Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Том 29, № 2 (2020)
Скачать выпуск PDF

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ

6-16 220
Аннотация

Введение. Решение задач, связанных с качественным оказанием услуг населению городов (водоснабжение, энергоснабжение, горячее водоснабжение, отопление, утилизация отходов), является неотъемлемой частью работы органов власти (региональных образований, регионов, субъектов, муниципалитетов, их округов). К организациям, оказывающим данные услуги, относятся предприятия жизнеобеспечения населения, в технологическом процессе которых, как правило, задействованы участки (площадки) опасных производственных объектов. На таких предприятиях предложено создавать систему комплексной безопасности, которая объединяет все отраслевые (ведомственные) подсистемы безопасности и является неотъемлемой частью их системы управления. Устойчивое функционирование рассматриваемых предприятий во многом зависит от ресурсной обеспеченности (финансовые и материальные средства, время, персонал и т. д.) созданной на предприятии системы комплексной безопасности, которая имеет ограничения по объему. До сих пор на практике распределение ресурса для поддержания комплексной безопасности осуществляется на основе интуитивных соображений руководителей направлений безопасности предприятия. При таком подходе созданная на предприятии система комплексной безопасности становится уязвимой.

Методы исследования. Проанализированы подходы с использованием существующих методов в комплексной безопасности предприятий, рассмотрены особенности их применения. Предложено совместное при­менение метода анализа иерархий и метода построения “дерева событий”, с помощью которых появляется возможность определить исходные инициирующие события, установить факт возникновения опасности, реализовать попытку спрогнозировать возможные сценарии воздействия опасностей на объекты защиты предприятий жизнеобеспечения населения.

Постановка задачи. Комплексная безопасность предприятий жизнеобеспечения населения характеризуется состояниями, рассматриваемыми в определенный момент времени, отклонение от параметров функционирования которых может привести к сбою в деятельности как отдельной отраслевой подсистемы безопасности, так и системы комплексной безопасности предприятия в целом. На основании информации об оценке риска в отраслевых подсистемах безопасности, их сопоставления между собой с точки зрения уровня воздействия требуется определить перечень мероприятий с учетом их физической реализуемости в условиях ограничений в обеспечении рассматриваемой системы ресурсами (финансовые и материальные средства, персонал).

Решение задачи. Предложен подход, позволяющий провести последовательную поэтапную оценку состояния системы комплексной безопасности предприятия, который основан на совместном применении методов анализа иерархий и построения “дерева событий” и характеризуется простотой применения, наглядностью, динамичностью, универсальностью и унифицированностью.

Выводы. Достоинством предлагаемого подхода является возможность наблюдать за изменением свойств состояния отраслевых подсистем безопасности, что позволит создать экспертную или интеллектуальную систему управления безопасностью предприятия. Использование представленного подхода даст возможность проводить дальнейшие исследования по совершенствованию методологии синтеза адаптивной системы комплексной безопасности предприятия, что имеет важное хозяйственное для России значение.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

17-25 155
Аннотация

Введение. Приведенные в статье данные наглядно показывают насущную необходимость обеспечения пожарной безопасности автотранспортных средств. Целью статьи является обоснование применения метода измерения микротвердости при исследовании медного проводника, подвергшегося токовой перегрузке и внешнему высокотемпературному воздействию, 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, а также микротвердомера DuraScan 20.

Результаты и их обсуждение. Экспериментально доказано, что микротвердость медного проводника, подвергшегося токовой перегрузке, и медного проводника, подвергшегося внешнему высокотемпературному воздействию, существенно различаются. Даны снимки участков измерения микротвердости медного проводника, подвергшегося воздействию сверхтока. Приведены результаты энергодисперсионного анализа и характерные диагностические признаки, позволяющие идентифицировать причину повреждения медного проводника при пожаре (высокотемпературный отжиг или токовая перегрузка). Установлено, что выявленные признаки являются устойчивыми и не подвержены изменениям в естественных условиях хранения автомобиля.

Выводы. Предложен метод дифференциации повреждения медного проводника при пожаре (токовая перегрузка, внешнее высокотемпературное воздействие). Показано также, что метод измерения микротвердости можно использовать при исследовании фрагментов медных проводников в качестве вспомогательного к основному методу исследования — растровой микроскопии. 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.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ

26-33 195
Аннотация

Введение. Отмечена актуальность понимания механизмов формирования напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций в условиях пожара. Выявлена необходимость учета расчетной ситуации, при которой аварийное высокотемпературное воздействие прикладывается по верхней грани железобетонной плиты. Обозначена связь работоспособности железобетонного сечения, обогреваемого по верхней грани, с изменением полезной нагрузки в процессе развития пожара вследствие ее выгорания. Целью работы является получение расчетной методики, позволяющей оценить зависимость отказа конструкции от изменяющейся полезной нагрузки и определить резервы несущей способности сечения конструкции.

Теоретические положения исследования. Приведен аналитический вывод зависимости силовой нагрузки от времени развития пожара, его температуры, а также низшей рабочей теплоты сгорания помещений. Вывод аналитической зависимости выполнен через эквивалент сгорания массы древесины к силовой нагрузке.

Результаты и их обсуждение. На основании предложенных зависимостей проведены численные расчеты для административного здания. Приведены графики зависимости уменьшения нагрузки от времени пожара и его температуры. Расчетами установлено, что в административных зданиях через 60 мин с момента начала пожара силовая нагрузка на несущие конструкции уменьшается не менее чем на 420 Н/м2. С учетом полученных зависимостей установлено, что резервы несущей способности железобетонных плит перекрытий достигают не менее 79 мин при учете убывания нагрузки, изменяющейся во времени, по сравнению с постоянной нагрузкой.

Заключение. Сделан вывод о том, что при моделировании высокотемпературного загружения по верхней грани железобетонных плит перекрытий целесообразно учитывать уменьшение нагрузки вследствие ее выгорания. Это позволит учитывать дополнительные резервы несущей способности железобетонных плит при пожаре.

34-43 175
Аннотация

Введение. Значимой проблемой в области строительства в Российской Федерации является невозможность возведения высотных деревянных объектов. Для решения данной проблемы необходимо изучить состояние вопроса за рубежом и в Российской Федерации и проанализировать перспективы развития этого направления.

Основная (аналитическая) часть. В статье приведены примеры возведения современных объектов (в Берлине, Лондоне, Мельбурне и других городах), отражающие состояние высотного деревянного строительства за рубежом. В рассмотренных зданиях совместно с преобладающими деревянными конструктивными и деревосодержащими отделочными материалами использованы железобетонные конструктивные элементы, необходимые для реализации сложных технических систем, что позволяет значительно сократить сроки их возведения. Кроме того, выбранный подход позволяет обеспечить значительную экологичность зданий и сооружений: благодаря использованию деревосодержащих материалов консервируются огромные объемы углекислоты и значительно снижаются ее выбросы в атмосферу во время строительных работ. В работе отражены основные положения технического регулирования в области нормирования пожарной безопасности строительных материалов и конструкций в Российской Федерации. Показано, что основные причины невозможности использования деревянных конструкций в высотных зданиях связаны с особенностями технического регулирования в Российской Федерации, в частности с отсутствием необходимых методик для проведения испытаний и сертификации деревосодержащих строительных конструкций в высотном строительстве. Показана необходимость оптимизации существующих методов для испытания деревянных строительных конструкций. Приведены примеры различных документов, регламентирующих производство и использование деревянных и композитных строительных конструкций. В работе детально отражен международный опыт реализации основных положений нормативных документов, а также европейские испытания на огнестойкость, что показывает возможность реализации подобного опыта в Российской Федерации.

Выводы. Для разработки нормативной основы для возможности использования конструкций из древесины в высотном строительстве необходимо проведение крупномасштабных экспериментов на деревянных конструкциях в целях изучения их огнестойкости. При этом необходимо учитывать особенности горючих строительных материалов.

ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ И КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ

44-52 166
Аннотация

Введение. Ответственность за пожарную безопасность (ПБ) на объектах топливно-энергетического комплекса (ТЭК) лежит на лицах, принимающих решения (ЛПР). Отмечен факт влияния интенсификации производства и роста объема данных на интенсивность нагрузки на персонал, что увеличивает вероятность ошибок при принятии решений ЛПР. Автоматизация и применение информационных технологий позволяют оптимизировать производственные процессы должным образом, однако уровень ответственности ЛПР при этом не снижается. Целью работы является обоснование актуальности и необходимости использования методов стратегического планирования при совершенствовании планирования мероприятий по обеспечению пожаровзрывобезопасности (ПВБ) на объектах ТЭК в особых условиях.

Теоретические основы. Проанализированы такие понятия, как стратегия, агрегатная цель, горизонт планирования, целевая функция, неформализуемая информация. На основании взаимосвязи локальных и главных целей стратегии обоснована необходимость создания дерева планов в помощь ЛПР для осуществления и контроля действий над объектом управления. Описано соотношение агрегатной цели и стратегии, состоящей из последовательности действий ЛПР по достижению определенных значений агрегатного показателя качества.

Результаты исследования. Обоснована необходимость применения методов стратегического планирования в целях сохранения показателей эффективности деятельности ЛПР на объектах ТЭК по направлению обеспечения ПВБ в изменяющихся особых условиях. Представлена характеристика данных условий, а также причины их появления. При отсутствии необходимых методов планирования и управления в таких условиях до­пустимое время реакции на изменение среды будет превышаться. Для преодоления тенденции снижения эффективности работы ЛПР на объектах ТЭК в особых условиях предложено применять программно-аппаратный комплекс информационно-аналитической системы стратегического планирования (ИАССП) мероприятий ПВБ.

Заключение. Отмечена связь числа ошибок ЛПР при принятии им решений для подсистем ПВБ с увеличением объема информации от средств накопления и передачи данных. Важно адаптировать подсистемы обеспечения ПВБ к новым особым условиям с применением ИАССП.

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

53-62 160
Аннотация

Введение. При тушении горящих твердых веществ использование воды из-за ее большого расхода и низкой изолирующей способности водяных пленок малоэффективно. В результате применения вязких гидрогелей в качестве огнетушащей жидкости снижается ее расход и образуется на горящей поверхности гидрогелевая пленка, имеющая по сравнению с водяной бóльшую толщину и лучшую изолирующую способность.

Цели и задачи. Целью проведенного исследования являлось сравнение эффективности применения воды и вязких гидрогелей в качестве огнетушащих жидкостей при тушении твердых веществ. Решались следующие задачи: оценка влияния концентрации гелеобразующих добавок на вязкость и испарение гидрогелей; определение влияния вязкости огнетушащей жидкости на толщину пленки и расход жидкости, стекающей с вертикальной стенки; количественное сравнение эффективности пожаротушения воды и различных гидрогелей по их расходу и по толщине пленки.

Методы. Проведен анализ влияния концентрации гелеобразующих добавок на вязкость и испарение гидрогелей. Получено выражение для определения вязкости гидрогеля “Фаерсорб” в зависимости от концентрации полимерной добавки. Получены зависимости массы испарившегося гидрогеля “Фаерсорб” от времени при различной концентрации полимерной добавки. Дана оценка эффективности использования гидрогелей по их расходу и по толщине гидрогелевых пленок. Получена зависимость толщины пленки огнетушащей жидкости, стекающей с вертикальной стенки, от ее вязкости и плотности. Предложен коэффициент эффективности использования гидрогеля, который характеризует экономичность гидрогеля по его расходу и изолирующую способность гидрогелевой пленки по ее толщине. Проведен расчет эффективности использования гидро­гелей различной вязкости по сравнению с водой.

Результаты и их обсуждение. Изменяя концентрацию гелеобразующей добавки, можно варьировать вязкость и испаряемость гидрогеля. Чем больше вязкость гидрогеля, стекающего с вертикальной стенки, тем толще гидрогелевая пленка и меньше его расход. По сравнению с водой эффективность использования гидрогелей в 2…4 раза выше.

Выводы. Полученные в ходе исследования результаты свидетельствуют о том, что применение вязких гидрогелей эффективно при тушении горящих твердых веществ.

ВОПРОС - ОТВЕТ

63-67 107
Аннотация

Рассмотрены варианты реализации профилактической молниезащиты на основе применения локационных систем обнаружения молний с локально установленными детекторами. Проведен анализ нормативной литературы и научных публикаций по данному направлению. Даны технические характеристики современных датчиков фиксации грозовых разрядов. Представлена обобщенная информация о развитии системы грозопеленгации на территории России. Показаны способы организации таких систем на пожаровзрывоопасных объектах и их основные отличия.



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