Введение. Вопрос влияния конфигурации загроможденного пространства на динамику развития аварийного взрыва, в частности на интенсивность ускорения пламени, исследуется достаточно давно. Во многих работах экспериментальными и численными методами рассматривается горение в преградах при их различном количестве, взаимном расположении, геометрических формах и других параметрах. Тем не менее в большинстве случаев рассматриваются преграды, расположенные упорядоченно, периодически. При этом взрывы газовых облаков могут происходить в условиях, где преграды, представленные строительными конструкциями и технологическим оборудованием, расположены неорганизованно.

Цель. Смоделировать процесс горения в массиве расположенных произвольно преград с учетом конкретных параметров загроможденного пространства (количества преград nx, их среднего размера d, блокирующего отношения BO и объемной загроможденности θ) с помощью разрабатываемой гидравлической модели развития взрыва.

Метод исследования. Решается задача о горении в закрытой с одного конца трубе заданных геометрических параметров. Приведены выражения для расчета параметров загроможденного пространства, а также принцип, в соответствии с которым данные параметры интегрированы в гидравлическую модель.

Описание физической модели. Представлена система основных дифференциальных и алгебраических уравнений разрабатываемой модели.

Результаты и их обсуждение. Получены зависимости видимой скорости пламени (Xf)’ от величины пройденного пламенем пути Xf. Расчет проводился для преград с размером d = 1–4 см при разных θ (0,1–0,25) и BO (0,09–0,37), величины которых регулировались изменением nx.

Выводы. С ростом d или nx пламя в загроможденном преградами пространстве ускоряется сильнее. Рост BO, как и θ, ведет к увеличению скорости потока газа перед фронтом пламени и эффективной скорости горения. А следовательно, и к более интенсивному ускорению пламени. Полученные результаты позволяют проводить верификацию модели с помощью экспериментальных данных и улучшать ее в дальнейшем.

Введение. Положения нормативных документов в области пожарной безопасности содержат требования по ограничению распространения пожара по плоскому фасаду здания в оконные и дверные проемы лестничных клеток в виде требований к ширине глухих простенков, но не содержат соответствующих требований к рассто­яниям между балконами и окнами лестничных клеток. Для обоснования этих требований в настоящей статье проведен анализ теплового воздействия на окна лестничных клеток пожара, возникшего на балконе жилого здания.

Цели и задачи. Целью настоящей статьи является расчетная оценка полей температур и тепловых потоков в зоне светопрозрачного заполнения проемов лестничных клеток в зависимости от конструктивного исполнения балконов, размеров простенков, а также возможной скорости ветра в районе застройки.

Методы. Для решения поставленных задач применены аналитические и математические методы исследования, в том числе математические методы моделирования распространения ОФП — полевое (CFD) модели­рование динамики пожара.

Результаты. Получены расчетные данные, позволяющие оценить тепловое воздействие на окна лестничных клеток пожара, возникшего на балконе жилого здания в зависимости от конструктивного исполнения балконов, размеров простенков, а также возможной скорости ветра в районе застройки.

Заключение. На основе исследований получены расчетные данные для оценки теплового воздействия пожара, возникшего на балконе жилого здания и распространяющегося по фасаду, на оконные проемы лестничной клетки. Полученные данные позволяют оценить влияние конструктивного исполнения балконов, скорости ветра в районе размещения объекта, а также размера простенка на температурные поля и тепловые потоки в зоне оконного остекления лестничной клетки, а на этой основе внести необходимые дополнения и уточнения в требования нормативных документов по анализируемому вопросу.

Предмет исследования. Усовершенствование защиты и разработка инновационного решения с применением легкосбрасываемых конструкций из сэндвич-панелей для защиты зданий от внутренних аварийных взрывов в условиях климатического пояса Арктической зоны.
В результате исследования установлено влияние разницы температур окружающей среды снаружи здания/сооружения (от –40 °С и ниже) и внутри здания/сооружения (от +18 °С и выше) на состояние легкосбрасываемых конструкций в местах установки разрушаемых узлов крепления (РУК), а именно: выявлено образование наледи и конденсата в местах стыковочных соединениях ЛСК, а также РУК, что негативно влияет на эффективность работоспособности системы защиты здания от внутренних аварийных взрывов.

Цель. Повышение взрывоустойчивости зданий/сооружений с применением легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) из сэндвич-панелей с учетом климатических воздействий Арктической зоны в случае образования внутреннего избыточного давления.

Задачи:

• анализ производства и применения сэндвич-панелей как легкосбрасываемых конструкций в России и за рубежом;
• анализ литературных и патентных источников существующих ЛСК, применяемых в Арктической зоне;
• анализ влияния экстремально низких температур на работу ЛСК, в частности на работу РУК;
• синтезирование объектов исследования.

Аналитическая часть. Развернутое представление результатов исследования (анализа).

Выводы. Обоснована ценность полученных результатов и предложены рекомендации по их использованию. Применяемые в настоящее время ЛСК доказали свою эффективность в климатических условиях, не относящихся к Арктической зоне, однако для применения в экстремальных климатических условиях Арктики требуется дальнейшая адаптация и усовершенствование данных ЛСК.

Введение. С началом специальной военной операции беспилотные летательные аппараты (БПЛА) используются для нанесения ударов по промышленным, транспортным, энергетическим и гражданским объектам. В настоящее время активно применяется физический метод защиты таких объектов — установка защитных ограждающих конструкций (ЗОК) на основе сетчатых ограждений. Их функция заключается в предотвращении контакта БПЛА и переносимого им заряда с защищаемым объектом.

Методы исследования. В настоящей статье задача по оценке минимальных расстояний от сетчатого экрана до защищаемого объекта была решена с использованием расчетных методов, основанных на эмпирических соотношениях М.А. Садовского.

Цель. Оценка эффективности устройства ЗОК для защиты зданий и сооружений от ВУВ и оценки возможности конструирования и реализации ЗОК на практике.

Задачи. Определение минимального расстояния от элементов, препятствующих контакту заряда, переносимого БПЛА, с защищаемым объектом; анализ возможности технической реализации ЗОК с рассчитанными параметрами.

Результаты. В результате расчетов были получены значения минимальных расстояний от сетчатого ограждения ЗОК до защищаемого объекта при зарядах различной массы.

Выводы. Анализ результатов показал, что применение ЗОК является эффективным способом защиты зданий и сооружений от атак БПЛА. Существующие конструктивные решения и материалы ЗОК позволяют реализовать приемлемую безопасность объектов от атак БПЛА.

Введение. Для локализации возгораний в электротехнических шкафах в последнее время все большее распространение получают автономные термоактивируемые устройства газового пожаротушения (АТУГП). Данные устройства производятся, подлежат обязательному подтверждению соответствия в виде сертификации, но нормативные требования к ним и методы испытаний отсутствуют. Их сертификация проводится по техническим решениям, разработанным на основании действующих стандартов и содержащим методы испытаний, которые разработаны для другой продукции, но применимы и для рассматриваемых устройств.

Цель настоящей статьи — разработать методику определения огнетушащей способности автономных термоактивируемых устройств газового пожаротушения. Для этого необходимо:

• разработать конструкцию огневой камеры, позволяющей корректно проводить определение огнетушащей способности;
• обеспечить термоактивацию автономных устройств;
• провести апробацию предложенной методики.

Материалы и методы. Для определения огнетушащей способности использовалось АТУГП в виде герметично закрытой с обоих торцов полимерной трубки, заполненной газовым огнетушащим веществом в жидкой фазе. Для проведения испытаний были взяты устройства с защищаемым объемом от 50 до 2000 дм3. Эксперимент проводился в огневой камере с изменяемым внутренним объемом, изготовленной из негорючего материала в виде шкафа с двумя дверцами.

Результаты и их обсуждение. Разработанная методика позволяет определять огнетушащую способность для каждой единицы устройства в отдельности в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации. Серия испытаний показала, что огнетушащая способность рассмотренных АТУГП с защищаемым объемом от 50 до 2000 дм3 находится в диапазоне от 48 до 125 с.

Выводы. Предложена конструкция огневой камеры с изменяющимся объемом, позволяющая корректно проводить определение огнетушащей способности устройств с защищаемым объемом от 200 до 2000 дм3. Для обеспечения стабильного срабатывания применен очаг-инициатор, обеспечивающий термоактивацию автономных устройств. Определена огнетушащая способность АТУГП.

Введение. В настоящее время чугун используют в области метростроения для производства специальных изделий — тюбингов отделки тоннелей метро. Возникает острая необходимость учета возможности возникновения пожара в тоннеле метро и воздействия его на тюбинги. В настоящее время отсутствуют способы прогнозирования поведения тюбингов в условиях пожара.

Цель исследования. Оценка влияния характера сечения чугунных тюбингов обделки тоннелей метро на их огнестойкость.

Задачи. Разработка методик и проведение экспериментальных и аналитических оценок огнестойкости чугунных тюбингов; определение корреляции огнестойкости от параметров сечения чугунных тюбингов обделки тоннелей метро.

Объекты исследования. В качестве объекта исследования рассматривались фрагменты тюбингов обделки тоннелей метро, выполненные из чугуна СЧ20.

Методология исследования. В ходе экспериментальной оценки производилась оценка деформации образцов при огневом воздействии. В ходе аналитической оценки — расчет прочности сечения тюбинга с оценкой выполнения условия прочности — определялась критическая температура, при которой сохраняется несущая способность, производилась оценка предельной нагрузки на тюбинг, при которой сохраняется прочность.

Результаты и обсуждение. Для проведения исследования были выбраны экспериментальный и аналитический методы по огнестойкости. В ходе экспериментальной оценки огнестойкости производилась оценка деформации образцов, что также служило показателем достижения предельного состояния образцов, оценка температуры на необогреваемой поверхности образца для дальнейшего использования в аналитической оценке огнестойкости. В ходе аналитической оценки огнестойкости производился расчет прочности сечения тюбинга с оценкой выполнения условия прочности, определялась критическая температура, при которой сохраняется несущая способность. На основании расчета производилась оценка предельной нагрузки на тюбинг, при которой сохраняется прочность. В результате проводимой экспериментальной и аналитической оценки огнестойкости были получены критические величины нагружения для выбранных образцов.

Заключение. Получены экспериментальные зависимости деформации и прогрева чугунных тюбингов обделки от времени огневого воздействия, а также время достижения предельных состояний по потере несущей способности. Определены величины предельных нагрузок на тюбинги, при которых спустя 90 мин от начала огневого воздействия наступает предельное состояние по потере несущей способности. Получена математическая зависимость величины предельной вертикальной нагрузки на образцы, при которой достигается предельное состо­яние по потере несущей способности, от приведенной толщины сечения тюбингов обделки тоннелей метро.

Введение. Актуальность рассматриваемой в статье проблемы заключается в необходимости совершенствования автоматизации и интеллектуализации организационного управления пожаровзрывобезопасностью на объектах топливно-энергетического комплекса. Дрейф нуля из-за влияния ряда параметров у термохимических датчиков снижает их чувствительность, что требует разработки новых подходов в реализации их техни­ческого обслуживания (ТО). Модель прогнозирования класса готовности датчиков, основанная на сверточной нейронной сети (СНС), позволяет скорректировать установленный процесс принятия решений о ТО, предотвращая опасные ситуации на ранних этапах развития.

Задача исследования. Повышение эффективности работы лиц, принимающих решения (ЛПР) при планировании работ бригад, выполняющих диагностику и техническое обслуживание вспомогательного оборудования, используемого в том числе для обеспечения пожарной безопасности (ПБ).

Методы. Для расчета значений классификации при прогнозировании класса готовности датчиков газосигна­лизаторов использовался метод стратегического планирования, основанный на важности признаков (динамического стратегического планирования с использованием математического программирования). В соответствии с ним класс готовности определялся как сумма бинарных значений признаков, умноженных на нормированное значение их важности.

Результаты и их обсуждение. Для проведения расчетов и оценки результатов применения СНС авторами была разработана программа на языке программирования Python. С ее помощью был сгенерирован общий набор данных, из которого в соотношении 9:1 были выбраны обучающий и тестовый наборы. После их формирования СНС прошла обучение. Тестирование показало, что ЛПР может прогнозировать класс готовности датчиков газосигнализаторов с вероятностью 89 %.

Выводы. Представленная в статье СНС позволяет повысить эффективность работы ЛПР при планировании работ бригад, выполняющих диагностику и техническое обслуживание вспомогательного оборудования для ПБ. Принцип работы данной СНС может быть использован для решения других аналогичных задач планирования и управления.