Управление пожарными рисками при применении растворителей на объектах с гибким нормированием требований пожарной безопасности Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УПРАВЛЕНИЕ ПОЖАРНЫМИ РИСКАМИ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ РАСТВОРИТЕЛЕЙ НА ОБЪЕКТАХ С ГИБКИМ НОРМИРОВАНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

А.М. Черепахин, ФАУ «РОСДОРНИИ», г. Воронеж

В настоящее время проблема техногенного и, в частности, пожарного риска в развитых странах привлекает постоянно растущее внимание, что определяется возрастающей долей потерь от техногенных катастроф в общей структуре ущерба. В последние десятилетия в промышленно развитых странах жесткая регламентация методов управления пожарными рисками законодательно устанавливается только для объектов, представляющих повышенную опасность (хранилищ и терминалов сжиженного газа, производств взрывчатых веществ и т.п.). Для других объектов происходит переход от жесткого нормирования требований пожарной безопасности к гибкому нормированию, основанному на определении не методов достижения пожарной безопасности, а целевых характеристик системы пожарной безопасности объекта при свободе выбора способов достижения указанной цели. Эффективность гибкого подхода определяется минимизацией ограничений и стимулированием использования прогрессивных технических решений. В связи с этим актуальна разработка математических моделей управления пожарными рисками на объектах с гибким нормированием требований пожарной безопасности - в помещениях учебных, исследовательских и цеховых лабораторий, в которых применяются органические сольвенты, и разработка на их основе технических и планировочных решений, позволяющих уменьшить пожарный риск работ с сольвентами [1].

Объектами данного исследования являются поля опасных факторов пожарной ситуации и пожара, возникающие при использовании гомогенных и бинарных растворителей в зданиях и сооружениях, помещения которых предназначены для их хранения и использования и архитектурно-планировочных меры уменьшения пожарного риска в таких зданиях [2]. Предметом исследования являются алгоритмы количественного описания пожарных рисков, возникающих при использовании бинарных смесей, технические и архитектурно-планировочные меры уменьшения пожарного риска.

Теоретические задачи данной работы решались методами теории управления рисками; математическую модель распределения температуры строили методами теории горения; зависимость физико-химических характеристик бинарных растворов от состава определяли методами теории симметрии; экспериментальное исследование температуры вспышки, кипения и поверхностного натяжения проводили типовыми методами, принятыми в пожарной безопасности и физической химии [5].

Установлено, что на объектах, для которых не предусмотрена жесткая регламентация методов управления пожарными рисками, к которым относятся учебные, аналитические, исследовательские и цеховые химические лаборатории,

применение методов гибкого нормирования дает возможность реализации альтернативных проектных решений.

Концепция границ риска позволила сформулировать задачу оптимизации и определить требования к целевым функциям. Найдено, что зависимость целевой функции пожарного риска от параметров системы адекватно описывается сигмоидным уравнением. Полный набор параметров целевой функции для сложных гомогенных растворов, определяется только числом компонентов используемых растворителей и вкладом механизма сольватации молекул с меньшей полярностью.

При исследовании систем, включающих небольшое число веществ, возможно описание пожарной безопасности, основанное не на целевой функции риска, а на обобщенном критерии пожарной опасности [3].

Показано, что значительное влияние на пожаровзрывобезопасность объектов использования растворителей оказывают динамическая вязкость, поверхностное натяжение и температура вспышки. Экспериментально установлено, что зависимость этих физико-химических свойств от концентраций компонентов для ряда систем характеризуется отклонениями от аддитивных законов. Адекватное описание этих эффектов возможно только при учете перестановочной симметрии исследуемых систем.

Стартовым механизмом образования полей опасных факторов пожара при использовании сложных растворителей является процесс кипения, динамика которого определяется отклонениями от закона Рауля.

Технические и архитектурно-планировочные меры позволяют значительно снизить пожарные риски использования смешанных растворителей. Состав этих мер определяется природой растворителей и пространственным распределением полей опасных факторов пожара. Пожарный риск использования растворителей в значительной мере определяется химическими реакциями разложения на токсичные компоненты.

При образовании локальных центров горения в газовой фазе наиболее эффективными являются технические меры, приводящие к уменьшению плотности центров горения и риска образования токсичных веществ.

Список использованной литературы

1. Алексеев С.Г., Рудаков О.Б., Черепахин А.М., Калач Е.В., Рудакова Л.В. Пожарная безопасность исследовательской лаборатории, применяющих жидкостную экстракцию и хроматографию// Сорбционные и хроматографические процессы. 2012. № 5. - С. 770 - 778.

2. Рудаков О.Б., Черепахин А.М., Исаев А.А., Рудакова Л.В., Калач А.В. Температура вспышки бинарных растворителей для жидкостной хроматографии //Конденсированные среды и межфазные границы. 2011. № 2. - С. 191 - 195.

3. Рудаков О.Б., Черепахин А.М., Подолина Е.А. Пожарная опасность смешанных растворителей для лаков и красок //Инженерные системы и сооружения. 2010, №1, С. 257 -263