CC BY
16
эксплуатации технических средств для спасения человека.
Очень важно правильно организовать эксплуатацию средств спасения и обеспечить максимальную боевую готовность техники для спасения людей, тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ.
Актуальность исследования подтверждается также тем, что на процессы, связанные с основными направлениями деятельности пожарной охраны, оказывает влияние огромное количество внутренних и внешних факторов, случайных по своей природе. Для изучения применяются исследования статистических методов и моделей. Использование динамических оптимизационных моделей для оценки эффективности организации эксплуатации пожарной техники в подразделениях пожарной охраны позволит обеспечить пожарно - спасательные части, исправной пожарной техникой, улучшить уровень боевой готовности техники для спасения людей, а также создаст условия экономия бюджетных средств.
Для разработки динамической модели предлагается исследовать интенсивность отказов пожарной техники, которая зависит от срока службы техники и от ее наработки (интенсивности использования), эксплуатацию средств спасения и технику безопасности личного состава при работе с ними.
В настоящем исследовании за основу принята методика, предлагаемая в работе и заключается в определении сроков эксплуатации пожарной техники в подразделении с различной интенсивностью выездов, что должно обеспечить возможность проведения оптимизации по критерию минимизации эксплуатационных затрат и минимизации наработки технических средств в период ее эксплуатации.
Предлагаемая динамическая модель, способствует совершенствованию функционирования средств спасения человека посредством улучшения организации эксплуатации технических средств в пожарно-спасательных частях.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Официальный сайт МЧС России http://www.mchs.gov.ru/ministry/tasks_functions/tasks.
2. Федеральный закон №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». М.: ФГУ ВНИИПО, 2008. - 156 с.
3. Оптимизационные методы управления ресурсами пожарных подразделений: Монография / А.П. Сатин. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. - 155 с.
УДК 614.841
И.Л. Скрипник
ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России
ПОВЫШЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЕПОНИРОВАНИЕМ В НИХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК И ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА
Рассмотрены достоинства и недостатки основных лакокрасочных материалов, применяемых при защите конструктивных элементов сооружений. Показано, что депонирование в их состав углеродных нанотрубок с электрофизическим воздействием существенно улучшают их характеристики и свойства.
Ключевые слова: пожар, огнезащита, температура, лак, углеродные нанотрубки, терогравиметрический анализ, исследования.
I.L. Skrypnyk
IMPROVING THE CHARACTERISTICS OF PAINT MATERIALS BY THE DEPOSIT IN THEM OF CARBON NANOTUBES AND THE INFLUENCE OF AN ALTERNATING FREQUENCY-MODULATED SIGNAL
The advantages and disadvantages of the main paint materials used in the protection of structural elements of structures are considered. It is shown that the deposition in their composition of carbon nanotubes with electrophysical effect significantly improve their characteristics and properties.
Key words: fire, fire protection, temperature, varnish, carbon nanotubes, terogravimetric analysis, research.
Основным фактором пожара, разрушающим строительные конструкции, элементы и здания в целом, является стремительный рост температуры в очаге пожара. После 5 минут горения углеводородов температура огня достигает до 1100°С, происходит значительное выделение тепла. Возникает вероятность взрыва. Кроме того, горение сжатых углеводородов несет потенциальную опасность разрушения несущих конструкций за счет возникновения реактивной струи пламени. При подобном температурном режиме металлические конструкции моментально теряют свою несущую способность. Можно заметить, что в результате углеводородного пожара возникает быстрое повышение температуры, сопровождающееся ударом пламени по конструктивным элементам сооружений.
Огнезащита представляет собой комплекс конструктивных или технологических составляющих, которые могут уменьшить пожарную опасность [1].
Для применения средств огнезащиты необходимо знать параметры пожара. Средства, используемые для обычного пожара, при углеводородном станут не достаточно надежными. На огнезащитную металлоконструкцию воздействует удар волны пламени, происходит высокий рост давления. При этом для эффективной защиты надо иметь исключительные свойства огнезащитных композиций [2].
При защите стальной конструкции вспучивающимся покрытием (красками, лаками и другими материалами) его предел огнестойкости находится в диапазоне 0,5^2,5 часов. Для улучшения свойств огнезащитных составов их депонировали углеродными нанотрубками (УНТ), содержащими MWCNT с параметрами d= 30 нм, l= 2...5 мкм [3,4]. Также для испытаний использовался лак, который применяют для нанесения на краску поверхностным слоем.
Огнезащитные лаки применяются, когда к обрабатываемой поверхности предъявляются декоративные условия или она не может впитывать лак. Панели ЛДСП, ЛДВП горючи и не могут применяться на эвакуационных путях. Обработка панелей огнезащитными пропитками не даст результата, т. к. пропитка не впитается в поверхность, а просто стечет вниз или останется на поверхности в виде неприглядных разводов. Если же такие панели покрасить огнезащитным лаком, то можно получить сразу два результата: огнезащита и декоративный эффект.
К сожалению, у огнезащитных лаков есть несколько недостатков.
Во-первых, дороговизна. Это, пожалуй, самый дорогой вид огнезащитной обработки древесины и материалов на её основе. Это обусловлено достаточно высокой ценой компонентов лака и трудоемкостью при обработке по сравнению, например, с опрыскиванием водными растворами.
Во-вторых, такие лаки достаточно капризны к окрашиваемой поверхности и к условиям эксплуатации. Большинство огнезащитных лаков предназначены для нанесения на чистую древесину, без каких-либо покрытий и не выносят механических воздействий.
Для проведения полноценного исследования был выбран лак «VerMeisterAquaPlay
2K», двухкомпонентный на водной основе 10,30,60 gloss.
Материалы, пропитанные в Лаке «VerMeisterAquaPlay 2K»: спички «ФЭСКО» и боевая одежда пожарных.
Для исследования применялся термогравиметрический анализ.
Установка термогравиметрического анализа предназначена для установления температуры и анализа процессов, характеризующихся выделением или поглощением тепла, регистрацией и потерей массы изделия в результате нагрева. Сущность действия данного метода основана на измерении разницы температур в рассматриваемом изделии и базовом, в котором в диапазоне температур не происходит изменений.
Для экспериментов подготовлено 4 образца дерева (спички): 3 образца пропитанные в лаке «VerMeisterAquaPlay 2K» с различной концентрацией УНТ и их обработкой, а также 1 образец без пропитки. Были выполнены контрольные измерения. УНТ вводились в состав лака с соотношением (концентрацией): 0 масс. %; 0,005 масс. %; 0,01 масс. %; 0,05 масс. % УНТ.
Выполнялись исследования зоны интенсивного плавления с сильно выраженными температурными пиками лака, депонированием УНТ и воздействием переменного частотно-модулированного сигнала [5,6]. Это привело к повышению их технологических и эксплуатационных показателей: уменьшению скорости роста температуры, обработанной поверхности при углеводородном пожаре, изменению показателя вспучивания и повышение адгезионной прочности покрытия. В результате проведенных исследований выяснено, что данные способы позволяют получить лакокрасочные покрытия с лучшими параметрами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванов А.В., Скрипник И.Л., Кадочникова Е.Н. Применение углеродных нанотрубок для защиты огнезащитных покрытий // XIV Международная научно-практическая конференция "Комплексная безопасность и физическая защита. Труды VII Мемориального семинара профессора Б.Е. Гельфанда". 2018.- С. 293-297.
2. Воронин С.В., Скрипник И.Л., Кадочникова Е.Н. Анализ снижения пожарной опасности резервуарных парков \\ Научно-аналитический журнал. Проблемы управления рисками в техносфере, № 4 (48)-2018, с. 15-20.
3. Азимов Д.С., Скрипник И.Л., Пекаревский Б.В., Иванов А.В. Физико-химические свойства и коллоидные особенности электрофизически модифицированной воды и акрилового гидрогеля при использовании их огнетушащих и ранозаживляющих возможностей // Известия Санкт-Петербургского технологического института (технического университета). 2018. № 47 (73), С. 57-61.
4. Боева А.А., Скрипник И.Л., Кадочникова Е.Н. Вопросы повышения термической стабильности материалов с помощью углеродных нанотрубок //«Пожарная и промышленная безопасность» УГНТУ, «Актуальные проблемы и тенденции развития техносферной безопасности в нефтегазовой отрасли»: Материалы I-ой международной научно-практической конференции, посвященной 15-летию кафедры «Пожарная и промышленная безопасность» УГНТУ». УФА 2018. с. 56-59/
5. Иванов А.В., Скрипник И.Л., Воронин С.В. Исследование процессов электризации при обращении с модифицированными наножидкостями и лакокрасочными материалами \\ Научно-аналитический журнал. Проблемы управления рисками в техносфере, № 3 (47)-2018, с. 110-119.
6. Иванов А.В., Скрипник И.Л., Сорокин А.Ю, Савенкова А.Е. Научно-методические основы управления электростатическими свойствами жидких углеводородов для обеспечения пожарной безопасности предприятий нефтегазового комплекса // Научный электронный журнал. Вестник Уральского института государственной противопожарной службы МЧС России. 2018/№ 2(19), с.98-109.
