CC BY
42
In article substantiates the basic initial parameters for predicting accident rate regulated intersections and set their limit values. Obtained a mathematical model predicting accident rate index for the city of Lviv, which takes into account the intensity and bandwidth. Regression ratio is represented as a logarithmic and linear response functions to verify the reliability of the projected results. Proved hypothesis about the possibility of using regression analysis in order to predict accident rate at regulated crossroads. Prognostication conducted on the results of analytical studies the number of accidents at road intersections.
Keywords: accident rate predicting, regression analysis, controlled intersection.
УДК 614.84 Заст. нач. факультету А.В. Титаренко, канд. психол. наук -
НУ цивильного захисту Украти
ГАЗОНАПОВНЕНА П1НА - ЕФЕКТИВНИЙ ЗАС1Б ПОЖЕЖОГАС1ННЯ Л1СОВИХ ПОЖЕЖ
Розглянуто класи пожеж та способи !х гасшня. Надано статистику люових пожеж в Укрщш за 2014 р. Визначено, що головною проблемою, з якою стикаються оператив-но-рятувальш шдроздши шд час гасшня люових пожеж, е гостра нестача вогнегасно! речовини - води. Визначено, що за таких умов ефективним засобом пожежогасшня ль сових пожеж е газонаповнена шна - однородна дрiбноструктурна шна низько! кратности що отримана шляхом змшування пшоутворювача, води та стиснутого щгатря або азоту. Наведено й основнi переваги та недолши. Висвiтлено порiвняльнi результати гасшня люово! пожежi за допомогою води, повггряно-мехашчно! пши та газонаповнено! пши. Визначено, що застосування газонаповнено! пши для гасiння люових пожеж дасть змогу зменшити час гасшня, об'ем води на гасшня, а також зменшити швидкiсть поши-рення полум'я завдяки забезпечення вогнезахисту.
Ключовi слова: пожежогасшня, газонаповнена шна, компресшна пша, лiсова по-жежа.
Постановка проблеми. Пожежа - неконтрольований процес знищуван-ня або пошкодження вогнем майна, пiд час якого виникають чинники, небез-печнi для ктот та навколишнього природного середовища [1].
Залежно вiд речовини, що горить, пожежi подiляють на таю класи [2]:
• А - горшня твердих речовин;
• В - горшня рщких речовин;
• С - горшня газоподiбних речовин;
• Б - горшня металiв.
Залежно ввд класу пожеж^ а також особливостей 1х розвитку для припи-нення горiння застосовують такi способи гасiння [3]:
• гастня охолодженням - реалiзовуeться застосуванням суцiльних або розпиле-них струметв води;
• гастня волящею - реалiзовуeться застосуванням вогнегасно!' пiни або вогнегас-ного порошку, створенням розривiв у горючiй речовинi та вогнезахисних полос;
• гастня розбавленням за допомогою тонкорозпилених струметв води, газоводя-них струметв, негорючих газiв та парiв;
• гастня способом хiмiчного гальмування реакци гортня за допомогою вогнегас-них порошюв та галоlдоуглеводородiв.
Зазвичай у практиц пожежогасiння застосовують поеднання наведених засобiв, один з яких домiнуе.
Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.9
Лкова пожежа - стихшне (некероване) поширення вогню в лiсi (на пок-ритих i не покритих площах, землях лкового фонду). Щорiчно у свт виникае бiльше 400 тис. лкових пожеж, якi знищують мiльйони тонн оргашчно!' речови-ни, сприяють поширенню шшдливих комах i дереворуйнiвних грибюв, зника-ють гриби та ягоди, посилюються болото-освiтнi процеси, виникае водна ерозiя грунту [4]. За 2014 р. в УкраЫ сталося 1486 лкових пожеж, 16677 га насаджень знищено вогнем, а збитки перевищили 50 млн грн [5].
Лiсовi та iншi ландшафтнi пожежi е пожежами класу А. Для гасшня лко-вих пожеж зазвичай застосовують воду, яку доставляють до осередку пожежi за допомогою тако1 протипожежно!' технiки: автоцистерни, пожежнi насоснi стан-цií, рукавнi автомобiлi, пожежнi лггаки, пожежнi вертольоти i навiть пожежш по!'зди [6]. Таким чином, основним способом гасiння е охолодження зони горш-ня. Але головною проблемою, з якою стикаються оперативно-рягувальш шдроз-дши пiд час гасшня лкових пожеж е гостра нестача вогнегасно!' речовини - води. За таких умов актуальним е пошук вогнегасних засобш, що зменшуе штен-сивнiсть подачi води на гаання лiсовоí пожежi, а отже - i ii загальний об'ем.
Аналiз останшх дослщжень та публжацш. Отримати великий об'ем вогнегасно! речовини за значно меншо! витрати води можна шляхом застосу-вання вогнегасно! пiни [3]. Найчастше ii використовують для гасшня пожеж нафти та нафтопродукпв, вогнегасна шна е найефектившшим засобом гасiння таких пожеж [7]. Вперше шну було отримано на початку ХХ ст. внаслщок х1-мiчноi реакцц мiж содою i сiрчанокислим алюмiнiем. Пiд час змшування кислотно! i лужно! частин хiмiчного заряду видшявся вуглекислий газ, який фор-мував бульбашкову систему.
Надалi в бврош, а потам i в Америщ було запатентовано способи отри-мання пiни i склади пiноутворювачiв для гасшня пожеж [8]. У робота [9] запатентовано принцип утворення пов^яно-мехашчно! пiни, яку застосовують зараз у бшьшоста випадкiв пожежогасшня. Така пiна утворюеться шляхом змшу-вання води та пiноутворювача в певному спiввiдношеннi, пiсля чого цей розчин рухаеться рукавами, а безпосередньо в пристро! гасшня до розчину додаеться пов^я й утворюеться шна. Але таку шну неможливо застосувати для гасшня лкових, оскшьки Г! особливктю е обмежена дальнiсть гасшня та низька адгезiя.
З урахуванням цих недолiкiв, у 70-х роках ХХ ст. у штата Техас США розробник Mark Cummins запропонував використовувати шну, яка стала вщома як Texas Snow Job. Вона утворювалася шляхом змiшування розчину шноутво-рювача та стиснутого пов^я безпосередньо бшя насосу, а рукавами рухалася вже готова пiна. Ця система стала попередником сучасних систем газонаповне-но! пiни, якi прийнято називати системами CAFS-Compressed Аir Foam System.
Постановка задачi та И виршення. Мета роботи - проаналiзувати особливоста отримання газонаповнено! пiни та ефективнкть й використання для гасiння лкових та шших ландшафтних пожеж. Газонаповнена або компре-сiйна пiна - однорвдна дрiбноструктурна пiна низько! кратноста, що отримана шляхом змiшування шноутворювача, води та стиснутого повiтря або азоту [10].
На рис. 1 наведено схему системи газонаповненоТ пши. Основними й складником е пожежний насос, компресор i система регулювання подачi шно-
утворювача. З насосу виходить вода пiд тиском, до яко'' у потрiбнiй пропорцп (1-2 %) додаеться пiноутворювач. Дай до утворено'' сумiшi додаеться стиснене повггря, за допомогою якого утворюеться пiна низько'' кратностi, яка надаи ру-хаеться рукавами.
Вода
Трубопровод
пов1тря
ГНногене-руючий
пристрм ГИноутворювач Зрошувач!
Рис. 1. Схема утворення газонаповнено'1 тни
Розглянемо основш переваги технологи компресшно'1 тни:
• утворення пiни вщбуваеться безпосередньо бiля насосно1 установки, що дае змогу зменшити енергетичнi затрати на 11 доставку до мюця пожежi;
• у зв'язку з цим газонаповнену пiну можна подавати на значш вiдстанi, навiть по вертикалi (до 400 м);
• газонаповнена шна е високо-структурованою, компактною та складаеться з велико!' кшькост однорiдних одиночних пухирцiв (рис. 2). Вщношення маси до поверхш е сприятливим для штенсивно1 теплопередачу що призводить до знач-ного ефекту охолодження;
• оскшьки газонаповнена шна утворюеться за допомогою повкря шд тиском, то додатково отримае вщ нього енергiю, потрiбну для доставки 11 безпосередньо в осередок пожежь При цьому, на вщмшу вiд води, не вiдбуваеться випаровуван-ня малих крапель на еташ доставки струменя в осередок пожеж^ що значно пiдвищуе коефiцiент використання вогнегасно1 речовини;
• пожежнi рукави, заповнеш газонаповненою пiною, значно легш^ а отже, шдви-щуеться маневренють ствольника;
• газонаповнена пiна може мати шдвищений склад рщно1 фази, що шдвищуе ефект охолодження, а також вщсутнють рщко1 фази, що веде до шдвищено'1 ад-гезil та дае змогу використовувати 11 для вогнезахисту вертикальних поверхонь (дерев) та гасшня електрообладнання пiд напругою;
• вiдсутнiсть рщно1 фази знижуе прямi збитки пiд час гасшня пожеж у поверхо-вих будiвлях та на горищах через вщсутнють затоплення нижчих поверхiв.
Рис. 2. Структура газонаповнено'1 (а) та повтряно-мехамчно'1 тни (б)
Таким чином, тд час гасшня газонаповненою тною реалiзують таю способи припинення горiння: охолодження та iзоляцiя. Це дае змогу використо-
V
Науковий вкнпк Н.1ТУ Укра'ми. - 2015. - Вип. 25.9
вувати 11 для гаання пожеж класу А, В та D, а також електрообладнання тд напругою. Визначальним критер1бм ефективностi пожежогасiння е час гасiння та об'ем вогнегасно! речовини, що витрачено на гасiння. На рис. 3 наведено результата порiвняльного дослщження з гасiння люово! пожежi за допомогою води, повггряно-мехашчно! та газонаповнено! пiни (CAFS).
0:57
0:50
_ 0:43
g 0:36 v>
— 0:28 а>
! 0:21 I-
0:14
Water: 50 seconds
-Foam: 25 seconds
50% better than water CAFS: 11 seconds 78% better than water
|_H 66% better than foam ==—
CAFS -
Extinguishment Medium
а)
Рис. 3. Результаты гастня лковог nomemi за допомогою води, повтряно-мехатч-
ног тни та газонаповненог тни: а) час гастня; б) кыьшсть води на гастня
Отже, доведено ефектившсть застосування газонаповнено! тни для гастня люових пожеж. Головним недолгом газонаповнено! пiни е можливють руйнацiй пожежного рукава, що заповнений пiною, внаслiдок впливу вщкрито-го вогню та тепла, оскiльки газонаповнена тна не може достатньо охолоджува-ти рукав, як вода. Це може призвести до того, що пожежш опиняться у вогнянiй пастц без засобiв пожежогасiння.
Висновки. Встановлено, що газонаповнена тна е сучасним та одним з найбшьш перспективних засобiв пожежогасiння. Застосування газонаповнено! тни для гастня люових пожеж дасть змогу зменшити час гасiння, об'ем води на гаання, а також зменшити швидкють поширення полум'я завдяки забезпе-ченню вогнезахисту.
Лiтература
1. Кодекс цившьного захисту Укра!ни. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://zakon3.rada. gov. ua/laws/ show/5403-17.
2. ГОСТ 27331 -87. Пожежна техшка. Класифжацм пожеж. - 4 с.
3. Иванников В.П. Справочник руководителя тушения пожара / В.П. Иванников, П.П. Клюс. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1987. - 288 с.
4. Теребнев ВВ. Противопожарная защита и тушение пожаров (леса, торфа, лесосклады) / ВВ. Теребнев, НС. Артемьев, В. А. Грачев, О.Ю. Сабинин. - Кн. 6. - М., 2006. - 294 с.
5. Национальна доповщь про стан техногенно! та природно! безпеки в Укрщ'ш у 2014 р. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.mns.gov.ua/content/annual_report_2014.html
6. Виноградов С.А. Влияние параметров грунтометательной машины на эффективность грунтометания / С.А. Виноградов, НИ. Мисюра, АН. Попова, НО. Консуров // Проблеми пожежно! безпеки : зб. наук. праць. - Харкав : Вид-во НУЦЗУ. - 2014. - № 36. - С. 63-69. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://nuczu.edu.ua/sciencearchive/ProblemsOfFireSafety/ vol3 6/vinogradov. pdf
7. Шароварников А.Ф. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение / А.Ф. Шароварников, С.А. Шароварников. - М. : Изд-во "Пожнаука", 2005. - 335 с.
8. Pat. No. 1,790,125 "Method of and Apparatus for Producing Fire Extinguishing Foam".
9. Pat. US № 2,146,605 "Method of and Apparatus for Producing Fire Extinguishing Foam". [Electronic resource]. - Mode of access http://search.rpxcorp.com/pat/US2146605A1
10. Руденко С.Ю. Визначення обсягу повпря, що бере участь у пшоутворенш компресшно! пши / С.Ю. Руденко // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львгв : РВВ НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.6. - С. 229-232.
Титаренко А.В. Газонаполненная пена - эффективное средство пожаротушения лесных пожаров
Рассмотрены классы пожаров и способы их тушения. Предоставлена статистика лесных пожаров в Украине за 2014 г. Определено, что главной проблемой, с которой сталкиваются оперативно-спасательные подразделения при тушении лесных пожаров, является острая нехватка огнетушащего вещества - воды. Определено, что при таких условиях эффективным средством пожаротушения лесных пожаров является газонаполненная пена - однородная мелкоструктурная пена низкой кратности, полученная путем смешивания пенообразователя, воды и сжатого воздуха или азота. Приведены ее основные преимущества и недостатки. Освещены сравнительные результаты тушения лесного пожара с помощью воды, воздушно-механической пены и газонаполненной пены. Доказано, что применение газонаполненной пены для тушения лесных пожаров позволит уменьшить время тушения, объем воды на тушение, а также уменьшить скорость распространения пламени за счет обеспечения огнезащиты.
Ключевые слова: пожаротушение, компрессионная пена, газонаполненная пена, лесной пожар.
Tуtarenko A. V. Compressed Air Foam as an Efficient Method for Wildfire Extinguishing
The classes of fires and how to extinguish them are studied. Statistics for wildfire in Ukraine in 2014 is provided. Based on the experience of wildfires, the primary extinguishing agent, which is used to extinguish such fires, is proved to be water, and the main method is supposed to be cooling of the combustion zone. The main problem faced by rescue units operating in extinguishing wildfires is an acute shortage of water as extinguishing agent. It is determined that under these conditions, an effective means of extinguishing wildfires is a compressed air foam - a homogeneous fine-low expansion foam that is obtained by mixing a foaming agent, water and compressed air or nitrogen. Its main advantages and disadvantages are presented. Some comparative results of extinguishing a wildfire with water, air and mechanical foam and compressed air foam are highlighted. It is proved that the use of compressed air foam to extinguish forest fires will reduce extinguishing time, and the amount of water to extinguish, as well as to reduce the speed of flame propagation by providing fire protection.
Keywords: fire extinguishing, compressed air foam, wildfire, agent.
УДК 681.518:622.248:004.94 Доц. Л.Я. Чигур, канд. техн. наук -
1вано-Франшвсышй НТУ нафти i газу
УДОСКОНАЛЕННЯ СТРУКТУРИ СИСТЕМИ ПЩТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ Р1ШЕНЬ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ТЕХН1ЧНОГО СТАНУ ПОРОДОРУЙН1ВНОГО 1НСТРУМЕНТУ
Для щентнфжацп поточного стану зношення долота в умовах шформацшно! не-визначеност запропоновано використовувати разом iз розробленими шдходами нейро-мережний класифшатор на основi пбридно! нейромереж^ Вш складаеться з мережi Ко-хонена та нейромережi прямого поширення. Отримаш результати моделювання роботи нейромережевого алгоритму дали змогу розробити структуру системи шдтримки прийняття ршень для контролю техшчного стану породоруйшвного шструменту у про-цес буршня свердловини, яка техшчно може бути реалiзована на базi системи контролю i управлшня процесом буршня типу СКУБ-1М або й зарубiжних аналопв.
