Экспресс-оценка угрозы причинения вреда людям тепловым потоком пламени при горении жидких горючих материалов в помещении

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

ФГБОУ ВО «Академия ГПС МЧС России»

Учебно-научный комплекс организации надзорной деятельности

Кафедра надзорной деятельности

УНД и ПР Главное управление МЧС России по Краснодарскому краю

Отдел надзорной деятельности и профилактической работы

ПСЧ ФГКУ «37отряд ФПС по Московской области»

Экспресс-оценка угрозы причинения вреда людям тепловым потоком пламени при горении жидких горючих материалов в помещении

Старченко Н.С., заместитель начальника

Аминов В.А., помощник начальника караула

Давыдов С.С., преподаватель

Научный руководитель: Ягодка Е.А., к.т.н.,

доцент, подполковник внутренней службы

г. Москва, г. Анапа, г. Щелково

Аннотация

В работе рассмотрена проблема моделирования динамики опасных факторов пожара и оценки воздействия лучистого теплового потока на людей при горении жидких горючих материалов в помещении должностными лицами органов государственного пожарного надзора. Разработаны экспресс-формулы определения безопасного расстояния до горючей нагрузки, позволяющие производить расчеты в полевых условиях в оперативном режиме.

Ключевые слова: оценка пожарных рисков, экспресс-оценка, государственный пожарный надзор, тепловой поток.

Abstract

The problem of modeling the dynamics of dangerous fire factors and assessing the effects of radiant heat flux on people during the burning of liquid combustible materials in a room by officials of the state fire control authorities is considered. Express formulas have been developed for determining the safe distance to a combustible load, allowing for online calculations in the field.

Key words: fire risk assessment, express assessment, state fire supervision, heat flow.

В соответствии со ст.ст. 2 и 5 [1] каждый объект должен иметь систему обеспечения пожарной безопасности, включающую в себя комплекс организационных и (или) технических мероприятий, направленных на защиту людей и чужого имущества при пожаре. При этом независимо от выбранного (реализованного) способа разработки системы обеспечения пожарной безопасности, указанного в ст.6 [1], меры по защите людей и чужого имущества должны быть обоснованы с учетом опасных факторов пожара (ч.3 ст.7, ч.3 ст.53 [1], ст.8, ч.6 ст.15, ст.17 [2]), перечень которых содержится в ст.9 [1].

Данные требования федерального законодательства должны учитываться при проведении проверок органами государственного пожарного надзора, предметом которых является «соблюдение в зданиях, сооружениях, ... используемых (эксплуатируемых) организациями и гражданами в процессе осуществления своей деятельности, ... требований пожарной безопасности» (ст.6.1 [3]).

Вместе с тем, реализация государственными инспекторами по пожарному надзору вышеуказанных положений законодательства на практике представляет определенную сложность. Дело в том, что для этого необходимо проведение расчетов по определению динамики пожара и эвакуации людей, требующих значительного количества времени, трудозатрат, высокой квалификации и персональных компьютеров большой мощности, т.е. условий, которыми в силу объективных обстоятельств должностные лица не обладают. Дополнительной проблемой является отсутствие в методиках [4, 5] возможности оценки воздействия лучистого теплового потока пожара на людей и чужое имущество при горении жидких горючих материалов в помещениях. Отсутствие информации о динамике этого опасного фактора пожара может привести к необоснованным (ошибочным) выводам об угрозе жизни и здоровью людей, чужому имуществу при пожаре [6], и, как следствие, к неправильной квалификации нарушений обязательных требований пожарной безопасности.

Решением этих проблем является разработка информационных эквивалентов базовых расчетных методик оценки пожарных рисков - экспресс-методик. Исследования, проводимые в этой области под руководством профессора Козлачкова В.И. в Учебно-научном комплексе организации надзорной деятельности Академии ГПС МЧС России [6-11], показали возможность разработки таких информационных эквивалентов.

В результате этих работ разработаны экспресс-методики, позволяющие определить необходимое время эвакуации из помещения очага пожара [7], требуемый предел огнестойкости несущих конструкций [8], безопасное расстояние от твердой горючей нагрузки до эвакуационного выхода [6], требуемую ширину эвакуационных выходов [9], расчетное время эвакуации людей из помещений со свободной планировкой [10], а также безопасные по тепловому потоку расстояния до соседних объектов [11] и др.

Применение экспресс-методик, позволяет сократить время на проведение расчетов по оценке пожарных рисков для одного помещения с 4-5 часов до 1-2 минут. При этом, погрешность при проведении расчетов по экспресс-методикам относительно результатов расчетов, выполненных по базовым (полным) версиям методик, не превышает 2,87%.

Вместе с тем, исследования по разработке экспресс-методов оценки воздействия лучистого теплового потока пожара на людей и имущество при горении жидких горючих материалов в помещении не проводились.

Для решения этой задачи на основе исследования [6] и методики, содержащейся в [12, 13] организован и проведен численный эксперимент по определению безопасных расстояний для людей от факела пламени при горении жидких горючих материалов объемом, содержащий две серии расчетов: от 1 до 100 л и от 100 до 1000 л. Расчеты производились для горючих веществ: ацетон, этиловый спирт, индустриальное и турбинное масла [14]. При определении площади пролива по правилу, изложенному в п/п г) п. А.1.2 Приложения А [15, 16], вещества были разделены на две группы: растворители и не растворители. К растворителям отнесены вещества с содержанием по массе более 70% растворителей - ацетон и этиловый спирт, а остальные к не растворителям - индустриальное и турбинное масла.

По результатам проведенной серии расчетов получены зависимости безопасного расстояния от объема горючей жидкости (см. рисунки 1, 2).

Рисунок 1 - График зависимости безопасного расстояния до горючей нагрузки от объема горящего вещества (1-я серия расчетов)

оперативный безопасный расстояние тепловой пожар

Рисунок 2 - График зависимости безопасного расстояния до горючей нагрузки от объема горящего вещества (2-я серия расчетов)

Результаты двух серий расчетов показали, что изменение расстояний описывается одинаковыми зависимостями независимо от объемов, влияние оказывает только наличие растворителей в веществе.

С учетом этого по полученным зависимостям разработаны экспресс-формулы определения безопасного расстояния до факела пламени при горении жидких горючих материалов объемом от 1 до 1000 л в помещении:

растворители (ацетон, этиловый спирт)

(1)

не растворители (индустриальное и турбинное масла)

(2)

где: V - объем горючего вещества, содержащегося в емкости, или пролитого на поверхность пола помещения, л.

Сравнительные расчеты по базовой версии методики и экспресс- формулам, показали отсутствие погрешности в результатах расчетов (см. таблицу 1).

Таблица 1

Результаты сравнительных расчетов по базовой версии методики и экспресс-формулам

Учитывая то, что экспресс-формулы отличаются только коэффициентами аргумента V, в формулу (2) включен показатель, учитывающий соотношение коэффициентов аргумента, что позволяет использовать одну базовую формулу:

(3)

где: Кнагр - безразмерный коэффициент, учитывающий содержание растворителей по массе вещества. Для не растворителей принимается 1, а для растворителей - 1,4142.

Относительная погрешность расчетов по экспресс-формуле (3) и полной версии методики не превышает 0,0%.

В результате проведенного исследования разработана методика оценки воздействия на людей лучистого теплового потока факела пламени при горении жидких горючих материалов в помещении и на ее основе получены экспресс-формулы, отвечающие условиям простоты и краткости, не требующие высокой квалификации специалиста и позволяющие использовать мобильные средства обработки информации (смартфоны, планшеты, инженерные калькуляторы) для проведения расчетов по оценке пожарных рисков в полевых условиях в оперативном режиме.

Применение экспресс-формул позволит должностным лицам органов государственного пожарного надзора выявлять нарушения требований пожарной безопасности, направленных на защиту жизни и здоровья людей, квалифицировать нарушения требований с учетом степени риска причинения вреда, принимать обоснованные решения о необходимости привлечения к административной ответственности и исключить необоснованное ограничение права свободно распоряжаться собственным имуществом (ст.ст. 34, 55 [17]).

Литература

1. Федеральный закон от 22.07.2008 №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;

2. Федеральный закон от 30.12.2009 №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;

3. Федеральный закон от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности»;

4. Приказ МЧС России от 30.06.2009 №382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности» (Зарегистрировано в Минюсте России 06.08.2009 N14486);

5. Приказ МЧС РФ от 10.07.2009 №404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» (Зарегистрировано в Минюсте России 17.08.2009 N14541);

6. Козлачков В.И., Ягодка Е.А. Оперативная обработка информации при оценке угрозы причинения вреда лучистым теплом. (деп. ВИНИТИ №370- В2013 от 16.12.2013). Академия ГПС МЧС России. - Москва, 2013. - 228 с.;

7. Козлачков В.И., Андреев А.О. Экспресс-оценка угрозы людям при использовании первичных средств пожаротушения. М.: АГПС МВД России. 2001. - 234 с.;

8. Козлачков В.И., Лобаев И.А. Экспресс-оценка пожарных рисков при изменении функционального назначения зданий. - ВИНИТИ РАН, Деп. №2325-В2001 от 08.11.01. - 207 с.;

9. Козлачков В.И., Карпенко Д.А. Организация проверок противопожарного состояния объектов при осуществлении государственного пожарного надзора. - М.: ВИНИТИ РАН, Деп. №44-В2008 от 22.01.2008 г.;

10. Козлачков В.И., Пикуш Д.С. Оценка соответствия объектов защиты со свободной планировкой требованиям пожарной безопасности. Технологии техносферной безопасности. 2012. №5 (45). С. 19.

11. Козлачков В.И., Ягодка Е.А., Волошенко А.А. Оценка пожарных разрывов с учётом воздействия теплового потока на имущество. Технологии техносферной безопасности. 2016. №3 (67). С. 40-44.

12. ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования».

13. Кошмаров Ю.А., Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987;

14. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: Уч. пособие. - М.: Академия ГПС МВД России, 2000 г., 118 с.

15. ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля»;

16. СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»;

17. Конституция Российской Федерации.

Размещено на allbest.ru