Автореферат (1172944), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Результаты экспериментов в мелкомасштабной установкеСредняяУсловия проведениявеличинаэкспериментаLCO2F=0,0072м0,024Хвойные древесные2стройматериалыF=0,0145 м0,0112F=0,0067 м0,100Оболочка кабелейПВХF=0,0122 м20,0962F=0,01 м0,056=1,15 ммМаслотрансформаторноеF=0,01 м20,020=7,3 ммГорючие материалыLCO(КошмаровЮ. А., 2010)0,0240,109Газ*Hт.крСОО2СОСО1,901,291,541,65СО1,93О21,570,122Примечание: * - газ, плотность которого раньше другого газа достигла критического значенияЗависимости среднеобъемной плотности монооксида углерода от изменениясреднеобъемной плотности кислорода представлены на рисунке 5 в случае горенияхвойных древесных стройматериалов.

Аналогичные графики при горениитрансформаторного масла и оболочки кабелей ПВХ приведены в диссертации.Анализ результатов численных экспериментов показал, что теоретическиезначения среднеобъемной плотности СО, полученные с использованием выражения(9) и экспериментальных средних значений LCO, достаточно точно для инженерногометода расчета совпадают с экспериментальными величинами для всехрассматриваемых горючих материалов.Зависимости показателя токсичности от среднеобъемной плотности кислородаприведены на рисунке 6 (оболочка кабелей ПВХ).

Аналогичные графики при горениихвойных древесных стройматериалов и трансформаторного масла представлены вдиссертации.Теоретические величины СО, Hт, Hт.СО и Hт.О2 в начале процесса горения большесоответствующих экспериментальных значений (рисунки 5 и 6), так как в расчетах поформулам (9) и (11) используется средняя величина коэффициента LCO, а локальноезначение LCO меньше среднего при плотности кислорода, близкой к ее плотности ватмосферном воздухе. Поэтому расчет с использованием выражений (9) и (11) даетнекоторый запас по надежности расчета времени блокирования путей эвакуациимонооксидом углерода.Проведены численные эксперименты по математическому моделированиюпожара в полномасштабных помещениях ОЭ Вьетнама.Зависимости среднеобъемной плотности СО от изменения среднеобъемнойплотности кислорода при пожаре в помещении с закрытым проемом приведены нарисунке 7.В таблице 4 приведены полученные с использованием предложенного исуществующего методов расчета критические времена воздействия СО.19СО, кг/м3345 –1 –2О2, кг/м3Рисунок 5 - Зависимости среднеобъемной плотности оксида углерода от изменениясреднеобъемной плотности кислорода при горении хвойных древесных стройматериалов:экспериментальные значения: 1 – F=0,0145 м2; 2 – F=0,0072 м2;расчет по формуле (9): 3 – F=0,0145 м2; 4 – F=0,0072 м2; 5 – СО.кр;О2  О2 .в  О2 – снижение среднеобъемной плотности кислорода, кг/м3HтHт456 –1 –2 –3О2, кг/м3Рисунок 6 - Зависимости показателя токсичности от среднеобъемной плотности кислородапри горении оболочки кабелей ПВХ при F=0,0067 м2;экспериментальные значения: 1 – Hт; 2 – Hт.СО; 3 – Hт.О2;расчет по формуле (11): 4 – Hт; 5 – Hт.СО; 6 – Hт.О220СО.ср, кг/м31243О2, кг/м3Рисунок 7  Зависимости среднеобъемной плотности монооксида углерода от изменениясреднеобъемной плотности кислорода: расчет по интегральной модели: 1 – кабельный зал35255,5 м; 2 – кабельный тоннель 3023,1 м; 3 – расчет по формуле (9); 4 – критическое значениеCO.кр; О2  О2 .в  О2 – изменение среднеобъемной плотности кислорода, кг/м3Таблица 4.

Критические времена воздействия СОПомещенияКабельныйзал35255,5 мКабельныйтоннель3023,1 мКритические временавоздействия СО, мин1, мин2, минкр.1кр.2кр.3закрытый проем5,156,485,440,291,33открытый проем5,768,272,51закрытый проем2,232,851,810,420,62открытый проем2,914,603,820,911,69Примечания:  - плотность СО не достигла критического значения за время пожара;1=кр.3кр.1  разница по времени между критическими временами эвакуации, полученными сиспользованием существующего и предложенного подходов;2=кр.2кр.1  промежуток времени перехода от легкой степени отравления к средней.Из таблицы 4 видно, что время перехода от легкой степени отравления ксредней находятся в диапазоне 2=0,622,51 мин.

Поэтому нормативное требованиек критической концентрации СО не выполняется, так как менее, чем за 3 мин человекне сможет самостоятельно покинуть помещение.Время блокирования путей эвакуации монооксидом углерода (кр.3), полученноес использованием существующего подхода, согласно таблице 4 может быть большесоответствующей величины кр.1, определенной на основе предложенного метода, на1=0,91 мин.Предложенный подход в случае кабельного зала с открытым проемом (таблица4) показал, что может произойти отравление человека легкой и средней степенитяжести, в то время как согласно существующему методу расчета плотность СО недостигает критического значения за все время пожара.21Предложенный метод расчета времени блокирования путей эвакуациимонооксидом углерода при использовании интегральной модели расчета динамикиОФП проводится в соответствии с предложенной методикой, состоящей из следующихэтапов:- определяется расчетная зависимость от времени среднеобъемной плотностикислорода (O2.ср=f());- находится зависимость среднеобъемной плотности СО от времени сиспользованием экспериментальной зависимости СО.ср=f(O2.ср), полученной вмелкомасштабной экспериментальной установке;- определяется зависимость локальной плотности СО от времени на уровнерабочей зоны путей эвакуации с помощью коэффициента неравномерностиконцентрационных полей по высоте помещения;- по величине локальной плотности СО рассчитывается накопление по временимассовой доли карбоксигемоглобина в крови человека с использованием уравнения (5);- по достижению массовой долей карбоксигемоглобина величины,соответствующей отравлению легкой или средней степени тяжести, определяетсясоответственно безопасное время эвакуации (кр.1) или спасения (кр.2).В случае использования зонной модели среднеобъемные величинытемпературы и плотностей О2 и СО относятся к зоне припотолочного слоя.В таблице 5 приведены основные положения существующего и предложенногоподходов к расчету времени блокирования путей эвакуации монооксидом углерода.Разработаны практические рекомендации по обеспечению безопасности людейпри пожарах на ОЭ Вьетнама.

На примере ГЭС Шон Ла показано, что условиебезопасной эвакуации людей из производственного здания выполняется только приусловии использования самоспасателей с защитой от СО.В выводах по четвертой главе отмечена научная и практическая новизна изначимость полученных результатов для расчета времени блокирования путейэвакуации монооксидом углерода.Таблица 5. Основные положения существующего и предложенного подходов к выполнениюусловия безопасной эвакуации и спасения людей по воздействию монооксида углеродаКошмаров Ю.А.Исходныеданные**РасчетнаязависимостьLСОСреднеобъемная плотность СОПузач С.В., Сулейкин Е.В.,Предложенный подходАкперов Р.Г.СО.ср=f(Tср)*Уравнение законаилиуравнениезаконасохранения массы СОсохранения массы СО вв помещениипомещенииКритическое значение СОПузач С.В., Сулейкин Е.В.,Кошмаров Ю.А.Акперов Р.Г.СО.ср=f(O2.ср)*Предложенный подходЭвакуацияСО.кр=1,1610-3 кг/м3СО.кр=1,1610-3 кг/м3MHbCO=0,2СпасениеMHbCO=0,5Примечания: *  из эксперимента; **  остальные исходные данные совпадают22ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.

Существующие методы расчета времени блокирования путей эвакуациимонооксидом углерода недостаточно обоснованно учитывают реальные свойствагорючих материалов, находящихся в помещениях, и процесс интоксикацииорганизма человека монооксидом углерода. Предложенный новый теоретикоэкспериментальный подход к расчету времени блокирования путей эвакуации СО вотличие от существующих позволяет учесть реальные свойства горючих материалов,а также характеристики процесса дыхания и поглощения СО организмом человека вовремя его эвакуации или спасения.2. Разработанные математические модели расчета времени блокирования путейэвакуации монооксидом углерода на основе применения модифицированныхинтегральной и зонной моделей прогнозирования термогазодинамики пожара сиспользованием экспериментальных зависимостей среднеобъемной плотности СО отсреднеобъемной плотности О2, а также по воздействию СО на организм человека,показали, что использование существующих в научной и нормативной литературеметодов расчета приводит к существенному завышению времени блокированияпутей эвакуации СО, т.е.

повышению вероятности гибели людей во время эвакуацииили спасения.3. Предложенные новые критерии для определения критических временвоздействия СО на человека во время его эвакуации и спасения на ОЭ сиспользованиемразработаннойфизико-математическоймоделирасчетаконцентрации карбоксигемоглобина в крови человека позволяют учестьповышенную скорость легочной вентиляции, характерную для условий пожара впомещении, и более обоснованно, чем использование понятия критическойконцентрации или токсодозы, проводить расчет времени блокирования путейэвакуации монооксидом углерода на ОЭ Вьетнама.4. Проведенные экспериментальные исследования в мелкомасштабнойопытной установке зависимостей среднеобъемной плотности СО от среднеобъемнойплотности О2 при горении характерных для ОЭ горючих веществ и материаловпоказали достаточную для практических целей точность разработанныхмодифицированных интегральной и зонной математических моделей.

При этом, ввышеуказанных моделях отпадает необходимость решения дифференциальныхуравнений закона сохранения массы СО, в которых входят недостаточнообоснованные значения удельного коэффициента выделения СО.5. Выполненные численные эксперименты по определению времениблокирования путей эвакуации монооксидом углерода в типовых помещениях ОЭВьетнама с использованием предложенной и существующей математическихмоделей показали, что использование существующих методов расчета, основанныхна понятии критической плотности СО, может привести к качественно иколичественно некорректным результатам по определению возможности безопаснойэвакуации людей для конкретных объемно-планировочных решений ОЭ.6.

Обеспечение безопасной эвакуации людей из ОЭ Вьетнама требуетразработки дополнительных организационно-технических противопожарныхмероприятий (например, использование самоспасателей), основанных напредварительном прогнозировании концентраций СО при пожаре с использованием23предложенной методики расчета времени блокирования путей эвакуации СО сучётом их объёмно-планировочных и конструктивных решений.Основные положения диссертации опубликованы в следующих ведущихпериодических изданиях, включенных в список ВАК РФ1. Нгуен, Тат Дат Критическое значение концентрации моноксида углерода припожаре в помещении [Текст] / С.

В. Пузач, Нгуен Дат Тат // Пожаровзрывобезопасность.— 2016. — Т. 25, № 6. — C. 5-11. DOI: 10.18322/PVB. 2016.25.06.5-11.2. Нгуен, Тат Дат Критические времена воздействия монооксида углерода начеловека при пожаре в помещении [Текст] / С. В. Пузач, Нгуен Дат Тат //Пожаровзрывобезопасность. — 2016. — Т. 25, № 11.

Характеристики

Список файлов диссертации