Введение. Целью данной работы является изучение процесса термического разложения (пиролиза) двух образцов гибридного органо-неорганического теплоизоляционного материала (ОНМ) на основе данных, полученных методами термогравиметрического анализа и ИК-Фурье спектрометрии.

Поставленная цель предопределила следующие задачи исследования: выяснить основную химическую структуру образцов ОНМ (по функциональным группам), изучить порядок процессов в материалах при нагревании в азоте, рассчитать энергию активации, предэкспоненциальный множитель, определить механизм пиролиза.

Материалы и методы. В работе использовались методы термогравиметрического анализа и ИК-Фурье спектрометрии. Образцы для спектрометрического анализа готовили в процессе термогравиметрических испытаний по методу «заморозки» эксперимента.

Результаты и их обсуждение. В работе исследованы структурные особенности двух образцов гибридной полиуретано-неорганической теплоизоляции и прослежены физико-химические процессы, протекающие при их нагревании в динамических условиях в атмосфере азота до 750 °С.

Показан многостадийный характер пиролиза обоих образцов гибридного теплоизоляционного материала. Пиролиз первого образца является трехстадийным процессом. У второго образца разложение протекает в две стадии. Все стадии являются эндотермичными. Это указывает на преобладание энергетических затрат на разрыв связей между органической и неорганической частями и другие выводы.

Установлено, что пиролиз образцов ОНМ на всех стадиях осуществляется по механизму нуклеации и росту ядер (активных центров деструкции) по закону случая R (1). Анализ Фурье ИК-спектров образцов показал, что оба образца изготовлены с применением изоцианатов алифатического типа Desmodur.

Выводы. В работе изучены химическая структура и физико-химические превращения при нагревании новой группы материалов — гибридных органо-неорганических теплоизоляционных материалов. Статья является продолжением работы коллектива авторов по систематическому исследованию термического поведения современных видов полимерной теплоизоляции.

Введение. Крупные пожары достаточно часто сопровождаются образованием огневых шаров (ОШ), которые создают значительные тепловые нагрузки. В результате охвата пожаром емкости, содержащей перегретую жидкость, происходит физический взрыв, из-за чего высвобождается значительное количество топлива, образующего огневой шар. Данное явление опасно тем, что при коротком времени жизни оно способно нанести термические травмы на значительных расстояниях. Существующие методы прогнозирования последствий огневого шара, изложенные в различной отечественной нормативной документации и зарубежной литературе, не в полной мере отражают возможные значения тепловых нагрузок. В связи с этим была разработана вычислительная методика определения тепловых нагрузок, учитывающая перемещение огневого шара.

Цели и задачи. Целью настоящего исследования является апробация разработанной вычислительной методики определения тепловых нагрузок, в которой учитываются кинематические характеристики огневого шара. В исследовании решались следующие задачи:

●● проверить работоспособность модели подъема огневого шара;

●● провести сравнительный анализ тепловых нагрузок по разработанной методике с результатами расчета отечественных и зарубежных методик;

●● провести вычислительный эксперимент по влиянию подвижности воздушной среды (влиянию ветра 7 м/с) на тепловые нагрузки.

Методы исследования. Для проверки работоспособности модели подъема ОШ использовались кадры съемки формирования огневого шара. По кадрам съемки отслеживалось положение огневого шара в пространстве и его кинематические характеристики. Используя кинематические параметры, были определены тепловые нагрузки. Для оценки адекватности вычислений тепловых нагрузок использовался сравнительный анализ результатов расчетов разработанной вычислительной методики с результатами расчетов по существующим отечественным и зарубежным методикам. Для обоснования применения разработанной вычислительной методики определения тепловых нагрузок, учитывающей кинематические параметры огневого шара, был проведен вычислительный эксперимент с использованием программно-вычислительного комплекса MATLAB.

Результаты и их обсуждение. Результаты расчета кинематических параметров удовлетворительно коррелируются с результатами математического моделирования. Полученные значения тепловых нагрузок по разработанной вычислительной методике удовлетворительно согласуются с результатами расчетов по существующим отечественным и зарубежным методикам. На основании выполненных в статье расчетов показано, что изменение газодинамических потоков (снос ветром) приводит к значительному изменению поражающих факторов огневых шаров, которые формируются при пожарах в аварийных ситуациях.

Выводы. Результаты проведенных исследований позволили оценить адекватность работоспособности усовершенствованной вычислительной методики определения тепловых нагрузок при авариях, сопровождающихся огневыми шарами, а также обосновать актуальность применения разработанного метода.

Введение. Многочисленные публикации на тему о категорировании помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности разделены авторами на три группы: 1) действующие источники информации (в том числе ведомственные и региональные), а также действующие ранее источники; 2) учебники и пособия по категорированию; 3) публикации, в которых находят подтверждение (опровержение) или уточнение некоторые положения, отраженные в источниках нормативного характера. Данная статья относится к третьей группе публикаций.

Цель. Рассмотрение различных методов определения коэффициента Z, выявление положительных и отрицательных сторон каждого метода, а также разработка предложений по их применению.

Задачи. Определить коэффициент участия вещества во взрыве, показать работоспособность того или иного метода его определения на конкретных примерах.

Результаты и их обсуждение. Из представленного анализа методов определения коэффициента Z участия паров ЛВЖ во взрыве следует, что он может быть установлен тремя способами:

• табличным (по максимально возможному табличному значению: для водорода Z = 1; для газов и аэрозолей Z = 0,5; для паров ЛВЖ Z = 0,3);
• расчетным на основе характера распределения газов и паров в объеме помещения, однако при использовании расчетного метода велика вероятность ошибки, обусловленной многочисленными условиями применимости метода, возможно получение необъяснимого значения Z более 1. Кроме того, расчетный метод весьма трудоемкий. Для его применения необходимо уточнение условий, при которых он может быть использован;
• графическим (по графику зависимости Z от параметра X). Этот метод является наиболее простым и надежным. При использовании графического метода определения коэффициента Z следует принимать коэффициент избытка окислителя равным близким к единице, параметр Х следует рассчитывать по формуле Х = 0,99Рн/Сcт.

Выводы. Графический метод определения величины Z отличается простотой и надежностью. При определении параметра Х используется коэффициент избытка воздуха φ = 1,9, что приводит к занижению коэффициента участия паров во взрыве Z. Чтобы избежать неоправданного занижения коэффициента Z, целесообразно не учитывать коэффициент избытка воздуха или принимать его равным 0,99.

Введение. Согласно статистике, наибольшая гибель людей от пожаров в России происходит в жилых зданиях высотой не более 28 м. При этом большинство систем противопожарной защиты в них не предусматриваются. В частности, в жилых домах вышеуказанной высоты может отсутствовать система пожарной сигнализации. Реальные значения времени начала эвакуации (tнэ) в таких зданиях неизвестны, поскольку отечественных исследований в них до настоящего времени не проводилось.

Цели и задачи. Целью работы было установление значений tнэ людей в жилом доме, не оборудованном системой пожарной сигнализации. Основными задачами являются изучение времени оповещения жильцов о пожаре и исследование времени реакции людей на сигнал о пожаре.

Методы. Методом научного исследования в данной работе является натурный эксперимент. В первой серии экспериментов основное внимание уделялось времени оповещения — было исследовано, сколько времени потребуется, чтобы оповестить всех жильцов здания с помощью одного, двух и трех оповещающих. Вторая серия экспериментов была направлена на изучение времени реакции людей на сигнал о пожаре — определялось, сколько времени понадобится людям, чтобы начать эвакуацию из своих квартир.

Результаты и их обсуждение. Исследования показали, что средние значения времени оповещения девятиэтажного здания одним, двумя и тремя оповещающими составили 20,0, 11,6 и 7,2 мин соответственно. На основе полученных данных была построена математическая модель, позволяющая спрогнозировать оптимальное количество оповещающих в зависимости от этажности здания.

Исследования времени реакции людей на сигнал о пожаре показали, что в дневное время в среднем людям требуется меньше времени на осознание и подготовку к эвакуации (72 с), чем в ночное (112 с).

Объединение полученных результатов позволило определить оптимальное количество оповещающих для проведения оповещения всех людей в жилом здании.

Выводы. Сравнение экспериментальных значений tнэ с данными действующей Методики расчета пожарного риска для девятиэтажного дома показало расхождение в 2,6 раза.

Введение. В России, исходя из положений действующих нормативных документов, время начала эвакуации для помещения, в котором возник пожар, определяется в зависимости от его площади. По мнению некоторых авторов, время начала эвакуации людей является совокупностью «технической», в которую входит время обнаружения пожара, и «психофизической», определяемой поведенческими и организационными особенностями людей. Время обнаружения пожара в настоящее время при этом не учитывается.

Цель. Оценка влияния размеров ячеек вычислительной сетки и неоднородности вычислительной области на расчетное время обнаружения пожара.

Задачи. 1. Установить качественный характер влияния размеров ячеек вычислительной сетки и неоднородности вычислительной области на расчетное время обнаружения пожара.

2. Предложить рекомендации по определению расчетного времени обнаружения пожара.

Методы. Для исследований применялись методы компьютерного моделирования при помощи программного комплекса Fire Dynamics Simulator.

Результаты и их обсуждение. Применение сеток с различными размерами ячеек позволяет значительно сократить количество ячеек в вычислительной области и, как следствие, время вычислений. Однако это приводит к достаточно противоречивым результатам. Минимальные значения времени сокращаются почти в 3–4 раза по сравнению с однородной расчетной сеткой, а максимальное увеличивается в 2 раза.

Выводы. 1. Размеры ячеек вычислительной сетки и неоднородность вычислительной области оказывают значительное влияние на время обнаружения пожара.

2. Достаточно большой разброс значений расчетного времени обнаружения пожара может свидетельствовать о недостоверной оценке в целом времени начала эвакуации и получении некорректных выводов о безопасной эвакуации людей и/или о вероятности эвакуации людей.

3. Для корректной оценки времени начала эвакуации, принимаемого с учетом расчетного времени обнаружения пожара, рекомендуется использовать однородные вычислительные сетки с размерами ячеек, не превышающими 0,25 м.

Введение. На сегодняшний день пожары в высотных объектах являются одной из существенных проблем, с которой сталкиваются подразделения пожарной охраны. Уникальные объекты требуют специального подхода с точки зрения обеспечения пожарной безопасности и тушения пожара. Важнейшей задачей является обеспечение подачи огнетушащих веществ на высоту с использованием современных пожарно-технических средств и установок. Этому вопросу и посвящен настоящий обзор.

Материалы и методы. Проведение экспериментальных исследований в рамках научно-тактических учений на крыше башни «Neva Towers» с целью оценки возможности подачи огнетушащих веществ различными способами на высоту. Рассматривались следующие способы подачи на высоту: с использованием оборудования контейнера для высотного пожаротушения, от установки с технологией получения компрессионной пены, с помощью установки гидроабразивной резки «Кобра».

Теоретические основы. Разработана методология проведения комплексных экспериментальных исследований возможности развертывания и подачи различных технических средств пожаротушения в высотных зданиях с привлечением штатной группировки сил и средств пожарной охраны г. Москвы.

Результаты и обсуждения. В результате научно-тактических учений была доказана эффективность применения новых установок пожаротушения с подачей компрессионной пены, а также установки с технологией гидроабразивной резки «Кобра». Удалось обеспечить подачу на высоту 345 м.

Выводы. На сегодняшний день с помощью новых технологий пожаротушения экспериментально доказано, что их применение наиболее эффективно по сравнению с «традиционными» методами подачи огнетушащих веществ. В дальнейшем необходимо проведение более детальных исследований гидродинамических параметров насосно-рукавных систем с целью разработки рекомендаций для предварительного планирования действий сил и средств пожарно-спасательных подразделений.

Представлены требования нормативных документов по реализации безопасной эксплуатации аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Проведено обобщение современных способов обеспечения защиты литий-ионных аккумуляторов. Рассмотрены различные системы защиты единичных элементов питания для предупреждения и устранения аварийных режимов работы. Дано описание принципов работы защитных устройств и примеры их реализации на практике. Показан принцип электронной системы защиты в виде небольших печатных плат, встроенных в корпус аккумулятора.