Введение. Результаты стандартного исследования взрывоопасности аэровзвесей полиэтилена (АВП) показывают, как взвеси могут способствовать развитию теории турбулентного горения АВП. Например, анализ сведений о полидисперсности и значениях бедного предела горения АВП в кубометровой камере позволил определить для полиэтилена максимальный размер взрывоопасных частиц d^*_m,t ≈ 100 мкм (Полетаев, 2014). В настоящей работе получена связь между динамикой горения АВП в 1-м³ камере и средним размером  частиц взвеси, под которым понимается средний размер частиц ее взрывоопасной фракции d^*₅₀.

Исходные данные. Использовались известные результаты исследования взрыва 28 образцов полиэтилена в 1-м³ камере. Непрерывные функции распределения частиц образцов по размерам, необходимые для расчета d^*₅₀, представлялись распределениями Розина – Раммлера.

Динамика горения. Динамика турбулентного горения АВП в 1-м³ камере описывается максимальной скоростью выгорания аэровзвеси U_b. Расчет U_b производили по формуле (Kumar, 1992), предназначенной для газовоздушных смесей, путем подстановки в эту формулу параметров взрыва АВП.

Результат работы и его обсуждение. Приведен график зависимости комплекса d^*₅₀U_b от d^*₅₀. Усредненное значение комплекса (≈ 45 мкм · (м/с)) постоянно в диапазоне 40 мкм < d^*₅₀ < 90 мкм. Последнее свойственно для произведения размера частиц на нормальную скорость ламинарного пламени в жидких аэрозолях (Myers, 1986), что говорит о подобии влияния дисперсности частиц на динамику турбулентного и ламинарного горения упомянутых гетерогенных смесей.

Выводы. Дисперсность взрывоопасного полидисперсного образца полиэтилена определяется средним размером частиц взрывоопасной фракции образца d^*₅₀.

Подобие закономерностей горения указывает на близость механизмов распространения турбулентного пламени в АВП и ламинарного пламени в жидких аэрозолях.

Введение. На примере огнезащитных плит «ПРОЗАСК Файерпанель» продемонстрирована целесообразность и вариант проведения комплексных исследований характеристик и эффективности огнезащиты на минеральных вяжущих.

Цели и задачи. Получение результатов экспериментальных исследований теплотехнических характеристик огнезащитных плит на цементном вяжущем и их огнезащитной эффективности на стенде лучистого нагрева при воспроизведении заданных режимов высокотемпературного воздействия, анализ полученных результатов с использованием методики математического моделирования температурных полей в конструкциях с огнезащитой.

Методы. Использовались стандартизованные лабораторные методики для уточнения теплофизических характеристик плит при относительно низких температурах. Оценивалась огнезащитная эффективность плит в ходе дополнительных испытаний образцов на стенде лучистого нагрева. Для теплотехнического анализа и обобщения экспериментальных результатов использовалась надежная и относительно несложная методика и программа расчетов нестационарных температурных полей в конструкциях с огнезащитой. Обобщались результаты стандартизованных испытаний в огневой печи по определению огнезащитной эффективности плит «ПРОЗАСК Файерпанель» и огнестойкости защищаемых ими натурных конструкций.

Результаты. Уточнены значения удельной теплоемкости и коэффициента теплопроводности плит на лабораторных установках при относительно низких температурах. Получены результаты термопарных измерений при испытаниях образцов огнезащиты на стенде лучистого нагрева при воспроизведении стандартного и углеводородного температурных режимов воздействия. Обработка этих результатов с использованием теплотехнических расчетов позволила определить значения коэффициента теплопроводности в рабочем диапазоне температур. Проведена оценка влияния содержащейся в плитах влаги на их огнезащитную эффективность. Сопоставление результатов расчетов и испытаний конструкций в огневых печах продемонстрировало возможность практического использования полученных характеристик плит и методики теплотехнических расчетов для уточнения эффективности и проектирования огнезащиты плитами «ПРОЗАСК  Файерпанель» и оценки огнестойкости защищаемых ими конструкций.

Выводы. Представленные результаты комплексных исследований позволили получить значительный объем важной информации, необходимой для проектирования огнезащиты и обеспечения заданной огнес тойкости конструкций, облицованных плитами «ПРОЗАСК Файерпанель». Продемонстрирована роль дополнительных испытаний образцов на стенде лучистого нагрева и эффективности теплотехнических расчетов, как  инст румента для оценки параметров огнезащиты и огнестойкости конструкций.

Введение. Стальные конструкции при высокотемпературном воздействии деформируются, теряют устойчивость и несущую способность, в результате чего происходит обрушение конструкций с последующим обрушением здания. Известно, что для увеличения пределов огнестойкости стальных конструкций до R 90 и R 120 часто используют вспучивающиеся краски. Но огнезащитная эффективность вспучивающихся красок при длительной эксплуатации недостаточно изучена, и применение такого вида огнезащитной обработки для несущих стальных конструкций требует обоснования. Для обеспечения устойчивости здания с требуемым пределом огнестойкости конструкций актуальным является изучение технологических факторов, влияющих на огнестойкость стальных конструкций со вспучивающимися красками на водной основе.

Цель работы. Разработка подходов к моделированию номограмм прогрева стальных конструкций с огнезащитными покрытиями различной толщины на водной основе. Были решены следующие задачи:

• построены блок-схемы исследования для получения фундаментальных взаимосвязей динамики изменения структуры огнезащитного материала при тепловом воздействии на предел огнестойкости строительной конструкции на основе выбора функционального критерия;
• разработаны математические модели зависимости толщины сухого слоя огнезащитных материалов от требуемого предела огнестойкости и теплофизических характеристик огнезащитных материалов на основании экспериментальных исследований свойств и эффективности огнезащитных материалов;
• построены номограммы зависимостей толщины сухого слоя огнезащитных материалов от огнезащитной эффективности огнезащитных материалов на водной основе.

Методы исследования. Для анализа теплофизических характеристик огнезащитных материалов использовали анализатор термических констант Hot Disk TPS 1500. С помощью термического анализа производилось исследование свойств огнезащитных материалов, а также происходящих в них физико-химических преобразований при программированном воздействии температуры и с применением специализированной аппаратуры термического анализа. Изучение эффективности средств огнезащиты для стальных конструкций проводилось в соответствии с ГОСТ Р 53295–2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности».

Результаты и их обсуждение. В результате исследований был разработан подход к прогнозированию огнестойкости строительных конструкций в виде построения блок-схемы исследования, на основании которой производится выбор функциональных критериев. На основе получения экспериментальных исследований возможно построение математических зависимостей огнестойкости от показателей, которые являются функциональными критериями. В частности, при оценке огнестойкости стальных конструкций проводится прогнозирование на основе теплофизических показателей. В работе впервые предложено введение функции огнезащитного материала в стандартный расчет огнестойкости при решении статической и теплофизической задач. На основе полученных данных приведены уравнения зависимости толщины сухого слоя огнезащитного материала от требуемого предела огнестойкости конструкции и номограмма прогрева защищенных стальных конструкций с огнезащитными покрытиями различной толщины.

Выводы. По итогам проведенных исследований получены фундаментальные взаимосвязи динамики изменения структуры огнезащитного материала при тепловом воздействии на предел огнестойкости строительной конструкции на основе выбора функционального критерия. На основании экспериментальных исследований свойств и эффективности огнезащитных материалов разработана математическая модель зависимости толщины сухого слоя огнезащитных материалов от требуемого предела огнестойкости и теплофизических характеристик огнезащитных материалов.

Введение. В статье рассказывается о системе комплексной безопасности, создаваемой на предприятиях нефтегазового комплекса России (НГК), которая требует постоянного совершенствования и развития. Переход рассматриваемой системы на новый качественный уровень возможен при развитии комплексного межотраслевого подхода, базирующегося не только на использовании научно-технических достижений в области надежности функционирования физических объектов, но и в разработке новых научных результатов для реализации организационно-технических мероприятий в комплексной безопасности предприятий.

Цели и задачи. Основная цель данной статьи состоит в улучшении состояния системы комплексной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России за счет решения задач по рационально-целевому развитию подсистем (промышленной и пожарной безопасности, охраны труда), их перехода на новый качественный уровень развития. Для достижения цели сформулированы 4 задачи, требующие решения.

Результаты решения задач. При решении задачи № 1 сделаны выводы:

• средняя доля просуммированных по годам всех совместных событий, наносящих ущерб (аварии и пожары) — около 20 % в год;
• средний экономический ущерб от совместных опасностей (аварии и пожары) — около 40 % общего ущерба в год, т.е. примерно 1,5 млрд руб.;
• средний уровень санитарных и безвозвратных потерь персонала на предприятиях НГК России составляет около 38 %, примерно 300 чел. за год.

При решении задачи № 2 сформулированы понятия для комплексной безопасности, системы комплексной безопасности, рационально-целевого развития системы комплексной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России.

При решении задачи № 3 представлена модель, позволяющая сравнивать качественные показатели функционир ования существующей и развиваемой систем комплексной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России.

При решении задачи № 4 обосновано и продемонстрировано использование новой рационально-целевой модели развития системы КБ на предприятиях НГК России, а также представлен пример, доказывающий адекватность ее использования.

Выводы. Применение разработанной рационально-целевой модели развития системы КБ на предприятиях НГК России позволяет на практике решать проблему по снижению ущерба от аварий и пожаров в рассматриваемой системе, т.е. решать проблему, имеющую важное социально-экономическое значение для России.

Введение. Для сохранения работоспособности проводов и кабелей в условиях пожара при одновременной токовой нагрузке используются, в качестве одного из способов защиты от теплового потока, вспучивающиес я  огнезащитные покрытия. Однако влияние деструкции изоляции на работоспособность кабелей в случае реального режима пожара не исследовано.

Цели и задачи. Целью статьи является экспериментальная оценка работоспособности электрических проводов и кабелей при одновременном воздействии пожара и токовой нагрузки.

Для достижения поставленной цели были проведены опытные испытания проводов и кабелей различных марок на разработанной экспериментальной установке. При этом проводилась оценка влияния температуры нагреваемой окружающей среды на электрические параметры проводов и кабелей, такие как удельное сопротивление, индуктивность и емкость.

Теоретические основы. В случаях реальных режимов пожара зависимость температуры в помещении, влияющей на нагрев изоляции кабелей, существенно отличается от соответствующих зависимостей при различных стандартных режимах пожара. Поэтому процесс деструкции изоляции может случиться до начала вспучивания покрытия.

Результаты и их обсуждение. Разработана экспериментальная установка, позволяющая проводить постепенный нагрев кабеля с заданным шагом изменения температуры и измерять электрические характеристики кабеля. Получены зависимости удельного сопротивления, индуктивности и емкости распространенных электрических кабелей от температуры окружающего кабель воздуха. Обнаружено, что постепенный нагрев электрического проводника или кабеля приводит в конечном итоге к короткому замыканию между его токопроводящими жилами и невозможности дальнейшей передачи электрического сигнала по электрическим проводам и кабелям. Показано, что фазы и амплитуды входного электрического сигнала могут существенно изменяться до наступления короткого замыкания.

Выводы. В случае одновременного воздействия пожара и токовой нагрузки на рассмотренные в работе распространенные электрические провода и кабели в них происходит короткое замыкание в диапазоне температур, в котором еще не начинается вспучивание огнезащитных вспучивающихся покрытий на поверхности изоляции. Поэтому сохранение работоспособности электрических проводов и кабелей с помощью вышеуказанных покрытий может быть неэффективным.

Введение. Целью статьи является теоретическое исследование влияния климатических условий регионов Российской Федерации на прогрев боковой стенки резервуара сжиженного углеводородного газа (СУГ)  при непосредственном охвате пламени горения автомобиля на АЗС. Задачи исследования:

• провести анализ нормативно-правовой базы в области пожарной безопасности по проектированию АЗС;
• провести анализ источников литературы отечественных и зарубежных авторов по проведенным экспериментальным исследованиям огневого воздействия пламени на резервуар СУГ;
• провести численное моделирование горения автомобиля в холодное и теплое время года с учетом наибольшей скорости ветра в РФ в холодный и теплый периоды времени года;
• провести численное моделирование в теплый период времени с целью определения критической поверхностной температуры боковой стенки резервуара СУГ и расчетной скорости ветра соответствующей темпер атуры окружающей среды региона России.

Материалы и методы. Используется метод математической статистики для обработки максимальных значений температуры и скорости ветра окружающей среды для каждого региона России, а также получения эмпирических значений скорости ветра и температуры окружающей среды регионов России. Методом математического моделирования пожара проведены расчеты в теплый период времени года с целью определения критической поверхностной температуры боковой стенки резервуара СУГ и расчетной скорости ветра соответствующей температуры окружающей среды регионов России.

Результаты. Установлена зависимость между скоростью ветра и температурой окружающей среды регионов России, а также зависимость наступления критической поверхностной температуры боковой стенки резервуара СУГ от климатических условий регионов России.

Выводы. Полученные результаты исследований позволяют разработать мероприятия в части проектирования противопожарных расстояний между площадкой для автоцистерны топливозаправщика (парковки автомобиля перед его заправкой СУГ), резервуаром СУГ, газозаправочной колонки СУГ.

Введение. Представлены результаты испытаний одинарного и двойного остекления, используемого в качестве легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) для обеспечения взрывоустойчивости зданий и сооружений при внутренних аварийных взрывах. Критерием сравнительной эффективности ЛСК является значение макси мального давления внутри помещения, реализуемого вследствие аварийного дефлаграционного взрыва и срабатывания легкосбрасываемой конструкции. Чем ниже максимальное давление при прочих равных условиях (объем помещения, площадь сбросного проема, вид взрывоопасной смеси), тем выше эффективность ЛСК.

Цель и задачи. Целью настоящего исследования является экспериментальное определение эффективности остекления, используемого в качестве легкосбрасываемых конструкций, при аварийных дефлаграционных взрывах внутри зданий.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

• экспериментально определить давление вскрытия ЛСК в виде одинарного и двойного остекления при внутреннем дефлаграционном взрыве;
• определить максимальное давление внутри взрывной камеры при использовании ЛСК в виде остекления;
• провести сравнительный (в том числе численный) анализ результатов экспериментальных исследований для подтверждения точности определения давления вскрытия ЛСК;
• сравнить результаты экспериментальных исследований с расчетными значениями давления вскрытия ЛСК, полученными с помощью методик, рекомендуемых нормативными документами.

Методы исследования. При проведении испытаний ЛСК была использована взрывная камера с рабочим объемом 8 м³ и площадью сбросного проема 1,3 м². Таким образом, удельная площадь ЛСК составляла 0,16 м² на 1 м³, что в 3,2 раза больше рекомендуемой нормативными документами. Поэтому превышение максимального давления внутри взрывной камеры свыше пороговых значений (5–7 кПа) однозначно показывает неэффективность работы ЛСК.

Результаты и их обсуждение. Результаты испытаний одинарного остекления толщиной 4 мм и площадью 1 м² (соответствует требованиям п. 6.2.30 СП 56.13330.2021) показали, что такое остекление неэффективно в качестве ЛСК. Избыточное давление вскрытия и максимальное давление в помещении даже при избыточной необходимой площади сбросного проема имеет высокие значения: Р_вск = 11 кПа, Р_max = 12 кПа. Такие нагрузки являются разрушающими для промышленных зданий и сооружений.

Высокие значения давления вскрытия (14,7 и 17,7 кПа) и максимального давления в камере (17,7 и 20,5 кПа) позволяют сделать вывод о неэффективности работы также и двойного остекления в качестве ЛСК. При испытаниях как одинарного, так и двойного остекления наблюдался значительный разлет осколков (до 30 м в глубину и до 13 м в ширину), что в случае аварии может привести к поражению людей, находящихся рядом со зданием в момент аварии.

Выводы. Эксперименты показали, что предполагаемые (расчетные) давления вскрытия остекления, рекомендуемые рядом нормативных документов и научных публикаций, могут значительно отличаться от реальных значений, что может послужить причиной обрушений зданий при аварийных внутренних взрывах.

Введение. В последнее время происходит увеличение количества многотопливных автозаправочных комплек сов (станций), которые предполагают обслуживание и заправку транспортных средств клиентов различными видами моторного топлива. Автозаправочные комплексы (станции) представляют опасность, так как на данных объектах располагаются резервуары c пожароопасным автомобильным топливом, а также оборудование под давлением, в котором находятся взрывоопасные газы. В целях принятия мер по устранению условий возникновения аварий на автозаправочных комплексах необходим сбор и анализ причин возникновения данных происшествий.

Цель работы состоит в проведении статистического анализа аварий на автозаправочных станциях (комплексах) для выявления закономерностей возникновения аварий. Аналитическая часть. В работе приведена статистика аварий (пожаров) на автозаправочных комплексах, многотопливных автозаправочных станциях и автомобильных газозаправочных станциях, произошедших на территории Российской Федерации за 10 лет в период с 2012 по 2021 гг., согласно данным, предоставленным Главным управлением «Национальный центр управления в кризисных ситуациях» МЧС России. Приведен анализ возникновения аварий на автозаправочных комплексах с разбивкой по субъектам Российской Федерации. Указаны причины возникновения пожаров, подробно рассмотрены источники зажигания, места возникновения пожаров, расположение объектов. Рассмотрены пожары на автозаправочных станциях с учетом категорирования данных объектов на основании Постановления Правительства «О применении риск-ориентированного подхода при организации отдельных видов государственного контроля (надзора)».

Заключение. Статистика, представленная в данной работе, может быть использована в научных работах, связанных с исследованием пожарной опасности автозаправочных комплексов, многотопливных автозаправочных станций и автомобильных газозаправочных станций.