ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Введение. Строительство и реконструкция зданий и сооружений для отдыха и оздоровления детей обуславливают необходимость разработки современных требований, а также актуализацию существующих требований к проектированию систем противопожарной защиты этих зданий и сооружений в части объемно-планировочных и конструктивных решений, используемых конструкций и материалов, обеспечения возможности безопасной эвакуации и спасения находящихся в этих зданиях детей, инженерным системам противопожарной защиты, а также оптимизации затрат на объемно-планировочные и конструктивные решения. Целью статьи является разработка дополнительных и актуализированных требований к системам противопожарной защиты капитальных спальных корпусов на территории стационарных организаций отдыха и оздоровления детей сезонного и круглогодичного функционирования, а также разработка новых современных требований к проектированию систем противопожарной защиты одноэтажных каркасно-тентовых и быстровозводимых некапитальных сооружений со спальными местами для детей.
Методы. Используется аналитический метод обоснования и формирования требований к проектированию систем противопожарной защиты зданий и сооружений для отдыха и оздоровления детей на основе применения положений № 123-ФЗ, базовых положений нормативных документов в области пожарной безопасности, имеющегося опыта проектирования и практике борьбы с пожарами в этих зданиях.
Результаты. Результаты работы внедрены в стандарты организаций и своды правил, регламентирующие требования пожарной безопасности при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений для отдыха и оздоровления детей со спальными местами.
Выводы. На основе исследований проведено обоснование современных требований к проектированию систем противопожарной защиты спальных корпусов и каркасно-тентовых сооружений со спальными местами для детей, направленных на повышение безопасности находящихся в них детей при эвакуации и спасении с учетом пределов огнестойкости и классов пожарной опасности строительных конструкций, а также используемых строительных материалов и инженерного оборудования.
БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
Введение. Текстильные ковровые покрытия, достаточно широко используемые для покрытий полов общественных и жилых зданий, при интенсивном тепловом воздействии, как правило, являются пожароопасными материалами. В то же время нормативные требования применения напольных ковровых покрытий (НКП) в общественных зданиях ограничивают применение пожароопасных материалов, в связи с чем необходимо проводить мероприятия по их огнезащите. Однако требования к средствам огнезащиты текстильных материалов отсутствуют, поэтому актуальной задачей является разработка технической документации на средства и технологию их нанесения для эффективной огнезащиты текстильных ковровых покрытий.
Методы исследования. Для проведения экспериментальных исследований по изучению факторов, влияющих на пожарную опасность НКП, в том числе огнезащищенных, использовались стандартные методы оценки критической плотности падающего теплового потока воспламенения (ГОСТ 30402), распространения пламени по поверхности (ГОСТ Р 51032), дымообразующей способности и токсичности продуктов горения (ГОСТ 12.1.044.89 (п.п. 4.18, 4.20)).
Результаты и их обсуждение. Проведен анализ структуры и химического состава составляющих элементов НКП, влияющих на пожароопасные характеристики материала.
Установлено, что наименьшую пожарную опасность представляют ковровые покрытия, в состав которых входят огнезащищенные на стадии их производства волокна.
Применяемые в настоящее время средства по механизму действия огнезащиты обычно распространяются только на определенный вид волокон ворса.
Экспериментально показано значительное снижение эффекта огнезащиты НКП поверхностно обработанными защитными средствами после сухих и, особенно, влажных чисток.
Выявлена необходимость обязательного учета ряда факторов при выборе средства для их эффективной огнезащиты на объектах и процедуры оценки их соответствия.
Выводы. Огнезащитные составы (ОС) должны разрабатываться для конкретного типа ковровых покрытий в зависимости от их структуры и химического состава основы и волокон ворса, а эффективность их действия должна приводить к обеспечению НКП соответствия существующим требованиям нормативных документов по пожарной безопасности в зависимости от области применения.
Введение. В последние несколько лет пластифицированный поливинилхлорид (ПВХ), наполненный интумесцентными материалами, используется как компонент пассивной огнезащиты. Важными характеристиками таких материалов являются физико-механические свойства, степень и температурный профиль вспенивания, воспламеняемость. Эти характеристики значительно зависят от свойств полимерной матрицы интумесцентного материала. В данной работе исследована взаимосвязь между составом ПВХ-пластиката и свойствами огнезащитных материалов на его основе.
Материалы и методы исследования. В работе были использованы интумесцентные огнезащитные материалы на основе ПВХ-пластиката различного состава: с изменением молекулярной массы ПВХ и содержания пластификатора в составе пластиката. Пластикат был получен методом интенсивного смешения порошка ПВХ с пластификатором и комплексным стабилизатором. Огнезащитный материал получали методом сухого смешения порошков пластиката, эластомерного компонента, антипирена и интумесцентного материала с последующим экструдированием смеси через плоскощелевую фильеру. Для полученных материалов был определен комплекс свойств: плотность, твердость, прочность и удлинение при растяжении, термостойкость, степень вспенивания в интервале 300–800 °C, воспламеняемость, морфология поверхности изломов, показатель текучести расплава.
Результаты и их обсуждение. В работе приведены результаты исследования физико-механических и термических свойств огнезащитных материалов, их огнезащитной эффективности. Было установлено, что прочность при растяжении при введении наполнителей в полимерный материал снижается на 20–62 %, что типично для наполнителей с низкой адгезией к полимеру. При этом увеличение твердости может достигать 32 %. Вязкость полимерной матрицы в основе огнезащитного материала определяет процесс его вспенивания.
Выводы. Для огнезащитных материалов на основе ПВХ-пластиката наблюдается:
1) снижение физико-механических свойств относительно полимерного материала;
2) наличие окисленного графита в составе огнезащитного материала определяет снижение термостойкости полимерной матрицы при получении огнезащитных материалов;
3) вязкость полимерной основы в составе огнезащитного материала может служить показателем, определяющим изменение термостойкости и степени вспенивания.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И КОМПЛЕКСЫ ПРОГРАММ
Введение. Рассматривается решение задачи обнаружения очагов возгорания на технологических объектах в автоматическом режиме. Для этого выбран подход по созданию сверточной нейронной сети, способной работать на видеопотоке в реальном времени.
Цели и задачи. Целью данной работы является создание нейронной сети, способной обнаруживать пламя и дым на изображении с камер видеонаблюдения. Задачи исследования: выбор оптимальной архитектуры нейронной сети в соответствии с последними исследованиями в этой области; ускорение работы выбранной архитектуры с помощью методов квантования и прореживания фильтров
Методы. Рассматриваются различные архитектуры сверточных нейронных сетей, выполняющих задачу обнаружения объектов на изображении. Сравниваются их быстродействие и качество работы. Изучается архитектура YOLOv5, ее целевая функция, методы обучения и способы ускорения работы.
Результаты и их обсуждение. Показаны результаты обучения сверточной нейронной сети архитектуры YOLOv5 для задачи обнаружения пламени и дыма, а изменение результатов при применении методов ускорения нейронной сети. Определено, что использование таких методов ускорения, как квантование и фильтрация фильтров, позволяет значительно увеличить скорость работы нейронной сети, почти не потеряв в точности работы.
Выводы. Определена архитектура нейронной сети для обнаружения очага возгорания. На основе выбранной архитектуры обучена нейронная сеть, способная обнаруживать пламя и дым на изображении. Скорость ее работы дает возможность обрабатывать видеопоток в реальном времени без использования графического ускорителя.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
Введение. Для сохранения работоспособности проводов и кабелей в условиях пожара используются вспучивающиеся огнезащитные покрытия, эффективность применения которых в случае реального режима пожара не исследована.
Цели и задачи. Целью статьи является экспериментальная оценка эффективности применения вспучивающихся огнезащитных покрытий для электрических проводов и кабелей при одновременном воздействии пожара и токовой нагрузки.
Для достижения поставленной цели были проведены опытные испытания проводов и кабелей различных марок, обработанных вспучивающейся водно-дисперсионной огнезащитной краской «Огнеза-ВД-К». При этом проводилась оценка влияния температуры нагреваемой окружающей среды на электрические параметры проводов и кабелей, такие как удельное сопротивление, индуктивность и емкость.
Методы. Экспериментальное исследование нагрева в муфельной печи образцов проводов и кабелей, обработанных вспучивающейся водно-дисперсионной огнезащитной краской. Анализ полученных результатов.
Результаты и их обсуждение. Получены зависимости удельного сопротивления, индуктивности и емкости распространенных электрических кабелей от температуры окружающего кабель воздуха.
Обнаружено, что для всех рассматриваемых кабелей короткое замыкание произошло при температуре окружающей среды в диапазоне 180–230 °С без увеличения в объеме огнезащитного покрытия до размеров, обеспечивающих защиту кабеля от внешнего теплового воздействия. При этом фазы и амплитуды входного электрического сигнала могут существенно изменяться до наступления короткого замыкания.
Выявлено, что вспучивание огнезащитной краски при режиме пожара в муфельной печи происходит при 400 °С, а не при 200 °С как в случае стандартных испытаний.
Показано, что динамика изменения температуры внутри муфельной печи приближалась к температурному режиму реального пожара в помещении участка ГЦНА Ленинградской АЭС (гермообъем) реакторного здания и в кабельном помещении 3-го канала безопасности здания безопасности.
Выводы. Работоспособность электрических проводов и кабелей, обработанных огнезащитным вспучивающимся составом, необходимо определять в условиях реальных режимов пожара в помещениях, где используются эти провода и кабели.
ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ И КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ
Введение. Наилучшим образом подобранные параметры количества, размещения и технической оснащенности подразделений экстренных служб позволяют снизить ущерб от пожаров. Для оценки направлений совершенствования такой деятельности предлагается обобщить и проанализировать накопленный в России опыт.
Цели и задачи. Целью работы является получение углубленного представления об актуальных отечественных подходах, методах и алгоритмах обоснования управленческих решений по снижению времени прибытия подразделений пожарной охраны к месту вызова. В соответствии с целью поставлены задачи:
1) выявление научных школ, занимающихся вопросами проектирования гарнизонов пожарной охраны;
2) определение основных методов решения задач проектирования гарнизонов пожарной охраны;
3) формулирование перспективных направлений совершенствования задач проектирования гарнизонов пожарной охраны.
Материалы и методы. В исследовании использованы методы литературного обзора: деконструкция литературных источников, анализ с использованием логических заключений на основе анализа графовой модели данных рассмотренных публикаций. Основным источником информации является научная электронная библиотека Elibrary.ru.
Результаты и обсуждение. Ключевая роль в развитии идей организационного проектирования экстренных служб в России принадлежит АГПС МЧС России и ВНИИПО МЧС России. Наиболее развитыми и применяемыми методами решения задач проектирования экстренных служб являются методы имитационного моделирования с использованием компьютерных технологий и методы математического моделирования. Не рассматриваются или редко упоминаются такие методы, как анализ больших данных, машинное обучение, открытые геопространственные данные, современные языки и технологии программирования.
Выводы. К числу перспективных направлений совершенствования задач организационного проектирования экстренных служб относятся современные методы аналитики больших данных, пространственного анализа, инструментов ГИС, продвинутые алгоритмы теории графов и методы машинного обучения.
СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ
Введение. Современное развитие экономики и технологий приводит к увеличению числа подземных сооружений, что поднимает вопросы организации тушения пожаров в них в случае необходимости. Статистические данные показывают, что время тушения в подземных сооружениях значительно превышает среднее для других пожаров, при этом пожары в коллекторах представляют собой пожары повышенной сложности частного характера. В опубликованных работах, посвященных пожарам в подземных сооружениях, вопрос тушения пожаров в коллекторах при помощи специальной техники газового тушения не изучен.
Цель. Совершенствование методов тушения пожаров в подземных коллекторах для инженерных коммуникаций путем применения углекислого газа.
Задачи. Анализ оперативных действий пожарных подразделений при тушении пожаров в коллекторах для инженерных коммуникаций и опасных факторов, сопутствующих тушению пожаров в них; аналитическое обоснование возможности тушение углекислым газом в коллекторах для инженерных коммуникаций мобильными средствами пожаротушения на примере автомобиля газового тушения АГТ-1; формализация значений секундного расхода пожарного ствола при подаче углекислого газа в виде номограмм в сопряжении с объемом помещения, который может быть потушен автомобилем газового тушения АГТ-1.
Аналитическая часть. Алгоритм оптимизации выбора численности сил и средств, а также количества огнетушащих веществ для тушения пожаров в коллекторах для инженерных коммуникаций основан на аналитическом расчете оснащенности пожарных подразделений, геометрических параметров коллекторов и условий, обеспечивающих герметичность помещения.
Выводы. Проведена оценка использования автомобиля газового тушения АГТ-1 в подземных коллекторах до 1000 м3. На основе аналитических расчетов представлены формализованные данные и номограммы для расчета параметров тушения подземных коллекторов, разработан алгоритм выбора огнетушащих веществ и их количества. Доказана эффективность применения автомобиля газового тушения для ликвидации пожаров в кабельных линиях под напряжением и после его снятия.
ISSN 2587-6201 (Online)