Главная » Учебные материалы » Технические науки » Диссертации » СПбПУ Петра Великого » Аспирантура и докторантура » Кандидатские диссертации » Способы и средства сдерживания и тушения пожаров на удаленных объектах при экстремально низких температурах.
Для студентов СПбПУ Петра Великого по предмету Технические наукиСпособы и средства сдерживания и тушения пожаров на удаленных объектах при экстремально низких температурах.Способы и средства сдерживания и тушения пожаров на удаленных объектах при экстремально низких температурах.
2023-02-15СтудИзба

Диссертация: Способы и средства сдерживания и тушения пожаров на удаленных объектах при экстремально низких температурах.

Описание

Актуальность темы исследования Интенсивное освоение районов Крайнего Севера (КС) и Арктической зоны (АЗ), как следует из «Основ государственной политики РФ в Арктике на период до 2035 года и дальнейшую перспективу» (утверждены Президентом РФ 05.03.2020, № 164) и Указов Президента РФ «О сухопутных территориях Арктической зоны РФ» (от 72.06.2017 № 287) и «О государственной комиссии по вопросам развития Арктики» (от 03.02.2015 № 50) и др., является одном из приоритетных направлений развития нашей страны. Это вызвано следующими основными обстоятельствами: - наличием больших природных ресурсов (энергоносители, полезные ископаемые) на шельфе Северного Ледовитого океана, тогда как подобные ресурсы на разрабатываемых месторождениях истощаются; - развитием Северного морского пути (СМП), позволяющего значительно сократить путь из Европы в страны Азии, США и Канаду, а также развивать наши северные порты, города, предприятия и инфраструктуру (актуальность СМП возрастает в связи с проблемными ситуациями на Суэцком канале, например, март 2021 г.); - необходимостью обеспечивать защиту интересов РФ в этом регионе от посягательств других стран, в т.ч. и не имеющих выхода в Арктику. В этой связи особую актуальность приобретает необходимость оборудования различных объектов (исследовательские, метеорологические, добывающие и др. станции, РЛС, объекты инфраструктуры СМП и др.) в АЗ и на КС, содержащих модули различного функционального назначения – жилых, служебные, складские, диспетчерские и др., а также ангары, энергомодули (дизельгенератороные установки), пункты связи и т.п. Работа по созданию и поддержанию готовности таких объектов осуществляется в крайне неблагоприятных климатических условиях АЗ и КС – низких температур (до -600 С), ветров, вечной мерзлоты и льда, сложных метеоусловий для авиации, длительного периода полярной ночи, снежных заносов и др. Основные особенности объектов: - высокая автономность ввиду удалённости от крупных населённых пунктов, баз снабжения и Арктических спасательных центров (АСЦ) МЧС России, а также ограниченная транспортная доступность (вплоть до полной изоляции в зимнее время); - модульный принцип построения, малые конструктивные объёмы объектов, их высокая энергонасыщенность и наличие сложного оборудования; - ограниченное количество персонала, необходимость владения несколькими специальностями, работа в режиме сменного дежурства. Любой пожар и другие нештатные ситуации (например, выход из строя критически важного оборудования, в т.ч. энергомодулей) на объектах станций в АЗ и на КС грозит не только срывом выполнения задач, но представляет опасность для персонала (в т.ч. из-за крайне низкой температуры и невозможности оказания оперативной помощи извне) и риск экологических инцидентов при выбросе аварийно химически опасных веществ (АХОВ).
Указанные обстоятельства обусловливают исключительную актуальность обеспечения пожарной безопасности объектов в АЗ и на КС, в т.ч. способов тушения пожаров в условиях крайне низких температур, обоснование количественной и качественной структуры пожарных подразделений, и тактики их действий.
Степень разработанности темы В области разработки методов и средств тушения пожаров в условиях низких температур известны работы таких учёных, как Алешков М.В., Григорьев Р.С., Двоенко О.В., Игнатьев А.Л., Исхаков Х.И., Ольховский И.А., Понимасов Е.Н., Пряничников В.А., Роенко В.В., Савин М.А. и др. В части разработки систем управления пожарной безопасностью объектов, автоматической пожарной сигнализации и установок пожаротушения большой вклад внесли Зыбина О.А., Танклевский Л.Т., Топольский Н.Г., Фёдоров А.В., Холостов А.Л. и др. В части тактических методов и действий пожарных подразделений известны работы Денисова А.Н., Ищенко А.Д., Малыгина И.Г., Повзика Я.С., Теребнёва В.В. и др. Вопросам динамики опасных факторов пожара (ОФП) в помещениях посвящены исследования Батчера Е., Драйсдейла Д., Кошмарова Ю.А., Парнелла А., Пузача С.В., Снегирёва А.Ю. и др. Однако состояние и современные тенденции рассматриваемой предметной области актуализируют вопрос о проведении специального исследования, направленного на совершенствование методов и средств обеспечения пожарной безопасности в условиях крайне низких температур, удалённости объектов.
Цель диссертационной работы Разработка способов и средств подавления и ликвидации пожаров в модулях удалённых объектов в при экстремально низких температурах.
Задачи исследования Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: - провести анализ климатических условий и конструктивных особенностей автономных объектов в АЗ и на КС; - обосновать особенности пожарной опасности автономных объектов с модулями, имеющими повышенную энергонасыщенность и незначительную огнестойкость, функционирующих в условиях низких температур и ограниченной транспортной доступности; - разработать, теоретически и экспериментально обосновать метод подавления пожара в модуле путём продувки его объёма низкотемпературным наружным воздухом с учётом подачи снега в нагнетаемую струю; - обосновать тактику действий пожарных, предусматривающую проникновение в горящий модуль и действия под защитой низкотемпературной воздушной струи; - разработать методы анализа и синтеза систем экстренного реагирования для автономных объектов с учётом нештатных ситуаций различных типов и различных уровней сложности.
Научная новизна работы 1. Впервые предложен, теоретически и экспериментально обоснован и запатентован способ сдерживания и тушения пожара в модуле посредством продувки его объёма наружным низкотемпературным воздухом с возможностью дозированной подачи снега (распылённой воды) в нагнетаемую струю и последующей работой пожарных в модуле под защитой низкотемпературной нагнетаемой струи. Способ и устройство для его реализации запатентованы. Способ позволяет оперативно начать сдерживание пожара до прибытия участников тушения, обезопасить работу пожарных в модуле, безопасен для аппаратуры модуля, а также экономичен. Проведенные модельные и натурный эксперименты подтвердили эффективность способа. 2. Впервые предложена и обоснована структура системы обеспечения пожарной безопасности модульного автономного объекта в АЗ, включающая средства продувки горящих объёмов низкотемпературным воздухом, контроль и координацию из диспетчерского пункта действий подразделений экстренного реагирования. 3. С использованием теории массового обслуживания впервые предложены методы моделирования действий ограниченного числа подразделений экстренного реагирования на арктических объектах при возникновении там пожаров различной сложности и разнотипных нештатных ситуаций. 4. Сформулирована гипотеза о повышении пожароопасности арктических модулей (помещений) по мере увеличения энергонасыщенности их объёмов. 5. Впервые введено и обосновано понятие «живучесть модульных арктических объектов» в случае возникновения пожаров и других нештатных ситуаций.
Теоретическая значимость Теоретическая значимость научных положений, изложенных в работе, состоит в совершенствовании и дальнейшем развитии способов и средств сдерживания и ликвидации пожаров на удалённых модульных объектах в районах с экстремально низкими температурами за счёт применения продувки горящего объёма наружным низкотемпературным воздухом с последующей дозированной подачей в нагнетаемую струю снега (воды) и действиями пожарных в модуле под её защитой, а также моделирования действий подразделений экстренных служб объекта с учётом ограниченной численности персонала. Выдвинута гипотеза о повышении риска возникновения пожара в объёме помещения (модуле) при повышении его энергонасыщенности.
Практическая значимость Практическая значимость полученных результатов направлена на повышение живучести удалённых модульных объектов в АЗ и на КС за счёт применения сдерживания пожара продувкой низкотемпературным воздухом и тушения путём дозированной подачи снега (воды). Экспериментально установлена возможность проникновения пожарных в горящий модуль и действий там (ликвидация горения, проведение аварийно-спасательных работ – АСР) под защитой струи наружного низкотемпературного воздуха. Разработаны методы оценки необходимого количества подразделений на арктическом объекте для своевременной ликвидации пожаров и других нештатных ситуаций.
Методология и методы исследования Методология и методы исследования основаны на моделировании опасных факторов пожара в помещениях, теории тепломассообмена, системном анализе, теории массового обслуживания.
Положения, выносимые на защиту. Соискателем получены следующие основные результаты, выносимые на защиту: 1. Способ сдерживания и тушения пожара в арктическом модуле продувкой наружным низкотемпературным воздухом с дозированной подачей снега (распылённой воды) в нагнетаемую струю, с последующим проникновением пожарных в модуль и их безопасной работой под защитой воздушной струи. 2. Структура системы автоматического контроля и управления противопожарной защитой удалённого модульного арктического объекта, включающая средства реализации способа сдерживания пожара продувкой наружным низкотемпературным воздухом и организации действия пожарных подразделений. 3. Результаты теоретического и экспериментального обоснования способа сдерживания и тушения пожара продувкой модуля наружным низкотемпературным воздухом с дозированной подачей снега (воды) в нагнетаемую струю и последующими действиями пожарных в модуле под её защитой, подтверждающие применимость данного метода.
Степень достоверности Степень достоверности основных полученных в диссертации результатов обеспечивается корректной постановкой задачи, корректностью использования математического аппарата, непротиворечивостью и согласованностью результатов работы с результатами, полученными другими авторами, корректным использованием апробированных методик, а также результатами экспериментов.
Тема отвечает формуле паспорта специальности 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность «…область науки и техники, изучающая причины возникновения, закономерности проявления и развития, методы и средства превентивного и текущего управления природными и техногенными явлениями разрушительного и пожароопасного характера, сопровождающимися значительным ущербом, его п.3 «Научное обоснование принципов и способов обеспечения промышленной и пожарной безопасности на предприятиях промышленности, строительства и на транспорте», п.5 «Разработка научных основ создания устройств автоматического контроля и управления системами обеспечения промышленной и пожарной безопасности и жизнеобеспечения работников при нештатных ситуациях» и п.6 «Исследование и разработка средств и методов, обеспечивающих снижение пожарной и промышленной опасности технологических процессов, предупреждение пожаров и аварий, тушение пожаров».

Файлы условия, демо

Автореферат.pdf

Характеристики диссертации

Учебное заведение
Просмотров
6
Покупок
0
Размер
9,62 Mb

Список файлов

  • Диссертация.pdf 9,62 Mb
Картинка-подпись
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Цена: 700 руб.
Расширенная гарантия +3 недели гарантии, +10% цены
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5057
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее