Зниження інтенсивності ПОЖЕЖІ У Корабельному ПРИМІЩЕННЯХ МЕТОДОМ Вакуумирование

summary

У ВСТУПІ обґрунтовано вибір і актуальність теми дослідження, сформульовано мету роботи, задачі досліджень, визначено наукову новизну, особистий внесок здобувача та практичну значимість роботи.

У ПЕРШОМУ РОЗДІЛІ наведено результати аналізу літературних джерел за такими напрямками: існуючі способи і засоби гасіння пожеж; причини та джерела виникнення пожеж і вибухів на кораблях; результати досліджень особливостей розвитку пожеж у герметичних приміщеннях; питання моделювання дифузійного горіння рідин за значень тиску, відмінних від атмосферного.

 На сучасних кораблях і суднах є різноманітні технічні засоби, частина з яких може бути використана не тільки за прямим призначенням, але й мати багатофункціональне застосування. Зокрема, перспективним є застосування технічних засобів енергетичної установки корабля для створення зниженого тиску в аварійних приміщеннях і використання цього ефекту для зменшення енергетичного впливу корабельних пожеж. Реалізація такого технічного рішення означала б створення на кораблях і суднах додаткових (резервних) засобів пожежогасіння (без великих матеріальних і технічних витрат), що дало б змогу удосконалити технології пожежогасіння герметичних приміщень кораблів і суден. Відомо, що зниження тиску газового середовища сприяє зниженню інтенсивності пожежі. Однак детально процес горіння та його припинення за таких умов вивчено недостатньо. У зв'язку з вищевикладеним, у рамках дисертаційної роботи необхідно було теоретично й експериментально дослідити умови горіння пального та його затухання в умовах розрідження газового середовища, а також можливість використання корабельних засобів для припинення горіння методом вакуумування.

Аналіз статистичних даних свідчить, що для надводних кораблів і суден найбільш типовим і небезпечним видом пожежі є горіння палив та мастильних матеріалів в енергетичних відсіках, тому було прийнято рішення теоретично й експериментально досліджувати вплив зниження тиску газового середовища на горіння саме рідкого вуглеводневого пального. Дослідженню фізики процесів горіння рідин, а також їх математичному моделюванню присвячено багато робіт, які проводилися у ВНДІПО МВС СРСР та вченими інших країн. Великий внесок у дослідження процесів розвитку пожеж у герметичних приміщеннях та математичне моделювання процесів тепломасообміну, що при цьому відбуваються, внесли фахівці ВНДІПО ВМС СРСР (Попов Б. Г., Ніколаєв В. М., Меліхов О. С., Горшков В. І., Цуприк В.П., Абдурагімов І.М., Ківако Л.О., Волков М.П., Востриков В.І. та ін.), і вчені наукових лабораторій ВМФ СРСР (Нікітін Є.В., Радзієвський С.І., Герда В.М.). Досліджували також питання можливості придушення дифузійного полум'я полімерних матеріалів зниженням тиску газового середовища (Лябін Я.М., Кульпін В.Г., Бахарев В.М). Однак при цьому акцент робили на швидкості скидання тиску. Проведені дослідження в основному були зосереджені на горінні матеріалів за підвищеного тиску і підвищеної концентрації кисню у приміщенні. Процесом горіння за зниженого тиску не приділялось належної уваги.

На підставі робіт іноземного члена Національної академії наук України професора Д. Сполдінга групою вчених ВНДІПО ВМД СРСР (Горшков В. І., Гур'янова Н.М., Попов Б.Г., Федотов О.П.) було запропоновано критеріальні рівняння для розрахунку швидкості горіння рідин. На підставі цих рівнянь Горшковим В.І. та Гур'яновою Н.М запропоновано метод визначення швидкості горіння рідин, що увійшов до ГОСТ “Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения 12-1-044-89”. Запропонована ними модель пов'язує розмір вогнища пожежі з режимом горіння і швидкістю горіння рідини за нормального атмосферного тиску. При цьому вплив ступеня розрідження, температури горючої речовини та навколишнього середовища не досліджували. У роботах професора Нікітіна Є.В. отримано аналітичний вираз, що пов'язує швидкість горіння рідини з тиском навколишнього газового середовища. Однак модель розроблено для умов турбулентного режиму горіння і тиску, який дорівнює або вищий за атмосферний. Закономірності ж зміни швидкості горіння рідини в умовах ламінарного і перехідного режимів горіння і за зниженого тиску не розглядалися. Виходячи з викладеного, є актуальним і доцільним дослідження процесу горіння рідин за зниженого тиску з урахуванням аеродинамічного режиму горіння, розмірів вогнища і фізико-хімічних властивостей горючої речовини та газового середовища Доцільно також, спираючись на результати теоретичних досліджень зазначених авторів, створити математичну модель і одержати аналітичні вирази для оцінки швидкості горіння в умовах розрідження, а також інших параметрів горіння (таких як тривалість затухання, умови переходу від одного аеродинамічного режиму горіння до іншого тощо).