Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 30, № 2 (2021)
Скачать выпуск PDF

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 

5-14 127
Аннотация

Введение. 16 января 2020 г. опубликован текст проекта о внесении изменений в Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Проект изменений разработан в рамках реализации механизма «регуляторной гильотины». В основном изменения предлагаются в целях устранения избыточных и дублирующих требований пожарной безопасности, включая требования к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения, установленным Техническим регламентом Евразийского экономического союза «О требованиях к средствам обеспечения пожарной безопасности и пожаротушения» (ТР ЕАЭС 043/2017). Цель настоящей статьи: обосновать нецелесообразность либо, напротив, необходимость предложенных изменений в Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 22 июня 2008 г. № 123-ФЗ.
Основная (аналитическая) часть. Проведена оценка предложенных изменений в нормативный правовой акт «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», разработанных в рамках механизма «регуляторной гильотины». В ходе сравнительного анализа существующих требований пожарной безопасности и предлагаемых изменений были предложены рекомендации по их совершенствованию. В статье обоснованы как нецелесообразность некоторых изменений, так и необходимость введения поправок в Федеральный закон № 123-ФЗ. К предложенному проекту, состоящему из 28 изменений, приведены комментарии авторов.
Выводы. Технический регламент в области пожарной безопасности должен быть один, а не представлять собой фрагменты, разорванные между Техническим регламентом Евразийского союза, Техническим регламентом российского значения и Техническим регламентом о безопасности зданий и сооружений.

ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ, ДЕТОНАЦИИ И ВЗРЫВА 

15-22 88
Аннотация

Введение. Глубину прогрева SR газовзвеси излучением продуктов горения принято приравнивать к длине LR свободного пробега излучения в газовзвеси. Численное моделирование горения газовоздушной смеси с добавкой инертных частиц, учитывающее переизлучение тепла нагретыми частицами свежей взвеси, привело к соотношению SR >> LR. В настоящей работе выполнена аналитическая оценка отношения χS = SR/LR.
Одномерная модель задачи. Определяли стационарное распределение температуры в потоке первоначально холодных монодисперсных частиц, взвешенных в вакууме. Скорость частиц V направлена на излучающую тепло нагретую абсолютно черную поверхность, проницаемую для частиц. Использованы упрощающие допущения: излучение состоит из двух противоположно направленных потоков электромагнитной энергии; взаимодействие частиц и излучение описываются в приближении геометрической оптики; температура внутри частицы одинакова.
Решение задачи. Показано, что χS определяется безразмерным комплексом V=V cp / (εT 0,5, σTb)3, где cp, εT , σ, Tb — соответственно теплоемкость единицы объема взвеси, интегральная степень черноты материала частиц, постоянная Стефана – Больцмана, температура излучающей поверхности. При ≥ 2,8 переизлучением можно пренебречь: χS ≈ 1. При ≤ 1,2 распределение температуры регулирует переизлучение: χS ≈ 5 –1/(2 – εT) >> 1.
Обсуждение решения. Аналитическое решение задачи удовлетворительно описывает имеющиеся численные решения и экспериментальные данные для случая горения газовзвеси после уточнения параметров упрощенной модели: под излучающей поверхностью следует понимать фронт пламени, Tb — температура горения, cp — суммарная теплоемкость фаз. Оценка ≤ 1,2 указывает на высокую конечную температуру газовзвеси, возможность ее самовоспламенения вдали от пламени и необходимость изменения исходных предпосылок при моделировании переизлучения.
Выводы. Аналитические оценки дают возможность для реализации во взвеси, набегающей на источник теплового излучения в вакууме, как соотношения SR >> LR, так и соотношения SR ≈ LR. Сформулированы условия распространения результатов упрощенного моделирования переизлучения на горение газовзвеси.

БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ 

23-34 171
Аннотация

Введение. В настоящее время во всем мире достаточно интенсивно развивается промышленное домостроение с применением конструкций из древесины, однако одним из факторов, сдерживающих широкое использование древесины в строительстве, остается ее высокая пожарная опасность. Целью настоящей работы является оптимизация условий применения огнезащищенной древесины в строительстве. Для этого, по мнению авторов, необходимо решить следующие задачи:
● провести сравнительный анализ огнезащитной эффективности ряда огнезащитных средств при нанесении их на различные породы древесины;
● определить влияние средств огнезащиты древесины на комплекс ее пожарно-технических характеристик.
Методы исследования. Огнезащитная эффективность образцов составов для древесины определялась согласно контрольному методу испытаний по ГОСТ Р 53292–2009 (п. 6.2). Для изучения степени снижения горючести древесины сосны, обработанной различными огнезащитными средствами, были проведены эксперименты с применением методики и средств измерения по ГОСТ 30244–94 (метод 2). Критические значения тепловых нагрузок для реализации воспламенения и распространения пламени по деревянным конструкциям, которые могут быть описаны величинами критической поверхностной плотности теплового потока, определялись по ГОСТ 30402–96 и ГОСТ Р 51032–97. Токсичность продуктов горения и дымообразующая способность образцов огнезащищенной древесины сосны оценивались стандартными методами и средствами измерений согласно ГОСТ 12.1.044–89 (п. 4.18 и 4.20).
Результаты исследований и их обсуждение. Исследовались водные огнебиозащитные составы, комплексное огнебиовлагозащитное средство, терморасширяющееся покрытие, краска и лак, готовые к применению и имеющие согласно ГОСТ Р 53292–2009 I или II группу огнезащитной эффективности. Было определено, что все исследованные огнезащитные составы обеспечивают потерю массы менее 9 % при нанесении их на образцы древесины лиственницы и дуба с расходами, при которых они имели II группу огнезащитной эффективности на стандартных образцах древесины сосны.
Результаты экспериментов по оценке горючести, воспламеняемости и распространения пламени по поверхности, дымообразующей способности и токсичности продуктов горения указывают на наибольшую эффективность состава для глубокой пропитки в снижении пожароопасных характеристик древесины и возможность получения материала с показателями Г1, В1, РП1, Т2, Д2.
Выводы. Результаты проведенных исследований позволили оценить степень различий в значениях средней потери массы образцов различных пород древесины (ольхи, липы, сосны, лиственницы, дуба).
Комплексное изучение свойств пожарной опасности древесины, обработанной различными по химическому составу и механизму действия средствами огнезащиты, позволило выявить влияние различных огнезащитных средств для древесины сосны на комплекс параметров пожарной опасности, регламентирующих пожаробезопасное использование строительных материалов и конструкций в зданиях и сооружениях.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ 

35-48 104
Аннотация

Введение. Ресурсы предприятия — это его богатый внутренний потенциал, который нацелен на устойчивое функционирование производственного процесса. Впервые в виде проблемы представлено новое укрупненное методологически описанное направление, решение задач в котором сосредоточено на определении факторов влияния персонала служб (структурных подразделений) на ведомственные (отраслевые) направления, входящие в систему комплексной безопасности предприятия.
Методы исследования. Проанализированы подходы с использованием существующих методов в комплексной безопасности предприятий, рассмотрены особенности их применения. Представлено обоснование выбора метода множителей Лагранжа, с применением которого сформирована постановка проблемы по рациональному распределению ресурса, предназначенного для поддержания устойчивого функционирования ведомственных (отраслевых) направлений, входящих в систему комплексной безопасности предприятия.
Постановка проблемы. В статье представлена постановка проблемы по рациональному распределению ресурса (трудового потенциала), рассматриваемого в виде фактора влияния на устойчивое функционирование ведомственных (отраслевых) направлений, входящих в систему комплексной безопасности предприятия.
Пример решения проблемы. Представлен пример с описанием последовательного нахождения критических точек, которые имеют отношение к показателям веса (коэффициента) влияния персонала на обеспечиваемые им ведомственные (отраслевые) направления, входящие в систему комплексной безопасности предприятия.
Выводы. Решение частных задач, входящих в содержание методологически описанной проблемы, даст возможность разработать методологию синтеза комплексной безопасности, способной адаптироваться к различным условиям функционирования предприятия (режимы повседневной деятельности, а также угрозы и возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера), что имеет важное хозяйственное для России значение.

БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОБЪЕКТОВ 

49-70 99
Аннотация

Введение. Сегодня в мировой строительной практике широкое применение нашли железобетонные колонны, изготовленные методом центрифугирования. Известные формулы расчета температур в сечении железобетонных конструкций для оценки их предела огнестойкости, успешно применяемые для однородных конструкций сплошного сечения, не корректны для центрифугированных железобетонных колонн ввиду наличия в них определенных конструктивных особенностей. Целью настоящей работы явилась разработка методики решения теплотехнической задачи для центрифугированных железобетонных колонн, а также адаптация существующих формул для их расчета.
Материалы и методы. Настоящая работа посвящена проблеме прогрева центрифугированных железобетонных колонн при пожаре. Для изучения влияния особенностей центрифугированных железобетонных колонн на их прогрев использовано компьютерное моделирование на базе платформы Ansys Workbench.
Результаты и их обсуждение. В ходе проведения теоретических исследований, основанных на результатах натурных огневых испытаний центрифугированных железобетонных колонн, проведена оценка влияния полости в колоннах, неоднородности центрифугированного бетона и тонкостенности указанных конструкций на прогрев их сечения. Для учета данных составляющих получены соответствующие поправочные коэффициенты. Для коэффициента khol, учитывающего увеличение температур в сечении полых железобетонных конструкций по сравнению со сплошными, получено уравнение регрессии на основании проведенного моделирования в разрезе полного факторного эксперимента. Коэффициент ускорения прогрева центрифугированных железобетонных конструкций за счет неоднородности бетона в поперечном сечении khet является функцией толщины стенки изделия. Коэффициент kth, учитывающий ускорение прогрева при раскрытии трещин в тонкостенных конструкциях, изменяется в диапазоне 1,00…1,40. При этом температура начала раскрытия трещин в бетоне составляет 550 °C.
Выводы. Разработана методика, позволяющая решить теплотехническую задачу огнестойкости центрифугированных железобетонных колонн. Произведена адаптация инженерной формулы по расчету температур в их поперечном сечении. Результаты компьютерного моделирования и расчета температур по адаптированной формуле показали приемлемую сходимость с экспериментальными данными.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДСТВА 

71-77 59
Аннотация

Предлагается устройство, которое с помощью круглосуточной тепловизионной съемки автоматически, без участия оператора осуществляет анализ температуры контролируемых объектов, определяет неисправность объектов по их аномальному нагреву и формирует извещение об опасной ситуации.

СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ 

78-87 108
Аннотация

Введение. Для обоснования соответствия объемно-планировочных решений зданий и сооружений требованиям пожарной безопасности проводится расчет пожарного риска. Расчет времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара (ОФП) выполняется при условии свободного развития пожара. Единственной системой, работа которой принимается во внимание при превышении нормативной величины пожарного риска, является система противодымной вентиляции. Действие остальных систем пожарной безопасности не учитывается из-за отсутствия надежных инженерных методов расчета их влияния на развитие пожара. Проблема разработки модифицированных математических моделей расчета динамики распространения ОФП, учитывающих влияние процесса тушения на развитие пожара, является актуальной. Цель исследования — разработка общих принципов учета механизма тушения твердых материалов и горючих жидкостей огнетушащими веществами различной природы и степени дисперсности в интегральных и зонных моделях расчета динамики ОФП.
Методика расчета. Расчеты выполнены на основе уравнения законов сохранения массы и энергии в пламенной зоне, образующейся над поверхностью горючего материала.
Результаты исследования. Предложены общие принципы учета механизма тушения пламени в математических моделях расчета динамики ОФП. Представлены основные положения и параметры, необходимые для модификации существующих интегральной и зонной моделей при различных методах пожаротушения. Проведен расчет динамики ОФП с учетом механизма тушения пламени.
Выводы. На основании результатов исследования разработаны модифицированные интегральная и зонная модели, которые позволяют проводить расчет динамики ОФП с учетом механизма тушения твердых материалов и горючих жидкостей огнетушащими веществами различной природы и дисперсности.

88-97 89
Аннотация

Введение. Актуальность настоящей работы состоит в необходимости обеспечения объективной сравнительной оценки огнетушителей. При этом особое внимание должно быть уделено эффективности огнетушащего вещества (заряда огнетушителя), поскольку именно оно наибольшим образом влияет на процесс тушения пожара. Целью настоящей работы является подтверждение применимости сформированного безразмерного показателя эффективности переносных огнетушителей, оценка точности (правильности и прецизионности) измерений и их статистической значимости.
Материалы и методы. Использована методика ГОСТ Р 51057–2001 по тушению модельных очагов пожара класса А. Модельный очаг пожара дополнительно оснащен прикрепленными к его верхней грани образцами материалов под углами, значения которых получены на специальном экспериментальном стенде. Испытания проводились на специальном экспериментальном стенде для определения углов наклона образцов из различных материалов, при котором огнетушащее вещество, нанесенное на их поверхности, не стекает или не осыпается. Оценка точности (правильности и прецизионности) измерений проведена по методикам ГОСТ Р ИСО 5725-1–2002 и ГОСТ Р ИСО 5725-6–2002. Оценка статистической значимости измерений выполнена по t-критерию Стьюдента.
Результаты и их обсуждение. Приведены результаты экспериментов по определению угла наклона поверхности очага пожара, при котором на ней удерживается наносимое при пожаре огнетушащее вещество. Приведены результаты сравнительных огневых испытаний огнетушителей с быстротвердеющей пеной и огнетушителей порошковых. Представлена формула безразмерного показателя эффективности переносных огнетушителей, и доказана ее применимость.
Выводы. Оценка точности измерений, проведенная в соответствии с методиками нормативных документов, показала правомочность использования среднеарифметических значений всех показателей для расчета показателя эффективности Пэо. Оценка статистической значимости с помощью t-критерия Стьюдента полученных в результате экспериментов значений всех показателей продемонстрировала, что различия их среднеарифметических значений являются достоверными и не носят случайный характер. Экспериментально доказано превосходство огнетушителя с быстротвердеющей пеной над огнетушителем порошковым по показателю Пэо более чем в 50 раз, что обусловлено комплексным воздействием огнетушащего вещества и конструкции огнетушителя.

ДИСКУССИИ 

98-116 98
Аннотация

Данная статья посвящена изучению проблемы перехода государственного управления в техносфере с устаревшей типовой модели на новую расчетно-сценарную (риск-ориентированную, адресную, целевую) объединяющую модель в условиях резкого повышения динамики социокультурных процессов. Проблемная социокультурная ситуация раскрыта на примере обеспечения пожарной безопасности.
Прежняя типовая модель, созданная на основе жестко стандартизированных типовых решений в условиях достижения высоких уровней индустриализации и урбанизации, уже в конце ХХ в. перестала обеспечивать государственное регулирование (государственное управление) решениями, качество которых должно быть нацелено на создание высокого уровня защиты охраняемых федеральным законодательством общественных ценностей: конституционных прав граждан на безопасные условия труда, свободу распоряжения собственным имуществом (которым собственник имеет право рисковать, в том числе в предпринимательских целях), права самостоятельного выбора вариантов противопожарной защиты людей, собственного и чужого имущества. Это привело к значительному снижению уровня доверия к государственной контрольно-надзорной и разрешительной деятельности (КНД) со стороны главных бенефициаров: граждан и организаторов производства (предпринимателей, прежде всего малого и среднего бизнеса).
Современные технологические уклады уже создали новые и более точные по сравнению с типовыми технические решения для инструментов измерения проблемных ситуаций в техносфере, в основе которых лежат методы расчетно-сценарного моделирования и прогнозирования опасных факторов, что требует безусловного и скорейшего внедрения этих новых инструментов в практику регулирования общественных отношений.
Несмотря на то что уже сложились обстоятельства объективного характера по переходу государственного управления в техносфере на новую риск-ориентированную модель регулирования отношений, в конце XX – начале XXI вв. обозначились тенденции по сохранению государственного регулирования в техносфере на основе морально и физически устаревшей типовой модели, что уже привело к резкому обозначению нарастания противоречия между производительными силами и производственными отношениями.
Настоящая работа не имеет своей целью производить измерение уровня такого противоречия и его динамики, а нацелена, прежде всего, на фиксацию фактов и поиск максимально ламинарного способа (пути, логистики) преодоления данной проблемной ситуации. Такое авторское решение основано на том факте, что мировая практика последних 100 лет показывает, что «лечение» застарелых (препятствующих развитию) общественных противоречий путем резких общественных преобразований не приводит к защите охраняемых общественных ценностей (прежде всего, жизни и здоровья людей, а также их благосостояния), а как раз наоборот.
В Учебно-научном комплексе организации надзорной деятельности Академии ГПС МЧС России накоплен успешный опыт применения риск-ориентированной модели регулирования отношений в техносфере (на примере обеспечения пожарной безопасности для решения разных проблемных ситуаций при проектировании, эксплуатации, организации КНД, расследовании пожаров, в рамках судебной экспертизы, при совершенствовании нормативного правового регулирования), который позволяет сформулировать общественно значимые выводы, главным из которых является вывод о превращении современного нормативного правового поля регулирования общественных отношений в техносфере в поле яркого и активного хаоса. Понять и соразмерно применить весь объем современной нормативной базы специалисты, подготовленные на основе типовой модели государственной КНД, уже не в состоянии.
В рамках настоящей работы сформулирована гипотеза о том, что для перевода государственной КНД на риск-ориентированную модель требуется переформатирование профессионального сознания (профессиональной культуры) лиц, регулирующих отношения в области обеспечения техносферной (пожарной) безопасности (сотрудников отделов лицензионно-разрешительной работы (ЛРО)).

ВОПРОС-ОТВЕТ 

117-122 67
Аннотация

Рассмотрены международные и российские нормативные документы, определяющие порядок применения устройств защиты от дугового пробоя (УЗДП) в электроустановках жилых и общественных зданий. Представлен обзор научных исследований эффективности работы УЗДП. Даны примеры возникновения дуговых пробоев с последующим анализом их пожарной опасности. Показаны случаи возможных ложных срабатываний УЗДП и способы снижения таких отключений. Проведено обобщение исследовательских данных о работе УЗДП и сделаны соответствующие выводы.



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