Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. Актуальные вопросы безопасности при формировании культуры безопасной жизни

СНNS-О анализ проводился на универсальном элементном CHNS анализатор VARIO micro CUBE. Для оценки воспроизводимости получаемых результатов проводилось по 10 параллельных измерений.

Как известно из литературных источников, старение полимеров − это совокупность химических и физических превращений, происходящих при переработке, хранении и эксплуатации материала и приводящих к потере им комплекса нужных свойств.

Старение полимеров может происходить под влиянием различных факторов, определяющихся в большей степени условиями их эксплуатации. К таким факторам относятся повышенная температуры, свет, относительная влажность и агрессивность условий эксплуатации. Все эти факторы главным образом способствуют повышению скорости окислительных процессов, происходящих в материале, поэтому главным образом должны сказываться на содержании в нем кислорода, поэтому методом СНNS-O-анализа в первую очередь было изучено содержание именно этого элемента. Можно предположить, что покрытия, находящиеся в условиях повышенной влажности и температуры, должны отличаться повышенным содержание окисленных структур, что и подтверждают результаты проведенного исследования (таблица).

Результаты определения в образцах кислорода

206

Как видно, по содержанию кислорода в образце можно четко судить о внешнем воздействии на него, будь то выдержка при повышенной температуре или повышенная влажность, причем влиянии последней практически во всех случаях максимальное. Таким образом, исследование содержания в покрытиях кислорода позволяет судить об происходящих в нем изменениях под влиянием внешних факторов.

Литература

1.Проблемы оценки эффективности огнезащитных покрытий для металлических конструкций / Уткин С.В., Семенова Н.В., Кондратьев С.А. // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2015. № 7 (164). С. 159-161.

2.Возможности исследования остатков лакокрасочных покрытий при расследовании пожаров на транспорте / Бельшина Ю.Н., Щенков А.Д. // В сборнике: ТРАНСПОРТ РОССИИ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ - 2015 Материалы Юбилейной Международной научно-практической конференции. 2015. С. 197-199.

3.Экспериментальные исследования коксового остатка поливинилхлоридных полимерных материалов методом элементного анализа CHNS –О / Беров К.К., Бельшина Ю.Н., Дементьев Ф.А. // Научно-аналитический журнал Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2014. № 1. С. 33-37.

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, г. Санкт-Петербург, Россия

S. V. Utkin, Y. N. Belshina

METHOD OF INVESTIGATION OF FIRE-PROTECTIVE COATINGS OF METAL CONSTRUCTIONS FOR EVALUATING THE EFFICIENCY OF

THEIR WORKING CHARACTERISTICS

The work shows the possibility of assessing the change in performance from the operating conditions of fire retardant coatings of metal structures using the CHNS - O analysis method. According to the oxygen content, it is possible to judge the changes occurring in it under the influence of external factors

St.-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, St. Petersburg, Russia

207

УДК614.841:69

С. А. Сазонова, С. Д. Николенко, Е. М. Локтев

РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ

СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ

Врасчетах применяется интегральная математическая модель пожара на начальной стадии пожара. В среде MathCAD выполнен расчет критической продолжительности пожара с использованием аналитической математической модели для помещений с малой проемностью. Выполнен расчет времени, необходимого для эвакуации людей из помещений

Для начальной стадии пожара в помещении рассмотрим интегральную математическую модель [1]. На начальной стадии пожара обеспечивается безопасная эвакуация людей из зданий и наблюдается специфический режим газообмена помещения с окружающей средой. Процесс газообмена идет в одном направлении через все имеющиеся проемы и щели. Поступление воздуха в помещение из окружающей среды в этот период развития пожара отсутствует. Лишь спустя некоторое время, когда средняя температура среды в помещении [2] достигает определенного значения, процесс газообмена становится двусторонним: через одни проемы из помещения вытекают нагретые газы, а через другие поступает свежий воздух. Продолжительность начальной стадии пожара, на которой наблюдается «односторонний» газообмен, зависит от размеров проемов.

Вопрос о критической продолжительности пожара является ключевым в решении задачи обеспечения эвакуации людей при возникновении пожара в помещении.

Критическая продолжительность пожара − это время достижения предельно допустимых для человека значений опасных факторов пожара в зоне пребывания людей. С развитием пожара изменяется состояние среды, заполняющей помещение, а следовательно, изменяются средние параметры состояния: температура, концентрация кислорода и токсичных газов, дальность видимости. Изменяются также локальные значения параметров состояния.

Предельно допустимые значения параметров состояния в зоне пребывания людей (то есть предельно допустимые локальные значения этих параметров) соответствуют некоторому состоянию среды в помещении, характеризуемому определенными значениями средних параметров состояния. Эти значения будем называть средними критическими параметрами состояния. Так, например, если средняя температура среды достигла своего критического значения, то это значит, что в рабочей зоне температура газа достигла своего предельно допустимого значения.

Отметим, что на основе формул, связывающих критические значения средних параметров состояния среды в помещении и предельно допустимые значения параметров состояния газовой среды в заданном месте расположения

208

людей, можно определить критическое состояние газовой среды. После того как значения средних критических параметров состояния будут вычислены, рассчитывается критическая продолжительность пожара (КПП).

Таблица

Численные значения параметров при горении

Воспользуемся аналитическим решением на основе уравнений интегральной математической модели пожара для подготовки к расчету в среде MathCAD КПП в помещениях с малой проемностью и времени, необходимого для эвакуации людей из них, сформулируем условия расчета:

• по условию достижения предельного значения температуры в рабочей

зоне;

•по условию достижения концентрации кислорода в рабочей зоне своего предельно допустимого значения;

•по условию достижения концентрации токсичного газа в рабочей зоне своего предельно допустимого значения; по потере видимости.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжи-

тельности пожара необходимо выбрать минимальное критическое время τкр. Далее рассчитаем необходимое время эвакуации людей tэ, мин, из рассматриваемого помещения по формуле:

Исходные данные для расчета при круговом и линейном распространении пожара по ТГМ (древесина и оргстекло) следующие: коэффициент полноты сгорания для твердых сгораемых материалов η=0,95; φ=0,6; ср= 1006

Дж/кг/град; ρ0= 1,293 кг/м3; ρ01=0,27 кг/м3; Т0=293 К; Ткр=343 К; парциальная плотность кислорода ρ1кр= 0,226 кг/м3; парциальная плотность диоксида угле-

209

рода ρ*2кр = 0,11 кг/м3; парциальная плотность оксида углерода ρ**2кр = 0,00116 кг/м3. В таблице приведены численные значения параметров при горении.

Приведем пример выполнения расчетов в среде MathCAD. Рассчитаем КПП при круговом распространении пожара по твердым горючим материалам (древесина). Введем следующие исходные данные:

л0 0013 м с

Время КПП по СО2 получается комплексной величиной, так как под знаком логарифма отрицательное число. Это значит, что данный опасный фактор пожара не представляет опасности.

Рассчитаем КПП по СО:

210