Автореферат (1172937), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Средние по времени проведения экспериментов значения LCOпредставлены в таблице 1.Таблица 1 – Средние по времени проведения экспериментов значения LCOГорючиематериалыХвойные древесные стройматериалыОболочкакабелей ПВХМаслотрансформаторноеУсловияпроведенияэкспериментаF=0,0072 м22F=0,0145 мF=0,0067 м22F=0,012 мF=0,01 м2=1,15 ммF=0,01 м2=7,3 ммВремяосредненияLCO, мин.11,615,08,010,912,727,97,620,03,55,05,45,7СО в концеСредняяпромежуткавеличиосреднения,на LCOкг/м30,0171,1610-3-30,0291,8110-40,0065,010-30,0111,1610-30,0321,1610-30,0283,010-30,0351,1610-30,053,010-30,0421,16100,0562,010-3-30,0121,1610-30,0615,110LCO(Ю.А.
Кошмаров, 2010)0,0240,1090,122Анализ данных таблицы 1 показывает, что в зависимости от времениосреднения величина LCO может изменяться в случае горения хвойных древесных стройматериалов в 2,63 раза, для оболочки кабелей ПВХ – в 1,8 раза и масла трансформаторного – в 5,1 раза.Существенное отличие величин LCO от представленных в учебном пособии Ю.А. Кошмарова «Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении» (2010) можно объяснить, как в различии условий проведения экспериментов, так и тем, что химический состав оболочки кабелей ПВХ и масла трансформаторного в данных экспериментах и в вышеуказанной работе может значительно отличаться друг от друга.
Кроме того, в данных опытах не измеряласьвлажность хвойных древесных стройматериалов.Необходимо отметить, что проведенные эксперименты на маломасштабнойустановке в условно герметичном объеме показали, что величины удельныхкоэффициентов выделения СО значительно изменяются во времени с началагорения и их средние величины существенно зависят от периода осреднения повремени испытаний.17LCO123а, мин.LCOб456LCO, мин.789в, мин.Рисунок 7 – Зависимости удельных коэффициентов образования СО от времени с началагорения: а) хвойные древесные стройматериалы: 1 – F = 0,0072 м2; 2 – F = 0,0145 м2; 3 – LCO == 0,024 (Ю.А.
Кошмаров, 2010); б) трансформаторное масло: 4 – = 1,15 мм; 5 – = 7,3 мм;6 – LCO = 0,122 (Ю.А. Кошмаров, 2010); в) оболочка кабелей ПВХ: 7 – F = 0,0067 м2;8 – F = 0,012 м2; 9 – LCO = 0,109 (Ю.А. Кошмаров, 2010)18Для проверки точности предложенной зависимости (8) был проведен расчет термогазодинамики пожара в полномасштабных помещениях производственного здания Нижегородской ГЭС с использованием трехмерной полевоймодели пожара (С.В. Пузач, 2006).На рисунке 8 представлена фотография машинного зала Нижегородской ГЭС.Для проведения численных экспериментов по прогнозированию динамики ОФП в производственном здании Нижегородской ГЭС рассматривались двасценария пожара:– горение турбинного масла в машинном зале с размерами 264×28×20 м;– горение оболочки кабелей ПВХ в кабельной галерее с размерами46×4,3×2,4 м, расположенной ниже уровня машинного зала.В выражении (8) в качестве поправки при переходе от маломасштабногообъема к полномасштабному помещению машинного зала принималось среднее значение коэффициента теплопотерь МЗ = 0,3, которое было получено припроведении численных экспериментов с использованием полевой модели.В маломасштабной установке при горении турбинного масла была полученасредняя величина э = 0,97.В случае пожара в кабельной галерее K = 0,92 (полевая модель)и э = 0,98 (оболочка кабелей ПВХ).Рисунок 8 - Общий вид машинного зала Нижегородской ГЭС19На рисунке 9 представлены зависимости среднеобъемной плотности СОот среднеобъемной температуры, полученные с использованием предложенногоподхода (выражение (8)) и полевой математической модели расчета термогазодинамики пожара (С.В.
Пузач, 2006).СО.ср, кг/м31234Тср, СРисунок 9 – Зависимости среднеобъемной плотности СО от среднеобъемной температуры:кабельная галерея (оболочка кабелей ПВХ): 1 – формула (8); 2 – полевая модель;машинный зал (турбинное масло): 3 – формула (8); 4 – полевая модельИз рисунка 9 видно, что зависимости среднеобъемной плотностиот среднеобъемной температуры в маломасштабной экспериментальной установке и в полномасштабном помещении совпадают с погрешностью, не превышающей 20 %.Можно сделать вывод о том, что результаты экспериментальных исследований в маломасштабном объеме (для рассмотренных исходных данных) –аналитическое выражение (8) позволяют проводить расчет среднеобъемнойплотности монооксида углерода и распространять их на полномасштабное помещение с учетом поправки на коэффициент теплопотерь.Таким образом, предложенный подход (выражение (8)) позволяет учестьмасштабный фактор, т.е.
существенное отличие размеров помещений.В выводах по четвертой главе отмечена научная и практическая новизнаи значимость полученных результатов.20ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. На основе проведения теоретических исследований:– выявлены основные причины возникновения и дальнейшего распространения пожара в производственном здании ГЭС, а также наиболее опасныегорючие материалы (трансформаторное и турбинное масло, оболочки кабелей,древесина);– показаны существенные недостатки стандартного метода испытаний натоксичность продуктов горения, которые ограничивают использование егорезультатов при расчете концентраций токсичных газов при пожарев полномасштабном помещении;– выявлены недостатки современных методов расчета времени блокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения, которые не позволяютдостаточно достоверно учитывать свойства горючих материалов и масштабныйфактор (ограниченное количество горючих материалов в базе типовой пожарной нагрузки, постоянная величина коэффициентов образования токсичных газов, отсутствие обоснования переноса экспериментальных данных, полученныхв маломасштабной установке, на полномасштабное помещение).2.
Разработана экспериментальная установка, реализующая условногерметичную схему термогазодинамики пожара и в отличие от «стандартного»метода испытаний на токсичность продуктов горения позволяет:– более точно измерять среднеобъемные значения температуры (значительное увеличение количества точек измерений) и плотностей токсичныхгазов (обоснована точка отбора газовой смеси);– измерить удельную скорость выгорания веществ и материалов;– определить удельные коэффициенты образования токсичных газов;– использовать полученные на ней экспериментальные данные для расчетавремени блокирования путей эвакуации токсичными продуктами горения.3.
Впервые получены экспериментальные зависимости среднеобъемнойплотности монооксида углерода от среднеобъемной температуры, а такжеудельных коэффициентов образования монооксида углерода и удельных массовых скоростей газификации от времени испытаний при горении веществи материалов используемых на гидроэлектростанциях.4.
Предложены и обоснованы модификации интегральной и зонной математических моделей, использующие экспериментальные зависимости плотностей токсичных газов от температуры, а также удельных скоростей выгоранияматериалов и удельных коэффициентов образования токсичных газов от времени испытаний в маломасштабной установке.Разработанные модификации позволяют рассчитать время блокированияпутей эвакуации токсичными продуктами горения в полномасштабных помещениях производственных зданий ГЭС, используя результаты маломасштабныхэкспериментов с учетом поправки на коэффициент теплопотерь в полномасштабном помещении (формула (7)), не решая уравнение (3) законасохранения массы токсичного газа.215.
Разработана методика расчета времени блокирования путей эвакуациитоксичными продуктами горения с использованием модифицированныхинтегральных и зонных моделей.6. Экспериментальные исследования показали, что удельные скоростивыгорания материалов и удельные коэффициенты выделения токсичных газовсущественно зависят от времени горения в маломасштабной установке.Установлено, что средние величины вышеуказанных параметров существенно зависят от времени осреднения и значительно отличаютсяот значений, приведенных в современных базах данных пожарной нагрузки.Так, например, осреднения величина LCO может изменяться в случае хвойныхдревесных стройматериалов в 2,63 раза, для оболочки кабелей ПВХ – в 1,8 разаи трансформаторного масла – в 5,1 раза.7.
Разработаны научно обоснованные практические рекомендациипо расчету времени блокирования путей эвакуации токсичными продуктамигорения при пожаре для людей без средств индивидуальной защиты с учетомобъемно-планировочных и конструктивных особенностей производственныхзданий ГЭС.Основные положения диссертации опубликованы в следующих ведущихпериодических изданиях, включенных в список ВАК РФ1.
Пузач, С.В. Повышение достоверности экспериментальных методовопределения показателя токсичности веществ и материалов [Текст] / С.В. Пузач, Е.В. Сулейкин, Р.Г. Акперов, В.И. Дутов // Пожаровзрывобезопасность. –2013. – T. 22, № 2. – С. 29–37.2. Пузач, С.В. Об экспериментальной оценке токсичности продуктов горения при пожаре в помещении [Электронный ресурс] / С.В.
Пузач, Е.В.Сулейкин, Р.Г. Акперов, В.Г. Пузач // Технологии техносферной безопасности.– 2013. – № 4. Режим доступа: http://ipb.mos.ru/ttb/2013-4/2013-4.html.3. Акперов, Р.Г. Выделение и распространение токсичных продуктов горенияпри пожарах в зданиях ГЭС [Текст] / Р.Г. Акперов, С.В. Пузач // Известия ЮжногоФедерального университета.
Технические науки. – 2013. – № 8. – С. 256–258.4. Пузач, С.В. Экспериментальное определение удельного коэффициентаобразования монооксида углерода при пожаре в помещении [Текст] / С.В. Пузач, Р.Г. Акперов // Пожаровзрывобезопасность. – 2016. – T.25, № 5. – С. 18–25.Остальные публикации по теме диссертации5. Пузач, С.В.
Совершенствование методов испытаний веществ и материалов на токсичность [Текст] / С.В. Пузач, Е.В. Сулейкин, Р.Г. Акперов // Материалы ІІ Международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность: теория и практика – 2012». – Черкаси.: Академия пожарной безопасности им. героев Чернобыля, 2012. – С. 38–41.6. Пузач, С.В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
