CC BY
21
Литература
1. Карпов В. М., Анализ эмпирических данных в технической диагностике. 20 Всероссийская научно-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике: тезисы докладов, доклады. Москва, 3-6 марта 2014 г. - М.: Издательский дом «Спектр», 2014 - 512 с. ил.
2. Карпов В.М., ФУНКЦИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В МЕТРОЛОГИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ.
Программные продукты и системы. 2009. № 2. С. 16
References
1. Karpov V. M., Analiz jempiricheskih dannyh v tehnicheskoj diagnostike. 20 Vserossijskaja nauchno-tehn. konf. po nerazrushajushhemu kontrolju i tehnicheskoj diagnostike: tezisy dokladov, doklady. Moskva, 3-6 marta 2014 g. - M.: Izdatel'skij dom «Spektr», 2014 - 512 s. il.
2. Karpov V.M., FUNKCII PREOBRAZOVANIJa V METROLOGIChESKOM MODELIROVANII.
Programmnye produkty i sistemy. 2009. № 2. S. 16
Кочетов О.С.
Профессор, Московский государственный университет приборостроения и информатики; Доктор технических наук, РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВОЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ
Аннотация
В работе рассмотрена методика расчета взрывных нагрузок на технологическое оборудование, здания и сооружения при воздействии внешних и внутренних аварийных, взрывоопасных факторов. Приводятся конструкции разработанных средств для обеспечения взрывопожаробезопасной работы оборудования в технологических цепочках современного производства. Исследованы параметры предложенных конструкций взрывозащитного устройства.
Ключевые слова: взрывные нагрузки, технологическое оборудование, здания и сооружения, взрывозащитное устройство, сбросное отверстие, скорость распространения пламени.
Kochetov O.S.
Professor of "Ecology and Health and Safety" chair of the Moscow state university of instrument making and informatics, CALCULATION OF PARAMETERS OF EXPLOSION-PROOF DEVICES
Abstract
In work the method of calculation of explosive loads ofprocessing equipment, buildings and constructions is considered at influence of external and internal emergency, explosive factors. Designs of the developed means for ensuring fire and explosion safe work of the equipment are given in technological chains of modern production. Parameters of the offered designs of the explosion-proof device are investigated.
Keywords: explosive loadings, processing equipment, buildings and constructions, explosion-proof device, waste opening, speed of distribution of a flame.
Физические аспекты развития взрывной аварии и математические модели, адекватно описывающие динамику формирования взрывной нагрузки, рассмотрены в работах [1-10]. Аварийные взрывы внутри зданий и помещений характеризуются не детонационным, а дефлаграционным типом взрывного превращения (рис. 1).
Рис. 1. Зависимости скорости нормального горения от концентрации горючего в смеси.
Максимальное значение скорости нормального горения Ин наблюдается при определенном процентном содержании горючего газа в смеси, а скорость распространения пламени существенно меньше скорости звука, при дефлаграционном взрыве реализуется принцип квазистатичности избыточного давления, который заключается в независимости взрывной нагрузки от пространственной координаты.
Для снижения избыточного давления до безопасного уровня в помещениях используют предохранительные конструкции (ПК): остекленные оконные проемы или легкосбрасываемые конструкции (ЛСК). При подходе пламени к сбросному проему происходит резкое изменение плотности истекающих газов, что приводит к появлению во временной зависимости давления первого максимума (рис.2). Второй пик давления соответствует максимальной площади фронта пламени при установившемся процессе истечения через сбросные проемы продуктов сгорания. Величина избыточного давления для любого момента времени определяется темпом роста давления, вызванного выделением продуктов сгорания.
Создание методов расчета взрывных нагрузок на технологическое оборудование, например сосудов, работающих под давлением, а также средств их защиты: взрывных клапанов и мембран для взрывозащиты технологического оборудования, является актуальным вопросом. Кроме того, воздействие внешних и внутренних аварийных факторов на здания и сооружения также требует 28
28
разработки средств защиты для обеспечения взрывопожаробезопасной работы оборудования в технологических цепочках, и создания более эффективных предохранительных и легкосбрасываемых конструкций [19-35].
Рис.2. Типичная осциллограмма избыточного давления при дефлаграционном взрыве в кубическом объеме.
При расчете требуемой площади проходного сечения взрывозащитного устройства для сброса давления взрыва необходимо выполнить следующее условие: повышение давления в защищаемом объеме при горении среды должно быть полностью компенсировано снижением давления вследствие истечения газов через сбросное отверстие, для этого необходимо удалять в единицу времени из объема количество газов, определяемое формулой [4,6]
G = Fup(g - 1), (1)
где F - поверхность фронта пламени; u - нормальная скорость распространения фронта пламени; p - плотность удаляемого газа; g - степень расширения газов при сгорании.
Величины F, p и g в процессе сгорания и изменения давления также изменяются, но зададимся значением этих величин для наиболее опасного случая, отмечая эти величины индексом m,
Gm = Fmupm(gm- 1). (2)
Предельное значение плотности газа можно выразить формулой:
Pm = Po(Pm/Po)1/T, (3)
где Р - абсолютное значение давления в защищаемом объеме; у =CP/CV - показатель адиабаты; CP и CV - средние теплоемкости газов соответственно при постоянном давлении и постоянном объеме; индекс «о» обозначает начальные значения параметров.
При определении pm принято, что через сбросное отверстие истекает холодный горючий газ, а не продукты сгорания. Площадь сбросного отверстия должна быть рассчитана таким образом, чтобы при самых неблагоприятных условиях давление в защищаемом объеме не превысило наперед заданной величины Pm.
Степень расширения газов при сгорании изменяется в зависимости от их температуры. При адиабатическом сжатии горючего газа в процессе развития взрыва величину gm можно выразить в зависимости от давления в соответствии с уравнением: gm = 1 + (go-1)(Pm /Ро)(1'Т)/Т. (4)
Для эффективной взрывозащиты любого объекта, обусловленной сбросом давления взрыва, необходимо, чтобы предохранительное устройство могло обеспечить расход газов не менее
Gm = FmUpo(go - 1)(Pm /Pof'^ (5)
Из газодинамики известно, что массовый расход газа под давлением Pm через отверстие может быть выражен следующим образом:
при докритическом режиме истечения, когда р > (2/(у +1)у/(у-1).
G.
aSP„
2М у
RT у -
~(р21у - _ р(У+1)/у )
(6)
при надкритическом режиме, когда р < (2/(у +1)у/(т"1).).
G = aSP^
WM
~RT\
у 2 уу+1)/(у-1)
V у +1J
(7)
где а - коэффициент истечения сбросного отверстия; S - площадь проходного сечения сбросного отверстия; р = P'/Pm -максимальный относительный перепад давлений на сбросном отверстии; P' - абсолютное давление в пространстве, в которое происходит истечение газов (если сброс газов осуществляется в атмосферу, то P'=o,1 МПа); М - молекулярная масса газа; Т -абсолютная температура сбрасываемого газа; R - универсальная газовая постоянная.
Величина Pm, как уже отмечалось, определяется прочностью защищаемого объекта и представляет собой максимальное давление, которое может быть допущено из условия прочности объекта. Введением этой величины в формулы (6) и (7) по существу и выражается условие максимума массового расхода Gm.
Сопоставляя правые части формул (5), (6) и (7), можно получить соотношения для площади проходного сечения устройств сброса давления взрыва:
для случая докритических режимов истечения, когда р > (2/(у +1)т/(т-1)
(8)
S >
FmUPo (So - 1)(Pm / Po )
(2-у)/у
aP
( 2М У 1 ( ^2/у — р(у+1)/у )
RT у-1 Р '
для случая надкритических режимов истечения, когда р < (2/(у +1)"
,у/(у-1) )
29
S >
FmUPo (gQ -1)(Pm / P0 Tm
аР m. уМ ( 2 Г*”'-4
К! V у *1J
(9)
где Fm - максимальная поверхность фронта пламени Fm = %F0m ;
F0m - максимальная поверхность пламени, найденная геометрически в предположении, в первом приближении, что от точки поджога пламя распространяется во все стороны с одинаковой скоростью и поэтому имеет сферическую форму; % - коэффициент искривления фронта пламени.
Для сосудов цилиндрической формы с отношением длины к диаметру больше единицы величина Fm равна поверхности сферы, вписанной в цилиндрическую часть сосуда.
Производственные помещения чаще всего имеют форму прямоугольного параллелепипеда. Если размеры такого помещения обозначить А, В и С, причем А<В<С, то в случае инициирования горения в геометрическом центре объема максимальную поверхность фронта пламени можно выразить [8, 14-18]
F0m = лАВ,
т. е. она не зависит от размера С и определяется только площадью поперечного сечения здания.
Наиболее неблагоприятный случай реализуется, когда через сбросное отверстие истекают не продукты сгорания, а холодные газы. Из этого следует, что температуру истекающих газов в формулах (8) и (9) можно выразить T = To(Pm /Ро)(т'1)/т.
Степень расширения газов е при сгорании по существу представляет собой отношение температуры продуктов сгорания к температуре горючей смеси, и поэтому ее легко вычислить по тепловому эффекту химической реакции горения. Для практических инженерных расчетов значительно более удобно пользоваться не величиной е, а функционально связанной с ней степенью повышения давления при взрыве в замкнутом объеме v=1+y(e-1),
так как она входит в перечень так называемых стандартных параметров пожаровзрывоопасности веществ, определяется экспериментально и содержится в справочной литературе [3]. С учетом того, что связь между v и е0 устанавливается зависимостью ео - 1= (v-1)/y (10)
Тогда расчетные формулы для определения площади сбросных отверстий в окончательном виде можно записать следующим образом:
для докритического режима истечения
S >
хКи (v -1)
ау
Гр Л
_гг
р
\Г0
3 у-1 2 V у
2RT
Г V 1
М
у
V у -1J
у+1 Л
ру -р у
v J
(11)
для надкритического режима истечения
S >
xF°u (v -1)
ау
( р X:
__П.
P
V1 0 J
3 ( у-1
2 V у
rRT
M
2
ч(у+1)/(у-1)
V у * 1У
(12)
Полученные расчетные формулы можно использовать как в расчете взрывных клапанов и мембран для взрывозащиты технологического оборудования, так и в расчете легкосбрасываемой кровли и вышибных проемов для взрывозащиты зданий.
На ПЭВМ в компьютерной среде «Excel» были установлены зависимости (рис.3 и рис. 4) для определения диаметра сбросного отверстия взрывного клапана для защиты цилиндрического сосуда диаметром D =1,8 м и высотой Н = 4 м от взрыва паров ацетона, а также выявлена закономерность изменения диаметра сбросного отверстия от скорости распространения пламени.
Зависимость диаметра сбросного отверстия от диаметра сосуда у = 0,2313х - 0,0009
к 0,7 ' S н
0) 00
О 0,5 о L.
X 0,4 - и о ю 0,3 и
о, 2
а 0,1
0 5 1 Диам 5 етр сосу 2 да, м 5 3,5
Рис. 3. Зависимость диаметра сбросного отверстия от диаметра защищаемого сосуда.
30
При анализе полученных результатов были выявлены следующие закономерности:
1) Зависимость диаметра сбросного отверстия от диаметра защищаемого сосуда определяется как линейная и характеризуется следующей, полученной в результате аппроксимации формулой
d = 0,2313D-0,0009 ,
2) Зависимость изменения диаметра сбросного отверстия от скорости распространения пламени характеризуется следующей, полученной в результате аппроксимации степенной зависимостью
d = 0,636u0,5017 .
Рис. 4. Зависимость изменения диаметра сбросного отверстия взрывного клапана от скорости распространения пламени паров ацетона в цилиндрическом сосуде диаметром D =1,8 м и высотой Н = 4 м.
На рис.5 представлена общая схема взрывозащитного производственного здания, состоящего из, расположенного на слое грунта, фундамента, на котором установлено взрывоопасное и пожароопасное оборудование. В ограждениях (боковых и верхних) производственного здания выполнены взрывозащитные элементы: для боковых ограждений - в виде предохранительных разрушающихся конструкций ограждения зданий (рис.6), а для верхних ограждений - в виде взрывозащитной плиты на кровле или чердачном перекрытии здания (рис.8).
J Ь-----------------,---------iT Ti
\
ГРУНТ
Рис.5. Общая схема взрывозащитного производственного здания.
Разрушающаяся часть (рис.6) выполнена в виде, по крайней мере, двух коаксиально расположенных ниш (углублений в стене здания), одна из которых, внешняя 1 образована плоскостями 2,3,4,5 правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя представляет собой две наклонные поверхности 6 и 7, соединенные ребром 8, с образованием паза, при этом толщина стены от ребра 8 до внешней поверхности ограждения здания должна быть не менее 5=20 мм. За счет этих пазов в стене здания, при воздействии ударной, взрывной нагрузки этот участок стены может быть разделен на отдельные части. Соединение разрушающихся частей панели в пазах производится арматурой (на чертеже не показано) с таким расчетом, чтобы плиты не деформировались при перевозке, монтаже и ветровой нагрузке.
31
Углубления в стене здания (ниши), одна из которых, внешняя образована плоскостями 2,3,4,5 правильной четырехугольной усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, а другая - внутренняя представляет собой две наклонные поверхности 6 и 7, соединенные ребром 8, могут быть заполнены тепло-звукопоглощающим материалом 10 и закрыты декоративной, легко разрушающейся при взрыве, панелью 11.
Для большинства газо-воздушных смесей (ГВС) максимальное давление взрыва в замкнутом объеме ршах при ц= 1 составляет 0,7П,0 МПа, т. е. в 6^9 раз превышает атмосферное давление. Такое давление создает нагрузку, существенно превышающую несущую способность конструкций (стен, перекрытий) промышленных зданий. Очевидно, что такое большое давление допускать нельзя. Для этого при разработке проекта производства предусматриваются проемы. На рис.7 представлен характер изменения давления Ар от времени х при горении горючих смесей внутри помещения: Арвск - давление, вызывающее вскрытие предохранительных конструкций (ПК); Ардоп - допускаемое давление в помещении (Ардоп = 5 кПа); 1 - динамика изменения давления для помещений с проемами; 2 - динамика изменения давления для помещений с ПК
Рис.6. Схема предохранительной разрушающейся конструкции ограждения зданий.
Рис.7. График изменения давления Ар от времени х при горении горючих смесей внутри помещения.
Другой разновидностью предохранительной конструкции являются неразрушающиеся конструкции в виде предохранительных взрывозащитных клапанов [29-32], устанавливаемых на взрыво-пожароопасном технологическом оборудовании и взрывозащитных плит (рис.8), располагаемых, как правило, на кровле или покрытии зданий.
Взрывозащитная плита состоит из бронированного металлического каркаса 1 с бронированной металлической обшивкой 2 и наполнителем - свинцом 3. В покрытии объекта 7 у проема 8 симметрично относительно оси 9 заделаны четыре опорных стержня 4, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры 6, заделанные в панели. Для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней 4 приварены листы-упоры 5. Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели наполнитель выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 выполнены упругими. Наполнитель может быть выполнен по форме в виде шарообразной крошки одного диаметра; или в виде шарообразной крошки разного диаметра. Наполнитель может быть выполнен в виде крошки произвольной формы разного диаметрального (максимального по внешнему, произвольной формы, контуру крошки) размера.
Рис.8. Схема взрывозащитной плиты взрывоопасного объекта.
32
При взрыве внутри производственного помещения происходит подъем панели от воздействия ударной волны и через образовавшейся открытый проем 8 сбрасывается избыточное давление. После взрыва и спада избыточного давления, опустившись, панель перекрывает проем 8 и вредные вещества не поступают в атмосферу. Для фиксации предельного положения панели служат листы-упоры 5. Для того, чтобы сдемпфировать (смягчить) ударные нагрузки при возврате панели наполнитель металлического каркаса 1 выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, причем свинец выполнен по форме в виде крошки, а опорные стержни 4 выполнены упругими.
Литература
1. Комаров А.А.. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных взрывов и оценка их воздействия на здания и сооружения. МГСУ, 2001 г.
2. Методика оценки последствий аварий на пожаровзрывоопасных объектах/ Бодриков О.В., Елохин А. Н., Рязанцев Б.В. - М.: МЧС России, 1994.
3. Методика расчета нагрузок на здания и сооружения при воздействии внешних аварийных дефлаграционных взрывов. Мишуев А. В., Хуснутдинов Д. 3. -М.: МИСИ, НТЦ «Взрывоустойчивость», 2004. - 65 с.
4. Кочетов О.С. Методика расчета требуемой площади сбросного отверстия взрывозащитного устройства. Журнал «Пожаровзрывобезопасность», № 6, 2009, стр.41-47.
5. Гетия С.И., Кочетов О.С. Эффективность взрывозащитных устройств в технологических процессах. М.: МГУПИ, «Вестник МГУПИ», серия «Машиностроение», № 24, 2009. С.92-104.
6. Кочетов О.С. Расчет взрывозащитных устройств. Журнал «Безопасность труда в промышленности», № 4, 2010, стр.43-49.
7. Баранов Е.Ф., Кочетов О.С.Расчет взрывозащитных устройств для объектов водного транспорта /Речной транспорт (XXI век). № 3, - 2010. С.66-71.
8. Кочетов О.С. Расчет конструкций взрывозащитных устройств. Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности" (http://ipb.mos.ru/ttb). Выпуск № 3 (49), 2013 г.
9. Кочетов О.С., Новиков В.К., Баранов Е.Ф., Маслов И.В. Повышение взрывобезопасности на объектах водного транспорта// Речной транспорт (XXI век). № 2, - 2014. С. 40-43.
10. Кочетов О.С.Теоретические исследования развития взрыва в замкнутых и полузамкнутых объемах// Научные аспекты глобализационных процессов:сборник статей Международной научно-практической конференции (23 сентября 2014 г.,г.Уфа).-Уфа:РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-100с.С. 7-13.
11. Кочетов О.С. Методика стендовых испытаний взрывозащитных мембран// Техника и технологии: Пути инновационного развития [Текст]: Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции (30 июня 2014 г.)/ редкол.:Горохов А.А. (отв.Ред.);Юго-Зап.гос.ун-т.Курск, 2014.-271с., С. 166-173.
12. Кочетов О.С. Исследование эффективности взрывозащитных устройств// Современное общество, образование и наука: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 30 июня 2014 г.: в 9 частях. Часть 5. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2014. 164с. С. 78-80.
13. Кочетов О.С. Способ взрывозащиты производственных зданий// Современное общество, образование и наука: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 30 июня 2014 г.: в 9 частях. Часть 5. Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2014. 164с. С. 80-82.
14. Кочетов О.С., Новиков В.К., Маслов И.В. Безопасность заправки сжиженным природным газом, используемым в качестве топлива на судах водного транспорта// В мире научных исследований: материалы YI Международной научно-практической конференции (5 июля 2014 г., г.Краснодар)/отв.ред.Т.А. Петрова. - Краснодар,2014.-106с., С. 27-31.
15. Кочетов О.С. Предохранительные элементы в защитных конструкциях взрывоопасных объектов// Наука и образование XXI века: сборник статей Международной научно-практической конференции (29 августа 2014 г., г.Уфа). - Уфа: Аэтерна, 2014.-146с., С. 17-22.
16. Кочетов О.С. Способ определения эффективности взрывозащиты// Инновационные процессы современности: сборник статей Международной научно-практической конференции (18 сентября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САИНС,
2014.-144с. С. 27-30.
17. Кочетов О.С. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов// Инновационные процесы современности: сборник статей Международной научно-практической конференции (18 сентября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-144с. С. 30-35.
18. Кочетов О.С., Гетия И.Г., Гетия С.И., Леонтьева И.Н. Эффективность взрывозащитных устройств// Техника и технологии: Пути инновационного развития [Текст]: Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции (30 июня 2014 г.)/ редкол.:Горохов А.А. (отв.Ред.);Юго-Зап.гос.ун-т.Курск, 2014.-271с., С. 145-151.
19. Кочетов О.С., Баранов Е.Ф., Панарин Т.В., Гетия И.Г., Гетия С.И., Панферова Г.Н., Леонтьева И.Н. Предохранительный клапан с разрывным элементом// Патент РФ на изобретение № 2379569. Опубликовано 10.01.2010. Бюллетень изобретений № 1.
20. Кочетов О.С., Баранов Е.Ф., Панарин Т.В., Гетия И.Г., Гетия С.И., Панферова Г.Н., Леонтьева И.Н. Взрывозащитный клапан// Патент РФ на изобретение № 2379569. Опубликовано 20.01.2010. Бюллетень изобретений № 2.
21. Кочетов О.С. Клапан с огнепреградителем // Патент РФ на изобретение № 2384783. Опубликовано 20.03.2010. Бюллетень изобретений № 8.
22. Кочетов О.С., Баранов Е.Ф., Кривченко Л.М., Скребенкова Л.Н., Шумилин В.К. Кассетный огнепреградитель // Патент РФ на изобретение № 2386462. Опубликовано 20.04.2010. Бюллетень изобретений № 11.
23. Кочетов О.С. Насадочный огнепреградитель // Патент РФ на изобретение № 2389522. Опубликовано 20.05.2010. Бюллетень изобретений № 14.
24. Кочетов О.С. Сухой огнепреградитель // Патент РФ на изобретение № 2389523. Опубликовано 20.05.2010. Бюллетень изобретений № 14.
25. Кочетов О.С., Баранов Е.Ф., Кривченко Л.М., Скребенкова Л.Н., Шумилин В.К. Кассетный огнепреградитель с радиальными каналами // Патент РФ на изобретение № 2401676. Опубликовано 20.10.2010. Бюллетень изобретений № 29.
26. Кочетов О.С., Гетия И.Г., Гетия С.И., Леонтьева И.Н. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов// Патент РФ на изобретение № 2422177. Опубликовано 27.06.2011. Бюллетень изобретений № 18.
27. Кочетов О.С., Гетия И.Г., Гетия С.И., Леонтьева И.Н., Стареева М.О. Взрывозащитный клапан для технологического оборудования // Патент РФ на изобретение № 2442052.Опубликовано 10.02.2012. Бюллетень изобретений № 4.
28. Кочетов О.С., Стареева М.О. Противовзрывная панель// Патент РФ на изобретение № 2458212.Опубликовано
10.08.2012. Бюллетень изобретений №22.
29. Сошенко М.В., Шмырев В.И., Стареева М.О., Кочетов О.С. Устройство для защиты зданий и сооружений с помощью разрушающихся элементов конструкций // Патент РФ на изобретение № 2458213. Опубликовано 10.08.2012. Бюллетень изобретений № 22.
30. Кочетов О.С., Стареева М.О. Способ подбора размера отверстия для легкосбрасываемого элемента конструкции и его массы, предназначенного для защиты зданий и сооружений от взрывов// Патент РФ на изобретение № 2459050. Опубликовано
20.08.2012. Бюллетень изобретений № 23.
33
31. Кочетов О.С., Акатьев В.И., Сошенко М.В., Шмырев В.И., Тюрин М.П., Стареева М.О. Предохранительная разрушающаяся конструкция ограждения зданий// Патент РФ на изобретение № 2459912. Опубликовано 27.08.2012. Бюллетень изобретений № 24.
32. Сошенко М.В., Шмырев В.И., Стареева М.О., Кочетов О.С. Способ взрывозашиты производственных зданий // Патент РФ на изобретение № 2471936. Опубликовано 10.01.2013. Бюллетень изобретений № 1.
33. Кочетов О.С., Стареева М.О., Стареева М.М. Взрывозащитный клапан для технологического оборудования // Патент РФ на изобретение № 2495313. Опубликовано 10.10.2013. Бюллетень изобретений № 28.
34. Кочетов О.С. Способ определения эффективности взрывозащиты и устройство для его осуществления // Патент РФ на изобретение № 2488074. Опубликовано 20.07.13. Бюллетень изобретений № 20.
35. Дурнев Р.А., Иванова О.Ю., Кочетов О.С. Система сбрасывания и ликвидации взрывоопасных и токсичных газов // Патент РФ на полезную модель № 134058. Опубликовано 10.11.13. Бюллетень изобретений № 31.
References
1. Komarov A.A.. Prognozirovanie nagruzok ot avarijnyh deflagracionnyh vzryvov i ocenka ih vozdejstvija na zdanija i sooruzhenija. MGSU, 2001 g.
2. Metodika ocenki posledstvij avarij na pozharovzryvoopasnyh ob#ektah/ Bodrikov O.V., Elohin A. N., Rjazancev B.V. - M.: MChS Rossii, 1994.
3. Metodika rascheta nagruzok na zdanija i sooruzhenija pri vozdejstvii vneshnih avarijnyh deflagracionnyh vzryvov. Mishuev A. V., Husnutdinov D. 3. -M.: MISI, NTC «Vzryvoustojchivost'», 2004. - 65 s.
4. Kochetov O.S. Metodika rascheta trebuemoj ploshhadi sbrosnogo otverstija vzryvozashhitnogo ustrojstva. Zhurnal «Pozharovzryvobezopasnost'», № 6, 2009, str.41-47.
5. Getija S.I., Kochetov O.S. Jeffektivnost' vzryvozashhitnyh ustrojstv v tehnologicheskih processah. M.: MGUPI, «Vestnik MGUPI», serija «Mashinostroenie», № 24, 2009. S.92-104.
6. Kochetov O.S. Raschet vzryvozashhitnyh ustrojstv. Zhurnal «Bezopasnost' truda v promyshlennosti», № 4, 2010, str.43-49.
7. Baranov E.F., Kochetov O.S.Raschet vzryvozashhitnyh ustrojstv dlja ob#ektov vodnogo transporta /Rechnoj transport (XXI vek). № 3, - 2010. S.66-71.
8. Kochetov O.S. Raschet konstrukcij vzryvozashhitnyh ustrojstv. Internet-zhurnal "Tehnologii tehnosfernoj bezopasnosti" (http://ipb.mos.ru/ttb). Vypusk № 3 (49), 2013 g.
9. Kochetov O.S., Novikov V.K., Baranov E.F., Maslov I.V. Povyshenie vzryvobezopasnosti na ob#ektah vodnogo transporta// Rechnoj transport (XXI vek). № 2, - 2014. S. 40-43.
10. Kochetov O.S.Teoreticheskie issledovanija razvitija vzryva v zamknutyh i poluzamknutyh ob#emah// Nauchnye aspekty globalizacionnyh processov:sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (23 sentjabrja 2014 g.,g.Ufa).-Ufa:RIO MCII OMEGA SAJNS, 2014.-100s.S. 7-13.
11. Kochetov O.S. Metodika stendovyh ispytanij vzryvozashhitnyh membran// Tehnika i tehnologii: Puti innovacionnogo razvitija [Tekst]: Sbornik nauchnyh trudov 4-oj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (30 ijunja 2014 g.)/ redkol.:Gorohov A.A. (otv.Red.);Jugo-Zap.gos.un-t.Kursk, 2014.-271s., S. 166-173.
12. Kochetov O.S. Issledovanie jeffektivnosti vzryvozashhitnyh ustrojstv// Sovremennoe obshhestvo, obrazovanie i nauka: sbornik nauchnyh trudov po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii 30 ijunja 2014 g.: v 9 chastjah. Chast' 5. Tambov: OOO «Konsaltingovaja kompanija Jukom», 2014. 164s. S. 78-80.
13. Kochetov O.S. Sposob vzryvozashhity proizvodstvennyh zdanij// Sovremennoe obshhestvo, obrazovanie i nauka: sbornik nauchnyh trudov po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii 30 ijunja 2014 g.: v 9 chastjah. Chast' 5. Tambov: OOO «Konsaltingovaja kompanija Jukom», 2014. 164s. S. 80-82.
14. Kochetov O.S., Novikov V.K., Maslov I.V. Bezopasnost' zapravki szhizhennym prirodnym gazom, ispol'zuemym v kachestve topliva na sudah vodnogo transporta// V mire nauchnyh issledovanij: materialy YI Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (5 ijulja 2014 g., g.Krasnodar)/otv.red.T.A. Petrova. - Krasnodar,2014.-106s., S. 27-31.
15. Kochetov O.S. Predohranitel'nye jelementy v zashhitnyh konstrukcijah vzryvoopasnyh ob#ektov// Nauka i obrazovanie XXI veka: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (29 avgusta 2014 g., g.Ufa). - Ufa: Ajeterna, 2014.-146s., S. 17-22.
16. Kochetov O.S. Sposob opredelenija jeffektivnosti vzryvozashhity// Innovacionnye processy sovremennosti: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (18 sentjabrja 2014 g., g.Ufa). - Ufa: RIO MCII OMEGA SAJNS, 2014.-144s. S. 27-
30.
17. Kochetov O.S. Sistema sbrasyvanija i likvidacii vzryvoopasnyh i toksichnyh gazov// Innovacionnye procesy sovremennosti: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (18 sentjabrja 2014 g., g.Ufa). - Ufa: RIO MCII OMEGA SAJNS, 2014.144s. S. 30-35.
18. Kochetov O.S., Getija I.G., Getija S.I., Leont'eva I.N. Jeffektivnost' vzryvozashhitnyh ustrojstv// Tehnika i tehnologii: Puti innovacionnogo razvitija [Tekst]: Sbornik nauchnyh trudov 4-oj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (30 ijunja 2014 g.)/ redkol.:Gorohov A.A. (otv.Red.);Jugo-Zap.gos.un-t.Kursk, 2014.-271s., S. 145-151.
19. Kochetov O.S., Baranov E.F., Panarin T.V., Getija I.G., Getija S.I., Panferova G.N., Leont'eva I.N. Predohranitel'nyj klapan s razryvnym jelementom// Patent RF na izobretenie № 2379569. Opublikovano 10.01.2010. Bjulleten' izobretenij № 1.
20. Kochetov O.S., Baranov E.F., Panarin T.V., Getija I.G., Getija S.I., Panferova G.N., Leont'eva I.N. Vzryvozashhitnyj klapan// Patent RF na izobretenie № 2379569. Opublikovano 20.01.2010. Bjulleten' izobretenij № 2.
21. Kochetov O.S. Klapan s ognepregraditelem // Patent RF na izobretenie № 2384783. Opublikovano 20.03.2010. Bjulleten' izobretenij № 8.
22. Kochetov O.S., Baranov E.F., Krivchenko L.M., Skrebenkova L.N., Shumilin V.K. Kassetnyj ognepregraditel' // Patent RF na izobretenie № 2386462. Opublikovano 20.04.2010. Bjulleten' izobretenij № 11.
23. Kochetov O.S. Nasadochnyj ognepregraditel' // Patent RF na izobretenie № 2389522. Opublikovano 20.05.2010. Bjulleten' izobretenij № 14.
24. Kochetov O.S. Suhoj ognepregraditel' // Patent RF na izobretenie № 2389523. Opublikovano 20.05.2010. Bjulleten' izobretenij № 14.
25. Kochetov O.S., Baranov E.F., Krivchenko L.M., Skrebenkova L.N., Shumilin V.K. Kassetnyj ognepregraditel' s radial'nymi kanalami // Patent RF na izobretenie № 2401676. Opublikovano 20.10.2010. Bjulleten' izobretenij № 29.
26. Kochetov O.S., Getija I.G., Getija S.I., Leont'eva I.N. Sistema sbrasyvanija i likvidacii vzryvoopasnyh i toksichnyh gazov// Patent RF na izobretenie № 2422177. Opublikovano 27.06.2011. Bjulleten' izobretenij № 18.
27. Kochetov O.S., Getija I.G., Getija S.I., Leont'eva I.N., Stareeva M.O. Vzryvozashhitnyj klapan dlja tehnologicheskogo oborudovanija // Patent RF na izobretenie № 2442052.Opublikovano 10.02.2012. Bjulleten' izobretenij № 4.
28. Kochetov O.S., Stareeva M.O. Protivovzryvnaja panel'// Patent RF na izobretenie № 2458212.Opublikovano 10.08.2012.Bjulleten' izobretenij №22.
29. Soshenko M.V., Shmyrev V.I., Stareeva M.O., Kochetov O.S. Ustrojstvo dlja zashhity zdanij i sooruzhenij s pomoshh'ju razrushajushhihsja jelementov konstrukcij // Patent RF na izobretenie № 2458213. Opublikovano 10.08.2012. Bjulleten' izobretenij № 22.
34
30. Kochetov O.S., Stareeva M.O. Sposob podbora razmera otverstija dlja legkosbrasyvaemogo jelementa konstrukcii i ego massy, prednaznachennogo dlja zashhity zdanij i sooruzhenij ot vzryvov// Patent RF na izobretenie № 2459050. Opublikovano 20.08.2012. Bjulleten' izobretenij № 23.
31. Kochetov O.S., Akat'ev V.I., Soshenko M.V., Shmyrev V.I., Tjurin M.P., Stareeva M.O. Predohranitel'naja razrushajushhajasja konstrukcija ograzhdenija zdanij// Patent RF na izobretenie № 2459912. Opublikovano 27.08.2012. Bjulleten' izobretenij № 24.
32. Soshenko M.V., Shmyrev V.I., Stareeva M.O., Kochetov O.S. Sposob vzryvozashhity proizvodstvennyh zdanij // Patent RF na izobretenie № 2471936. Opublikovano 10.01.2013. Bjulleten' izobretenij № 1.
33. Kochetov O.S., Stareeva M.O., Stareeva M.M. Vzryvozashhitnyj klapan dlja tehnologicheskogo oborudovanija // Patent RF na izobretenie № 2495313. Opublikovano 10.10.2013. Bjulleten' izobretenij № 28.
34. Kochetov O.S. Sposob opredelenija jeffektivnosti vzryvozashhity i ustrojstvo dlja ego osushhestvlenija // Patent RF na izobretenie № 2488074. Opublikovano 20.07.13. Bjulleten' izobretenij № 20.
35. Durnev R.A., Ivanova O.Ju., Kochetov O.S. Sistema sbrasyvanija i likvidacii vzryvoopasnyh i toksichnyh gazov // Patent RF na poleznuju model' № 134058. Opublikovano 10.11.13. Bjulleten' izobretenij № 31.
Кулбараков М.А
Магистрант, Сибирский федеральный университет ОБ АЛГОРИТМЕ ТАКСОНОМИИ В ЗАДАЧЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Аннотация
Рассматривается задача технической диагностики. Для решения задачи диагностики целесообразно использовать алгоритм распознавания образов без учителя. Для настройки параметров алгоритма предлагается проводить предобработку данных.
Ключевые слова: таксономия, техническая диагностика, повышение качества.
Kulbarakov M.A.
Graduate student, Siberian Federal University
ABOUT TAXONOMY ALGORITHM TO THE PROBLEM OF TECHNICAL DIAGNOSTICS
Abstract
We consider the problem of technical diagnostics. To solve the problem of diagnosis is advisable to use an algorithm for pattern recognition without teacher. To adjust the parameters of the algorithm is proposed to carry out pre-processing of data.
Keywords: taxonomy, technical diagnostics, improving the quality.
Рассмотрим процессы, часто встречающиеся на практике и являющиеся предметом исследования в теории распознавания образов [1]. Типичным для задач технической диагностики, диагностики состояния технологического процесса или объекта, является наличие облачной структуры в пространстве признаков, определяющей тот или иной класс.
Пусть некоторое изделие может быть отнесено к той или иной категории качества в соответствии с требованиями ГОСТ, предъявляемым к техническим объектам, функционирование которых предполагает длительный срок эксплуатации без проведения текущего ремонта.
Это изделие характеризуется значениями вектора признаков V — (Vj,..., vm ) , полученных в результате испытаний и может
быть отнесена к одному из двух классов V или V2 . Задача распознавания образов сводится к построению решающего правила на основе имеющейся обучающей выборки |l^s —(v]_,...,Vs),Us} , где Us указания учителя о принадлежности к V или V2, s -объем выборки. На Рис. 1 это иллюстрируется для трехмерного вектора v, m=3. Элементы обучающей выборки |l^s ,Us } на рисунке не показаны из соображений простоты. В дальнейшем выборку наблюдений переменных Vs — (V,...,'Vs ),Us } объемом s - будем обозначать |l^s —(v]_,...,Vs),Us} .
Рис. 1 - Иллюстрация задачи распознавания образов
Спецификой задач диагностики является то, что среди изделий присутствуют «очень хорошие» с точки зрения значений результатов испытаний, «хорошие» и «не очень хорошие». Бракованные изделия, не прошедшие испытания технические объекты в рамках ГОСТ или ТУ исключаются из выборки изделий. Количество классов может быть различным, но независимо от их числа обязательно присутствуют области перемешивания представителей соседних классов. Это изделия, меры принадлежности которых к каждому из двух соседних классов сравнимы по своим численным значениям. Такие детали представляют собой некую
пограничную область между переходами из класса в класс, которая на рис.1 обозначена V3 - область перемешивания изделий
разных классов. Можно сказать, что существует область, в которой расположены изделия, для которых сложно определить, к какому именно из имеющихся классов они принадлежат. Это связано с тем, что расстояние между такими изделиями сравнительно мало и не дает оснований для однозначного вывода о принадлежности к определенной группе изделий.
Таким образом, возникает необходимость формулирования задачи распознавания, с выделением пограничного класса изделий. Результаты диагностики следует в дальнейшем использовать для оптимизации технологического процесса производства технических объектов с целью уменьшения числа элементов пограничного класса. 35
35
