Техносферная безопасность / Problemi tekhnosfernoy bezopasnosti 2013

нарушение правил пожарной безопасности при проведении электрогазосварочных работ – 21 %;

неосторожное обращение с огнем – 16 %;

нарушение технологического регламента процесса производства –

13 %;

нарушение правил технической эксплуатации электрооборудования – 9 %;

разряд статического электричества – 8 %;

нарушение правил пожарной безопасности при проведении огневых работ (отогревание труб, двигателей и пр.) – 7 %.

Для определения деревьев развития вероятных сценариев пожаров (в качестве аргументов) отобраны следующие параметры:

объекты – классы технологических узлов, участвующих в хранении

ипереработке нефтепродуктов (резервуары, трубопроводы, насосные, компрессорные и т.д.);

факторы - источники зажигания и вероятности их возникновения;

возможные причины пожаров и вероятности их возникновения;

унифицированные сценарии последствий пожаров;

последствия – категории виновных лиц действие или бездействие, которых привело к возникновению пожара;

комплексы мероприятий для локализации и ликвидации пожаров. На основе анализа полученных показателей статистических данных

разработаны схемы взаимосвязей параметров в течение всего жизненного цикла развития возможных пожаров. Одним из типовых примеров является схема «причины пожаров – источники зажигания – последствия пожаров», представленная на рисунке 1.

Следующим этапом работы является наполнение базы знаний (БЗ) ЭС с формулировкой продукционных правил, а также использование технологий интеллектуального анализа данных (Data mining).

Литература

1.Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: учебное пособие для вузов / П.Г. Белов. М.: Академия,

2003. - 512 с.

2.Федеральная целевая программа «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 года» (утверждена постановлением Правительства РФ от 07.07.2011 г. № 555).

120

Причины пожаров

	НППБ при													Неост.обр.
	эл.газ. раб.														с огнем
			(21%)											(16%)
	32%					35%				29%						25%				21%

Нар.техн.регл. проц.произ.

(13%)

25%

25%

15%

Нар.прав.	Разряд
техн.экспл.эл.	стат.электр.
(9%)	(8%)

21%

14%

14%

83%

17%

НППБ при пров.огн.раб. (7%)

46%

18%

18%

Отходы

материалов

(5%)

Погибло - 0

Пострадало - 0

Материальный ущерб, руб. - 4000

Сигарета, спички и т.п. (5%)

Погибло - 0

Пострадало - 2

Материальный ущерб, руб –

826

	ЛВЖ, ГЖ	Прочие изделия	Технологический
			аппарат
	(34%)	(23%)
			(6%)
		Источники зажигания
	Погибло - 7	Погибло - 9	Погибло - 0
	Пострадало - 21	Пострадало - 8	Пострадало - 8
	Материальный	Материальный	Материальный
	ущерб, руб. -	ущерб, руб. –	ущерб, руб. -
	11388483	1309299	220879
		Последствия пожаров

Кабель, провод

(3%)

Погибло - 0

Пострадало - 0

Материальный ущерб, руб. - 1000

Автоматический

выключатель

(2%)

Погибло - 0

Пострадало - 2

Материальный ущерб, руб. - 1537

Рис. 1. Схема «причины пожаров - источники зажигания - последствия пожаров»

121

1. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 5: Методы современной теории автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – М.: Издательство МГТУ им.

Н.Э. Баумана, 2004. – 784 с.

ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ГАЗОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ

С ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ

Буй Суан Хоа (Вьетнам)

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Теоретические исследования и практический опыт обеспечения пожарной безопасности объектов с электронной и электротехнической аппаратурой убедительно доказывает, что наиболее эффективным и надежным средством противопожарной защиты таких объектов являются установки газового пожаротушения [1, 2].

Газовые огнетушащие вещества легко проникают внутрь защищаемого оборудования сложной конфигурации, не проводят электрический ток, не оставляют следов на защищаемой собственности и не причиняют ей другого вреда, при этом легко удаляются вентилированием. При правильном выборе средств обнаружения пожара, огнетушащего газа и алгоритма срабатывания установка способна ликвидировать пожар в его начальной стадии, сводя к минимуму возможный ущерб. Следует учитывать, что в зависимости от характера защищаемого объекта вид и конкретное исполнение применяемой системы газового пожаротушения может иметь имеет ряд существенных особенностей.

Основные технические решения по применению установок газового пожаротушения объектов с электронным и электротехническим оборудованием приведены в табл. 1.

В результате анализа различных систем автоматической пожарной защиты помещений можно отметить, что применение модульных установок газового пожаротушения с хладоном 125 (модули в виде баллонов) влечет значительные затраты как на модули (устанавливаются в каждом помещении), так и на систему контроля и управления.

Вместе с тем, использование установки "Криоуст-5000" с адресной системой пожарной сигнализации и интеллектуальным управляющим контроллером позволяет создать централизованную систему газового пожаротушения с распределенными параметрами. Практически для большого ко-

122

личества защищаемых помещений может быть обеспечена безопасность и экологичность пожаротушения, и, кроме того, упрощены техническое обслуживание и эксплуатация установки. Заправка и установка азотом может производится как от систем производства на месте, так и с помощью криогенных заправщиков на автомобильных шасси или полуприцепах.

Для обнаружения и тушения очагов загорания в электронных шкафах наиболее предпочтительными и надежными являются автономные установки газового пожаротушения. Это связано с тем, что автономные установки не требуют дополнительных внешних источников электроэнергии для своей работы и средствах пожарной сигнализации [3].

		Таблица 1
Вид установки	Вариант исполнения	Пример технической
		реализации
Установки объемного	Модульная установка объ-	Установки на базе прибо-
газового пожароту-	емного газового	ров управления "Тензор",
шения помещений	пожаротушения	"СТД" и "СТАЛТ" и дру-
	Централизованная установ-	гих российских произво-
	ка газового пожаротушения	дителей.
	по объёму помещения
Установки локального	Модульные установки ло-	Установка контроля и
газового пожароту-	кального пожаротушения	управления может базиро-
шения шкафов управ-		ваться на АСПС типа Ра-
ления		дуга 2А с адресуемыми
		извещателями ИП 212-
		45А.
	Установка локального по-	Установки на базе извеща-
	жаротушения с применени-	телей АSPD-PRO
	ем аспирационных дымо-	фирмы "System Sensor" и
	вых извещателей	др.
	Локально-объёмное тушение	Установки "Криоуст-5000"
	азотом
Установки автоном-	Установка локального пожа-	Автономные установки,
ного пожаротушения	ротушения	выполненные по техноло-
		гии "Firetracе"

Экономически целесообразно обеспечивать тушение шкафов с электронным оборудованием, а не всего объема помещения в котором они установлены, по следующим причинам:

-объем помещения, с установленными шкафами, как правило, во много раз превышает объем самих шкафов;

-стоимость оборудования, установленного в шкафах, гораздо больше стоимости остального имущества в защищаемом помещении;

-основные источники зажигания располагаются в данных шкафах;

-подача газового огнетушащего вещества непосредственно в шкаф, в

123

котором обнаружено загорание, позволяет избежать потерь времени на доставку огнетушащего вещества в очаг горения, что приводит к уменьшению масштабов возможного ущерба.

Автономные установки, выполненные по технологии "Firetracе", обнаруживающие очаг загорания по выделению избыточного тепла и тушащие очаг путем подачи огнетушащего газа по термочувствительной трубке, обладают высокой надежностью при относительно невысокой стоимости. Поэтому они могут эффективно использоваться для защиты шкафов с электронным и электротехническим оборудованием. Проведенные эксперименты показали высокую эффективность автономных установок локального газового пожаротушения для защиты шкафов (секций) помещений АЭС, в которых в качестве газового огнетушащего вещества используются хладоны 125 (пентафторэтан) и 227еа (гептафторпропан).

Проведенный анализ является основой для разработки предложений по применению установок газового пожаротушения шкафов и щитов управления АСУТП на промышленных предприятиях.

Литература

1.Н.В. Смирнов. Новые технологии в газовом пожаротушении / Алгоритм безопасности, № 5, 2005.

2.ГОСТ Р 50969-96. Установки газового пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.

3.Рекомендации по противопожарной защите приборных шкафов в помещениях АЭС автономной установкой газового пожаротушения, 2006.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫДЕЛЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА ПРИ ПОЖАРЕ

НА ТЕПЛОЭЛЕКТРОЦЕНТРАЛЯХ

Е.В. Сулейкин, С.В. Пузач

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Проведен анализ пожарной опасности теплоцентралей (ТЭЦ). Приведена статистика пожаров на ТЭЦ. Представлены результаты экспериментальных исследований полей температур и концентраций монооксида углерода в мелкомасштабной экспериментальной установке при горении оболочек силовых кабелей номинальным напряжением до 1кВ. Проведено сопоставление расчетных значений монооксида углерода с экспериментальными данными. Предложены способы повышения достоверности экс-

124

периментального определения показателя токсичности веществ и материалов.

По данным статистики, пожары на энергообъектах распределяются следующим образом: на тепловых электростанциях – 52 % (таблица); на подстанциях – 43% и на гидроэлектростанциях – 5 %.

				Таблица 1
		2005-2011 гг.
Наименова-	Количество	Зарегистрировано по-	Кол-во травмиро-	Прямой
ние объекта	пожаров, ед.	гибших людей, чел.	ванных людей, чел.	ущерб, тыс.
				руб.
ТЭЦ, ТЭС	136	3	23	11536,025

Основными местами возникновения пожаров на ТЭЦ являются:

–основные производственные помещения, цеха;

–подсобные и вспомогательные помещения производств;

–кабельный туннель и полуэтажи;

–помещения котельной и др. вспомогательные устройства.

Среди горючих веществ и материалов, встречающихся на теплоэлектроцентралях, можно выделить: дизельное топливо для аварийных силовых установок, гидравлическое масло, смазочные масла (например, для охлаждения и смазки подшипников турбин), трансформаторное масло, водород для охлаждения ротора генератора, горючие фильтрующие материалы (древесный уголь), изоляцию электрических кабелей, конструкционные материалы на основе пластмасс и др.

При пожарах в электроустановках образуются такие токсиканты, как окись СО и двуокись С02 углерода, хлористый водород НСl, цианистый водород HCN, сероводород H2S, аммиак NH3, окислы азота N02 и др., что создает опасность отравления людей.

В работе представлены результаты теоретического и экспериментального исследования концентраций СО и температуры внутри мелкомасштабной экспериментальной установки при горении оболочек силовых кабелей номинальным напряжением до 1кВ, с целью рассмотрения возможности распространения полученных данных на реальное полномасштабное помещение ТЭЦ.

Рассмотрена характерная схема физической картины пожара в условиях мелкомасштабного эксперимента в герметичном объеме [1]. Приведены замкнутые системы дифференциальных уравнений законов сохранения.

Получено, что характерная плотность токсичного газа может быть описана следующей зависимостью:

	,	(1)
р

г	н

125

где г – характерная плотность токсичного газа, кг/м3;

K – коэффициент пропорциональности между характерной плотностью оксида углерода и отношением L/ Qнр , Дж/м3;

L – удельный коэффициент выделения токсичного газа; нр – низшая рабочая теплота сгорания, Дж/кг.

0,003 ρ CO, кг/м3

1

0,0025

0,002

3

0,0015

0,001

2

0,0005

0

60

65

70

75

80

t, °С 85

Рис. 1 Зависимости среднеобъемной плотности оксида углерода от среднеобъемной температуры при горении силовых кабелей номинальным напряжением до 1кВ: 1 – экспериментальные значения; 2, 3 – расчет при = 0,6 и = 0,9

Получены экспериментальные и теоретические зависимости концентраций СО, СО2, О2 от среднеобъемной температуры.

Для иллюстрации полученных результатов на рисунке 1 представлены зависимости СО от среднеобъемной температуры (t) при горении силовых кабелей номинальным напряжением до 1кВ ( -коэффициент теплопотерь).

Анализ результатов расчета и экспериментов показал, что для повышения достоверности определения выхода монооксида углерода, а также других газов, содержащихся в продуктах горения, необходимо:

–экспериментальный стенд, который должен быть дополнительно оборудован системой измерения тепловых потоков, отводящихся в ограждающие конструкции экспериментального объема;

–увеличить число точек измерения температуры и концентраций газов внутри газовой среды экспериментального объема, чтобы определить характерные (например, среднеобъемные) величины;

126

–учитывать к коэффициенте К (формула 1) отличие термодинамической картины пожара в мелкомасштабной установке и в реальном крупномасштабном помещении ТЭЦ.

На основе анализа результатов выполненных исследований выделены два основных направления дальнейшей работы:

–совершенствование стандартного метода испытаний;

–разработка научных основ и создание мелкомасштабной проточной камеры и методики проведения в ней экспериментов.

Литература

1.Иличкин В.С. Токсичность продуктов горения полимерных материалов. Принципы и методы определения. – М.: Химия, 1993. – 136 с;

2.ГОСТ 12.1.044-89* Пожаровзравоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения;

3.Пузач, С.В., Доан Вьет Мань, Пузач В.Г. К определению показателя токсичности продуктов горения горючих веществ и материалов в помещении // Пожаровзрывобезопасность. – 2011. – Т. 20, № 4. – С. 4-13.

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ШКАФОВ С ЭЛЕКТРОННОЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АППАРАТУРОЙ

Буй Суан Хоа (Вьетнам) Наран Хишибатар (Монголия)

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

В настоящее время, как в России, так и за рубежом растет число объектов, оснащенных электронной и электротехнической аппаратурой. К такого рода объектам относятся помещения со шкафами управления технологическими процессами на атомных электрических станциях, объекты телекоммуникационных компаний и компаний сотовой связи, стационарные и мобильные комплексы управления движением железных дорог, серверные, посты управления технологическими процессами и подобные им объекты. С точки зрения пожарной опасности такого рода объекты характеризуются рядом общих черт, а именно:

- основную ценность составляет электронное, электротехническое оборудование и средства связи, установленные в специальных шкафах в помещениях, подлежащих защите установками пожаротушения;

127

-основным источником зажигания является электропроводка в шкафах с электронной, электротехнической аппаратурой или средствами связи;

-основной горючей нагрузкой в помещении является изоляция электропроводов, горючий материал печатных плат, входящих в состав электронного и электротехнического оборудования, в некоторых случаях - горючие материалы, применяющиеся для изготовления шкафов, в которых смонтировано оборудование;

-шкафы, в которых смонтировано электронное и электротехническое оборудование, в связи с необходимостью обеспечения естественной вентиляции для охлаждения установленного оборудования имеют значительную величину параметра негерметичности;

-электронное и электротехническое оборудование, установленное в шкафах, имеет высокую стоимость, а косвенные убытки, вызванные сбоем

вработе данного оборудования, зачастую во много раз превышают стоимость самого оборудования;

В России пожары от электрооборудования составляют значительную долю от общего числа пожаров. Причем на фоне общего снижения количества пожаров, доля пожаров от электрооборудования возрастает.

По данным [2] в 2011 г только прямой материальный ущерб от пожаров по причине возгораний электрооборудования составил 4 563 492 000 рублей. При этом, ежегодно более 65% пожаров от электроустановок приходится на электронные и электротехнические изделия, а также провода и кабели.

Таблица 1

Статистика пожаров в России за 2005-2011 гг.

Пожары, год	2005	2007	2009	2011
Общее количество, ед	226952	211163	187 490	168205
От возгораний	43120	40320	41255	40 892
электрооборудования, ед
Доля от общего	19	19,3	22,0	24,3
числа пожаров, %

Пожарная опасность электрических установок возникает при образовании источников зажигания в процессе появления и развития аварийного режима. Аварийные пожароопасные режимы в электрооборудовании являются случайными событиями. Место и время возникновения потенциального источника зажигания определить заранее практически невозможно.

128

Надежность применяемых аппаратов защиты имеет определенную конечную величину. Используемые в настоящее время аппараты защиты (автоматические воздушные выключатели, предохранители и тепловые реле магнитных пускателей) достаточно инерционны. Время отключения однофазных цепей при коротких замыканиях этими аппаратами может составлять несколько десятков секунд. Например, для предохранителей типа ПН-2 с номинальным током вставок выше 100 А оно достигает 30…60 с, а для расцепителей автоматических выключателей типа А 3100 с номинальными токами от 60 до 150 А - 60…90 с. Поэтому при возникновении аварийных электрических режимов за такие значительные интервалы времени могут образоваться вторичные источники зажигания.

Пожарной нагрузкой шкафов являются приборы автоматики, платы, электрические провода и кабели, размещенные внутри данных шкафов.

Образование пожара внутри приборных шкафов возможно при коротком замыкании, возникающем при различных условиях, например:

-отказ приборов защиты и автоматики, расположенной как внутри, так и снаружи шкафа;

-старение изоляции электрических проводов и кабелей, расположенных внутри шкафа;

-изменение номинального напряжения с образованием, отличного от проектного, разогрева электрических проводов и кабелей,

-нарушения техники безопасности при обслуживании и ремонте оборудования, находящегося внутри шкафа, и т п.

В результате реализации вышеперечисленных, а также иных причин, возможно возникновение и развитие внутри приборных шкафов пожара электрооборудования, распространение пожара на другие шкафы, сопровождающегося выделением большого количества тепловой энергии и токсичных продуктов, способных нанести вред жизни и здоровью персонала, находящегося в помещении, в котором располагаются данные приборные шкафы.

Таким образом, разработка новых технических решений по проектированию автоматической установки газового пожаротушения для защиты шкафов с электронной и электротехнической аппаратурой является важной

иактуальной задачей.

Литература 1. Буцынская Т.А., Костарев Н.П. Пожарная безопасность изделий

электронной техники // Системы безопасности № 3 (45). – М.: Гротек, 2002. С. 72, 73.

129