Анализ результатов моделирования распространения опасных факторов пожара в производственом цехе шинного завода

Анализ результатов моделирования распространения опасных факторов пожара в производственом цехе шинного завода

Статья посвящена анализу данных о распространении опасных факторов пожара с течением времени  полученных с помощью математического моделирования  в программном комплексе PyroSim.

Авторы публикации

Рубрика

ПРОЧЕЕ

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 41 (43), декабрь ‘21

Дата публицакии 09.12.2021

Поделиться

Пожары на производственных объектах характеризуются сложностью тушения и проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ, наносят огромный материальный ущерб, представляют опасность для жизни и здоровья не только сотрудников объекта, но и людей которые проживают в его окрестностях. Поэтому вопрос обеспечения пожарной безопасности производства очень важен и требует особого внимания. Целью противопожарной защиты является изыскание наиболее эффективных, экономически целесообразных и технически обоснованных способов и средств предупреждения пожаров и их ликвидации с минимальным ущербом при наиболее рациональном использовании сил и технических средств тушения. Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты.

Объектом исследования был выбран производственный цех шинного завода. Пожары, связанные с горением резинотехнических изделий вызывают большие затруднения в их тушении, связано это главным образом с физико-химическими  свойствами  данных  веществ.  При  горении  каучука и резины  их  температура  может  достигать   1200 °С,  выделяются огромное количество тепла  и опасных для человека продуктов горения.

Пожарная безопасность резинотехнической промышленности должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, в том числе организационно-техническими мероприятиями [1, с. 4].

Предприятия должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений, на требуемом уровне.

          Предотвращения возгорания на любом объекте следует заранее разработать и предусмотреть возможный вариант развития пожара. Это позволит быстро и эффективно ликвидировать огонь ввиду знаний особенностей развития возгорания и его распространения по наиболее уязвимым и пожароопасным местам. Поэтому моделирование пожаров носит двоякую цель: и разработка профилактических мер по защите объекта от возгорания (установка специализированных систем, разработка противопожарного режима), и ускоренная ликвидация огня при его возникновении. Этому немало способствовало быстрое развитие компьютерных технологий.

          Поэтому разработка моделей пожара является важным инструментом практической части работы пожарных ввиду определения возможных сценариев развития возгорания. Применение современных компьютерных средств с использованием соответственного программного обеспечения для отрасли, предприятия, природного объекта или здания позволяет максимально эффективно проводить профилактику пожаров, выполнять их локализацию и тушение.

Используем полевой метод – самый универсальный инструмент в компьютерном моделировании пожаров, с помощью этого метода проводят расчеты пожаров на объектах даже самой сложной геометрии.

Для построения модели пожара используем программный комплекс PyroSim- пользовательский графический интерфейс для моделирования динамики развития опасных факторов пожара полевым методом [5, с. 185].

В качестве объекта моделирования был выбран производственный цех шинного завода. В качестве критической ситуации был выбран пожар технологического оборудования расположенного в цехе. Размеры помещений, проходов и эвакуационных выходов выбраны в соответствии с действующими нормативными документами.

Рисунок 1. План эвакуации людей из производственного цеха

   

    Целью моделирования процесса распространения ОФП в производственном цехе было определение критической продолжительности пожара и сравнение его с нормативно допустимым временем эвакуации людей на пожаре. Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола согласно:

  • по температуре: + 70 оС;
  • по потере видимости: 20 м;

В программной среде PyroSim была создана модель производственного цеха (96 x 48 м). Максимальное количество сотрудников находящихся на объекте – 50 человек. Цех оборудован 4 эвакуационными выходами, автоматическими системами пожаротушения и оповещения людей при пожаре.

Моделировалось распространение ОФП при пожаре продолжительностью 1,5 мин. (100 с), а также эвакуация сотрудников. Установленный очаг пожара.

Рисинок 2. Схема производственного цеха в программе PyroSim.

Время наступления критических параметров ОФП составило (рис. 3 и 4):

  • по температуре: 53,5 с;
  • по потере видимости: 30,4 с.

Рисунок  3. Моделирование процесса изменения температуры при пожаре на путях эвакуации  производственного цеха в программной среде PyroSim.

Рисунок 4. Моделирование процесса снижения видимости при пожаре на путях эвакуации  производственного цеха в программной среде PyroSim.

 

    Допускалось, что эвакуация пассажиров проходила через четыре эвакуационных выхода. Время эвакуации людей при пожаре составило порядка 64,15 с, что не позволяет людям покинуть опасную зону до наступления критических параметров по потере видимости и воздействию высоких температур.

Рисунок 5. Моделирование процесса  эвакуации людей при пожаре на путях эвакуации  производственного цеха в программной среде PyroSim.

                             

Одним из путей решения проблемы безопасной эвакуации людей  в условиях воздействия опасных факторов пожара может быть увеличение расхода оросителей установок автоматического пожаротушения, а также применение систем дымоудаления.

  Рисунок 6. Моделирование процесса снижения видимости при пожаре на путях эвакуации  производственного цеха с использованием систем дымоудаления и увеличении расхода оросителей в программной среде PyroSim.

 

Время наступления критических параметров ОФП составило (рис. 3 и 4):

  • по температуре: более 100 с;
  • по потере видимости: 83,4 с.

 

    В таблице. 1 приведены данные о времени наступления критических значений опасных факторов пожара на путях эвакуации.

    Исходя из полученных данных можно сделать вывод об эффективности увеличении расхода и применении системы дымоудаления.

Таблица 1. Время наступления критических значений ОФП (повышенная температура и потеря видимости) на путях эвакуации в условиях применения ОТВ

Опасные факторы пожара

 

Время наступления предельных значений ОФП, сек.

Расход воды, л/мин, наличие системы дымоудаления

0

48

90

90+ система дымоудаления

Повышение температуры (более 70 ºC)

46

54

100

100

Потеря видимости (менее 20 м)

20

30

32

83,4

Таким образом, с помощью математического моделирования можно наглядно увидеть, как проходит процесс распространения опасных факторов пожара с течением времени. Разработать рекомендации для проектирования систем пожаротушения и дымоудаления для повышения  уровня пожарной безопасности на производственных объектах и уменьшения материального  ущерба от пожара, а также затрат на применение более дорогостоящих систем пожаротушения.

 

Список литературы

  1. ГОСТ 12.1.004-91. Библиографическая запись. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. – М.: Стандартинформ, 2006 – С. 4.
  2. Д.В. Тараканов. Программное средство для разработки электронных документов предварительного планирования действий по тушению пожаров в зданиях / Е.С. Варламов, М.В. Илеменов// Матер. 22-й междунар. науч.-техн. конф. "Системы безопасности – 2013". М.: Академия ГПС МЧС России. С. 185.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 2 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary