Автореферат (1172944), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Н. и др.,2006), полученными при воздействии СО на людей при спокойном дыхании в случаевоздействия постоянной плотности СО, для времени экспозиции э=5 мин. и э=10мин. представлены на рисунке 1. В расчетах принимались средняя масса гемоглобинав организме взрослого человека и n=1.Анализ рисунка 1 показывает, что расчетные величиныMHbCO совпадают сэкспериментальными значениями с погрешностью, не превышающей 27%.Результаты расчетов критических промежутков времени в случае постояннойконцентрации СО при максимальной объемной скорости вентиляции легких,соответствующей диффузионной способности легких по СО, приведены в таблице 1.В соответствии с «СП 11.13130.2009.

Места дислокации подразделенийпожарной охраны. Порядок и методика определения» критические концентрациитоксичных продуктов горения принимаются по литературным данным для условийодноразового воздействия на эвакуирующихся в течение нескольких минут присредних физических нагрузках и по критерию сохранения ими способности реально13оценивать окружающуюсоответствующие решения.обстановку,уверенноприниматьивыполнятьMHbCO100, %1356 –2 –4СО, кг/м3Рисунок 1 - Зависимости процентного содержания карбоксигемоглобина от плотности СО вовдыхаемом воздухе при спокойном дыхании: э=5 мин.: 1 – расчет (формула (2));2 – эксперимент (Матвиенко Н. Н. и др., 2006); э=10 мин.: 3 – расчет (формула (2));4 – эксперимент (Матвиенко Н.

Н. и др., 2006);5 – легкое отравление; 6 – среднетяжелое отравлениеТаблица 1  Критические времена воздействия постоянной концентрации СО примаксимальной объемной скорости вентиляции легких, соответствующей диффузионнойспособности легких по СО.Постояннаяплотность СО(СО), кг/м30,00070,0012Критические времена воздействия СОСтепень интоксикациилегкое отравлениесреднетяжелое отравлениелегкое отравлениесреднетяжелое отравлениеСреднийчеловеквзрослыйкр.1=1,81 мин.кр.2=4,53 мин.кр.1=1,06 мин.кр.2=2,64 мин.Взрослый человек сминимальноймассой гемоглобинакр.1=1,26 мин.кр.2=3,16 мин.кр.1=0,74 мин.кр.2=1,84 мин.Из таблицы 1 видно, что необходим более тщательный выбор величиныкритической плотности СО, так как при CO.кр в случае минимальной массыгемоглобина взрослый человек примерно через э=0,74 мин.

почувствует головнуюболь и слабость, а через э=1,84 мин. могут наступить кома, судороги, нарушениядыхания и сердечно-сосудистой деятельности.14Таким образом, принятая в научной и нормативной литературе по пожарнойбезопасности величина критической плотности СО CO.кр=1,1610-3 кг/м3 приповышенной объемной скорости легочной вентиляции, характерной для условийпожара, может сделать невозможной безопасную эвакуацию людей.Выполнены численные эксперименты при повышенной объемной скоростивентиляции легких при переменной концентрации СО.Зависимости плотности СО от времени с начала пожара при горении хвойныхдревесных стройматериалов представлены на рисунке 2, аналогичные графики вслучае оболочки кабелей ПВХ и масла трансформаторного приведены в диссертации.1СО, кг/м3234, сРисунок 2  Зависимости плотности СО от времени с начала пожара при горении хвойныхдревесных стройматериалов: 1 – помещение с размерами 453 м; 2 – 456; 3 – 24123 м;4 – критическое значение CO.крMHbCO12345, сРисунок 3  Зависимости массовой доли карбокигемоглобина от времени с начала пожара в случаесредней массы гемоглобина в организме взрослого человека при горении хвойных древесныхстройматериалов: 1 – помещение с размерами 453 м; 2 – 456; 3 – 24123 м;4 – легкое отравление; 5 – среднетяжелое отравление15Зависимости массовой доли карбоксигемоглобина в случае средней массыгемоглобина в организме взрослого человека от времени от начала пожара,рассчитанные с использованием формулы (3), показаны на рисунке 3 при горениихвойных древесных стройматериалов, аналогичные графики для оболочки кабелейПВХ и масла трансформаторного приведены в диссертации.В табл.

2 представлены результаты расчетов критической продолжительностипожара по СО, полученные с использованием традиционного подхода (уравнения (1,2)) и по предложенному в настоящей статье подходу (уравнение (5)).Таблица 2 – Критические времена воздействия СО в условиях пожара при максимальнойобъемной скорости вентиляции легких, соответствующей диффузионной способности легких по СО.Критические времена воздействия СО, мин.Горючее веществоХвойные древесныестройматериалыОболочкаПВХкабелейМаслотрансформаторноеРазмерыпомещения,м453456241234534562412345345624123Средний взрослыйчеловеккр.11,422,922,441,672,763,183,32>10>10кр.22,415,853,502,244,004,105,88>10>10кр.30,832,031,192,482,8910,05Взрослый человек сминимальноймассойгемоглобинакр.1кр.2кр.31,221,920,832,334,382,183,002,031,511,981,192,453,402,482,883,702,892,664,6910,057,76>10>10>10Примечание:  - плотность СО не достигла критического значения за время пожара.Из анализа таблицы 2, а также рисунков 2 и 3 можно сделать следующие выводы:- при использовании общепринятого подхода в помещении размерами 456 мпри горении хвойных древесных стройматериалов и масла трансформаторногоплотность СО не достигает критического значения за рассматриваемое время пожара,в то время как расчеты по предложенной математической модели показали, чтовзрослый человек может погибнуть от отравления монооксидом углерода;- критическая продолжительность пожара кр.3 по СО, полученная сиспользованием уравнений (1) или (2), больше, чем соответствующая величина кр.1,определенная по предложенной формуле (5), в случаях горения оболочки кабелей впомещениях размерами 456 и 24123 м и масла трансформаторного в помещении453 м.Таким образом, расчеты с использованием традиционного подхода могутпривести к недооценке опасности отравления монооксидом углерода и, какследствие, к тяжелому отравлению или гибели людей во время эвакуации илиспасения.В выводах по третьей главе отмечена научная и практическая новизна изначимость полученных результатов.16В четвертой главе «Экспериментально-теоретическая модель расчета времениблокирования путей эвакуации монооксидом углерода на объектах энергетикиВьетнама при пожаре» представлена постановка задачи.Схема экспериментальной установки, разработанной Пузачем С.

В.,Акперовым Р. Г. и Сулейкиным Е. В., представлена на рисунке 4.5831246971110Рисунок 4 - Схема экспериментальной установки: 1 – камера сгорания; 2 – экспозиционнаякамера; 3 – переходной рукав; 4 – электронагревательный излучатель; 5 – держатель образца;6 – шиберные отверстия; 7 – столик для весов; 8 – дверца экспозиционной камеры; 9 – дверцакамеры сгорания; 10 – вентилятор; 11 – заслонка (перегородка) переходного рукаваДля непрерывного контроля состава газовоздушной среды в экспозиционнойкамере используется многоканальный газоанализатор, измеряющий концентрациюоксида углерода с диапазоном измерений от 0 до 1%об и допустимой погрешностью±10%, диоксида углерода с диапазоном измерений от 0 до 5%об и допустимойпогрешностью ±10%, кислорода с диапазоном измерений от 0 до 21%об идопустимой погрешностью ±10%об.Горючие материалы испытывались в режиме пламенного горения.

Режимпламенного горения обеспечивается при температуре испытания 750°С (плотностьпадающего теплового потока 60 кВт/м2).Предварительно взвешенный образец материала, имеющий комнатнуютемпературу, помещают в держатель образца (вкладыш).С момента выхода электронагревательного излучателя на стабилизированныйрежим открывают заслонку переходного рукава и дверцу камеры сгорания. Вкладышс образцом без задержки помещают в держатель образца, после чего дверцу камерысгорания закрывают.В процессе испытаний в режиме постоянного мониторинга фиксируютсяпоказания концентраций СО (% об), СО2(% об), О2 (% об), температуры и изменениемассы образца.Дифференциальные уравнение законов сохранения массы оксида углерода икислорода в условно герметичном объеме имеют вид:17VVd СО LCO  ;dd О2d(6) LО2  ,(7)где V – внутренний объем установки, м3;  – время, с;  – массовая скорость выгораниягорючего материала, кг/с;  – коэффициент полноты сгорания; О2 – среднеобъемнаяплотность О2, кг/м3; LO2 – удельный коэффициент поглощения кислорода.Удельный коэффициент выделения монооксида углерода в экспериментальнойустановке в каждый момент времени определяется по формуле:LCO V d СО. d(8)Зависимость плотности СО от плотности О2 в каждый момент времени отначала горения может быть получена из совместного интегрирования уравнений (6) и(7) от =0 до рассматриваемого момента времени :L СО  CO  О2 .в   О2  ,(9)LО2где О2.в – плотность кислорода в атмосферном воздухе, кг/м3.Из выражения (9) видно, что для расчета плотности СО можно использоватьтолько значения плотности О2 и удельных коэффициентов поглощения О2 ивыделения СО вместо решения дифференциальных уравнений (1) и (2).Будем рассматривать показатель токсичности по совместному влияниюконцентраций СО и О2 в виде:H т  H т.СО  H т.О2  O2 .в   O2 СО, СО.кр  O2 .в   O2кр(10)где Hт – показатель токсичности; СО.кр – предельно допустимая для человека(критическая) плотность монооксида углерода, кг/м3; О2.кр – предельно допустимаядля человека (критическая) плотность кислорода, кг/м3; H т.СО  СО / СО.кр –H т.О2  O2 .в  O2 / O2 .в  O2кр –показатель токсичности по действию СО;показатель токсичности по действию О2.Используя формулу (9), выражение (10) можно представить в виде зависимостиHт только от плотности кислорода:L11H т  O2 .в  O2  CO(11) LО СО.кр O .в  O кр  .22 2Рассматриваем следующие горючие материалы, наиболее распространенные наОЭ Вьетнама: хвойные древесные стройматериалы, оболочка кабелей ПВХ и маслотрансформаторное.Эксперименты проводились до температур газовой смеси внутри помещений,не превышающих критического значения для человека, равного 70оС.18Средние по времени проведения экспериментов значения LCO представлены втаблице 3.Таблица 3.

Характеристики

Список файлов диссертации