Автореферат (1172937), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Материалы диссертации реализованы при:– расчете пожарных рисков и разработке плана безопасной эвакуациилюдей при пожаре в главном корпусе филиала ОАО «РусГидро» «Нижегородская ГЭС», расположенного по адресу: Нижегородская область,Городецкий район, г. Заволжье;– расчете пожарных рисков, разработке плана безопасной эвакуациилюдей при пожаре и проектировании системы дымоудаления в машинном залена Нововоронежской АЭС, расположенной по адресу: Воронежская обл.,г.

Нововоронеж, промзона, и на Курской АЭС-2, расположенной по адресу:Курская обл., площадка «Макаровка»;– проведении научных исследований по развитию и совершенствованиюиспытаний веществ и материалов на токсичность продуктов горения(п. 86 плана научной работы Академии ГПС МЧС России на 2015 г.);– разработке фондовых лекций, проведении лекционных, лабораторныхи практических занятий со слушателями, курсантами и студентами АкадемииГПС МЧС России по дисциплине «Прогнозирование опасных факторовпожара» по темам «Основы интегрального метода прогнозирования ОФП»и «Основные положения зонного моделирования пожара».Положения, выносимые на защиту:– усовершенствованная стандартная схема испытаний на токсичностьпродуктов горения, позволяющая в дополнение к измерениям концентрацийтоксичных газов и кислорода измерять скорость газификации горючегоматериала и удельный коэффициент образования токсичных газов;– разработанная установка для определения пожарной опасности веществи материалов при их термическом разложении, применяющихся6в строительстве, на основе оценки данных химического анализас использованием усовершенствованной методики проведения испытаний;– модифицированная зонная и интегральная модели, в которыхиспользуется экспериментальная зависимость плотности токсичного газаот температуры без решения дифференциального уравнения закона сохранениямассы токсичного газа;– результаты сопоставления экспериментальных и теоретических данныхпо зависимости плотности монооксида углерода от среднеобъемнойтемпературы, экспериментальные данные по удельной скорости газификации иудельному коэффициенту образования монооксида углерода для древесины(сосна), трансформаторного масла и оболочек кабелей в условно герметичномобъеме;– методика расчета времени блокирования путей эвакуации токсичнымипродуктами горения, разработанная на основе модифицированныхинтегральной и зонной моделей с учетом масштабного фактора;– результаты численных экспериментов по сравнению концентрацийтоксичных продуктов горения в полномасштабных производственных зданиях ГЭСи маломасштабной экспериментальной установке;– научно-обоснованные рекомендации по расчету времени блокированияпутей эвакуации токсичными продуктами горения при пожаре для людей безсредств индивидуальной защиты с учетом объемно-планировочных иконструктивных особенностей производственных зданий ГЭС.Степень достоверности полученных результатов обеспечиваетсяиспользованием при проведении экспериментов поверенных средствизмерений, апробированных методов обработки результатов экспериментов,апробированных физико-математических методов анализа, а также численногорешения дифференциальных уравнений в частных производных.

Полученныеэкспериментальные данные имеют достаточно точное для инженерных методоврасчета совпадение с теоретическими данными, приведенными в литературныхисточниках.Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторствев изданиях, рекомендованных ВАК, все результаты, составляющие научнуюновизну и выносимые на защиту, получены автором лично.Апробация работы.

Основные результаты были доложены на ІІ Международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность: теорияи практика – 2012» (Черкаси, Академия пожарной безопасности им. героевЧернобыля, 2012); XXI Международной научно-технической конференции«Системы безопасности – 2012» (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2012);Международной научно-практической конференции Молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности 2012» (Москва, Академия ГПСМЧС России, 2012); Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Академии ГПС МЧС России «Исторический опыт,современные проблемы и перспективы образовательной и научной деятельностив области обеспечения пожарной безопасности» (Москва, Академия ГПС МЧСРоссии, 2013); VII Международной научно-практической конференции7«Полимерные материалы пониженной горючести 2013» (Южный федеральныйуниверситет, Таганрог); Международной научно-практической конференцииМолодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности2014» (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2014); Шестой российской национальной конференции по тепломассообмену (Москва, МЭИ, 2014); Международной научно-практической конференции Молодых ученых и специалистов«Проблемы техносферной безопасности 2015» (Москва, Академия ГПС МЧСРоссии, 2015); XXV Международной научно-технической конференции«Системы безопасности – 2016» (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2016);V Международной научно-практической конференции «Ройтмановские чтения –2017» (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2017); VIII Международнойконференции «Полимерные материалы пониженной горючести» памяти академика Б.А.

Жубанова (Алма-Ата, Казахский Национальный университет им. альФараби, 2017); Международной конференции «Современные проблемы теплофизики и энергетики – 2017» (Москва, МЭИ, 2017).Публикации: по результатам диссертационного исследования авторомопубликовано 22 научные работы, в том числе 4 статьи в изданиях,рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертационныхисследований, 1 статья в международном рецензируемом журнале из перечняScopus, 1 монография и 1 патент.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав, выводов, списка литературы и приложения.

Содержание работы изложенона 156 страницах машинописного текста, включает в себя 37 рисунков,11 таблиц. Список литературы включает 124 наименования.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы диссертации, проанализированы объект и предмет исследования, сформулированы цель и задачи исследования, приведены научная новизна работы и ее практическая значимость,положения, выносимые на защиту, достоверность полученных в результатеэкспериментов данные, апробация работы, приведено краткое содержание работы.В первой главе диссертации «Анализ опасности токсичных газов припожаре в производственных зданиях ГЭС» проведен обзор и анализ литературных источников, посвященных особенностям пожарной опасности производственных зданий ГЭС, методикам определения токсичности продуктов горениявеществ и материалов, а также расчетным методам определения времениблокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения.Особенностями объемно-планировочных и конструктивных решенийпроизводственных зданий ГЭС, являющихся существенными для обеспеченияпожарной безопасности, можно отнести развитое по вертикали пространствомашинного зала, объединяющее различные уровни машинного зала в общийобъем, наличие развитой системы помещений (производственного назначения,кабельных галерей, подагрегатных пространств и помещений силовых турбин),расположенной ниже уровня пола машинного зала.Из проведенного анализа аварий на ГЭС были выявлены основныепричины возникновения и дальнейшего распространения пожара.

Показано, чтонаибольший риск возникновения пожара возникает при эксплуатации транс8форматоров и масляного хозяйства с последующим выбросом масла и еговоспламенением, а также в кабельных сетях различного назначения (силовыекабели, контрольные кабели, слаботочные кабели связи и сигнализации).Объектами пожаров чаще всего становятся генераторы, кабельныеканалы, электрооборудование, в том числе трансформаторы различного назначения, насосные установки.Проведенный анализ объемно-планировочных и конструктивных решенийпроизводственных зданий ГЭС, а также находящейся пожарной нагрузки, показал,что в машинных залах и кабельных галереях ГЭС наиболее опасные сценарииразвития пожара.Выполнен анализ химического состава и токсичности продуктов горениягорючих веществ и материалов, находящихся в производственных зданияхГЭС.

Определены наиболее опасные токсичные газы, выделяющиеся при пожарах: СО, СО2, HCN, СН2=СН-СНО, HCl и др.Проанализированы подходы и принципы оценки токсичности продуктовгорения веществ материалов. Рассмотрены современные отечественные и зарубежные методы испытаний веществ и материалов на токсичность продуктовгорения. Выявлены существенные отличия методов и их недостатки.К основным недостаткам существующих методов испытаний веществи материалов на токсичность продуктов горения можно отнести:– недостаточное количество точек измерений температуры внутри объемакамеры, что исключает возможность достаточно точного определениясреднеобъемной температуры газовой среды;– необоснованность точки отбора газовой смеси для измерения концентраций газов, что не позволяет достаточно точно измерить среднеобъемныезначения концентраций токсичных газов;– отсутствие системы измерения потери массы образца при его термическом разложении во время проведения эксперимента, и, как следствие, отсутствиевозможности определения удельных коэффициентов образования токсичныхгазов и удельной скорости выгорания материалов;– не учитываются в полной мере другие токсичные газы, кроме СО.Проведен анализ воздействия токсичных газов на организм человека.Рассмотрены критические величины концентраций, плотностей и токсодоз дляразличных токсичных газов, выделяющихся при горении веществ и материалов.Выполнен анализ современных методов расчета необходимого времениэвакуации людей при пожаре в зданиях и сооружениях, в том числе расчетаконцентраций токсичных газов в помещениях и на путях эвакуации.На основании обзора литературных источников сделаны следующиеосновные выводы:– при проектировании и эксплуатации производственных зданий ГЭСпроблемы безопасной эвакуации людей при пожаре являются наиболее острыми;– выявленные недостатки существующих экспериментальных методовоценки токсичности продуктов горения и теоретических методов расчетавремени блокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения на пожарахв зданиях и сооружениях свидетельствуют о необходимости их совершенствования.9Во второй главе диссертации «Методы расчета концентраций токсичныхгазов на путях эвакуации при пожаре в производственных зданиях ГЭС» приведены разработанные модифицированные математические модели и методикарасчета времени блокирования путей эвакуации токсичными продуктамигорения при пожаре в производственных зданиях ГЭС.Представлены основные уравнения и условия однозначности интегральноймодели расчета термогазодинамики пожара в помещении.В случае условно герметичного объема основные дифференциальныеуравнения модели, выражающие законы сохранения массы и энергии газовойсреды, а также массы токсичного газа и кислорода, имеют вид:Vср cvVd срddTсрdV, Q’рн (1  ) ,d г,срdd O2 ,ср L ,(1)(2)(3) LO2 ,(4)dгде Tср – среднеобъемная температура газовой среды, К; V – объем помещения, м3; – время, с; сv – удельная изохорная теплоемкость газа, Дж/(кгК); ср –среднеобъемная плотность газовой среды, кг/м3; г,ср – среднеобъемная плотность токсичного газа, кг/м3; О2,ср – среднеобъемная плотность кислорода, кг/м3; – скорость газификации горючего материала, кг/с; L – удельный коэффициент выделения токсичного газа; LO2 – удельный коэффициент потребления кислорода; Qнр – низшая рабочая теплота сгорания горючего материала, Дж/кг;  –полнота сгорания;   коэффициент теплопотерь, равный доле теплоты, выделившейся в очаге горения и поступающей в ограждающие конструкции помещения из всего объема помещения.Начальные условия (при  = 0) для дифференциальных уравнений (1) – (4):Tср = T0; pср = p0; XO2,ср = 0,23; Xг,ср = 0,где T0 – температура в помещении перед пожаром, К; p0 – давление в помещении перед пожаром, Па.В работах С.В.

Характеристики

Список файлов диссертации