Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: LXVI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 14 июня 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Моделирование

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Гудков В.Э. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПРИНКЛЕРНЫХ СИСТЕМ АУПТ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(65). URL: https://sibac.info/archive/technic/6(65).pdf (дата обращения: 01.06.2020)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПРИНКЛЕРНЫХ СИСТЕМ АУПТ

Гудков Владимир Эдуардович

студент, кафедра пожарной безопасности, высшая школа техносферной безопасности, СПбПУ им. Петра Великого,

РФ, г. Санкт – Петербург

Согласно статистике [1], представленной международной ассоциацией пожарно-спасательных служб в нашей стране на протяжении нескольких лет возникает следующий парадокс:

  •  Среднее число пожаров на 1 000 чел. в России одно из самых низких;
  •  Россия входит в первую тройку по численности противопожарных служб;
  •  Наша страна занимает 1-ое место по числу погибших на 100 000 чел.

Исходя из вышеуказанных проблем, хочется сделать следующий вывод: проблему необходимо искать не в работе пожарно-спасательных служб, а непосредственно на объектах защиты. Ведь ключевая роль по сохранению жизни и здоровья граждан, а также материальных ценностей, лежит в первую очередь на системах обеспечения пожарной безопасности, непосредственно на объектах.

Наибольшую распространённость среди систем обеспечения пожарной безопасности на объектах имеют водяные автоматические установки пожаротушения (далее – АУПТ), поскольку они просты в эксплуатации, многофункциональны, способны если не потушить, то локализовать очаг возгорания, а также полностью безопасны для людей. Стоит отметить, что спринклерные системы пожаротушения получили высокую оценку надёжности во многих исследованиях [2; 3].

Рынок данных систем с каждым годом пополняется новыми, революционными решениями, однако, не существуют конкретной методики, подтверждающей эффективность той или иной спринклерной системы пожаротушения. Именно поэтому мы попробуем провести анализ двух систем спринклерных АУПТ:

  •  Традиционная система АУПТ – система приводится в действие при достижении определённого значения температуры в непосредственной близости от колбы оросителя;
  • Система АУПТ с принудительным пуском (далее – АУПТ с ПП);

Отличие данной системы заключается в том, что в дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, и, в случае более раннего обнаружения возгорания (средствами автоматической пожарной сигнализации, визуально и т.д.), возможно осуществление вскрытия оросителя путем подачи через управляющую цепь тока более высокого значения [4].

Определять и сравнивать эффективность данных систем будем путем моделирования условий развития пожара с помощью программного комплекса FDS (Fire Dynamic System). Характеристики оросителей и пожарной нагрузки указаны в таблице 1 и таблице 2 соответственно.

Таблица 1.

Характеристики оросителей

Характеристика

Традиционная система АУПТ

АУПТ с ПП и тепловым извещателем

Заводской шифр

СВО0-РНо(д)0,6-R½/Р68.ВЗ-«Аква-Гефест»

СЭВО0-РНо(д)0,6-R½/Р68.ВЗ-«Аква-Гефест»

Направление головки оросителя

Вниз

Вниз

К-фактор

115

115

Диаметр отверстия

13 мм

13 мм

 

 

Таблица 2

Характеристики пожарной нагрузки [5]

Параметр

Ед. изм.

Значение

Типовая горючая нагрузка

 

Склад бумаги

Линейная скорость распространения пламени

м/с

0,005

Низшая теплота сгорания

МДж/кг

15,1

Удельная скорость выгорания

кг/( м2·с)

0,008

Удельное потребление кислорода

кг/кг

1,16

Дымообразующая способность

Нп· м2/кг

41

Удельное выделение CO2

кг/кг

0,66

Удельное выделение CO

кг/кг

0,108

 

На рисунке 1 представлено изображение начальных условий моделирования.

 

Рисунк 1. Начальные условия моделирования

 

Далее, в ходе моделирования, происходит сравнение развития пожара на примере повышения температуры и тепловыделения для различных типов систем АУПТ.

 

Рисунок 2. Классическая система АУПТ. Вид сверху. 21 с.

 

Рисунок 3. Классическая система АУПТ. Вид сверху. 31 с.

 

Моделирование, в данном случае, для сокращения времени расчётов длится 120 секунд. Поскольку, в зависимости от количества и размера ячеек, время расчётов данной модели может увеличиваться вплоть до нескольких часов или дней.

 

Рисунок 4. Классическая система АУПТ. Вид сбоку

 

Рисунок 4, на котором включены отображения воды, а также опасных факторов пожара, позволяет увидеть, что открытое пламя до сих пор не устранено, хоть и локализовано.

На рисунках 5 – 7 отображены итоги моделирования для системы АУПТ с ПП.

 

Рисунок 5. Система АУПТ с ПП. Вид сверху. 20 с.

 

Рисунок 6. Система АУПТ с ПП. Вид сверху. 40 с.

 

Рисунок 7. Система АУПТ с ПП. Вид сбоку. 120 с.

 

В таблице 3 произведено сравнение результатов проведенного анализа для обеих систем.

Таблица 3.

Сравнение итогов моделирования

Характеристика

Традиционная система АУПТ

АУПТ с ПП и оборудованная тепловым извещателем

Время срабатывания системы

23 с

2-5 с

Максимальное тепловыделение

1,7*105кВ

275 кВ

Максимальная температура окружающей. среды

570оС

<100 оС

Наличие открытого пламени к окончанию моделирования

Да

Нет

Нанесение серьёзных повреждений огнём

Да

Нет

Локализация очага возгорания

Нет

Да, в течение 30 – 40 с

 

Благодаря сверхраннему обнаружению, использование системы АУПТ с принудительным пуском, оборудованной тепловыми извещателями, позволяет сделать следующие выводы о том, на что она способна в условиях моделирования:

  • справиться с очагом пожара (не только локализовать, но и потушить);
  • не допустить нанесения серьёзных повреждений огнём – стеллажам с хранящимся материалом;
  • удержать температуру окружающей среды в пределах нормальной;
  • выиграть дополнительное драгоценное время для эвакуации персонала объекта защиты.

Для специалистов в сфере обеспечения пожарной безопасности будет очевидным, что данному анализу предстоит долгий путь в доведении до идеального соответствия реальному развитию пожароопасной ситуации. Но уже сейчас можно с уверенностью отметить, что данный сравнительный анализ эффективности спринклерных систем АУПТ полностью жизнеспособен, а также, что система АУПТ с ПП оказалась гораздо эффективнее по сравнению с традиционной системой АУПТ.

 

Список литературы:

  1. Брушлинский Н.Н., Ахренс М., Соколов С.В., Мировая статистика пожаров / Центр статистики пожаров – КТИФ, Международная ассоциация пожарно-спасательных служб. 2017. №22.
  2. K. Chatterjee, K. Bhimavarapu, R. Kasiski, and W. Doerr, "Ensuring the Availability of Complex Systems," in Proceedings of the Twelfth Probabilistic Safety Assessment and Management (PSAM) Conference, Honolulu, Hawaii, 2014.
  3. Kaushik Chatterjee. «Evaluation of the Availability of the SMART Sprinkler System». FM Global. Research Technical Report. October 2016.
  4. Пат. 2379080 Российская Федерация, МПК A62C37/08. Спринклерный ороситель с управляемым пуском [Текст] / Белоусов Л.И., Васильев М.А., Танклевский Л.Т., Шитиков С.С.; заявитель и патентообладатель ООО «Холдинг Гефест». – заявл. 27.05.2008; опубл. 20.01.2010, бюл. №32. – 02 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 1 голос
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом