Введение. Свечи рассеивания применяются для безопасного сброса паров сжиженного природного газа (СПГ) от предохранительных клапанов. В отличие от факельных установок, они не предназначены для сжигания газа, однако существует риск их воспламенения от внешних источников, таких как удар молнии или статическое электричество. Оперативное тушение такого возгорания позволяет предотвратить длительное тепловое воздействие на конструкции.

Цель исследования. Разработка способа подачи газопорошкового огнетушащего вещества (ГПОВ) при тушении возгорания на свече рассеивания при аварийном сбросе паров СПГ.

Задачи. Разработать методику и провести экспериментальную апробацию метода подачи ГПОВ при тушении возгорания на свече рассеивания, разработать рекомендации по расчету параметров установки газопорошкового пожаротушения.

Методика исследования. На испытательном полигоне к основанию макета свечи рассеивания подключался модуль газопорошкового пожаротушения. После поджога паров СПГ на оголовке свечи рассеивания и стабилизации пламени производился ручной пуск модуля пожаротушения. Результат тушения фиксировался визуально.

Результаты. Установлено, что подача ГПОВ во внутрь трубы свечи рассеивания приводит к тушению возгорания на оголовке. Полное тушение достигнуто при расходе ГПОВ не менее 1,8 кг/с. На основе полученных данных определены параметры для проектирования установок газопорошкового пожаротушения. Расход ГПОВ должен быть не менее 311 кг/м2, интенсивность подачи не менее 102 кг/(м2∙с) в пересчете на площадь сечения свечи рассеивания.

Выводы. Предложенный способ подачи ГПОВ во внутрь трубы является эффективным способом тушения возгорания на свече рассеивания. Полученные экспериментальные значения расход ГПОВ и интенсивности подачи могут использоваться для расчета параметров установок газопорошкового пожаротушения при защите свечей рассеивания.

Введение. Актуальность реконструкции сценария аварийного взрыва обусловлена прямой зависимостью между типом взрывного явления и последующим развитием аварийной ситуации, а также итоговой конфигурацией разрушений. Поскольку динамические характеристики взрывных нагрузок демонстрируют значительную вариативность, общая морфология разрушений будет дифференцироваться в соответствии с этими параметрами. Актуальность проблемы также продиктована острой потребностью в совершенствовании методов прогнозирования нагрузок, возникающих в результате аварийных взрывов. Наблюдаемое несовершенство существующих методик приводит к получению лишь приближенных значений взрывных нагрузок, оказывающих воздействие на объекты капитального строительства.

Цель и задачи. Целью статьи является выявление ключевых характеристик аварийных взрывов, позволяющих восстанавливать сценарий аварийных ситуаций и способствующих совершенствованию методов прог­нозирования взрывных нагрузок, а также оптимизации мер по предотвращению аварий.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

• анализ аварийных ситуаций, возникающих в промышленном и гражданском строительстве;
• проведение экспериментальных исследований в маломасштабной опытной камере и большом помещении.

Методы. Анализ аварийных ситуаций, возникающих на объектах строительства. Измерение избыточного давления в маломасштабных экспериментальных камерах и большом помещении. Обработка экспериментальных данных с использованием программы MATLAB и последующим анализом полученных результатов.

Результаты и их обсуждение. Показано, что при дефлаграционных взрывах, что характерно для подавляющего числа аварийных взрывов, при определенных условиях соблюдается принцип квазистатичности избыточного давления, что накладывает определенную специфику на разрушения, вызванные динамическими взрывными нагрузками. Для больших помещений характерно нарушение принципа квазистатичности взрывного давления, что приводит к возникновению волновых явлений. Показано, что воздушные ударные волны, сопровождающие аварийные детонационные и физические взрывы, имеют меньшую разрушающую способность, ориентированную в основном на хрупкое оконное остекление.

Выводы. Выявленные характеристики аварийных взрывов позволяют наиболее точно восстанавливать сценарии развития аварийных взрывов. Приведенные в статье материалы могут быть использованы при прог­нозировании взрывных нагрузок, возникающих в результате различных аварийных происшествий, а также для разработки мер по предотвращению, локализации и ликвидации последствий.

Введение. Пожары в залах с массовым пребыванием людей характеризуются быстрым распространением опасных факторов, что критически ограничивает время для спасения людей. Особую угрозу представляет применение горючей акустической отделки, существенно ускоряющей развитие пожара.

Цели и задачи. Целью исследования является количественная оценка влияния горючих акустических панелей на динамику изменения среднеобъемной температуры, дальности видимости и концентрации монооксида углерода по сравнению с негорючими аналогами (НГ) в помещении объемом 6000 м3. Задачами исследования являются: построение расчетных сценариев пожара для зала объемом 6000 м3 с горючей и негорючей акус­тической отделкой, численное моделирование изменения среднеобъемной температуры, видимости и концентрации оксида углерода с использованием однозонной интегральной модели, а также определение времени достижения критических значений опасных факторов пожара.

Методы. Математическая модель пиролиза формулируется в однозонной постановке на основе уравнений энергетического и материального баланса, которые связывают суммарную тепловую мощность пожара и массовую скорость выгорания отделочных материалов с эволюцией среднеобъемной температуры, задымления и концентрации оксида углерода.

Результаты и обсуждение. На основе системы дифференциальных уравнений энергетического и материального баланса проведен численный эксперимент для очага мощностью 600 кВт. Установлено, что при наличии сгораемых элементов критические значения температуры (70 °C), видимости (5 м) и оксида углерода (0,116 %) достигаются на 528, 665 и 681-й с соответственно. В сценарии с использованием материалов НГ за расчетный интервал в 1200 с пороги по задымлению и токсичности не превышаются, а критический рост температуры происходит со значительным запаздыванием (на 862-й с).

Заключение. Использование горючих материалов приводит к блокированию путей эвакуации в интервале от 9 до 12 мин, что недопустимо для объектов с массовым пребыванием людей. Обоснована необходимость жесткого ограничения применения горючих акустических панелей и подтверждена эффективность применения однозонного прогнозирования для ранней стадии проектирования.

Введение. Пожарно-спасательная отрасль функционирует в условиях неопределенности и технологических вызовов, что повышает значимость инженерно-технических инноваций. Их эффективность определяется в том числе качеством управления внедрением, нормативного закрепления и интеграции в практику действий пожарно-­спасательных подразделений. Актуальна разработка адаптивных моделей управления внедрением инноваций, основанных на количественной оценке эффективности и механизмах обратной связи. Подход обоснован на примере автоматических установок сдерживания пожара (АУСП), предназначенных для защиты объектов, где тушение водой недопустимо или малоэффективно.

Цель и задачи. Цель исследования — обоснование адаптивного подхода к управлению внедрением инженерно-технических инноваций в пожарно-спасательной отрасли на основе математического моделирования. Решены задачи формализации функционирования АУСП, построения марковской модели состояний объекта при пожаре, оценки вероятностей уровней ущерба, сопоставления дискретных и непрерывных моделей, разработки адаптивной модели трансфера инноваций.

Методы исследования. Использованы цепи Маркова с дискретным и непрерывным временем, графовое и матричное моделирование, численные методы расчета установившихся вероятностей. Применены системный и процессный подходы, анализ жизненного цикла инноваций, обобщение нормативно-технической и эксплуатационной практики внедрения АУСП.

Результаты и их обсуждение. Построена марковская модель функционирования АУСП с учетом режимов работы и уровней ущерба. Получены переходные вероятности для дискретного времени и уравнения Колмогорова для непрерывного. Показано совпадение конечных вероятностей состояний. Моделирование позволило оценить влияние надежности АУСП и организационных факторов. Предложена модель адаптивного трансфера инноваций с замкнутым контуром обратной связи. Итогом исследований стало создание ГОСТ на АУСП.

Выводы. Показана применимость цепей Маркова для оценки функционирования АУСП и вероятностей ущерба. Установлена инвариантность конечных вероятностей к характеру времени. Показано, что трансфер технологий определяется системным встраиванием в нормативную базу, тактику и эксплуатацию. Предложена модель адаптивного трансфера инноваций как элемента самообновляющейся системы отрасли.

Введение. Проблема дифференциации первичных и вторичных очагов пожара достаточно остро стоит при диагностике вторичных очагов пожара в рамках производства судебных пожарно-технических экспертиз. Сложность задачи заключается в необходимости определения сразу двух независимых переменных — температуры и продолжительности высокотемпературного воздействия. Решение этой комплексной задачи является актуальной задачей исследования.

Цели и задачи. Целью настоящей статьи является разработка способа оценки температуры и продолжительности высокотемпературного воздействия на полимерные отделочные материалы.

Для ее достижения были проведены испытания образцов отделочного строительного материала, в различной степени подверженных термическому воздействию; определены термоаналитические характеристики, значимо характеризующие процесс термоокислительной деструкции исследуемого материала; получены эмпирические уравнения для расчета температуры и времени предварительного высокотемпературного воздействия на материал.

Методы. При испытаниях образцов полимерного материала применялся метод синхронного термического анализа, а для разработки способа оценки температуры и продолжительности высокотемпературного воздействия на материал — корреляционно-регрессионный метод анализа и метод множественной линейной регрессии.

Результаты. Изучены закономерности термоокислительной деструкции исследуемого полимерного материала. Установлено, что значимыми термоаналитическими характеристиками (критериями) для оценки температурно-временного воздействия на исследуемый полимерный материал являются зольный остаток и температура термоокислительной деструкции. Получены эмпирические уравнения, позволяющие рассчитать температуру и продолжительность высокотемпературного воздействия на ламинат в ходе пожара.

Выводы. Разработан способ оценки температуры и продолжительности высокотемпературного воздействия на строительные полимерные материалы, позволяющий диагностировать вторичные очаги пожара. Апробация разработанного методического подхода и способа оценки двух независимых переменных показала надежность предлагаемого подхода и достоверность получаемых результатов.

Введение. Современные склады — сложные объекты с высокой концентрацией материальных ценностей; риск крупных пожаров требует ускоренной локализации. Классические методы не обеспечивают необходимой скорости, поэтому предлагаются автоматизированные комплексы «детектирование – целеуказание – ликвидация» с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Цель. Оценить возможность и предложить концептуальные основы оперативного тушения пожаров в складских комплексах с помощью автономных БПЛА.

Задачи. Провести анализ существующих методов тушения и обосновать необходимость системы быстрого реагирования; разработать концепцию замкнутого контура с подсистемами обнаружения, целеуказания и ликвидации; построить математическую модель для определения необходимого количества БПЛА; выполнить сравнительное моделирование времени обнаружения пожара с использованием дымовых извещателей и видеомониторинга.

Методика исследования. Использованы методы системного анализа и синтеза; время обнаружения оценивалось посредством моделирования динамики пожара и распространения дыма в Fire Dynamics Simulator; модель количества БПЛА основывалась на геометрическом подходе с корректировкой на трехмерность и стеллажи; сравнение систем обнаружения проводилось по данным моделирования.

Теоретические основы. Работа опирается на законы теплового излучения, рассеяния света и основные положения динамики и кинематики.

Результаты и обсуждение. Разработана математическая модель, позволяющая определить количество БПЛА с учетом площади склада и времени реакции; моделирование показало, что система видеомониторинга с распознаванием дыма обнаруживает очаг менее чем за 10 с и превосходит по скорости традиционные дымовые извещатели; рассмотрена возможность использования мультироторных БПЛА с полезной нагрузкой около 20 кг для адресной подачи огнетушащих составов.

Выводы. Полученные результаты подтверждают эффективность применения БПЛА для сокращения времени от обнаружения до начала тушения; созданная модель позволяет оптимизировать состав системы; предлагаемый замкнутый контур способен повысить уровень пожарной безопасности складских комплексов.