Диссертация (1172912), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

В целях определения временного периода самостоятельныхдействий персонала проведен анализ прибытия подразделений ФПС ГПСпо охране АЭС к месту вызова. В результате анализа установлен временнойпериод, который может составлять от 2 до 35 минут. Установлены причиныдлительного прибытия пожарно-спасательных подразделений к месту вызована территорию АЭС (позднее обнаружение пожара, не своевременное сообщениео пожаре, задержка срабатывания автоматических средств пропуска натерриторию АЭС).3. Детально изучена специфика работы оперативного персонала щитовуправления и цехов (или отделов) АЭС.

Проведен анализ выполняемых функцийоперативным персоналом при возникновении пожаров в помещениях АЭС.В результате проведенного анализа установлено, что спецификой работыперсоналаявляетсякруглосуточнаямногосменнаяработаповыработке32электрическойэнергии.Выявленыпроблемныевопросыобеспечениябезопасности лиц из числа оперативного персонала АЭС при выполнениидействий (определенных инструкциями) в условиях воздействия опасныхфакторов при пожарах.

Установлено, что имеющиеся в помещениях АЭСсредства защиты людей при пожаре не в полной мере позволят обеспечитьбезопасность оперативного персонала.4. Проанализированы нормативные документы концерна по защитеоперативного персонала и его подготовке к действиям в условиях воздействияопасных факторов пожара. Основными проблемными вопросами явились вопросыподготовки и обучения оперативного персонала к действиям при пожарахв помещениях АЭС, медицинского освидетельствования аттестации оперативногоперсонала по допуску работы в ДАСВ, обеспеченность техническими средствамизащиты от опасных факторов пожара и другие.В результате проведенных анализов и исследований можно сделать выводо необходимости разработки комплекса технических мероприятий, позволяющихобеспечить на высоком уровне безопасность должностных лиц из числаоперативного персонала при возникновении пожаров в помещениях АЭС,чтонесомненноэлектростанции.скажетсянапожарнойбезопасностивсейатомной33ГЛАВА 2ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРАВ ТИПОВЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ2.1 Выбор и обоснование математической модели развития пожараи исходных данных для типовых помещений атомных электростанцийЦелью проведения расчетов по математическим моделям тепломассообменапри пожаре в данной работе является прогнозирование динамики изменения параметров газовой среды помещения (в первую очередь опасных факторов пожара)для определения их воздействия на оперативный персонал, находящийся в помещениях АЭС.Основными задачами расчета опасных факторов пожара в помещениях АЭСявляются:– установление критической продолжительности пожара;– термодинамическая картина пожара (обстановка на пожаре).Согласно методике [30, 31] в настоящее время существуют различные модели развития пожара: интегральная, зонная, полевая (рисунок 2.1).МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИРАСЧЕТА ДИНАМИКИ ОПАСНЫХФАКТОРОВ ПОЖАРАИНТЕГРАЛЬНАЯЗОННАЯПОЛЕВАЯ(ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ)Рисунок 2.1 – Математические модели расчета динамики опасных факторов пожара34Каждая из представленных математических моделей расчета динамикиопасных факторов пожара имеет свою область применения.

Различие же заключается в различном уровне детализации термогазодинамической картины пожара.Ниже подробно рассмотрены математические модели развития пожара.1.Интегральная модель развития пожара.Интегральная модель развития пожара используется для описания развитияпожара на уровне среднеобъемных параметров (температура, плотность, массовые концентрации кислорода, токсичные продукты горения, огнетушащее веществоиоптическаяконцентрациядыма,средниетемпературыограждающихконструкций, усредненные характеристики теплогазообмена через проемы)(рисунок 2.2).yWm2QcxWa87Gов5Qw1GmQmGayxQf463Рисунок 2.2. – Схема тепломассообмена:1 – стены; 2 – перекрытие; 3 – открытый проем; 4 – горючий материал; 5 – очаг горения;6 – нейтральная плоскость; 7 – система пожаротушения;8 – механическая приточно-вытяжная вентиляцияМоделирование основывается на законе сохранения масс, первом законетермодинамики, и эмпирических зависимостях.Рассматриваемая математическая модель предназначена для расчета динамики опасных факторов пожара:– для зданий и сооружений, содержащих развитую систему помещений малого объема простой геометрической конфигурации;35– проведении имитационного моделирования для случаев, когда учет стохастического характера пожара является более важным, чем точное и детальноепрогнозирование его характеристик;– для помещений, где характерный размер очага пожара соизмерим с характерным размером помещения.Основным преимуществом интегральной модели развития пожара являетсябыстрыйинизкотрудоемкийрасчетдинамикиопасныхфакторовпожара.Основным недостатком является необходимость использования дополнительной экспериментальной информации или моделей более высокого уровня(зонные или полевые) для получения распределения параметров тепломассообмена по объему помещения.Интегральную модель развития пожара используют только в помещенияхвысотой до 6 метров [32].

Практическое использование программ, основанныхна интегральной модели показывает, что получаемые значения являютсясреднеобъемными величинами, которыми в полной мере невозможно описатьтермогазодинамическую картину пожара. В связи с вышесказанным можно сделать вывод, что проектировать помещения, имеющих высоту более 6 метров,с использованием интегральной модели является нецелесообразным.2. Зонная модель развития пожара.При расчетах с использованием зонной модели развития пожара исследуемый объем разбивается на зоны. Наиболее популярной и используемой при расчетах является трехзонная модель (рисунок 2.3), в которой выделяют следующиезоны:– припотолочного дымового слоя;– конвективной колонки;– холодного воздуха.В пределах каждой из зон газовая среда описывается на уровне усредненных параметров.36Рисунок 2.3 – Схема зон зонной модели развития пожара [33]:I – зона конвективной колонки; II – зона припотолочного дымового слоя;III – зона холодного воздухаК основным преимуществам зонной модели относятся:– быстрый и низкотрудоемкий расчет динамики опасных факторов пожара;– используются закономерности теплового и гидродинамического взаимодействия струйного течения со строительными конструкциями с условным разбиением на характерные области (критическая точка, область ускоренного течения,переходная область и область автомодельного течения).К недостаткам модели можно отнести:– необходимость использования дополнительной экспериментальной информации или модели более высокого уровня (полевой модели) для полученияраспределения параметров тепломассообмена по объемам зон помещения;– в случае сложной термогазодинамической картины пожара основные допущения зонной модели (равномерно прогретый припотолочный слой и т.

д.)не соответствуют реальным условиям.37Зонную математическую модель используют для расчета динамики опасныхфакторов пожара:– помещений и систем помещений простой геометрической конфигурации,линейные размеры которых соизмеримы между собой;– для помещений большого объема, когда размер очага пожара существенноменьше размеров помещения;– для рабочих зон, расположенных на разных уровнях в пределах одногопомещения (наклонный зрительный зал кинотеатра, антресоли и т. д).3. Полевая (дифференциальная) модель развития пожара.Полевая (дифференциальная) модель развития пожара основывается на вычислении гидродинамики (computational fluid dynamics – CFD), при этом исследуемый объем делится на ряд элементарных объемов с конечными размерами(метод конечных элементов). Полевые (дифференциальные) модели дают наиболее подробное описание процессов тепломассообмена при пожаре в помещениях.Основным их достоинством является то, что искомыми параметрами являютсяполя температур, скоростей, давлений, концентраций компонентов газовой средыи частиц дыма по всему объему помещения.Полевые модели наиболее сложны в математическом описании, так как онисостоят из системы трех или двумерных нестационарных дифференциальныхуравнений в частных производных.Полевая (дифференциальная) модель применяется в целях расчета динамики развития опасных факторов пожара для:– помещений сложной геометрической конфигурации, а также помещенийс большим количеством внутренних преград (атриумы с системой галерей и примыкающих коридоров, многофункциональные центры со сложной системой вертикальных и горизонтальных связей и т.

д.) [34];– помещений, в которых один из геометрических размеров гораздо больше(меньше) остальных (тоннели, закрытые автостоянки большой площади и т. д.);– для иных случаев, когда применимость или информативность зонныхи интегральных моделей вызывает сомнение (уникальные сооружения, распространение пожара по фасаду здания, необходимость учета работы систем противопожарной защиты, способных качественно изменить картину пожара, и т. д.).38Полевая (дифференциальная) модель развития пожара чаще всего применяется в научных и прикладных исследованиях в связи с развитием электронновычислительной техники и программного обеспечения, которые позволяют использовать сложный алгоритм для проведения расчетов.

Уравнения, используемые в полевой модели развития пожара, представляют собой дифференциальныеуравнения, решение которых без использования современного персональногокомпьютера представляет собой практически невыполнимую задачу, в этой связидля моделирования пожара по полевой модели пожара необходимо использоватьсовременные программные комплексы, реализующие данную модель.Из числа современных программных комплексов, реализующих полевуюмодель развития пожара, используемых в мировой практике, необходимо отметить такие, как FLUENT, COMSOL, Multiphysics, ANSYS CFX, STAR-CD. К специализированным программным комплексам можно отнести следующие комплексы:– Fire Dynamics Simulator (далее – FDS) [35],– PHOENICS [36],SOFIE [37],SMARTFIRE– JASMINE,– KOBRA-3Dи другие программы, разработанные профессором Академии ГПС МЧС России,доктором технических наук С.В. Пузачем [38–40].Одним из приоритетных программных пакетов для персонального компьютера является FDS.

Характеристики

Список файлов диссертации