CC BY
14
основных сведений) остается прежним. [2]
Следует отметить, что все полимерные композиционные материалы, созданные на основе низкомолекулярных соединений, в процессе многократного термомеханического воздействия выделяют токсичные летучие компоненты, которые при длительном воздействии могут неблагоприятно влиять на живые организмы. Миграция токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции и в связи с недостаточной экологической чистотой исходного сырья, нарушением технологии их производства. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха в помещении. [4]
В качестве объектов исследования использовали широко распространенные виды строительных материалов, приметаемые в качестве декоративных отделочных материалов, гидроизоляционных композиций, несущих конструкций. [5]
Пожарно-технические исследования проводили методами термического анализа, которые позволили сформировать комплексную оценку пожаро- и взрывобезопасности при производстве и эксплуатации строительных материалов на полимерной основе.
В ходе выполнения данной работы было сформулировано несколько основных направлений исследований с применением комплексного термического анализа задач пожарной безопасности:
- проведена серия идентификационного контроля по разработанной методике;
определены теплофизические характеристики строительных отделочных материалов на полимерной основе;
- получены идентификационные характеристики различных материалов, композиций и средств огнезащиты;
- доказана возможность применения методов термического анализа для оценки пожарной опасности и эффективности средств огнезащиты полимерных композиций на стадии технологической разработки рецептур.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Арутюнов В.О. Электрические измерительные приборы и измерения. -Л.:Госэнергоиздат, 1958. - 248 с.
2. Берлин A.A. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А. А. Берлин и др. - М.: Химия, 1990. - 240с.
3. Калач A.B. Пьезосенсоры в мониторинге окружающей среды /Калач A.B. / Эколог, системы и приборы. - 2004. - №10. - С. 8 - 11.
4. Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров. — М.: Мир, 1967. -328 с.
5. БрыкМ.Т. Деструкция наполненных полимеров. —М.: Химия, 1989. - 192 с. УДК 66.0
H.H. Ивонтьева, Н.В. Артёмова, A.B. Мещеряков, А.Б. Плаксицкий
Воронежский институт - филиал ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГАЗОВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ С ПОМОЩЬЮ ГАЗОАНАЛИЗАТОРА
Проведена оценка применения современного газоанализатора для мониторинга и идентификации опасных и вредных компонентов газовоздушной среды при переработке и эксплуатации строительных материалов на полимерной основе. Установлено, что необходимой составляющей обеспечения экологической безопасности является применение экспрессных методов анализа, позволяющих на основе оценки качества газовоздушной среды обнаружить токсические вещества, влияющие на безопасную эксплуатацию зданий и помещений.
Ключевые слова: экологическая безопасность, токсичность, полимерные композиты, газоанализатор, пьезосенсор.
N.N. Ivonteva, N. V. Artemova, А. V. Meshcheryakov, А.В. Plaksitsky
ТО THE QUESTION OF ENSURING ENVIRONMENTAL SAFETY FOR MONITORING THE GAS-AIRWAY WITH A GAS-ANALYZER
The application of a modern gas analyzer for monitoring and identification of dangerous and harmful components of the gas-air environment during the processing and use of building materials on a polymer basis has been assessed. It has been established that the necessary component of ensuring environmental safety is the use of rapid analysis methods that, on the basis of an assessment of the quality of a gas-air environment, affecting the safe operation of buildings and premises.
Keywords: Ecological safety, toxicity, polymeric composites, gas analyzer, piezosensor.
Научно-обоснованное комплексное определение основных характеристик экологической опасности строительных полимерных материалов, нормирование их безопасного применения для конкретных целей, прогнозирование поведения в реальных пожарных ситуациях - важные научные и прикладные аспекты общей актуальной проблемы пожарной и экологической безопасности различных объектов.
Существующие алгоритмы расчета установки газоанализаторов не учитывают совокупного воздействия воздушных потоков и таких факторов, как молекулярная масса газообразных вредных веществ, геометрические размеры помещения, способы организации воздухообмена, возможности взаимодействия выделяющихся летучих веществ в результате переработки или эксплуатации строительных материалов на полимерной основе.
Целью данной работы является применение газоанализатора для своевременного анализа газовоздушной среды, оценки и контроля уровня токсичности газовоздушной среды при производстве строительных полимерных материалов различной структуры, способных привести к изменению экологической обстановки на объекте.
Практически все полимерные строительные и отделочные материалы, созданные на основе низкомолекулярных соединений, в процессе эксплуатации могут выделять токсичные летучие компоненты, которые при длительном воздействии могут неблагоприятно влиять на живые организмы. Миграция токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции и в связи с недостаточной экологической чистотой исходного сырья, нарушением технологии их производства. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха в помещении. [2]
Из всего вышеизложенного следует, что актуальной задачей обеспечения экологической безопасности является разработка точных методов анализа в режиме реального времени, которые позволят оценить качество воздушной среды помещений для своевременного обнаружения токсических веществ, продуктов деструкции, горения и
принятия решения о его пригодности для безопасной эксплуатации строительных полимерных материалов и конструкций. [1]
Для повышения экологической безопасности необходима методология качества продуктов разложения и миграции токсичных веществ при производстве и эксплуатации строительных полимерных материалов с помощью интеллектуальной системы сенсоров.
В последнее время активно развиваются теоретические основы и практическое применение интеллектуальной системы, которая успешно применяется для анализа газовой фазы. Все полимерные материалы при термическом воздействии, как правило, выделяют фенол и формальдегид.
Все это в совокупности обуславливает актуальность и практическую значимость создания инструмента для экспресс-определения токсичных газов, выделяемых полимерными материалами. Для решения данной задачи оптимален газоанализатор.
Схема модели газоанализатора представляет собой набор из газовых сенсоров, на которые воздействует анализируемая газовая среда, каждый из элементов которой соответствует концентрации газа, входящего в состав смеси. Данные, получаемые сенсорами, обрабатываются в результат измерений.
Наибольшую экологическую опасность при производстве материалов на полимерной основе представляют легколетучие органические соединения.
Согласно нормативной документации равновесная газовая фаза большинства полимерных материалов содержит фенол и формальдегид в количествах, не превышающих предельно допустимую концентрацию. Для распознавания фенола и формальдегида в газовой фазе применяли сенсоры, модифицированные чувствительными сорбентами.
Аналитические сигналы газоанализатора представляют собой профилограммы, в которых номера сенсоров в общей матрице соответствуют номеру оси.
Сигналы пьезосенсоров, зависящие от их чувствительности и концентрации анализируемого вещества, группируются системой сбора и передачи информации во второй подсистеме модели. Для многоканальной регистрации сигналов пьезосенсоров в газоанализаторе и последующей передаче полученных данных в персональный компьютер использовали программируемую логическую интегральную схему ПЛИС.
Такое решение позволило создать малогабаритную высокоинтегрированную систему сбора данных с гибкой структурой, поддерживающую функцию внутрисхемного программирования. Выходной сигнал газоанализатора обрабатывается в третьей подсистеме модели, который располагается уже в ПК. Третья подсистема модели в газоанализаторе представлена многослойной нейронной сетью (МНС) способной обучаться по методу обратного распространения ошибки. Элементами такой сети являются нейроны, которые в зависимости от суммарного воздействия входных сигналов могут возбуждаться или тормозиться. В результате этого процесса формируется конкретный выходной сигнал. Каждый сигнал, поступающий по дендритам нервной клетки, характеризуется возбуждающей или тормозящей способностью, то есть обладает некоторым отрицательным или положительным весом. При достижении нейроном определенного порогового значения уровня возбуждения происходит его активизация, и по аксону передается сигнал другим элементам сети, которые образуют взаимосвязанный последовательный ряд слоев. [3]
Таким образом, входной сигнал нейросети представляет собой вектор значений, число которых равно количеству сенсоров устройства, а выход сети - число, представляющее собой значение кода токсиканта. В связи с этим число нейронов входного и выходного слоев ИНС: во входном слое будет содержаться количество нейронов, идентичное количеству пьезосенсоров с учетом момента времени снятия сигнала (п+1), в выходном слое будет содержаться один нейрон, выход которого - код вещества. Созданная измерительная система по своим функциональным возможностям применима для мониторинга и контроля экологической безопасности строительных полимерных
материалов на всех этапах их производства и эксплуатации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Арутюнов В.О. Электрические измерительные приборы и измерения. -Л. :Госэнергоиздат, 1958. - 248 с.
2. Берлин АА. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А. А. Берлин и др. - М.: Химия, 1990. - 240 с.
3. Калач А.В. Пьезосенсоры в мониторинге окружающей среды / А.В. Калач // Эколог, системы и приборы. - 2004. - №10. - С. 8 - 11.
УДК 614.8
И.К. И ты шее, С. О. Потапова
ФГБОУ ВО Воронежский институт-филиал Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
О ПРОБЛЕМАХ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ И МЕСТ ИХ ХРАНЕНИЯ
В статье рассмотрены вопросы касающиеся проблемы утилизации и хранения твердых бытовых отходов. ТБО включают разнообразные вещества органического и минерального происхож-дения: пищевые отходы, использованную бумагу и картон, текстиль, древесину, кости, кожу, резину, пластмассу, металл, стекло, камни и др. Отходы ТБО вне зависимости их состава в большинстве случаев утилизируются на полигонах ТБО, что негативно сказывается в последствие их захоронения. В связи с тем, что в массиве ТБО содержатся горючие и самовоспламеняющиеся материалы и вещества, а также жидкости, пыли и биогаз, которые могут образовывать взрывоопасные смеси данный объект является пожароопасным.
Ключевые слова: твердые бытовые отходы, опасные свойства, горючие и самовоспламеняющиеся материалы и вещества, жидкости, пыли, биогаз, окисления; биохимические процессы.
Y.K. Itashev, S. О. Potapova
ABOUT THE PROBLEMS OF FIRE SAFETY MUNICIPAL SOLID WASTE AND STORAGE SITES
The article deals with issues related to the problem of disposal and storage of municipal solid waste. MSW includes a variety of substances of organic and mineral origin: food waste, used paper and cardboard, textiles, wood-blue, bone, leather, rubber, plastic, metal, glass, stones, etc.MSW Waste regardless of their composition in most cases are disposed of in landfills, which adversely affects their burial. Due to the fact that the solid waste contains combustible and self-flammable materials and substances, as well as liquids, dust and bio-gas, which can form explosive mixtures, this object is fire-dangerous.
Key words: solid domestic waste, hazardous properties, combustible and self-flammable materials and substances, liquids, dust, biogas, oxidation; biochemical processes.
Введение
