CC BY
38
2. Для расчета потребного напора. Даниленко А., Артемьев Н., Теребнев В., Чирко В. - «Пожарное дело». 1985. - № 9. - С. 23.
3. Рекомендации по устройству систем оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях.- М.: ВНИИПО. 1985. - 19 с.
4. Диссертация Чыонг Динь Хонг «Совершенствование управление тушением пожаров и спасанием людей в зданиях повышенной этажности городов Вьетнама». 2008. - С. 16-25.
5. Huang dân sù dung thiét bi SDC xac dinh muc dô sinh khoi cùa vât
lieu.
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ В АНАЛИЗЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
БИНАРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
А.А. Исаев, начальник учебного отдела Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Ежедневно по всей стране в производственных процессах используется (без учета транспортировки) десятки и сотни тонн органических растворителей, имеющих высокую пожароопасность, для которых прописаны строгие правила, обязательные для выполнения. Несколько по-иному осуществляют проведение различных исследований и анализ пожаровзрывоопасности веществ, включая строительные материалы. При этом применяются методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и тонкослойной хроматографии (ТСХ), где используют двойные, тройные и кватернарные смеси из набора более чем 50 органических растворителей, относящихся к классу ЛВЖ. Для жидкостной и твердофазной экстракции применяются смеси органических растворителей. В итоге ежедневная потребность аналитических лабораторий, где применяются экстракционные и жидкостно-хроматографические методы разделения и анализа, в различных органических растворителях может составлять десятки литров, не считая их резервного количества. В таких лабораториях выполнение работ предельно опасно, поэтому необходимо проведение высокоточного прогнозирования пожаровзрывоопасности обстановки при исследованиях, причем в различных часто критических ситуациях. Поэтому раскрытие механизма управления процессами возникновения опасностей выходит на первое место.
Автором выявлены взаимосвязи характерных индивидуальных свойств растворителей, входящих в состав смесей, применяемых при хроматографии в исследовательских лабораториях и в промышленности.
Для этого разработана методика экспериментальных исследований, направленных на получение закономерностей взаимосвязей индивидуальных свойств растворителей и механизма управления процессами возникновения опасностей, основанного на идентификации взаимосвязей физико-химических свойств органических растворителей с огнеопасностью систем.
Суть предложенной научной гипотезы следующая. Для оценки состояния системы сложных веществ возможно применение обобщенного критерия количественной оценки характеристик общей безопасности и технического качества легковоспламеняющихся жидкостей в виде рейтинга растворителя на основе суммирования соотношений нормирующих значений базовых свойств объекта с величиной показателя в реальных условиях и реальном времени с учетом коэффициента весомости и доминирования показателя.
Для раскрытия механизма управления процессами возникновения опасностей изучены пожароопасные свойства индивидуальных органических растворителей и их водных растворов. Температуру вспышки смесей определяли по п. 4.5 ГОСТ 12.1.044-89. Для охлаждения смесей до -25 °С использовали 35% раствор К2СО3, выдержанный в морозильной камере.
Установлено, что с увеличением процентного содержания воды в водно-органических смесях их пожароопасность уменьшается. При этом характер увеличения температуры вспышки от концентрации воды в среде имеет существенные отклонения от аддитивности, что необходимо учитывать при их практическом применении.
Проведенные исследования позволили установить зависимость температуры вспышки (ТВСП) водно-органических смесей от объемной доли воды ^В,%). В общем виде зависимости являются полиномом третьей степени (ф.1). В таблице даны установленные эмпирические коэффициенты для разных растворителей.
Твсп = <ш 3 + bw 2 + + Л Вт~х9 (1)
Таблица
Л
Эмпирические коэффициенты и степень аппроксимации (Я ) __для смесей вода - модификатор__
Растворитель а Ь с d К2
Ацетонитрил 1x10-4 -0.013 0.57 8.0 0.999
Диоксан 5x10-4 -0.041 1.12 11.0 0.994
Изопропанол 1x10-4 -0.009 0.55 14.0 0.993
Тетрагидрофуран 0 0 0.10 -20.0 0.999
Этанол 3x10-4 -0.033 1.14 13.0 0.996
Свободный коэффициент ё равен ТВсп модификатора. Установлено, что для менее летучих и менее горючих модификаторов, чем ТГФ, существует тенденция появления Б-образных зависимостей.
С увеличением содержания воды в растворителе до 20% установлен заметный рост температуры вспышки, затем вплоть до 40% наблюдается плавное ее возрастание, или «выход на плато», с последующим более резким возрастанием при ^^>40%.
С точки зрения пожаровзрывоопасности для проведения исследований в хроматографической лаборатории не существует одного предпочтительного растворителя для базовых опытов, поэтому необходимы расчеты свойств по многим сольвентам, что и было выполнено. Для определения интенсивности испарения ^и) растворителя необходимо знание давлений их насыщенных паров (Рнас) при заданной аварийной температуре (1), которая нормирована для различных территорий. Так, для Центрального Черноземья и южных регионов России она составляет 38-41 оС, нами выбрано - 38 оС.
Значения Рнас рассчитывали по уравнению Антуана:
\ёР = А - - Д- (2)
6 нас с + г
где А, В и С - константы. В работе приведены результаты расчетов интенсивности испарения ^и) и массы жидкости, перешедшей в паровую фазу, (т)более чем 50 сольвентов:
Жи = 10_6 • пМ • Рас (3)
Расчет избыточного давления взрыва для паров, используемых ЛВЖ, вычисляли на основе методики «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. НПБ 105-95»: по формуле
тХ 100 1 Ур' С 'К
где Ртах - максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объеме;
Р0 - начальное давление, кПа;
т - масса паров ЛВЖ, вышедших в результате расчетной аварии в помещение, кг;
Ъ - коэффициент участия горючего во взрыве;
-5
V - свободный объем помещения, м ;
р - плотность пара при расчетной температуре;
С - стехиометрическая концентрация паров ЛВЖ, % (об.);
К - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.
Расчет избыточного давления взрыва для паров ЛВЖ показал, что в помещении лаборатории жидкостной хроматографии площадью 20 м2 при
др = (Г _Р).т± .± (4)
4 тах 07 т г ~ Г^ т^ 47
испарении 1,0 кг ацетонитрила или гексана при возникновении аварии может создаться избыточное давление больше 5 кПа, что относит такие помещения к категории (А и Б), т.е. к пожаровзрывоопасным.
Для понижения категории помещения до пожароопасного (категории В1-В4) лабораторию жидкостной хроматографии целесообразно размещать в помещении с общей площадью не менее 40 м2 при высоте 3,0 м.
Минимальный безопасный объем помещения для лаборатории хроматографии в Центральном Черноземье и южных регионах России составит 251,0 м .
При переходе к использованию растворителей, расфасованных в тару до 0,5 л, минимальный безопасный объем помещения для аналитической
-5
лаборатории уменьшается до 103,8 м . Если при этом реализовать перевод обычной приточно-вытяжной вентиляции в лаборатории в аварийную приточно-вытяжную вентиляцию путем выполнения требований п. А.2.3 СП с кратностью воздухообмена, равной 6 ч-1, это сократит размер
-5
минимального безопасного объема помещения лаборатории до 18,6 м и фактически дать основание рассматривать помещение хроматографической аналитической лаборатории как невзрывоопасное.
Таким образом, проведенные исследования позволили решить задачу обоснования и выявления взаимосвязей характерных индивидуальных свойств растворителей, входящих в состав смесей, применяемых при хроматографии в исследовательских лабораториях.
ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ОЧАГА ЗАГОРАНИЯ НА ФОРМУ КОНТУРА ЛАНДШАФТНОГО ПОЖАРА
А.Я. Калиновский, доцент, к.т.н.
Национальный университет гражданской защиты Украины,
г. Харьков
Постановка проблемы. Одним из основных вопросов противопожарной охраны лесов является прогнозирование динамики распространения контура пожара по определенной территории, то есть нахождения зависимости формы и размеров контура от времени 1 Знание контура лесного (ландшафтного) пожара позволяет сделать правильный выбор методов тушения пожара [1, 2]. Известно [1-3], что контур пожара может иметь самую разнообразную форму, поскольку скорость распространения пожара зависит от большого числа различных природных факторов.
Обычно наличие лесного пожара обнаруживают через определенное время ^ после его начала. К этому времени контур пожара приобретает
