Введение. Базальтовая теплоизоляция широко применяется в строительстве зданий и сооружений ввиду своего основного показателя — НГ (негорючий материал). Объектом исследования являются пятнадцать образцов базальтовой теплоизоляции, кашированных фольгой, которые активно используются на строительном рынке для теплоизоляции зданий, инженерных решений противопожарных барьеров и обеспечения огнестойкости конструкций, воздуховодов и кабельных проходок.

Цель исследования. Цель работы заключалась в определении материалов к категории «негорючего материала» среди представленных пятнадцати образцов.

Метод исследования. Контрольные испытания на негорючесть проходили в соответствии с требованиями ГОСТ 30244–94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть». Изучаемые материалы по структуре являются слоистыми, поэтому исследованию подлежали все слои по отдельности (базальтовое волокно и фольга с остатками клея).

Результаты исследования. В результате испытаний установлено, что тринадцать из исследуемых материалов не соответствуют требованиям негорючести и только два материала оказались негорючими, т.е. полностью соответствующими требованиям по пожарной безопасности и могут применяться без ограничений. Из образцов, которые показали неудовлетворительные результаты, три материала изготовлены из не­­горючих составляющих, но сочетание алюминиевой фольги и силикатного клея привело к возникновению алюмино­термической реакции, при которой температура в камере достигала значений выше 1000 °С, ввиду выхода термопар из строя эксперимент прекращали. Исследования следует продолжать и на основе большой выборки статистических данных для различных материалов из комбинированных слоев, следует внести дополнение в нормативные документы по методу испытаний на горючесть, что при испытании много­слойного материала необходимо испытывать не только каждый слой по отдельности, но также и весь материал полностью, так как комбинирование различных, пусть и негорючих компонентов может привести к аддитивным эффектам и в результате их можно отнести к группе горючих материалов.

Введение. В последние годы популярность древесины и композитов на ее основе в качестве строительных материалов постоянно растет благодаря их доступности и простоте дальнейшей обработки. По данным Росстата, в 2020 г. были достигнуты рекордные показатели по строительству домов из древесины, составившие 9,35 млн м2. При этом древесина обладает высокой воспламеняемостью, что серьезно ограничивает ее применение в строительстве и других областях. В связи с этим исследования по ее огнезащите актуальны.

Цель и задачи. Исследовать огнезащитную эффективность вновь разработанных азотфосфорсодержащих огнезащитных составов (ОЗС) для древесины, полученных путем химической деструкции отходов полиэтилен­терефталата (ПЭТФ) с алифатическими аминами и без них.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Получить огнезащитные составы для древесины на основе азотсодержащих продуктов деструкции поли­этилентерефталата ди- и полиаминами и без присутствия ПЭТФ.

2. Изучить огнезащитную эффективность вновь полученных огнезащитных составов для древесины.

3. Сравнить огнезащитную эффективность огнезащитных составов, полученных с применением полиэтилентерефталата и без него.

Материалы и методы. Объектами исследования были огнезащитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиэтилентерефталата алифатическими аминами. Метод заключался в определении потери массы образца древесины и времени самостоятельного горения при его испытании в установке «Керамическая труба».

Выводы. Разработанные огнезащитные составы для древесины на основе продуктов химической деструкции отходов полиэтилентерефталата обладают высокой огнезащитной эффективностью. В качестве ОЗС для древесины наиболее целесообразно использовать композицию на основе ПЭТФ – ПЭПА. Установлено, что разработанный состав относится к первой группе огнезащитной эффективности.

Введение. Утилизация рисовой шелухи (РШ), многотоннажного отхода сельскохозяйственного производства, имеет практический интерес, поскольку на ее основе перспективно синтезировать волластонит- и диопсид­содержащие наполнители. Фазовый состав и свойства этих кальций-магниевых силикатов (КМC), получа­емых методом твердофазного синтеза, будут зависеть от содержания в производных рисовой шелухи аморфного диоксида кремния, их пористости, кислотно-основных характеристик поверхности и других показателей.

Цель исследования. Оценить влияние способа получения диоксида кремния из рисовой шелухи на состав и свойства синтезируемых на его основе силикатов.

Материалы и методы исследования. В работе исследованы производные переработки рисовой шелухи: зола рисовой шелухи, полученная при 500 °С в лабораторных условиях, и промышленная карбонизированная рисовая шелуха. Рентгенографический количественный анализ (РКФА) проводился на дифрактометре Rigaku SmartLab. Удельную площадь поверхности пор определяли по методу низкотемпературной адсорбции азота на приборе Quantachrome Nova 1200e. pН водной вытяжки образцов определяли с помощью комбинированного измерителя «SevenMulti» по ГОСТ 21119.3–91. Содержание углерода оценивали на элементном анализаторе «CKIS 5E-CHN 2200».

Результаты и обсуждение. Зола рисовой шелухи, полученная в лабораторных условиях, и промышленная карбонизированная РШ существенно отличаются по пористости, и КМС на их основе имеют различный фазовый состав. Больший выход диопсида при применении обоих производных РШ имеет место при избытке доломита. Однако при использовании промышленного образца в составе полученного силиката, помимо диопсида, содержится волластонит, и этот КМС отличается повышенной пористостью структуры.

Выводы. При применении более пористого промышленного диоксида кремния синтезированный твердо­фазным методом силикат содержит волластонит, который отсутствует в составе конечного продукта на основе полученной в лабораторных условиях золы рисовой шелухи. Все синтезированные силикаты содержат кристаллические диоксиды кремния, концентрация которых выше при большей доле кремний-содержащего компонента в шихте.

Введение. Применение современных компьютерных технологий позволило достичь высоких практических и экономических результатов в строительстве современных зданий и сооружений. Это связано с тем, что современные программные комплексы позволяют с достаточной точностью прогнозировать поведение строительных конструкций в условиях воздействия различных факторов, в том числе и в условиях высокотемпературного воздействия. При этом следует отметить, что в подавляющем большинстве современных программных комплексов наибольшее распространение получили сеточные методы решения дифференциального уравнения теплопроводности Фурье, а именно метод конечных элементов. Результат расчета, полученный при помощи метода конечных элементов, зависит от различных факторов, которые могут быть не всегда очевидны при решении конкретной задачи, но для получения необходимой точности решения их необходимо учитывать в процессе моделирования.

Цели и задачи. Целью работы является оценка сходимости численного решения дифференциального уравнения теплопроводности Фурье методом конечных элементов при выполнении теплотехнического расчета прогрева незащищенных стальных строительных конструкций в рамках разработки проектной документации по их огнезащите, а также валидация полученных результатов математического моделирования с известными результатами расчетно-аналитических решений.

Методы. В качестве объекта моделирования принята стальная колонна двутаврового сечения профиля № 20 по ГОСТ 8239. Моделирование прогрева исследуемой конструкции методом конечных элементов производилось без использования огнезащиты при упрощении размерности задачи с трехмерной до двухмерной. Верификация полученных результатов моделирования производилась по критерию сходимости численного решения задачи на моделируемом интервале времени (60 мин) при последовательности сеток (трех сеток с числом степеней свободы (DOFs): 200, 2084, 7102) и шагов по времени (десяти шагов по времени: 0,05, 0,1, 0,5, 1, 2, 3, 5, 10, 15, 30 с). Валидация полученных результатов производилась сопоставлением с результатами теплотехнических расчетов металлоконструкций, изложенными в книге А.И. Яковлева «Расчет огнестойкости строительных конструкций».

Результаты и обсуждение. В результате проведения серии теплотехнических расчетов прогрева исследу­емой стальной строительной конструкции с различными шагами сеток и шагами по времени установлено, что шаг моделирования по времени оказал большее влияние на сходимость полученных результатов, чем шаг сетки. При этом изменение сходимости полученных результатов в исследуемом интервале времени для всех вариантов моделирования происходило неравномерно, а именно: в начале моделируемого интервала времени разница получаемых температур в сечении конструкции сначала увеличивалась, а затем уменьшалась. Сравнение полученных результатов с результатами теплотехнических расчетов, изложенными в книге А.И. Яковлева, показало, что полученная средняя температура в сечении конструкции оказалась ниже температуры, указанной в книге А.И. Яковлева, при этом разница между полученными временами достижения критической температуры (450–750 °С) увеличивается как при увеличении значения критической температуры, так и при увеличении приведенной толщины металла.

Заключение. Оценка сходимости полученных результатов моделирования прогрева стальной строительной конструкции методом конечных элементов и их валидация с известными расчетно-аналитическими решениями показали, что применение метода конечных элементов при выполнении теплотехнических расчетов в рамках разработки проектной документации по огнезащите стальных строительных конструкций имеет свои особенности, которые необходимо учитывать для получения требуемой точности решения.

Введение. Представлено обоснование и сформировано направление для проведения научного исследования, связанного с изучением новых свойств управляемой системы, в которой осуществляется сложный процесс по влиянию персонала отдельных видов безопасности и персонала производственных структурных подразделений на общее состояние системы комплексной безопасности.

Цель и задачи. Основная цель состоит в разработке методики оценки рисков, предназначенной для совершенствования системы комплексной безопасности на взрывопожароопасных предприятиях. Для решения трех научных задач по оценке рисков, оказывающих влияние на общее состояние системы комплексной безопасности, определены следующие направления:

• для решения первой задачи требуется получение результатов оценки рисков при влиянии персонала, работающего на предприятиях, на общее состояние системы;
• для решения второй задачи требуется получение результатов оценки рисков при влиянии невыполненных мероприятий на общее состояние системы;
• для решения третьей задачи требуется представление обоснованности для результатов, полученных при решении первой и второй научных задач.

Методы. Для решения задач обосновано использование экспертных методов, которые позволят преобразовать качественные характеристики в количественную меру. Обосновано использование метода расстановки приоритетов, используемого совместно с функционалом вероятностного распределения Гаусса. Предложено использовать пятиразрядную пропорционально убывающую матрицу для оценки рисков при невыполнении требований нормативных правовых актов (НПА) и нормативных документов (НД).

Выводы. 1. Представлено обоснование по применению группы экспертных методов, использование которых позволяет получить показатели влияния персонала, работающего на предприятиях, на общее состо­яние системы комплексной безопасности. 2. Продемонстрирован пример, позволяющий доказать адекватность использования группы экспертных методов, их возможности в использовании на практике для оценки рисков.

Введение. Тревожные тенденции изменения статистики возникновения пожаров в зданиях и помещениях в последние годы с масштабными последствиями требуют поиска и разработки новых методов и подходов в области раннего обнаружения возгораний. Перспективным подходом к малоинерционной идентификации возгораний принято считать использование интеллектуальных и основанных на визуальной оценке пожарной опасности в помещении систем на базе различных типов видеокамер. В отличие от традиционных точечных пожарных извещателей данный метод не ограничен объемами помещения и позволяет обнаружить возгорание даже на больших отрытых пространствах и непрогнозируемом перемещении фронта пламени.

Целью исследования является обоснование возможности достоверной идентификации очага возгорания в помещении на ранней стадии с использованием видеосъемки. Основной задачей является разработка алгоритма для обучения модуля нейронной сети, позволяющего с высокой точностью определить координаты местоположения очага возгорания в помещении на ранней стадии с использованием видеосъемки.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проведены с использованием макета помещения размерами 3 × 3 × 2,3 м с установленными в нем системой газоанализа, пожарными извещателями, средствами видеорегистрации, а также системой управления и мониторинга для сбора и записи информации.

Результаты и их обсуждение. В результате проведенных исследований предложен подход к применению видеоаналитики для идентификации очага возгораний на ранней стадии.

Заключение. На основе экспериментальных исследований выбран оптимальный размер предобученной модели нейронной сети для поставленной задачи, а также обоснована целесообразность использования камеры видеонаблюдения для малоинерционной идентификации возгораний в помещениях.

Рассмотрены примеры случаев накопления пыли в различных электроустановках. Выполнен обзор существующих методов очистки электрооборудования от пыли и других загрязнений. Даны разъяснения по особенностям выбора и преимущественных областях применения отдельных способов очистки. Показана возможность проведения очистки электрооборудования без снятия напряжения. Представлен вариант использования комбинированного способа удаления загрязнений.