Автореферат диссертации (Пожарная опасность объектов социального назначения с использованием напольных покрытий-линолеумов)

На правах рукописиМанаева Алина РамзилевнаПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ СОЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ-ЛИНОЛЕУМОВ05.26.03- Пожарная и промышленная безопасность (строительство)АВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукСургут-2018Работа выполнена в бюджетном учреждении высшего образования ХантыМансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственныйуниверситет».Научный руководитель:доктор технических наук, профессорИсаков Геннадий НиколаевичОфициальные оппоненты:Букалов Григорий Константинович, доктортехнических наук, профессор, Федеральноегосударственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования «Костромскойгосударственныйуниверситет»,кафедратехносферной безопасности, профессорБеликов Анатолий Константинович, кандидаттехническихнаук,доцент,Федеральноегосударственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«АкадемияГосударственнойпротивопожарнойслужбыМинистерства Российской Федерации по деламгражданской обороны, чрезвычайным ситуациям иликвидации последствий стихийных бедствий»,кафедрапроцессов горения, доцентВедущая организация:Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования «Воронежский государственныйтехнический университет»Защита состоится «13» июня 2018 г.

в 14:00 (по местному времени) назаседании диссертационного совета Д 212.138.09, созданного на базе ФГБОУ ВО«Национальный исследовательский Московский государственный строительныйуниверситет», по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д.26, Зал ученогосовета.С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке и насайтеФГБОУВО«НациональныйисследовательскийМосковскийгосударственный строительный университет» http://www.mgsu.ru/Автореферат разослан « »_______________2018 г.Ученыйсекретарьдиссертационного советаЛяпин Антон Валерьевич2I.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

В России за год происходит более 250тысяч пожаров, которые приводят к материальному ущербу в сумме 44 млрдрублей, погибают почти 20 тысяч человек. Это связано с высокой пожарнойопасностью зданий и сооружений, в которых применяются синтетическиестроительные материалы. Пожарная опасность зданийтакже зависит отколичества и свойств отделочных материалов, находящихся в здании. При ихгорении выделяется значительное количество дыма. Дым и токсичные продуктыгорения итермического разложения,выделяющиеся припожаре,представляют собой одну из главных причин гибели людей (до 80 %погибающих на пожарах). В соответствии с федеральным законом 123«Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», строительныеобъекты характеризуются классом конструктивной пожарной опасности, котораязависит от степени участия стройматериалов в развитии пожара и нарастанииопасных факторов пожара (ОФП).

Определение кинетических параметровтермодеструкции строительных материалов является актуальной задачей, так какпожароопасные свойства материалов влияют на скорость наступления ОФП, и,как следствие, на возможность эвакуации людей из зоны горения. В случаепожара напольные покрытия (НП) склонны к самовоспламенению и выделяютзначительное количество дыма, тем самым препятствуя эвакуации. В ст. 52«Способы защиты людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара»федерального закона «Техрегламент о требованиях пожарной безопасности»,показаны виды защиты людей и имущества от влияния ОФП или уменьшениепоследствий их воздействия. В их число входит устройство эвакуационных путей,удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре.Прогнозирование динамики ОФП, моделирование характеристик материалов иконструкций при пожаре проводятся с применением типовой базы пожарнойнагрузки.

В ней показатели пожарной опасности линолеумов показаны в видеусредненных величин, применение которых при определении сценария развитияпожара не позволяет в должной мере обеспечить безопасность людей.Определениетермическойихимическойстабильности,динамикитермодеструкции, дает возможность спрогнозировать поведение строительныхматериалов в условиях пожара, выявить температурные зоны пожара илидоминирующее направление воздействия теплового потока при диффузионномгорении.Пожары в помещениях часто носят нестационарный характер, вособенности это касается пожаров в помещениях с недостаточной вентиляцией. Кним относится большинство помещений, где в качестве НП используетсялинолеум. Наиболее жесткие требования пожарной безопасности к применениюпокрытий для пола установлены для путей эвакуации, зальных помещений, мествозможного массового пребывания людей в зданиях повышенной этажности.Анализ материалов НП на объектах с массовым пребыванием людей показал, чтосамыми распространенными и применяемыми являются покрытия пола изполимерных материалов, а именно: линолеум (ПВХ) и ковровые покрытия.3При развитии пожара в помещении материалы покрытий полов, находясь взоне относительно низких температур, воспламеняются и горят в последнююочередь.

Воздействие пожара приводит к их термическому разложению, прикотором выделяется большое количество токсичных газообразных веществ идыма. Производители во многих случаях изготавливают образцы изделийспециально для сертификации, в то время как основная партия материалов,поступающаяна Российский рынок,не соответствует предъявляемымтребованиям. Поэтому при пожаре с участием таких материалов затруднительноустановить влияние материалов, используемых в качестве НП, на развитиепожара, интенсивность дымообразования, скорость заполнения помещениядымом.Степень разработанности темы.

Существует несколько известных формулдля нахождения параметров при моделировании процесса тепломассообмена,например, Murrey D.R. и Uajt K. предложили уравнение для нахождения n(порядка реакции) и Е (энергии активации) по кривым дифференциальнотермического анализа (ДТА), Kissinger H.E. ввел в уравнения дополнительныйпараметр -β- скорость нагрева. Borchardt B.J. и Daniels F. предложили уравнение,основанное на том, что скорость реакции при любой температуре зависит отнаклона кривой dT/dt (скорости нагрева) и высоты пика ∆T (градиентатемператур).Интегрированные модели, прогнозирующие пожароопасность с учетомдымообразования, в настоящее время не созданы, хотя дым и токсичныепродукты горения и термического разложения, выделяющиеся при пожаре,являются главной причиной гибели людей.

Необходимо создать данную модель ипроверить ее работоспособность на примере термодеструкции НП на основеполивинилхлорида (ПВХ), а также определить погрешность измерений методамиматематической статистики.Теоретическое моделирование макрокинетики реагирования позволяетизучить закономерности процесса при повышенных тепловых нагрузках испрогнозировать последствия воспламенения, изучить способы предупреждениявозгорания.Целью диссертационной работы является исследование пожарнойопасности объектов социального назначения с учетом применения в качестве НПлинолеумов на основе ПВХ, а также разработка способов, направленных наповышение их пожарной безопасности.Для достижения поставленной цели необходимо было решить
следующиезадачи:1.Определить основные особенности пожарной опасности объектовсоциального назначения с учетом применения в качестве НП линолеумов наоснове ПВХ.2.Определить наборы исходных данных для исследования процессатермодеструкции и дымообразования НП при принятии решений для сниженияпожароопасности.43.Разработать интегрированную методику, объединяющую данные потермодеструкции и дымообразованию,для определения кинетическихпараметров терморазложения.4.Предложить мероприятия по снижению пожарного риска на путяхэвакуации объектов социального назначения с учетом полученныхэкспериментальных данных.Объект исследования: пожарная опасность объектов социальногоназначения с учетом применения в качестве НП линолеумов на основе ПВХ.Предметисследования:объектысоциальногоназначениясиспользованием в качестве НП линолеумов на основе ПВХ.Научная новизна диссертационной работы состоит в следующихположениях:1.Предложена интегрированная модель термодеструкции, отличительнойособенностью которой является комплексный подход, совмещающий данныедифференциально-термического анализа (ДТА) и определения коэффициентадымообразования, что позволяет учитывать дымообразование как основнойопасный фактор, препятствующий эвакуации при пожаре.2.Математический аппарат, предложенный для расчетавременисамовоспламенения продуктов термодеструкции НП, позволяет оценитьпожароопасность материалов при температурах, близких к условиям пожара.3.Впервые в результате экспериментальных исследований методами ДТА иопределения коэффициента дымообразования по ГОСТ 12.1.044-89 ССБТполучено, что коэффициент дымообразования принимает максимальные значенияв области температуры самовоспламенения.4.Исследованы особенности процесса термодеструкции НП на основе ПВХ,используемых в качестве НП на объектах социального назначения, втемпературном интервале от 25 °С до 1000 °С.Теоретическая значимость результатов работы заключается в том, чтополученные результаты дополняют имеющиеся сведения о термодеструкции НП,их роль в задымлении эвакуационных путей на объектах социального назначенияв случае возникновения и развития горения.Материалы диссертации могут быть использованы в преподаванииследующихучебныхкурсов:«Безопасностьжизнедеятельности»,«Прогнозирование опасных факторов пожара», «Теоретические основы пожарнойи взрывобезопасности», «Теория горения и взрыва», «Пожарная безопасность встроительстве».Практическая значимость и реализация результатов работызаключается в том, что полученные новые сведения о качественных иколичественных характеристиках процесса термодеструкции НП на основе ПВХмогутслужить основой для разработкитехнологиипроизводствастроительных материалов с пониженной пожароопасностью.