Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека

ВИЗНАЧЕННЯ ПРОМІЖКУ ЧАСУ ЗБЕРЕЖЕНОСТІ ВОГНЕСТІЙКОСТІ НЕСУЧИХ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ З РІЗНОЮ ПОЧАТКОВОЮ ТЕМПЕРАТУРОЮ

Сергій НОВАК, Олександр ДОБРОСТАН, Максим ПУСТОВИЙ — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Це дослідження присвячене визначенню проміжку часу збереженості вогнестійкості несучих сталевих конструкцій без огороджувальної функції, які мають під час випробування різну початкову температуру. За мету ставилось виявлення впливу початкової температури таких сталевих конструкцій, як балки і колони з одношаровою системою вогнезахисту, на проміжок часу збереженості їхньої вогнестійкості, для широких діапазонів параметрів цих конструкцій (теплофізичних властивостей застосовного вогнезахисного матеріалу, товщини вогнезахисту, критичної температури і коефіцієнта поперечного перерізу конструкції) та обґрунтування температурного показника для визначення проміжку часу збереженості вогнестійкості цих конструкцій за несучою здатністю. Встановлено, що для застосованого під час розрахунків діапазону параметрів сталевої конструкції різниця між значеннями проміжку часу до досягнення нормованої критичної температури, отриманими за мінімально допустимої початкової температури 10 °С і номінальної початкової температури 20 °С, може досягати 2,33%, а різниця між значеннями, отриманими за максимально допустимої початкової температури 40 °С, – 3,67%. Виявлено, що для визначення значення проміжку часу збереженості вогнестійкості сталевої конструкції, яке є найбільш наближеним до номінального значення, необхідне застосовування показника, яким є проміжок часу до досягнення коригованої критичної температури. Розкрито залежність різниці між цією коригованою критичною температурою і нормованою критичною температурою від параметрів сталевої конструкції. Показано, що у разі застосування цього показника відхил розрахункового проміжку часу збереженості вогнестійкості, визначеного за мінімально і максимально допустимих значень початкової температури сталевої конструкції, від проміжку часу за номінальної початкової температури не перевищує 0,89%, що є прийнятною точністю для інженерних розрахунків.

ВИБІР ТА ОБҐРУНТУВАННЯ КРИТЕРІЇВ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ БЕЗПІЛОТНИХ АВІАЦІЙНИХ СИСТЕМ В ОПЕРАЦІЯХ ІЗ ЛІКВІДАЦІЇ ПОЖЕЖ В ЕКОЛОГІЧНИХ СИСТЕМАХ

Володимир Хижняк, Віктор Шевченко — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Послідовники світової практики боротьби з пожежами в екологічних системах, орієнтуючись на інтенсивний розвиток і розширення сфер застосування безпілотних авіаційних систем (далі – БАС), шукають шляхи ефективної реалізації їх зростаючого потенціалу, а також нормативно-організаційні підходи щодо застосування в єдиній авіаційній системі разом із пілотованими повітряними суднами. На сьогодні у контексті виникнення надзвичайної ситуації, пов’язаної з пожежами в екосистемах, БАС здатні здійснювати повітряну розвідку, контролювати та фіксувати поточні параметри, оперативно передавати відеоматеріали палаючого осередку та тенденції його розвитку. Крім цього, застосування БАС дає можливість визначити напрямок і швидкість поширення вогню, динаміку зміни конфігурації палаючої крайки, визначати найкоротші та безпечні маршрути висування аварійно-рятувальних команд, а також відстань до найближчих населених пунктів, яким загрожує лісова пожежа. Для оцінювання ефективності БАС, які належать до складних технічних засобів, мають застосовуватись методологічні підходи, які узгоджуються з визнаними поглядами на загальну теорію ефективності складних систем. У роботі обґрунтовано критерії та показники, що характеризують ефективність застосування різних зразків БАС під час виконання завдань ДСНС в операціях з ліквідації пожеж в екологічних системах. Запропоновані критерії та показники ефективності застосування БАС дають змогу сформувати множину ефективних альтернативних варіантів БАС, спроможних вирішувати завдання, визначені для авіації ДСНС з ліквідації пожеж в екологічних системах, з подальшим вибором серед них оптимального поєднання характеристик та варіанта БАС. Аналіз та порівняння показників ефективності застосування різноманітних БАС для розв’язання однотипних завдань в інтересах ДСНС дають змогу суттєво підвищити оперативність отримання необхідної інформації для ухвалення своєчасних управлінських рішень відповідними органами у процесі планування та виконання операцій з ліквідації пожеж в екосистемах.

МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ПОВЕДІНКИ ЛІТІЙ-ІОННИХ БАТАРЕЙ ПІД ДІЄЮ ВІДКРИТОГО ПОЛУМ’Я

Андрій Гаврилюк, Роман Яковчук — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Наведено динаміку збільшення парку електромобілів у різних країнах світу, а також прогнози щодо зазначеного на теренах Європейського Союзу. Визначено небезпеку їх використання, яка зумовлена виникненням незворотної екзотермічної реакції, що часто спричиняє займання і призводить не лише до пожеж, а й вибухів. Проаналізовано сучасний стан наукових досліджень щодо забезпечення пожежної безпеки та гасіння пожеж електромобілів, пожежної безпеки силових літій-іонних батарей, систем зберігання водню тощо. У роботі застосовувались експериментальний та теоретичний методи дослідження з використанням таких операцій, як синтез, аналіз, систематизація, узагальнення тощо. Сутність запропонованої методики експериментальних досліджень елементів силових батарей електромобілів щодо пожежної небезпеки відкритим полум’ям полягає у визначенні теплових параметрів (температури займання, горіння та теплового потоку), які описують процеси горіння силових літій-іонних акумуляторів електромобілів,
а також у з’ясуванні впливу чинників на зазначені параметри.
У цій методиці експериментальним шляхом обґрунтовано параметри модельного вогнища пожежі класу В, а також розміщення дослідних взірців силових акумуляторних батарей електромобілів і засобів вимірювальної техніки. Її застосування дасть змогу систематизувати та узагальнити пожежонебезпечні параметри елементів силових батарей електромобілів щодо пожежної небезпеки, а також дослідити вплив чинників на вказані параметри. Це сприятиме створенню підґрунтя до подальшого розвитку безпекових умов використання електромобілів, а також розроблення нових та ефективних засобів їх гасіння.

ВИЗНАЧЕННЯ КРИТИЧНИХ ЗНАЧЕНЬ ПАРАМЕТРІВ ЗОВНІШНІХ ТЕРМІЧНИХ ВПЛИВІВ НА ПІРОТЕХНІЧНІ ВИРОБИ НА ОСНОВІ НІТРАТНО-МЕТАЛЕВИХ СУМІШЕЙ В УМОВАХ ЇХ ЗБЕРІГАННЯ ТА ТРАНСПОРТУВАННЯ

чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Проаналізовано властивості піротехнічних виробів різного призначення (сигнальні та трасувальні засоби, піротехнічні спалахувачі, елементи ракетно-космічної техніки тощо) на основі багатокомпонентних ущільнених сумішей з порошків металевих пальних (магнію, алюмінію, алюмінієво-магнієвих сплавів (ПАМ) та інших), нітратовмісних окиснювачів (нітратів лужних та лужноземельних металів тощо) і добавок різних органічних (парафіну, стеарину, нафталіну, антрацену, уротропіну, ідитолу тощо) та неорганічних речовин (фторидів металів тощо). Встановлено, що під час зберігання та транспортування вони можуть піддаватись інтенсивним зовнішнім термічним впливам (наприклад у разі пожеж у складських приміщеннях, де зберігаються вироби, загоряння близько розташованих легкозаймистих об’єктів, у зонах бойових дій тощо), внаслідок чого відбувається передчасне займання зарядів сумішей, що призводить до руйнування виробів з утворенням високотемпературних продуктів згоряння (до 3000…4000 К), які розлітаються у різні боки та мають пожежну небезпеку для навколишніх об’єктів (паливно-мастильних матеріалів, дерев’яних будівель, пускових установок з обслуговуючим персоналом тощо). Розроблено математичні моделі зовнішніх термічних впливів на поверхню зарядів нітратно-металізованих сумішей з добавками органічних та неорганічних речовин для піротехнічних виробів різного призначення в умовах зберігання або транспортування, які враховують геометричну форму зарядів (плоскі пластини, циліндричні стрижні та напівсферичні елементи); термомеханічні властивості та технологічні параметри суміші; температурні залежності теплофізичних властивостей сумішей. Проведено розрахунки розподілів температури у зарядах сумішей та визначено критичні значення зовнішнього теплового потоку та часу його дії, перевищення яких призводить до передчасного займання зарядів сумішей, вибухового розвитку їх горіння та насамкінець до пожежонебезпечного руйнування піротехнічних виробів і навколишніх об’єктів.

ОСОБЛИВОСТІ СТВОРЕННЯ СИСТЕМИ АКУСТИЧНОГО МОНІТОРИНГУ ДЖЕРЕЛ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ У КОНТЕКСТІ РОЗВИТКУ КОНЦЕПЦІЇ «SMART CITY»

Вадим Тютюник, Ольга Тютюник, Дмитро Усачов — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Викладено основні принципи створення в моделі «Safe city» системи «Smart city» підсистеми контролю акустичного простору міста з подальшим отриманням й обробкою інформації, а також прогнозуванням виникнення на території міста надзвичайних ситуацій (далі – НС) різного характеру та розробленням ефективних управлінських антикризових рішень. Системний підхід використання спектрального аналізу акустичного середовища міста, який був запропонований для створення цієї підсистеми, слугує підгрунтям для подальших досліджень, спрямованих на створення ефективної системи контролю акустичного простору та контрольованої локації джерел небезпеки на прилеглій території

НАТУРНІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКРАНУВАЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ СУЦІЛЬНИХ ВОДЯНИХ ЗАВІС ВІД ПРОНИКНЕННЯ ПОТОКУ ТЕПЛОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ДИМУ

чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Виконано аналітичні дослідження чинної української і зарубіжної нормативної документації та інших джерел доступної інформації щодо ефективності застосування водяних завіс із запобігання (зменшення) дії пожежі та її небезпечних факторів на людей, промислове обладнання, майно та конструкції будівель і споруд. Встановлено, що у чинних в Україні нормативних документах з питань застосування водяних завіс, що регламентують вимоги до необхідних параметрів завіс, немає вимог до показників їх екранувальної здатності від проникнення потоку теплового випромінювання та диму. Визначено інші проблемні питання та підтверджено актуальність подальших досліджень з їхнього вирішення. Попередньо проведено відповідні лабораторні розвідки з досліджень екранувальної здатності суцільних водяних завіс від проникнення потоку теплового випромінювання та диму, зокрема із застосуванням хімічних добавок до води, що покращують гідродинамічні характеристики водяного потоку. Розроблено та створено відповідне випробувальне обладнання для виконання натурних експериментальних досліджень з визначення показників екранування від проникнення потоку теплового випромінювання та диму крізь водяну завісу як суцільного водяного потоку, що спадає під тиском зі зливного пристрою зверху донизу. Проведено серію натурних експериментальних досліджень із захисту суцільною водяною завісою отвору у прорізі стіни будівельної конструкції від проникнення через нього потоку теплового випромінювання й диму. Наведено їхні результати, які використано під час розроблення Рекомендацій щодо застосування водяних завіс у системах протипожежного захисту в Україні. Надалі ці вказівки можуть застосовувати під час розроблення технічних вимог до систем для створення водяних завіс у складі нормативних та інших документів (ДСТУ, ДБН, технічних умов, конструкторської та проєктної документації тощо) для забезпечення пожежної безпеки на пожежонебезпечних об’єктах згідно з Правилами пожежної безпеки в Україні.

ВПЛИВ ВІДХИЛУ ТЕМПЕРАТУРИ В ПЕЧІ ВІД НОМІНАЛЬНОГО РЕЖИМУ НА РЕЗУЛЬТАТИ ВИПРОБУВАННЯ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ НА ВОГНЕСТІЙКІСТЬ

Сергій НОВАК, Михайло НОВАК, Максим ПУСТОВИЙ — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Дослідження присвячене оцінюванню проміжку часу до настання граничного стану сталевих конструкцій за ознакою втрати несучої здатності з урахуванням наявності відхилу фактичної температури в печі від номінального режиму під час їхнього випробування на вогнестійкість за національними і європейськими стандартами. За мету ставилось виявлення залежності між цим проміжком часу для таких сталевих конструкцій, як балки і колони з одношаровою системою вогнезахисту, і відхилом фактичної температури в печі від номінального режиму, а також визначення процедури коригування отриманих показників щодо цього проміжку часу для усунення впливу такого відхилу температури на результати випробування. Із застосуванням метода обчислювального експерименту, який ґрунтується на розв’язуванні прямої одномірної задачі теплопровідності, визначено дані щодо різниці між значеннями цього проміжку часу, отриманими за мінімально та максимально допустимих температур в печі, і значенням цього проміжку часу для номінального температурного режиму. Виявлено закономірності щодо впливу відхилу фактичної температури в печі від номінального режиму на результати випробування сталевих конструкцій в умовах стандартного температурного режиму за EN 1363-1:2020 і ДСТУ Б В.1.1-4-98*. Встановлено, що різниця між значеннями проміжку часу до досягнення на металевій поверхні сталевої конструкції з одношаровою системою вогнезахисту критичної температури 500 °С, отриманими за фактичним і номінальним температурними режимами в печі, залежить від проміжку часу вогневого впливу і показника відхилу між цими режимами, і не залежить від теплофізичних властивостей вогнезахисного покриття. Найбільші величини цієї різниці є різними для допустимих відхилів, регламентованих у національному і європейському стандартах. Для умов національного стандарту з підвищенням проміжку часу вогневого впливу від 30 хв до 240 хв величина цієї різниці зменшується від 14,7% до 3,3%, а для європейського стандарту – від 6,6% до 2,4%. Визначено процедуру коригування отриманих під час випробування показників щодо проміжку часу до настання граничного стану сталевої конструкції з одношаровою системою вогнезахисту за ознакою втрати несучої здатності, яка дає змогу усунути вплив відхилу фактичного температурного режиму в печі від номінального на результати випробування.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КОНСТРУКТИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПРОТОЧНОЇ ЧАСТИНИ ЗРОШУВАЧА СИСТЕМ ПОЖЕЖОГАСІННЯ НА ЙОГО ВИТРАТНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Вадим Бенедюк, Андрій Онищук, Олексій Тимошенко, Павло Іллюченко — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Проаналізовано проблемні питання, які періодично виникають під час випробувань деяких показників технічних характеристик (за методами та процедурами згідно з ДСТУ ЕN 12259-1:2019) для окремих партій зразків зрошувачів систем водопінного пожежогасіння, що не мають марковання провідних зарубіжних брендів або мають, але невідомих виробників, імовірно неоригінальних виробів, через які зазвичай ці зразки бракуються. Зокрема, це пов’язано з отриманням незадовільних результатів випробувань щодо такого показника якості виробів, як
К-фактор. Для з’ясування причин зазначеного проведено теоретичні дослідження в галузі технічної механіки рідин (гідродинаміки) та попередньо їх виявлено. Подальші дослідження зразків зрошувачів, що не відповідали вимогам вказаного стандарту, підтвердили вплив виявленого недоліку конструкції, ймовірно допущеного під час виготовлення забракованих зрошувачів, на результати випробувань. Встановлено та підтверджено, що причина полягає у дефекті проточної частини зрошувача, а саме – наявності гострої крайки на його вхідному отворі. Після доопрацювання конструкції через видалення гострої крайки виконанням фаски результати повторних гідравлічних випробувань показали, що параметри зрошувача відповідають встановленим нормам. Результати досліджень наведені у матеріалах цієї публікації у графічному вигляді. З огляду на зазначене необхідно у будь-який можливий спосіб, зокрема через цю публікацію, інформувати постачальників та замовників продукції щодо необхідності проведення обов’язкової перевірки. Якщо фаски або плавного закруглення крайки вхідного отвору проточної частини виробів немає, це свідчить про неоригінальність зрошувачів, що може спричинити їх бракування.

ВАЛІДАЦІЯ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОВИХ ПОКАЗНИКІВ СИСТЕМ ВОГНЕЗАХИСТУ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

Михайло НОВАК, Олена ХАРКЯНЕН — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Надано процедуру валідації методів визначення теплових показників систем вогнезахисту сталевих конструкцій, засновану на проведенні натурного (валідаційного) експерименту, яка забезпечує автоматизацію процесу валідації. Ця процедура містить етапи експериментального визначення температури зразків сталевих конструкцій (балок, колон завдовжки 1,0 м), оснащених певною системою вогнезахисту, в умовах вогневого впливу за стандартного температурного режиму, розрахунку теплових показників за методикою, наведеною в стандартах EN 13381-4 і EN 13381-8, та за методикою, яку засновано на розв’язанні оберненої задачі теплопровідності й задачі оптимізації та порівняння розрахункових і дійсних значень визначальних показників. Методика проведення валідаційного експерименту, регламентована в процедурі, відповідає наведеній в зазначених стандартах, за винятком того, що в ній не застосовують навантажені зразки (балки чи колони), призначені для оцінювання здатності системи вогнезахисту до зчеплення. Застосована математична модель для визначення розрахункових значень коефіцієнта теплопровідності вогнезахисного матеріалу і необхідної мінімальної товщини вогнезахисту відповідає наведеній в зазначених стандартах.
У математичній моделі, яку використовують в процедурі валідації для визначення дійсних (умовно точних) значень коефіцієнта теплопровідності та необхідної мінімальної товщини, на обігрівній поверхні системи вогнезахисту задають граничні умови складного конвективно-радіаційного теплообміну (коефіцієнти тепловіддачі і теплового випромінювання, а також температуру в печі). Це її відрізняє від математичної моделі, наведеній в зазначених стандартах, в якій на цій поверхні задають значення температури, котре дорівнює температурі в печі, і не враховано теплообмін між піччю і системою вогнезахисту. З’ясовано, що для забезпечення автоматизації процесу валідації за зазначеною процедурою необхідно розробити та впровадити інтелектуальну систему керування температурним режимом у печі, а також програмний продукт, який забезпечує автоматизацію процесу введення та збереженість вхідних і вихідних даних, необхідних для реалізації процедури валідації, а також розв’язання оберненої задачі теплопровідності й задачі оптимізації.

ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЦЕПТУРИ ВОГНЕГАСНОГО ПОРОШКУ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ ДЛЯ КОМБІНОВАНОГО ГАСІННЯ ПОЖЕЖ КЛАСУ А, B та D

чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Процес гасіння пожеж класів D (за наявності сполук легких металів) та А, В є актуальним як у воєнний час, так і в мирний період. Основну небезпеку в пожежах цих класів становлять магній, алюміній та їх сплави, що використовують і у цивільній промисловості, і у військовій галузі під час виготовлення запалювальних гранат. Ураховуючи небезпеки горіння металів та можливість виникнення комбінованих пожеж, пошук та дослідження нових складів вогнегасних речовин комбінованої дії є актуальним завданням. Проведено вогневі випробування вогнегасних порошків для гасіння сплавів магнію та встановлено, що найбільш ефективними є NaCI, KCl, мелений шлак, мелена зола. Обгрунтовано, що пожежі за наявності легких металів супроводжуються також горінням ЛЗР, ГР та твердих горючих речовин. Отже, є доцільність додавання в рецептуру вогнегасного порошку амофосу та складників, що будуть опудрювати вогнегасну суміш і забезпечувати її текучість. Визначено оптимальні вогнегасні характеристики порошку різної рецептури для гасіння легких металів. Встановлено вплив оптимального складу вогнегасного порошку на процес пожежогасіння, що досліджено згідно з матрицями планів, складених на підставі теорії планування багатофакторних експериментів. Здійснено експериментальні розвідки щодо окремих хімічних складників вогнегасних порошків для гасіння пожеж класу D. З’ясовано, що ефективними хімічними речовинами є хлорид натрію, мелений шлак та амофос. Виконано лабораторні дослідження вогнегасних сумішей, які складаються з натрію хлориду, амофосу, меленого шлаку та аеросилу, стеарату цинку, та визначено параметри гасіння. Встановлено, що оптимальним співвідношенням складників вогнегасного порошку, які забезпечують оптимальну величину інтенсивності подавання,є: амофос – 17,5%, NaCI – 60%, мелений шлак – 20%,аеросил / стеарат цинку – 2,5%. Отримані експериментальні результати підтверджені математичним моделюванняміз використанням матриць дробових факторних експериментів 2-го порядку.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВІТЧИЗНЯНОЇ ТА ЄВРОПЕЙСЬКОЇ ПОЖЕЖНИХ КЛАСИФІКАЦІЙ БУДІВЕЛЬНОЇ ПРОДУКЦІЇ

чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Актуальність роботи пов’язана з вирішенням проблеми усунення невідповідності між європейською та вітчизняною пожежною класифікацією будівельної продукції. Проблемою запровадження європейської пожежної класифікації будівельної продукції в Україні є відсутність даних щодо відповідності такої продукції, виготовленої вітчизняними виробниками, вимогам європейських стандартів, відсутність відповідного випробувального устатковання в лабораторіях України та суттєві відмінності між вітчизняною й європейською пожежними класифікаціями будівельних матеріалів, виробів та конструкцій. На основі результатів аналітичних досліджень та порівняльного аналізу європейського та національного досвіду щодо особливостей використання пожежної класифікації будівельної продукції в ході якого було визначено категорії, групи і види будівельної продукції та їхні суттєві пожежні характеристики засобів протипожежного захисту будівель, зокрема обґрунтовано властивості суттєвої пожежної характеристики будівельної продукції, класи щодо реакції на вогонь будівельної продукції, критерії показників вогнестійкості будівельної продукції. Проведений аналіз щодо реалізації пожежної класифікації будівельної продукції дає більш чітку картину проблематики впровадження Європейської пожежної класифікації, а саме головне питання, щодо прийняття концепції з проведення подальшої адаптації та реалізації Європейської пожежної класифікації в національних нормативних документах. На підставі вищезазначеного актуальним є встановлення взаємозв’язку між класами, показниками і критеріями оцінки пожежної небезпеки будівельної продукції, встановленими в українських та європейських нормативних документах.

ВИЗНАЧЕННЯ АДЕКВАТНОСТІ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ТЕПЛОМАСООБМІНУ ПІД ЧАС ВИНИКНЕННЯ ПОЖЕЖ У ВЕРТИКАЛЬНИХ КАБЕЛЬНИХ ТУНЕЛЯХ АТОМНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЙ

Сергій Трошкін, Сергій Поздєєв, Ольга Некора, Анатолій Бєліков — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Метою проведення досліджень є визначення особливостей процесів тепломасоперенесення під час реальної пожежі у вертикальних кабельних тунелях атомних електростанцій. Вивчення адекватності побудованих математичних моделей дасть змогу встановити ефективність моделювання теплових процесів для їх використання під час дослідження вогнестійкості огороджувальних конструкцій вертикальних кабельних тунелів атомних електростанцій. Для досягнення зазначеного на тренувально-спортивному комплексі 1-го Державного пожежно-рятувального загону Головного Управління ДСНС України у Запорізькій області з охорони об’єктів проведено натурні випробування і отримано дані про динаміку зміни температури у вертикальному кабельному тунелі з відомими геометричними параметрами та пожежним навантаженням.
У програмному забезпеченні Fire Dynamics Simulator створена математична модель вертикального кабельного тунелю, яка аналогічна до натурної. Здійснено обчислювальний експеримент. Моделювання як метод наукового дослідження дає можливість проводити всі необхідні досліди щодо визначення температурних режимів пожежі у вертикальних кабельних тунелях, не виконуючи матеріально витратних та трудомістких натурних експериментів на моделях. З огляду на результати обчислювального експерименту і натурних випробувань розраховано критерії адекватності. Для перевірки побудованої математичної моделі використовуються критерії Фішера, Стьюдента та Кохрена. На основі проведеної наукової розвідки досліджено адекватність використовуваних математичних моделей. Аналізуючи порівняння дисперсії результатів математичного моделювання процесу тепломасообміну під час пожежі, можна констатувати, що жодне зі значень критеріїв адекватності не перевищило допустимих, а відносне відхилення склало 7,85%, що вказує на ефективність моделювання теплових процесів для проведення подальших досліджень температурних режимів пожежі у вертикальних кабельних тунелях атомних електричних станцій. У цій роботі дістало подальшого розвитку питання застосування обчислювальних експериментів для дослідження процесів тепломасообміну під час пожеж у вертикальних кабельних тунелях атомних електричних станцій.

ВИМОГИ ДО ЕКІПІРУВАННЯ РЯТУВАЛЬНИКІВ ПІД ЧАС ВИКОНАННЯ АВАРІЙНО-РЯТУВАЛЬНИХ РОБІТ В ОСЕРЕДКУ НАДЗВИЧАЙНОЇ СИТУАЦІЇ З ВИЛИВОМ (ВИКИДОМ) РАДІОАКТИВНИХ ТА НЕБЕЗПЕЧНИХ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН

Людмила Калиненко, Микола Андрієнко, Оксана Слуцька — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Зараз Україна перебуває в ситуації, що потребує наявності високоефективної системи захисту від радіаційного, хімічного та біологічного (далі – РХБ) зараження (забруднення) не тільки в ЗСУ,
а й у ДСНС України. Технічна відповідність сучасних засобів індивідуального захисту (далі – ЗІЗ) має ефективно протистояти можливим загрозам не тільки під час НС, а й в умовах застосування засобів масового ураження (далі – ЗМУ), під час дій в районах РХБ зараження або забруднення внаслідок терористичних дій та руйнування підприємств атомної енергетики та хімічної промисловості. З огляду на це важливого значення набуває екіпірування рятувальників ЗІЗ. У статті зазначено, що забезпечення особового складу аварійно-рятувальних формувань ЗІЗ під час дій в зонах радіоактивного, хімічного забруднення чи біологічного зараження, своєчасне і вміле їх використання є не менш важливим, ніж правильна організація роботи з урахуванням захисту «часом та відстанню», тобто умінням чітко і злагоджено, з використанням маніпуляторів і допоміжної техніки швидко виконувати необхідні роботи в аварійному осередку, щоб зменшити можливі дози опромінення чи рівні забруднення. Водночас дуже важливо, аби ЗІЗ мали необхідні технічні характеристики щодо захисту як органів дихання, так і шкіри та очей. Нині таких засобів в Україні доволі багато, проте вони мають відповідати низці вимог, які автори охарактеризували у статті. Комплекти ЗІЗ на сьогодні є найбільш ефективним спорядженням, що використовують рятувальники аварійно-рятувальних служб і формувань під час робіт у зонах із різною концентрацією радіоактивних речовин, небезпечних хімічних, біологічних, бойових отруйних речовин, продуктів згоряння. Наведено класифікацію таких комплектів, їх склад та рекомендації щодо комплектування. Оpгaнiзaцiї тa пiдпpиємcтвa, що здійснюють пpoєктyвaння і виготовлення комплектів ЗIЗ, a також opгaни викoнaвчoï влади, opгaни місцевого caмoвpядyвaння, інші дepжaвні opгaни, opгaнiзaцiї та підприємства усіх форм власності, що забезпечують реалізацію державної політики у сфері цивільного захисту, організують забезпечення рятувальників тa особового складу спеціалізованих служб цими комплектами y paзi зaгpoзи виникнення HC або застосування зброї масового ураження, мають потребу в нормативному документі, в якому встановлюються вимоги до комплектів ЗІЗ.

ВИКОРИСТАННЯ CFD-МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОШИРЕННЯ НЕБЕЗПЕЧНИХ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН

Сергій Огурцов — чт, 14 гру 2023 00:00:00 +0200

Стаття присвячена оцінці можливості застосування програмного забезпечення, призначеного для моделювання пожеж Fire Dynamic Simulator (далі – FDS), з метою моделювання та надання оцінки поширенню небезпечних хімічних речовин у просторі у разі розрахункової аварії. Розглянуто варіант розрахункової аварії, пов’язаної з виливом рідкого хлору та його подальшим випаровуванням з поверхні розливу. Отримані дані порівняно з результатами розрахунку, виконаного за допомогою програмного забезпечення «ALOHA». Визначено, що програмне забезпечення FDS може бути застосовано для CFD-моделювання газового середовища у разі невеликих аварій з викидом / виливом небезпечних хімічних речовин через моделювання частини простору у декілька кілометрів. Однак необхідно використовувати додаткові алгоритми щодо визначення інтенсивності викиду небезпечних хімічних речовин, наприклад у разі їх випаровування, що не можуть бути безпосередньо реалізовані засобами FDS. Результати максимальних значень концентрації небезпечної хімічної речовини у просторі, отримані за допомогою FDS, значно відрізняються від даних, отриманих за допомогою програмного забезпечення ALOHA. Співвідношення розрахункових концентрацій НХР досягає 1300% із збільшенням відстані від джерела випаровування. Розсіювання хмари НХР, змодельованої за допомогою FDS, відбувається значно повільніше, ніж для хмари, розрахованої за допомогою ALOHA. Зазначене може бути пов’язано з відсутністю досвіду моделювання атмосферних процесів в FDS, необхідністю уточнення вітрових профілів, граничних умов моделі. Надалі перспективним може бути проведення досліджень щодо моделювання атмосферних процесів та порівняльного аналізу між розрахунковими значеннями параметрів поширення небезпечних хімічних речовин, отриманих із використанням CFD-моделювання, та даними за результатом прямих вимірювань під час експериментальних досліджень.