CC BY
11
чая политическую, мировоззренческую, социальную, культурную, языковую и экономическую модель — Pax China, Pax Indiana, Pax Russica, Pax Latino-Americana и т. д. Границы между ними пройдут не по линии ныне существующих государственных рубежей, но по иным, более гибким и менее формализованным признакам (язык, этнос, культура, хозяйственная модель, религия и т. д.)» [Ю]. Здесь необходима выработка комплексных и в чем-то асимметричных ответов. Это
и обсуждение проблемы в СБ ООН, других международных организациях, зачисление геофизического и психотронного оружия в категорию оружия массового уничтожения и распространение на таковые соответствующих международных норм и правил, организация и поддержка широкого общественного движения против вмешательства в природные процессы и установление международного контроля над проводимыми исследованиями в этой сфере.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агеев, А.И. Проектирование будущего. Кризис и идеи С.П. Курдюмова [Текст] / А.И. Агеев, B.C. Курдюмов, Г.Г. Малинецкий // Экономические стратегии.— 2009. № 4.
2. [Электронный peeypej http://www.arnisco-ntrol.ru/start/rus/; http://www.armscontrol.ru/rus/ default.htm (официальный сайт Центра по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии МФТИ)
3. [Электронный pecypcj: htpp://www.krenilin. ru/news/7396
4. [Электронный pecypcj: http://www.carnegie. ru/?fa=2997 (официальный сайт Московского центр Карнеги)
5. Дьяков, A.C. К вопросу о дальнейших сокращениях ядерных вооружений [Электронный ресурс] / A.C. Дьяков, Т.Т. Кадышев, Е.В. Мясников // htpp://www.arnicontrol.ru/rus/default.htni (официальный сайт Центра по изучению проблем ра-
зоружения, энергетики и экологии МФТИ).
6. Мясников, Е.В. Новый договор СНВ и дальнейшие сокращения ядерных вооружений [Электронный ресурс] / Е.В. Мясников // htpp:// www.armcontrol.ru/rus (официальный сайт Центра по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии МФТИ)
7. Слипченко, В.И. Войны шестого поколения. Оружие и военное искусство будущего [Текст] / В.Й. Слипченко,- М.:Вече, 2002,- С. 35-36.
8. Попов, И.М. «Сетецентрическая война»: готова ли к ней Россия? [Электронный ресурс] / И.М. Попов // http://www.niilresource.ru/NCW.htnil
9. Елобальная геополитика [Текст] / Под ред. И.И. Абылгазиева, И.В. Ильина, И.Ф. Кефели.— М.: Изд-во Московского университета, 2010.
10. Дугин, А.Г. Елобальная безопасность [Электронный ресурс] / А.Е Дугин // http://konserva-tizni.org/konservatizni/theory/230210142701 .xhtml
УДК61 4.841.34
С.А Бараковских, П.В. Арканов
ОЦЕНКА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СОСТАВНОЙ СРЕДЫ
ОГНЕЗАЩИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПОЖАРАХ НА НЕФТЕГАЗОВЫХ ОБЪЕКТАХ
Основная пожарная опасность нефтегазовых объектов — быстрое наступление опасных факторов пожара, в частности воздействие температуры, сильного задымления и высокой токсичности продуктов горения [2]. Для обеспечения пожарной безопасности этих объектов необходимо создание системы противопожарной защиты, которая включает в себя целостный ком-
плекс взаимосвязанных подсистем, представляющих собой конкретное воплощение технических решений, и организацию иных мероприятий, обеспечивающих пожарную безопасность и снижение ущерба от пожара.
Одним из направлений обеспечения пожарной безопасности является конструктивная пожарная защита, которая предполагает ограниче-
^Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование 2'201 ]
ние горючей среды и локализацию пожара за счет применения огнестойких преград. Необходимо иметь в виду, что использование противопожарных преград может привести к возникновению зон, в которых образуются взрывоопасные концентрации газовоздушных смесей, и поэтому устройство должно быть продуваемым во время нормальной эксплуатации оборудования.
Исследованию способов и устройств, препятствующих распространению пожара, посвящено значительное количество экспериментальных и теоретических работ, направленных на уменьшение величины теплового потока за счет твердых материалов и тонкораспыленной воды [3—7]. При горении углеводородов основным средством тушения служит воздушно-механическая пена. Поэтому в работе были обоснованы принципы устройств, предназначенныхдля ослабления теплового излучения с применением воздушно-механической пены. Ослабить тепловое излучение может конструкция, выполненная в виде двух параллельных плоскостей, пространство между которыми заполнено воздушно-механической пеной. В наших экспериментах параллельные плоскости конструкции, ограничивающей распространение пожара, выполнялись из перфорированного стекломагниевого листа (СМЛ).
При экспериментальной работе с СМЛ определено, что величина перфорации плоскостей из стекломагниевого листа существенно не влияет на время устойчивости пены в такой конструкции, так как общая площадь перфорации на стек-ломагниевом листе составляет 10 % от всей плоскости. Результаты огневых испытаний показали, что конструкция из СМЛ, заполненная воздушно-механической пеной средней кратности, способна поглощать тепловое излучение на 100 % и препятствовать тепловому потоку в течение 12 минут. При заполнении данной конструкции пеной высокой кратности время ее термического сопротивления увеличивается на 3,3 минуты и составляет 15,3 минуты, затем требуется повторное заполнение конструкции пеной.
Термическое сопротивление зависит от времени устойчивости воздушно-механической пены в конструкции и от ее свойств, что напрямую связано с расходом пенообразователя. Так как пена представляет собой довольно сложную структуру, состоящую из газа и жидких пленок, и соотношение между количеством газа и количеством жидкости в пене может быть различным,
то даже при одинаковой кратности диаметр пузырьков газа и толщина жидких пленок могут быть различными [8]. Распространение тепла вдоль бесконечной неоднородной стенки, наполненной средой (воздушно-механическая пена) с изменяющимися во времени теплофизически-ми характеристиками (распад воздушно-механической пены), определялось с помощью уравнения теплопроводности
с(Т)р(Т)
dT(x,t)
dt
_д_
дх
\
r dT(x,t)
v д J
(1)
где с(Т)
м2/сек2-град; Х(Т)
теплоемкость проводящей среды, • теплопроводность проводящей среды, Вт/м-град; р(7") — удельная плот-
о
ность среды, кг/м".
Ввиду того, что теплофизические характеристики пены менялись как во времени, так и в пространстве, получить аналитическое решение уравнения (1) оказалось затруднительным. Для его решения использовался численный подход, основанный на методе конечных разностей.
Для расчета температурного поля конструкции была написана программа в среде программирования Delphi, в которой реализован алгоритм численного решения уравнения (1). Результаты счета по этому алгоритму были проверены на решении тестового примера. Численный эксперимент показал, что с увеличением числа интервалов разбиения отрезка в четыре раза ошибка уменьшилась практически в 10 раз.
На следующем этапе оценивали: удельную теплоемкость; коэффициент теплопроводности для пены заданной кратности. Для расчета ограждающей конструкции, в которой в качестве стенок применяется стекломагниевый лист, использовались следующие теплофизические характеристики составной среды. Коэффициент теплопроводности находился по зависимости
У =
0,15 при x<lsf; 0,60 при lst <х< L + 1, 0,15 при х> L + lsf,
где Ь, 151 —толщины пенного заполнителя и стекломагниевого листа.
Значение теплопроводности для стекломагниевого материала принималось равным среднему из известных по публикациям значений, диапа-
зон которых составляет ^ , = 0,08 - 0,21
Вт м-К'
■. Теп-
лопроводность воздушно-механическои пены обусловлена теплопроводностью водяной пленки. Плотность стекломагниевого листа принята
кг
р5( = 1000—т- и равна среднему значению для из-
кг
вестного диапазона />^ = 800—1300—г-. Плот
м3'
ность пены обусловленачислом кратности пены. Таким образом, суммарная зависимость плотности элементов ограждающей конструкции представлена в виде
Р =
1000 при х<18,\ 1,3+ЮООД^ при <х<Ь + 151\ 1000 при х>Ь + 15Г
Удельная теплоемкость составной среды моделировалась следующим образом
с =
800 при х<15(;
1000-2190-^/200 при 151 <х< Ь + 151; 800 при х > Ь + 1п
где в качестве удельной теплоемкости стекло-
=
Дж кг-К
, а теп-
400 500 Время, с
600
800
Рис. 1. График зависимости температуры от времени в заданном сечении х = 0,4 м на внешней стороне конструкции из СМЛ.
Рис. 2. График зависимости температуры от расстояния при заданном времени
^Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование 2'201 1
лоемкость пены определялась ее числом кратности кр. Все расчеты производились при числе кратности пены кр = 100.
На рис. 1 представлена временная зависимость температуры на внешней стороне конструкции из СМЛ, заполненной пеной средней кратности, и набор экспериментальных точек.
Нарис. 2 приведена пространственная зависимость температуры для интервала времени воздействия огня на конструкцию.
Можно заметить, что в течении почти двух минут на первом стекломагниевом листе достигается перепад температур почти в 600 градусов (линейный участок зависимости). К концу две-
надцатой минуты эта разница составляет величину лишь в 100 градусов.
Анализ численных расчетов конструкции из СМЛ показывает, что основное падение температуры происходит в пенном слое на расстоянии 20— 30 см, что позволяет заметным образом сократить расход пены, так как остальная часть ограждающей конструкции работает в низком интервале перепада температур. Таким образом, в процессе тепл офизического расчета определено время термического сопротивления исследуемых устройств, атакже зависимость плотности, теплоемкости итеп-лопроводности пены; абсолютные величины этих характеристик увязываются с кратностью пены.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 25380—82. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции |Текст|,— Введ. 1983-01-01,— М.: Издательство стандартов, 1988.— 12 с.
2. Котов, Г.М. Противопожарные мероприятия на нефтеперерабатывающих заводах |Текст| / Г.М. Котов, О.М. Волков, В.П. Пустомелъник,— М.: Стройиздат, 1981,- 111с., ил.
3. Пат. 2247584 Российская Федерация, МПК7 А62С2/08. Способ создания противопожарной завесы и экранирующие устройство |Текст| / Брушлинский H.H., Серебренников Б.А., Копылов Н.П. |идр.|. Зая-вителъи патентообладатель — Всерос. науч.-исслед. инт противопожарной обороны МВД России.— № 2002135802/12; заявл. 2002.12.30; опубл. 2005.03.10.
4. Пат. 2182025 Российская Федерация, МПК7 А62С2/08. Огнезащитное ограждение |Текст| / Усма-нов М.Х., Брушлинский H.H., Касымов Ю.У. |н др. |.— Заявитель и патентообладатель— Усманов М.Х.— № 2000105810/12; заявл. 2000.03.13; опубл. 2002.05.10.
5. Пат. 2182024 Российская Федерация, МПК7 А62С2/ 08, А62С35/68. Способ ослаблен™ потока энергии в виде
света, тепла и конвективных газовых потоков и устройство к лафетному стволу для создания защитного экрана от потока энергии в виде света, тепла и конвективных газовых потоков |Текст| / Усманов М.Х., Брушлинский H.H., Аблязис P.A. |и др.|.— Заявители и патентообладатели — Усманов М.Х., Брушлинский H.H., Аблязис P.A., Касымов Ю.У., Копылов Н.П., Садыков Ш.Н., Серебренников Е.А, Сабиров М„ Худоев А Д.- № 2000105809/ 12; заявл. 2000.03.13; опубл. 2002.05.10.
6. Пат. 2156628 Российская Федерация, МПК7 А62С2/ 08. Способ создания противопожарной завесы |Текст| / Усманов М.Х., Копылов Н.П., Серебренников Е.А. |идр. Заявительи патентообладатель — Всерос. науч.-исслед. ин-тпротивопожарной обороны МВД России.— № 99114862/12; заявл. 1999.07.07; опубл. 2000.09.27.
7. Ройтман, М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве |Текст| / М.Я. Ройтман. — 2-е изд., доп. — М.: Стройиздат, 1985. — 590 е., ил.
8. Шароварников, А.Ф. Пенообразователи и пены для тушения пожаров. Состав, свойства, применение |Текст| / А.Ф. Шароварников, С.А. Шароварников.— М.: Пожнаука, 2005.— 335 с.
УДК 621.039.566
В.И. Гуменюк, Г.Л. Атоян, A.A. Сыров
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАЩИЩЕННОСТИ И МИНИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ РЕАКТОРОВ ТИПА ВВЭР
Процесс перегрузки ядерного топлива (ЯТ) ный процесс, имеющий ряд технологических
на современных реакторах типа ВВЭР (водо-во- особенностей.
дяные энергетические реакторы) атомных элек- Перестановка топливных элементов, загруз-
тростанций (АЭС) — опасный производствен- ка — выгрузка топлива, атакже проведение не-
