распределение температуры и концентраций веществ вблизи фронта пламени.

29-41 76
Аннотация

Введение. Пожары на высокостеллажных складах с дискретным распределением пожарной нагрузки характеризуются стремительным развитием, трудно поддаются раннему обнаружению и тушению и приводят к существенному материальному ущербу. Цель данной работы — демонстрация применимости методики чис­ленного моделирования на основе тепловой модели воспламенения твердых горючих материалов для прогнозирования развития пожара на высокостеллажном складе.
Методика. Расчеты выполняются с использованием модели и кода FDS 6.6. В тепловой модели предполагается, что имеет место инертный нагрев материала до достижения критической температуры поверхности (температуры воспламенения) и последующее выгорание его с постоянной скоростью потери массы. Преимуществом тепловой модели пиролиза является ее простота и использование ограниченного числа модельных параметров: температуры воспламенения, удельной массовой скорости выгорания, времени выгорания материала и теплоты его газификации. Предлагаемая методика подбора указанных параметров основана на анализе литературных и экспериментальных данных. В статье приводится расчет развития пожара на трех- и пятиярусном стеллажах с 2 рядами картонных коробок (общее количество — 2x4x3 = 24 иx2x4x5 = 40 коробок); системы автоматического пожаротушения не активируются.
Результаты и обсуждение. Расчеты с использованием тепловой модели пиролиза позволяют воспроизвести сложную динамику развития пожара, включая распространение пламени вверх по боковым поверхностям и вдоль по горизонтальным поверхностям коробок. Приведены поля температуры и суммарного теплового потока на поверхностях коробок, температура и скорость газа внутри стеллажа. При увеличении количества ярусов с 3 до 5 наблюдается увеличение скорости роста мощности тепловыделения.
Выводы. Полученное согласие результатов расчета мощности тепловыделения с данными натурных испытаний показывает возможность использования тепловой модели пиролиза для прогнозирования динамики развития пожара на высокостеллажном складе. Рассматриваемая модель может быть использована при разных компоновках пожарной нагрузки и высотах перекрытия, а также при прогнозировании обнаружения пожара и динамики пожаротушения.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

42-50 45
Аннотация

Введение. Приведенные в статье данные свидетельствуют о том, что проблема повышения пожарной без­опасности автотранспортных средств очень актуальна. Целью статьи является разработка научно обоснованного метода исследования медного проводника, подвергнутого действию сверхтока, для установления при­чины его повреждения в ходе пожарно-технической экспертизы.
Материалы и методика. Исследования проводились с использованием растрового электронного микроскопа JSM-6390LV с приставкой для энергодисперсионного микроанализа. Поверхности разрушения медного проводника подвергались анализу без предварительной пробоподготовки.
Результаты и обсуждение. На основе анализа экспериментальных данных показано, что температура медного проводника, подвергнутого токовой перегрузке, существенно различается по его длине. Натурными наблюде­ниями и экспериментальными результатами установлено, что разрушение медного проводника под действием сверхтока происходит в местах, имеющих предварительное напряжение вследствие пластической деформации. Экспериментально также подтверждено, что образование шаровых оплавлений медного проводника, подвергнутого токовой перегрузке, может происходить при температуре значительно ниже температуры плавления меди. На основе анализа теоретических данных показано, что при токовой перегрузке в медном проводнике происходят не только тепловые и электромагнитные процессы, но и пластическая дисторсия.
Заключение. Предложен метод дифференциации повреждения при пожаре (токовая перегрузка, короткое замыкание) медного проводника. Токовая перегрузка характеризуется такими признаками, как вздутия или шаровые оплавления, расположенные в местах изгиба медного проводника, отсутствие признаков массопереноса. Установлено, что признаки, выявленные на поверхностях разрушения медного проводника, подвергшегося протеканию сверхтока, являются устойчивыми и не подвержены изменениям в естественных условиях хранения. Приведенные в статье данные могут быть использованы специалистами при экспертном исследовании медных проводников, изымаемых с мест пожаров, установлении механизма их повреждения и, в конечном ­счете, причины пожара автомобиля.

СТАТИСТИКА И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

51-62 77
Аннотация

В статье приведена информация о смертности и травмировании людей при пожарах в мире в начале XXI в. Выполнена оценка общего числа погибших и травмированных людей при пожарах в мире: оно составило соответственно 100–120 и 300–350 тыс. чел. в год по данным Центра пожарной статистики Международной ассоциации пожарно-спасательных служб (ЦПС КТИФ). ЦПС КТИФ использует данные, которые предоставляют противопожарные службы различных стран мира. Приведена оценка риска гибели людей (по 54 странам мира) и травмирования (по 43 странам мира) при пожарах за период 2013–2017 гг. Показано, что риск по­лучить травму при пожаре в 3–4 раза превышает риск гибели человека при пожаре. Приведены данные по смертности в мире в результате воздействия огня, тепла и горячих субстанций по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) — в среднем 189 тыс. чел. в год (за период 2000–2016 гг.). Проведено сравнение статистических данных по гибели людей, подвергшихся воздействию огня, тепла и горячих субстанций, по материалам ВОЗ и при пожарах по данным ЦПС КТИФ в 35 странах в 2012 г. и в 17 странах мира в 2016 г. Вся совокупность данных для представленных стран в итоге различается на 35–45 %. Впервые получены достаточно надежные оценки гибели и травмирования людей при пожарах в мире.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА

63-81 159
Аннотация

Эффективность роботизированных установок пожаротушения в значительной мере зависит от тактики пожаротушения, выбранной для этих программируемых устройств и заключающейся в правильно определенной цели, а это — задача навигации. В этом номере даются заключительные материалы, основанные на огневых испытаниях, проведенных по программе и методике ВНИИПО в 2014–2018 гг. Представлены варианты компоновочных схем ПРС относительно очага пожара. Приведены эпюры орошения статическими навесными или фронтальными струями. Показано, что они зависят от угла атаки струи на защищаемую поверхность. Рассмотрены особенности тушения пожара статическими струями при углах атаки 90° и менее 90°. Приведены параметры пятна соприкосновения струи с поверхностью и орошаемой площади, при которых обеспечивается тушение пожара статическими струями.

82-91 74
Аннотация

Введение. Целью исследования является демонстрация проблем, которые следует решить при реализации идей пожаротушения в зданиях повышенной этажности с использованием беспилотных авиационных систем (БАС). Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: оценка возможностей по подаче воды и водных огнетушащих растворов в очаг пожара от наземной насосной станции по рукавной линии; анализ движения компрессионной пены по вертикально расположенной рукавной линии; оценка возможностей по использованию беспилотных авиационных систем для подачи в очаг пожара огнетушащих порошков и аэрозолей.
Аналитическая часть. В ходе исследования рассмотрены варианты пожаротушения при непрерывной подаче в очаг пожара воды или водного огнетушащего раствора от наземной насосной станции по рукавной линии, поддерживаемой беспилотным воздушным судном (БВС); при аналогичной подаче в очаг пожара компрессионной пены; при подаче в очаг пожара огнетушащих порошков и аэрозолей, запасы которых располагаются на БВС.
Заключение. Результаты исследования показывают, что одним из путей повышения возможностей по тушению пожаров в зданиях повышенной этажности может стать использование БАС для непрерывной горизон­тальной подачи в очаг пожара водного раствора или компрессионной пены, а также подачи огнетушащих ­порошков и аэрозолей с помощью порошковых пожарных стволов и пиротехнических патронов. Однако реализация каждого из указанных способов связана с необходимостью решения определенных проблем, основными из которых являются: ограниченность возможностей по высоте пожаротушения водными растворами и большая при этом потребная грузоподъемность БВС; необходимость проведения дополнительных экспериментальных исследований в целях построения методики гидравлического расчета систем подачи компрессионной пены; потребность поиска путей обеспечения безопасности применения БАС в условиях расслоения компрессионной пены на газообразную и водную составляющие; неопределенность возможностей по созданию бортовых установок подачи в очаг пожара огнетушащих порошков и аэрозолей.

ВОПРОС - ОТВЕТ

92-94 67
Аннотация

Рассмотрены требования нормативных документов по классификации взрывоопасных зон. Проведен сравнительный анализ классов по существующим нормам. Представлена новая классификация взрывоопасных зон и даны пояснения по местам их возникновения. Отмечены особенности в определении геометрических размеров зон. Выполнено сопоставление категорий пожаровзрывоопасности помещений с классами взрывоопасных зон.



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