Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка технических требований к системам подавления дыма в помещениях и на путях эвакуации при пожаре

Диссертация: Разработка технических требований к системам подавления дыма в помещениях и на путях эвакуации при пожаре
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Одним из путей решения проблемы может стать применение стационарных и переносных средств осаждения дыма с использованием физико-химических методов очистки газовой среды от аэрозолей, которые находят широкое применение для очистки газов и воздуха в различных технологических процессах. Теоретические и практические вопросы очистки газовой среды от дисперсной фазы достаточно глубоко разработаны для… Читать ещё >

Разработка технических требований к системам подавления дыма в помещениях и на путях эвакуации при пожаре (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Пожарная опасность продуктов горения и способы борьбы с задымлением
    • 1. 1. Опасность продуктов горения
    • 1. 2. Способы очистки газовой среды от аэрозолей и возможность их использования для дымоподавления
    • 1. 3. Теоретические и экспериментальные исследования
  • Глава 2. Цель и задачи исследования
  • Глава 3. Методика исследования
    • 3. 1. Общий методический подход к решению поставленных задач
    • 3. 2. Экспериментальные установки
  • Глава 4. Результаты исследований
    • 4. 1. Математическая модель процесса осаждения дисперсной фазы дыма
    • 4. 2. Результаты экспериментальных исследований по оценке эффективности осаждения дыма
    • 4. 3. Эффективность дымоподавления при использовании различных составов
    • 4. 4. Экспериментальная проверка различных способов осаждения
    • 4. 5. Исследование параметров распыления жидкости механическими форсунками

Среди задач, связанных с разработкой и совершенствованием способов и средств противопожарной защиты объектов народного хозяйства, а также с повышением эффективности работы пожарных, вопросы борьбы с дымом занимают одно из основных мест. Задымленность помещений и путей эвакуации при пожарах часто является основной причиной гибели людей, потери материальных ценностей, значительно усложняет действия подразделений пожарной охраны. Здания повышенной этажности, гостиницы, больницы оборудуются системами противодымной защиты, использующими различные варианты приточно-вытяжной вентиляции. Однако подавляющее большинство жилых и общественных зданий такой защиты не имеет. В практике борьбы с пожарами известны такие различные способы и средства удаления продуктов горения, как дымососы, дымовые клапаны, кондиционеры, фильтры, аспирационные устройства. Но большинство этих способов имеет ограниченное применение, так как они не всегда могут быть эффективно использованы в силу своих технических возможностей, особенностей планировки и назначения сооружений, характера развития пожара и распространения продуктов горения. Особенно сложно вести борьбу с задымлением в замкнутых помещениях, имеющих ограниченные возможности для вентиляции, типа подвальных и полуподвальных помещений, шахт, тоннелей, герметичных аппаратов и других вариантов помещений и сооружений.

Большое практическое значение имеет борьба с задымлением на начальной стадии пожара в небольших помещениях жилых и административных зданий, производственных и складских помещениях при неразвившемся очаге пожара. Актуальность этого вопроса в настоящее время становится вое значительнее в связи с расширением использования материалов и изделий на основе полимеров, горение и тление которых сопровождается выделением большого количества дыма. Сгорание незначительного количества подобных материалов приводит к потере видимости и существенно усложняет обнаружение очага пожара и его подавление. Отсутствие эффективных средств борьбы с задымлением в ряде случаев является причиной перехода пожара в развитую стадию.

До настоящего времени не имеется сведений о практическом использовании систем дымоосаждения, основанных на физико-химических методах, как у нас в стране, так и за рубежом, хотя работы в этом направлении ведутся.

Одним из путей решения проблемы может стать применение стационарных и переносных средств осаждения дыма с использованием физико-химических методов очистки газовой среды от аэрозолей, которые находят широкое применение для очистки газов и воздуха в различных технологических процессах. Теоретические и практические вопросы очистки газовой среды от дисперсной фазы достаточно глубоко разработаны для улавливания промышленных пылей и различного рода твердых примесей. Однако дым при пожарах по химической природе и составу существенно отличается от указанных аэродисперсных систем, поэтому применение общепринятых теоретических положений механики аэрозолей в данном случае неправомерно. Отличие структуры, состава и физико-химических свойств дыма приводит к необходимости проведения экспериментальных и теоретических исследований, направленных на разработку и создание экономичных способов, технических средств, составов и веществ, обеспечивающих возможность эффективной борьбы о дисперсной фазой дыма и снижение содержания токсичных газообразных компонентов продуктов горения.

Целью диссертационной работы является проведение теоретических и экспериментальных исследований закономерностей процесса осаждения дисперсной фазы дымового аэрозоля на каплях распыляемой в объеме жидкости и твердых веществ. На основании полученных результатов определены оптимальные технологические и конструктивные параметры установок и устройств, предназначенных для высокоэффективного подавления дыма в помещениях при пожарах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Экспериментальные данные по определению фазового состава продуктов горения, параметров распыления форсунок, пригодных для использования в системах осаждения дыма, эффективности осаждения твердой фазы на лабораторной установке.

2. Методика экспериментального определения и расчета коэффициентов захвата твердых частиц дыма каплями распыляемой жидкости. Данные по оценке влияния размера капель жидкости и частиц на значения коэффициента захвата.

3. Математическая модель процесса осаждения частиц на каплях жидкости, распыляемой в объеме.

4. Способ осаждения дыма и состав для очистки помещений от продуктов горения.

5. Экспериментальные данные по проверке опытного образца стационарной системы дымоподавления и помещениях макета отсека судна и здания.

6. Технические требования на стационарные системы осаждения дыма.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В ходе выполнения работы получены следующие основные результаты:

1. Установлена и экспериментально подтверждена возможность эффективной борьбы с задымлением с помощью систем осаждения дыма, основанных на принципе захвата дисперсной фазы дыма каплями распыляемой жидкости. Указанные системы имеют существенные отличия от существующих систем пожаротушения, как по конструктивным, так и по технологическим параметрам.

2. Разработана математическая модель процесса осаждения частиц дыма на каплях распыляемой жидкости, позволяющая проводить оценку распределения скоростей пространственных газовых потоков в помещении при распылении жидкости и определить эффективность осаждения при заданных параметрах процесса (количество и места установки распылителей, расход осаждающих растворов, дисперсный состав капель жидкости и частиц дымового аэрозоля, конфигурация и габариты помещения, расход и концентрация дыма, поступающего в помещение).

3. Разработана методика экспериментального определения и расчета коэффициентов захвата частиц дыма каплями распыляемой жидкости. Установлено влияние размеров капель жидкости и частиц дымового аэрозоля на значения коэффициентов захвата для реального процесса дымоподавления. Установлен оптимальный размер капель распыляемой жидкости — 400 мкм.

4. Разработан и экспериментально проверен новый эффективный способ осаждения дыма, заключающийся в последовательном распылении в помещениях водных растворов поверхностно-активных веществ и твердых порошкообразных сорбентов.

5. Разработана крупномасштабная установка для осаждения дыма и проведена экспериментальная проверка исследуемого способа дымоподавления для реальных помещений. Эффективность по осаждению дисперсной фазы составила 80.90%.

6. Стационарная установка по осаждению дыма прошла опытную эксплуатацию в условиях подвального помещения здания и показала достаточно высокую эффективность как по дымоподавлению, так и по тушению очага пожара.

7. На основании проведенных экспериментов и теоретических исследований эффективности осаждения дисперсной фазы и нейтрализации газообразных продуктов горения разработаны технические требования на стационарные системы осаждения дыма и переносные средства.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ранжирование опасных фаеторов пожара методом экспертных оценок./Бубырь Н.Ф., Фурсов А. И., Белич В. П., Балагуров А. Л. -В кн.: Безопасность людей при пожарах: Сб.научн.тр.М.: ВНИИПО, 1981, C. I4−19.
  2. Проблемы снижения горючести и дымообразующей способности материалов на основе пластифицированного ПВХ./Кулев Д.Х., Китайгора Е. А., Голованенко Н. И., Мозжухин В. Б. Обзорная Информация:. Акрилаты и поливинилхлорид, М.- НИИТЭХИМ, 1986, 37 с.
  3. Фудзи Масаити, Куки Оава, Эйсэй Когау, 47, 10, 322, 1973.
  4. SaitoF. «Build.Res.Inst.», Japan Research, Рар&bdquo-55, 1968.
  5. Florschut Р, Beitrag zur Bewertmig der Gefahren durch. Rauch, Nehorlav. Polymer mater., T.2, Bratislava, 1980, 87−103. 6. Lee P. NBS Techn. Note No. 175−718,1973.
  6. D.L. «Fire», 59,7379,175−179 (1966).8. .Rashbash D.L. The role of fire detection system in protection against fire. «Fire Det.Proc.Symp. London 1972″, 1974, p.2−9.
  7. Rashbash D.L. Fire Inst., 5, 49, 30−44, (1975).
  8. Опыт дымоподавления путем распыления воды под сверхвысоким давлением. „Касай“, 1980, 30, № 5, р.26−33.
  9. Д.Х., Обзорная информация- Опасность продуктов горения полимерных материалов, серия Пожарная безопасность, вып. 8/83, М.: ВНИИПО. 1983. 22 с.
  10. Г., Танака I. Дымообразующая способность горючих веществ. „Касай“, 1975, т.25, № 2, с. 49−54.
  11. А.И. Методы расчета видимости при направленном освещении. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1955.
  12. Криксунов JI.3., Усольцев И. Ф. Инфракрасные системы самонаведения управляемых снарядов. М.: „Советское радио“, 1963.
  13. Криксунов JI.3., Усольцев И. Ф. Инфракрасные системы, М.:1. Советское радио», 1968.
  14. Определение пределов видимости в задымленной шахтной атмосфере ./Дендюк М.В., Далькевич В. М., Зикун Г. А., Петров П. П. «Горноспасательное дело», 1973.
  15. Т. Видимость в дымовой среде при пожаре. «Семей гаккай дзасси»,
  16. Провести поисковые исследования фазового состава продуктов горения отделочных материалов и разработать предложения по осаждению дисперсной фазы. Кулёв Д. Х. и др. Отчет по НИР, гос. рег.№ 1 830 037 367, Л. ВНИИПО. 1984. 143 с.
  17. Ohlemiller Т., Rogers F. Journal Fire and Flammability, 9, 4, p. 489 (1978).
  18. Hilado Carlos J. The effect of chemical and physical factors on smoke evolution from polymer. «Flammafbility Solid, plastics»,. 1974, Ко. 7, p. 95−114.
  19. Prado G., Yagoda J., Lahaye J. Smoke formation by combastion of polymer materials. «Fire .research», 1978, 1, p. 229−235.
  20. Bersborg B.L., Fox L.K. Howard J.B. Soot concentration and absorption coefficient in a low-pressure flame. «Combubtion and Flame, 1975. 24, No. l, p. 1−10.
  21. . А.Д., Процессы горения в химической технологии и металлургии Черноголовка, 1975. с. 217−226.
  22. Zinn В.Т. Investigation of smoke particls generated during the thermal degradation of natural and synthetic materials. „Fire Research“, 1977″ I, No. l, p. 23−36.
  23. Zinn B.T. Analysis of smoke produced during the thermal degradation of PVC and urethane foams. „Fire Retard. Proc. Int. Symp. Flammability. and Fire Retard., Toronto, 1976″, Westport 1977, 5.
  24. Ку.лёв Д.Х., Млынский В. JI, Марченко В. А. Морфологические свойства дисперсной фазы дыма при горении полимерных материалов -В кн.: Безопасность людей при пожарах: Сб. научн. тр. М: ВНИИПО, 1984. с. 100−107.
  25. В.Ф. и др. Исследование влияния влажности на микроструктуру дымовых аэрозолей. Томск, 1977
  26. Maries К. Measurement of smoke in fires a review. „Fire and Materials“, 1978, 2, No. l, p. 2−6.
  27. M. Измерительная система по определению распределения частиц по размерам в экспериментальных пожарных аэрозолях. Порев. с нем. диссерт. № Б-2235, М., 1979.
  28. Bukowaski R., Miolholland G.W. Smoke detector design and smoke properties. U.S. Dept. Comm. National Bureau of Standards, Spec. Pubbl., 1979, No.540, p. 1−45.
  29. К. А. Сажа как усилитель каучука, М.: Химия, 1968.
  30. Поверхностноактивные вещества. Справочник под род. К. А. Абрамсона, JI.: Химия, 1979, с. 370.
  31. И. В. Анализ воздействия опасных факторов пожара на человека и основные направления их исследования применительно к судовым условиям“ В кн.: Попарная защита судов: Сб. Тр М.: ВНИИПО. 1980. вып.11, с.76−79.
  32. Stark G.W. field P. Toxic gases and smoke from polyvinilchlorid in fires in the FRS full-scale test rig. Fire research Station, note No. 1030, April 1975.
  33. Вредные вещества в промышленности. Под ред. Н. В. Лазарева М.: Химия, 1977, 594 с.
  34. И.Ф., Саноцкий Н. В., Сидоров К. К. Параметры токсикометрии промышленных ядов ори однократном воздействии. Справочник. М.: Медицина, 1977,240 с.
  35. Л. Л. Кустов В.В. Токсикология окиси углерода. М.: Медицина, 1980,286 с.
  36. Kimmerle G. Aspects and technology for the evaluation of toxicological parameters during fire exposure.- Snoke and Con~ bust.,, Prod. Combust., Westport, Conn., 1976″ p. 236 283.
  37. G.J., Cumming H.J. ~ J. Combust. Toxicol., 1977, V. 4, p. 415−424.
  38. М.Я. Пожарная профилактика в строительном деле М.: ВИПТШ, 1975.
  39. Л.И., Махонин А. А., Соснин Б. С. Определение необходимого времени эвакуации людей из многоэтажных зданий В кн.: Безопасность людей при пожарах Сб. научи. тр. М: ВНИИПО, 1981, с. 78−90.
  40. Karlowicz C.J. Smith Macgregor Л». «Eng. Optim.». 1984,4, p. 253−279.
  41. E.H., Костриков В. И. Очистка вентиляционных выбросов от оксидов азота. /Обзорная информация, серия ХМ-14, ЦИНТИХимнефтемаш, 1982, 37 с.
  42. Авторское свид. СССР 987 528. Способ очистки газов от двуокиси углерода. /Граховский Б.М., Дементьев ВВ.М., Кульченко В. В. ц др. Опубл. в Б. И, 1982, № 39,
  43. В.П., Терещенков А. Я., Серов А. В. и др. Утилизация оксидов азота из отходящих газов, МПХ, 1983, 56 № 9, с. 1983−1987.
  44. Sauter J.R., Green M.L. Catalytic conversion of wood combustion products. 5th Miami Int. Conf. Alternative Energy
  45. Sources. Proc, Pap., Miami Beach, Fla., 13−15 Dec., 1982, Coral Gables, Fla., s.a. p. 5256.
  46. Заявка 57−32 722 (Япония). Способ очистки отходящих газов от цианистого водорода (Ищцок, Кундзи 0.), 1982.
  47. Авт.свид. СССР 841 659. Способ очистки газа, образующегося при сгорании энергетического топлива, от токсичных примесей (Иванов К.И. и др.) Опубл. в Б.И., 1981, 1324.
  48. Авт.свид. СССР 679 228. Способ адсорбционной очистки газовых смесей от окиси углерода (Днепренко К.В., Щербадюк Н. Е., Лионтковская М. А. и др.) Опубл. в Б.И., 1979, № 30.
  49. Авг.свмд. СССР 982 774. Способ очистка воздуха от окиси углерода (Некрич Е.М., Хлебников Ю. П., Козлик Г. А.) Опубл. в Б.И., 1982. № 47.
  50. Заявка 57−117 325 (Япония). Очистка отходящего газа от окислов серы и хлористого водорода (Рюити А., Акира С.), 1981.
  51. Исследование окисления оксида углерода Б воздухе при тушении пожаров порошками в закрытом объеме. /Краснянский М.Е., Рыжиков B.C., Кощеев Г. Г. и др. ВНИИ горноспас. дела, Донецк, 1986, депонир. рукопись в ЦНИИЭИ-уголь от 07.01.86.
  52. СыркинВ.Г. Карбонилы металлов. М.: Химия, 1983, 198 с.
  53. Г. Курс неорганической химии. М.: Мир, 1972, T.I. 195 с.
  54. Авт.свкд. СССР 626 796, Поглотитель для очистки- газов от окиси углерода, /Соболев З.С., Королёва А. Л., Борисова Н. И. и др./ Опубл. з Б.Я., 1978, л 37.
  55. Авт.свцд. СССГ 919 717. Раствор для очистки газов от оксидов углерода /Голодов В. А., Танеева Г. В. и др./ Опубл. в Б.И., 1982, № 14.
  56. Palmer K.N. Explosions in flammabile smokes from smoul fibres. «Inst.Chem.Eng.Symp.Ser.», 1983, 1.0.82, p. 11−22.,
  57. Edwards J. Smoke venting has a vital role to play. «Fire Prot.», 1984, 42,1:No.566, p.12.15.
  58. E.A., Осаждение дыма. «Пожарное дело», 1974, № 10, с. 25−30.
  59. A., Kara А. Механизм дымоподавления с помощью пространственного электрического заряда. «Куки товаомсэи когаккай ромбунсю». Transaction of tne Soc. of Heating, Air Conditioning and Sanit. Eng, of Japan, 1981, No. 16, p. 77−84.
  60. X., Сэкигути К. Результаты фундаментальных исследований по удалению дыма методом распыления «Сёбо кагаку кэн-юосё хо, Rept. Fire Sci, Lab.», 1998, No. 19, p. 62−70.
  61. M., Сэкинэ X, Исследование способа осаждения дыма, «Сёбо кагаку кэнкюсе хо, Rept. Fire Sci. Lab.», 1970, Но. 7, p. 27−53.
  62. Патент США 3 888 641 кл.55−84. BOI 47/06. 1975. «Метод осаждения дыма», опубл. Изобретения за рубежом, № 16. 1975.
  63. Кулёв Д, Х" Чижиков В. П. Борьба с задымленностью на судах при пожарах. В сб: Противопожарная защита судов. М.: ВНИИПО, 1983.
  64. В.П., Кулёв Д. Х. Теоретические основы осаждения частиц дыма в судовых помещениях с помощью двухфазных потоков. В сб: Противопожарная защита судов. М.: ВНИИПО, 1986.
  65. Д.Х., Чижиков В. Д. Способ осаждения дыма. Положительное решение от 28.05.86 на заявку № 3 851 886/40−12 (02IS5I) от 08.02.85 М. A62CI/00- BOI47/00.
  66. X., Мицуо С. Система удаления дыма. Не Research and trial manufacture of smoke clarifying System. /Себо кагаку кэн-кюсё хо. Rept. Sci. Lab.", 1970. Ко. 7, p. 74−81.
  67. Заявка 54−13 716 (Япония). Огнетушитель-дымогаситель 1979.
  68. Провести поисковые исследования и разработать предложения по нейтрализации вредных газообразных продуктов на эвакуационных путях при покарах. Кулёв Д. Х. и др. Отчет по НИР, гос. per. 1 840 073 409, МВД СССР, Л. 1985. 68 с.
  69. X., Сэкигути К. Экспериментальное исследование эффективности дымоподавления распыленной водой. «Сёбо кагаку кэн-кюсё хо,
  70. П.А. Механика аэрозолей. Изд. АН СССР, 1955.
  71. X., Лейн В, Аэрозоли пыли, дымы и туманы. Л., «Химия», 1969.
  72. В. Н., Вальберг А. Ю. Очистка газов мокрыми фильтрами. М.: Химия1972.
  73. К. Г., Калмыков А. В. Обеспыливание и пылеулавливание при обработке полезных ископаемых М.: Недра, 1971.
  74. Л.М. Исследования по физике грубодисперсных аэрозолей. Изд. АН СССР, 1969.
  75. Г. С. Колориметрический метод суммарного анализа алкиламинов. Гигиена и санитария, 1963, № 5. — 79. Гигиена труда, вып. 9, Киев, «Здоровя», 1973, 416 с.
  76. Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. «Наука», Новосибирск, 1967.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!