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

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГОАВТОНОМНОГО ОКРУГА-ЮГРЫ «СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»На правах рукописиМанаева Алина РамзилевнаПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТОВ СОЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ-ЛИНОЛЕУМОВСпециальность: 05.26.03- Пожарная и промышленная безопасность(строительство)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессорИсаков Геннадий НиколаевичСургут-20182ОглавлениеВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................................

4ГЛАВА 1.Состояние проблемы .................................................................................. 131.1.Анализпожарнойопасностиобъектовсоциальногоназначениясиспользованием в качестве напольных покрытий линолеумов на основеполивинилхлорида, способы снижения пожароопасности ...................................... 131.2.Горение поливинилхлорида и его особенности ............................................... 211.2.1.Изучение деструкции методами дифференциальной сканирующейкалориметрии, дифференциально-термического анализа .................................. 271.3. Показатели пожароопасности ...........................................................................

291.4.Анализ моделей термодеструкции .................................................................... 381.5.Выводы .................................................................................................................. 41ГЛАВА 2. Анализ методов испытаний строительных материалов на пожарнуюопасность ....................................................................................................................... 422.1.Термографический метод исследования материалов ...................................... 422.2.Дериватография как метод комплексного исследования свойств ................. 462.3.Определение коэффициента дымообразования ................................................

482.4.Методика определения кинетических параметров термодеструкции приинтегрированииданныхдериватографиииопределениякоэффициентадымообразования ...................................................................................................... 502.5.Определениетемпературыстеклованияметодомдифференциальнойсканирующей калориметрии ..................................................................................... 522.6.Применение рентгеноструктурного анализа при определении компонентногосостава в моделях терморазрушения ....................................................................... 542.7.Системный анализ методов нахождения кинетических параметров ..............

562.8. Статистическая обработка данных ................................................................... 612.9.Выводы .................................................................................................................. 63ГЛАВА 3. Материалы, методики эксперимента и анализа ......................................

643.1.Определение коэффициента дымообразования ............................................... 6433.2.Методикарасчетакинетическихпараметровдляпредставленияинтегрированной модели термодеструкции ............................................................ 663.3.Методикаопределениятемпературыстеклованияметодомдифференциальной сканирующей калориметрии ................................................. 723.4.Анализ энтальпийного фактора в моделях терморазрушения напольныхпокрытий при пожаре ............................................................................................... 743.5.Методикаопределениякомпонентногосоставаметодомрентгеноструктурного анализа ................................................................................

763.6.Методикапрогнозированияхарактеристиктермодеструкцииидымообразования напольных покрытий с учетом массового содержаниякомпонентов ............................................................................................................... 793.7.Математический аппарат для расчета времени самовоспламенения. ........... 813.8.Выводы .................................................................................................................. 84ГЛАВА 4.Результаты исследований и их обсуждение ............................................ 854.1. Результаты по статистической обработке определения Т св ........................... 854.2.Результаты по определению коэффициента дымообразования ...................... 884.3.Результаты по применению математического аппарата, предложенного длярасчета времени самовоспламенения напольных покрытий ................................ 914.4.Результаты определения компонентного состава напольных покрытий истеклования .................................................................................................................

964.5.Интегрированная модель термодеструкции ................................................... 1014.6.Выводы ................................................................................................................ 112ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...........................................................................................................

113СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ......................................................................................... 115СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 116Приложение А. Дериватограммы, графики, полученные при обработкеэкспериментов ............................................................................................................. 131Приложение Б.Акты о внедрении работы ................................................................ 1334ВведениеАктуальность темы исследованияВ России за год происходит более 250 тысяч пожаров, которые приводят кматериальному ущербу в сумме 44 млрд рублей, погибают почти 20 тысяччеловек.

Это связано с высокой пожарной опасностью зданий и сооружений, вкоторых применяются синтетические строительные материалы. Пожарнаяопасность зданий также зависит от количества и свойств отделочных материалов,находящихся в здании. При их горении выделяется значительное количестводыма. Дым и токсичные продукты горения и термического разложенияпредставляют собой одну из главныхпричин гибели людей (до 80 %погибающих на пожарах).В соответствии с федеральным законом 123 «Технический регламент отребованияхпожарнойбезопасности»[1],строительныеобъектыхарактеризуются классом конструктивной пожарной опасности, которая зависитот степени участия стройматериалов в развитии пожара и нарастании опасныхфакторовпожара(ОФП).Определениекинетическихпараметровтермодеструкции строительных материалов является актуальной задачей, так какпожароопасные свойства материалов влияют на скорость наступления ОФП, и,какследствие,навозможностьэвакуациилюдейиззоныгорения.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. 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. В их число входитустройство эвакуационных путей. В случае пожара напольные покрытия (НП)5склонны к самовоспламенению и выделяют значительное количество дыма, темсамым препятствуя эвакуации.Пожарывпомещенияхчастоносятнестационарныйхарактер,вособенности это касается пожаров в помещениях с недостаточной вентиляцией[2,3].

К ним 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[4].При 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.

Определение термической и химической стабильности, динамикипроцессов разложения, дает возможность, как спрогнозировать поведениеразличных материалов в условиях пожара, так и выявить температурные зоныпожара или преимущественное направление воздействия теплового потока придиффузионном горении [5].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.В условиях высотных зданий, которые все чаще используются в городскойзастройке крупных населенных пунктов, горение указанных материалов cвыделением токсичных соединений может быть особо опасным – для людей, для6различных видов компьютерного оборудования, информационных ресурсов набумажных носителях и в электронной форме [6].