автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Моделирование динамики начальной стадии пожара в помещениях, зданиях и сооружениях при воспламенении горючей жидкости

На правахрукописи

КОШМАРОВ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ

Моделирование динамики начальной стадии пожара в помещениях, зданиях и сооружениях при воспламенении горючей жидкости

Специальность: 05.26.03. Пожарная и промышленная безопасность (Технические науки. Строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2004

Диссертация выполнена в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

Научный руководитель:

КТН. доцент Абросимов Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты:

д.т.н. профессор Молчадский Игорь Семенович к.т.н. доцент Меркушкина Татьяна Григорьевна

Ведущая организация - Центральный научно-исследовательский и

проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений

Зашита состоится » .¿Т'ЙЙ^/. 2005 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 205.002.02 в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 129 366, Москва, ул. Бориса Галушкина, д. 4, зал Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан «

»¿ШУШИМк., исх

Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направлять в Академию ГПС МЧС России по указанному адресу.

Телефон для справок (095)283-19-05.

Учёный секретарь диссертационного совета

д.т.н. профессор _ С.В. Пузач

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. В России в последнее десятилетие ежегодно на объектах различного назначения происходит около четверти миллиона пожаров. Каждый год на пожарах гибнет 17-18 тыс. человек и почти столько же травмируется. Число погибших людей в расчёте на одного жителя России во много раз превышает аналогичный показатель в развитых зарубежных странах. Проблема повышения уровня безопасности людей на пожарах является особенно актуальной.

Для обеспечения безопасности людей необходимо разрабатывать и обосновывать конструктивные и объёмно-планировочные решения в строительстве с учётом динамики опасных факторов пожара и вероятности воздействия этих факторов на человека. Эти решения должны предусматривать возможность своевременной и безопасной эвакуации людей в случае возникновения пожара. Эвакуация является успешной, если расчётное время эвакуации меньше необходимого времени эвакуации. Это условие безопасности, лежит в основе нормирования процесса эвакуации. Моделирование этого процесса (этот вопрос подробно рассмотрен в работах профессора В.В. Холщевникова) позволяет определить расчётное время эвакуации. При проектировании необходимых для этого эвакуационных путей и выходов нужно располагать методом расчёта критической продолжительности пожара. Особенного внимания в этом отношении требуют объекты с повышенной пожарной опасностью. К таким объектам относятся цеха химических и нефтеперерабатывающих предприятий, складские помещения и другие сооружения, в которых обращаются и хранятся значительные количества горючих жидкостей. Разработке методов определения критической продолжительности пожара в таких объектах был посвящен целый ряд экспериментальных и теоретических исследований динамики опасных факторов пожара.

Экспериментальные исследования динамики опасных факторов пожара в помещениях при горении ГЖ проводили Пчелинцев В.А., Демский ВГ.(1965), Башкирцев М.Щ1967), Юн С.П. (1985), Гуско И.Д. (1988) и другие исследователи. Конечные результаты, представленные разными авторами в виде эмпирических или полуэмпирических формул для расчёта критической продолжительности пожара носят частный характер и не согласуются друг с другом. Критического анализа, классификации и систематизации всех имеющихся опытных данных о динамике опасных факторов пожара при горении горючей жидкости до настоящего времени не проводилось.

Теоретические исследования проводились на основе интегрального и полевого математического моделирования пожара.

Значительный вклад в развитие полевого метода моделирования был сделан в работах Рыжова A.M., Пузача С.В., Снегирёва А.Ю.,Страхова В.Л., Астаховой И.Ф., и ряда зарубежных учёных. Исследования динамики пожаров на основе полевой модели носили хаоактео численного единичного

эксперимента. Результаты таких экспериментов получены для ряда частных условий в некоторых помещениях с конкретными геометрическими характеристиками. Обобщений результатов таких численных экспериментов для каких-либо классов пожаров с целью получения достаточно общих аналитических зависимостей критической продолжительности пожара от определяющих факторов до сих пор не проводилось.

Значительный вклад в развитие интегрального метода моделирования, предложенного проф. Кошмаровым Ю.А., был сделан в работах Зотова Ю.С. МатюшинаА.В., Меркушкиной Т.Г., Зернова С.И., Астапенко В.М., Шевлякова А.Н., Молчадского И.С., Юна С.П., Рубцова В.В., и др. Интересные разработки по вопросу комбинированного метода использования полевого и интегрального моделирования были опубликованы в работах Пузача С.В. и Казёнова В.М.

Теоретические разработки интегрального метода моделирования послужили основой для создания аналитической методики расчёта критической продолжительности пожара при горении горючей жидкости, представленной в Государственном Стандарте (ГОСТ 12.1.004-91). Однако формулы Государственного стандарта для расчёта критической продолжительности пожара были получены с использованием малообоснованных допущений при решении дифференциальных уравнений интегральной модели пожара. Одним из таких, наиболее существенных, допущений является постулат о том, что отношение теплового потока в ограждения к скорости тепловыделения в очаге горения есть величина постоянная в течение всего интервала времени, равного критической продолжительности пожара.

На основании проведённого анализа было установлено, что результаты расчётов критической продолжительности пожара при горении горючей жидкости по известным эмпирическим формулам, по формулам ГОСТа и по формулам, представленным разными авторами в работах, опубликованных после ГОСТа, могут отличаться друг от друга в несколько раз. Кроме того, существующие формулы плохо согласуются с данными экспериментов, полученными разными исследователями при существенно различающихся условиях. Этот анализ показал, что в настоящее время отсутствует достаточно обоснованный и апробированный аналитический метод расчёта критической продолжительности пожара при воспламенении горючей жидкости. Следовательно, разработка на базе интегрального метода более совершенной математической модели начальной стадии пожара при воспламенении горючей жидкости и создание на её основе обоснованного и достоверного аналитического метода расчёта критической продолжительности пожара является актуальной задачей обеспечения безопасности людей при пожарах. Достоверное прогнозирование динамики опасных факторов пожара необходимо для разработки и обоснования объёмно-планировочных решений помещений зданий и сооружений, обеспечивающих в случае пожара возможность безопасной эвакуации людей.

Объектом исследования в данной работе являются локальные пожары в помещениях и сооружениях при фиксированной площади очага горения ГЖ. Предметом исследования являются закономерности процессов нарастания всех опасных факторов пожара со временем в начальной стадии пожара. Начальной стадией пожара в данной работе называется интервал времени (отсчитываемый от момента воспламенения ГЖ), по истечению которого температура среды в рабочей зоне становится равной предельно-допустимому для людей значению т.е. Тдд = 70°С (ГОСТ 12.1.004-91). Для обозначения этого интервала времени используется аббревиатура «КППТ». Если какие-либо опасные факторы пожара (концентрация Ог и токсичных газов, оптическая плотность дыма) достигают своих критических значений за время, меньше указанного, то наименьшее из них рассматривается как критическая продолжительность пожара. Наиболее опасные варианты проявления процессов нарастания опасных факторов пожара в случае, когда помещения имеют малую проёмность. Поэтому в данной работе рассматриваются пожары в таких помещениях 1).

Интенсивность выгорания горючей жидкости зависит от расположения очага горения относительно вертикальных ограждений (стен помещения). Наибольшая тепловая мощность очага горения наблюдается при условиях, когда очаг достаточно удалён от стен помещения. В работе исследуется динамика опасных факторов пожара при этом условии.

Целью работы является разработка более точного аналитического метода критической продолжительности пожара на действующих и строящихся объектах повышенной опасности для обоснования их объёмно-планировочных и технических решений, обеспечивающих возможность безопасной эвакуации людей. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ существующих методов обоснования объёмно-планировочных решений зданий и сооружений с учётом обеспечения безопасной эвакуации людей при возникновении пожара и используемых в качестве основы методов прогнозирования опасных факторов пожара;

- выполнить сравнительный анализ существующих методов расчёта критической продолжительности пожара в помещениях при воспламенении горючей жидкости;

- проанализировать современные представления о тепловом взаимодействии ограждающих конструкций с газовой средой и факелом пламени; разработать модель сложного теплообмена с учётом экспериментальных данных о зависимости геометрических характеристик факелом пламени от интенсивности газофикации горючей жидкости;

- разработать интегральную математическую модель начальной стадии локального пожара в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик факелом пламени;

- получить решение дифференциальных уравнений математической модели начальной стадии пожара при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчетов критической продолжительности пожара;

- разработать модифицированную модель начальной стадии пожара, позволяющую учитывать при прогнозировании опасных факторов пожара и расчетах критической продолжительности пожара неустановившийся режим горения горючей жидкости;

- провести тщательный анализ и систематизацию всех накопленных к настоящему моменту времени экспериментальных данных о динамике опасных факторов пожара при горении горючей жидкости, полученных на моделях помещений и на натурных объектах; для этих целей разработать единую методику обработки показаний измерительных устройств, позволяющую исключить систематические погрешности;

- осуществить апробацию разработанной математической модели начальной стадии пожара путем сравнения теоретических расчетов динамики опасных факторов пожара с экспериментальными данными; представить экспериментальные данные о критической продолжительности пожара, полученные при различных условиях, в обобщенном виде.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана модель сложного теплообмена ограждающих конструкций в начальной стадии пожара с газовой средой и факелом пламени, учитывающая зависимость геометрических характеристик факела пламени от интенсивности газофикации горючей жидкости;

-разработана интегральная математическая модель начальной стадии пожара в помещении с учетом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик факела пламени, формирующегося над поверхностью горючей жидкости; представлена математическая постановка задачи о динамике опасных факторов пожара;

- получено решение задачи о динамике опасных факторов пожара при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчетов критической продолжительности пожара при воспламенении горючей жидкости;

- разработана модифицированная модель начальной стадии пожара, позволяющая учитывать при расчетах динамики опасных факторов пожара и критической продолжительности пожара неустановившийся режим горения горючей жидкости;

- разработана методика обработки показаний термоэлектрических термометров, использованных при экспериментальных исследованиях динамики опасных факторов пожара, позволяющая исключить систематическую погрешность измерений быстроменяющейся температуры газовой среды, обусловленную термической инерцией термометров и радиацией факела пламени;

- проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах;

- впервые получены обобщённые зависимости опасных факторов пожара от времени, удовлетворительно сходящиеся со всеми опытными данными в широком диапазоне условий, и создан достоверный аналитический метод расчёта критической продолжительности пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости.

Достоверность представленных в работе результатов подтверждается использованием фундаментальных законов физики; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических расчётов опасных факторов пожара и критической продолжительности пожара с экспериментальными данными, полученными при различных условиях проведения опытов на моделях помещений и на натурных объектах.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании научной основы обеспечения безопасности эвакуации людей при пожаре на действующих и строящихся объектах повышенной пожарной опасности, в которых обращается и хранится значительное количество горючей жидкости. Предложенная методика расчёта опасных факторов пожара и критической продолжительности пожара позволяет более надёжно, чем существующие, решать задачи пожарной безопасности на объектах повышенной пожарной опасности.

Апробация работы. Результаты работы использованы управлениями ГУ ГО и ЧС Краснодарского края при экспертизе проектно-сметной документации строящихся и реконструируемых объектов; УГПС МЧС МО ОГПН по Истринскому району для экспертизы проектов строительства; в Тихорецком районном нефтепроводном управлении ОАО «Черномортранснефть» в части расчёта времени эвакуации персонала из помещений зданий насосных перекачивающих станций; результаты работы были использованы в учебном процессе в Академии ГПС МЧС России при разработке фондовых лекций по курсу «Прогнозирование опасных факторов пожара», в Ростовском ГСУ при проведении лекционных занятий по теме «Лучистый теплообмен» на кафедре пожарной и производственной безопасности РГСУ. Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 4-х научных трудах. Основные положения, выносимые на защиту:

- усовершенствованная математическая модель начальной стадии локального пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости, разработанная с учётом современных сведений о характеристиках факела пламени над поверхностью ГЖ и конвективной теплоотдаче ограждающих конструкций;

- новое аналитическое решение задачи о динамике опасных факторов пожара в начальной стадии пожара, полученное при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения путём интегрирования уравнений математической модели пожара без использования применявшегося в ранее опубликованных работах постулата о постоянстве «коэффициента теплопотерь»;

-новое аналитическое решение задачи о динамике опасных факторов пожара пожара при неустановившемся режиме горения горючей жидкости на основе модифицированной математической модели начальной стадии пожара;

- новый аналитический метод расчёта критической продолжительности пожара в помещении при воспламенении ПК, позволяющие учитывать неустановившийся режим горения ГЖ в начальной стадии пожара;

- разработана методика оценки систематических погрешностей измерения быстроменяющейся в начальной стадии пожара температуры газовой среды, обусловленных инерционностью термоэлектрических термометров (ТЭТ) и радиацией от факела пламени;

- результаты апробации разработанных методов прогнозирования опасных факторов пожара и расчетов критической продолжительности пожара путём сравнения теоретических расчётов с экспериментальными данными, полученными при различных условиях на разных моделях помещений и на натурных объектах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы исследования динамики опасных факторов пожара (ОФП) в объектах повышенной опасности для обоснования объёмно-планировочных и технических решений с учетом обеспечения безопасной эвакуации людей, сформулированы цель и основные задачи диссертации, изложены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены нормативные критерии своевременной и безопасной эвакуации людей из помещения при возникновении пожара. Проведён анализ современных методов прогнозирования ОФП и существующих методик определения критической продолжительности пожара (КПП), используемых в качестве основы при разработке и обосновании объёмно-планировочного и технического исполнения каждого объекта. Рассмотрены метода расчёта динамики ОФП с помощью полевых (дифференциальных) математических моделей пожара. Отмечены принципиальные недостатки существующих разработок полевых моделей, связанные с неточностью современных знаний о механизме турбулентности, о процессах дымообразования, лучистого переноса энергии в поглощающей и излучающей среде, газофикации горючих жидкостей (ГЖ) и др. Указано, что эти обстоятельства делают необходимым привлечение различного рода допущений и упрощений, в следствии чего ограничивается область корректного использования известных вариаций полевых моделей. Численная реализация полевых моделей является чрезвычайно трудоёмкой и связана с огромными затратами времени даже с помощью современных высокопроизводительных ЭВМ. Существующие исследования динамики ОФП на основе различных вариаций полевых моделей носят характер единичных

численньх экспериментов, выполненных для некоторых частных условий. Обобщений результатов таких численных экспериментов для каких-либо классов пожаров с целью получения аналитических зависимостей КПП от определяющих факторов не проводилось.

Проанализированы существующие методы расчёта ОФП и методики определения КПП с помощью различных вариаций интегральной математической модели пожара. Отмечены недостатки существующих аналитических решений задачи о динамике ОФП в начальной стадии пожара, обусловленные допущениями, упрощающими математическое описание термогазодинамики пожара. В частности, чтобы получить аналитическое решение этой задачи (а затем формулы для расчёта КПП) в ряде известных работ принималось допущение о том, что отношение суммарного теплового потока в ограждающие конструкции к скорости тепловыделения в очаге горения есть величина постоянная (так называемая « -модель» ). Кроме того, использовались упрощённые («гипотетические») зависимости скорости газофикации ГЖ и другие допущения. Не учитывался тот факт, что в начальной стадии пожара тепловой поток в ограждения в существенной мере определяется радиацией факела пламени, геометрические характеристики которого зависят от интенсивности процесса газофикации ГЖ. К таким аналитическим решениям относится и то, из которого следуют содержащиеся в ГОСТ 12.1.004-91 формулы, рекомендуемые для определения КПП по условию достижения каждым ОФП предельно допустимых значений в рабочей зоне. Указывается, что методы расчёта КПП, разработанные на основе интегральной модели, являются сравнительно простыми в математическом отношении в отличии от методов, основанных на полевой модели. Именно поэтому они широко используются в инженерной практике. Из проделанного анализа следует, что эти методы требуют совершенствования.

Проанализированы результаты всех известных экспериментальных исследований динамики ОФП при воспламенении ГЖ и полученные при этом эмпирические (и полуэмпирические) формулы для расчёта КПП (некоторая часть этого анализа размещена так же в третьей главе диссертации). Одним из первых экспериментальных исследований, проведённого в сравнительно широком диапазоне условий (размеры помещений, вид ГЖ, размеры очага горения), являлось исследование М.П. Башкирцева (ВИПТШ МВД СССР), выполненное под руководством ректора МГСУ лауреата Государственной премии д.т.н. проф. Н.А. Стрельчука и д.т.н. проф. П.Н. Романенко. Приборное обеспечение экспериментов всех известных исследований соответствовало, в основном, уровню теоретических разработок интегральной математической модели пожара. Экспериментальные исследования разных авторов отличались условиями проведения опытов и методикой обработки результатов измерений. Многим результатам опытов были присущи значительные систематические погрешности. Выводы, которые делались разными авторами, носили частный характер и их справедливость ограничивалась условиями экспериментов. Критического анализа,

классификации и систематизации всех имеющихся опытных данных о КПП и динамике ОФП при горении ПК с целью их обобщения до сих пор не проводилось. Существующие методы расчёта плохо согласуются с данными экспериментов, полученными разными авторами при существенно отличающихся условиях. В конце главы на основе анализа литературных источников конкретизированы задачи диссертационной работы.

Во ВТОРОЙ главе содержится теоретическое исследование динамики ОФП в начальной стадии локальных пожаров в помещениях при фиксированных площадях очага горения ГЖ. К этому классу пожаров относятся пожары, при которых площадь очага горения много меньше площади пола. В случаях, когда площадь очага горения ГЖ соизмерима с площадью пола вопрос об обеспечении безопасной эвакуации теряет смысл.

Для определения необходимого времени эвакуации достаточно знать закономерности процессов нарастания всех ОФП в интервале времени, по истечению которого значение средней температуры газовой среды достигнет своего критического значения, и, соответственно, температура в рабочей зоне достигнет предельно-допустимого значения, равного Тщ, = 70°С. В дальнейшем для обозначения этого интервала времени используется аббревиатура «^ПП^. Если какие-либо ОФП достигают своих критических значений за время, меньшее указанного интервала, то наименьшее из них рассматривается как критическая продолжительность пожара (КПП). Этап развития пожара, который соответствует указанному интервалу времени (т.е. равный КППТ), в данной работе называется начальной стадией пожара. Наиболее опасные варианты проявления процессов нарастания ОФП имеют место в помещениях с малой проёмностью. Поэтому в данной работе рассматриваются пожары в таких помещениях. Начальная стадия локальных пожаров в помещениях обладает рядом особенностей физического характера, которые были учтены при разработке математической модели. На этой стадии пожара, во-первых практически отсутствует влияние процесса снижения концентрации кислорода в помещении на скорость выгорания ГЖ. Во-вторых, практически отсутствует поступление воздуха в помещение через проёмы извне. В третьих, давление в помещении изменяется очень незначительно и поэтому с большой точностью выполняется следующее условие:

РтТт=р0Тв, (1)

где р„, Тт-соответственно, изменяющиеся со временем средняя плотность и средняя температура газовой среды в помещении; - плотность и

температура газовой среды перед началом пожара.

Кроме вышесказанного, следует так же отметить, что в начальной стадии пожара газовая среда является ещё практически прозрачной для теплового излучения от факела пламени в ограждающие конструкции. Поэтому при вычислении суммарного теплового потока в ограждающие конструкции применим закон аддитивности.

Для определения количества тепла, отдаваемого факелом пламени за счет излучения ограждающим конструкциям, окружающим его со всех сторон, использовалась известная физическая модель лучистого теплообмена между двумя серыми телами, одно из которых - факел пламени, а другое -оболочка, которую представляет собой ограждающие конструкции. Эти два тела разделены оптически прозрачной средой. Факелом пламени (ФП) называют светящуюся (видимую) зону пространства, границей которой является изотермическая поверхность с температурой Тф = 823 - 873К. В начальной стадии пожара температура ФП много больше температуры поверхностей ограждающих конструкций Ти (т.е. Тф >>Т»4) и площадь поверхности ФП при локальных пожарах много меньше суммарной площади ограждающих конструкций (т.е.

При определении размеров ФП была использована геометрической схематизация, называемая цилиндрической моделью ФП. Эта модель наилучшим образом согласуется с экспериментальными наблюдениями. Согласно этой схематизации площадь поверхности ФП определяется по формуле:

(2)

лЛ.

где Р1 = —- - площадь очага горения; </, - эквивалентный диаметр очага 4

горения; Ъф - высота ФП. Лучистый тепловой поток, испускаемый нижним основанием цилиндра, расходуется на испарение ГЖ

Высота ФП определялась с помощью эмпирической формулы, которая была получена в результате обобщения большого числа данных полученных при экспериментальных исследованиях горения всевозможных ГЖ при различных площадях очага горения.

(3)

где 77 - коэффициент полноты горения (в начальной стадии Г) » 0.9); *Р -удельная массовая скорость выгорания ГЖ (кг-м"2 -с'1); (£„ -теплота сгорания ГЖ, •Вт"04 - эмпирический коэффициент. Значение

степени черноты ФП, согласно результатам многих исследований, можно принять для ФП большинства ГЖ равным Еф =0.8

Отношение суммарного теплового потока в ограждения за счет излучения факела пламени к скорости тепловыделения в очаге горения составляет следующую величину:

где С0 - коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, С„ = 5.67 Вт (м2 к4)"1. Согласно экспериментальным данным, приведённым в опубликованных работах, значение параметра может составлять в зависимости от вида ГЖ и площади горения величину от 0.2 до 0.6. Эти данные хорошо согласуются с формулой (4).

При пожарах в помещении наблюдается свободная конвекция газовой среды около поверхностей ограждающих конструкций. В данной работе рассматриваются процессы конвективной теплоотдачи от газовой среды в ограждающие конструкции в таких помещениях, характерные размеры которых порядка одного и более метров. В таких помещениях практически с самого начала пожара реализуется развитая турбулентная свободная конвекция. Уже при разности температур среды и поверхности ограждений, равной 1°С, число Грасгофа для таких помещений составляет величину Сгг£

Процессы теплообмена в маломасштабных моделях помещений с характерными размерами, значительно меньшими одного метра, в работе не обсуждаются. Это положение следует рассматривать как одно из ограничений области применимости представленной в данной работе математической модели начальной стадии пожара.

При числах Грасгофа коэффициент теплоотдачи на вертикальных

и горизонтальных поверхностях ограждений не зависит от размеров ограждающих конструкций и рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

(5)

где - соответственно, коэффициенты теплопроводности,

вязкости, объёмного расширения и число Прандгля для газовой среды; индекс "т" указывает, что эти параметры определяются по средней температуре газовой среды и поверхности ограждений; С/ - эмпирический коэффициент; индекс "»'"указывает вид ограждения.

На той части потолка, которая расположена непосредственно над ФП и приблизительно равна проекции очага горения, процесс конвективного теплообмена является более интенсивным по сравнению с теплообменом при естественной конвекции. При локальных пожарах эта часть потолка невелика по сравнению с общей площадью потолка. Вклад этой зоны в суммарный тепловой поток от газа в ограждающие конструкции является небольшим. Значение размерного комплекса, который содержится в прямоугольных скобках в правой части формулы (5), в характерном для начальной стадии пожара интервале температур (293 5 Т„ й 383К) можно принять постоянной величиной, вычисленной при средней температуре. Кроме того, температура поверхностей ограждающих конструкций, имеющих обычно значительную массу и, соответственно, теплоёмкость, изменяется так же очень мало за короткий промежуток времени, равный начальной стадии пожара. На основе вышеизложенного была получена следующая формула для расчёта

суммарного теплового потока в ограждения, обусловленного конвективным теплообменом при условиях, характерных для начальной стадии пожара:

дк=а.(тт-т0г^ (6)

где Р„ =РСШИ + ^„(„„„и, + Рима -суммарная площадь поверхностей ограждений; а» = 1.625 Вт • м"2 • К"44 - коэффициент, вытекающий из критериальных уравнений теплоотдачи при свободной турбулентной конвекции. Формула (6) является по сути эмпирической. Эта формула, так же как исходные уравнения (5), обобщает опытные данные с разбросом 15-20%. В связи с этим в небольшом интервале значений температур Т0£Т„£Т„1 (где Т„и<Ткр) формулу (6) можно линеаризовать и представить в следующем виде:

ак=<*.'К-^'{тя-т0), (7)

где ЛТ„а = ЛТ„1 - Та . Расхождения результатов расчётов по формуле (6) и (7) лежат в пределах погрешностей экспериментов. Использование линеаризованного варианта (10) позволяет без заметной потери точности упростить дальнейшие математические выкладки.

На основе интегрального метода моделирования, с учётом вышеизложенных исходных положений была получена базовая система дифференциальных уравнений, описывающих изменение ОФП с течением времени в начальной стадии локального пожара при воспламенении ПК, и сформулирована общая математическая постановка задачи.

Дифференциальные уравнения имеют следующий вид:

(8)

(9)

(10)

(11)

Начальные условия формулируются следующим образом - при Т = 0, соответственно:

Помимо указанных выше, здесь использованы следующие обозначения: х/ = Р1 / рт ~ Р/Тт / р0Т0 - концентрация 02; х2 = рг / р„ = ргТт / р0Т0 -

концентрация токсичного газа; х = Рт / Рт = РпТт / р0Т0 - концентрация дыма,

- количество кислорода, необходимого для сгорания единицы

массы ГЖ, кгкг"1; L2

сгорании одного кг ГЖ, кг-кг

количество

I.

токсичного

газа, образующегося при ; D - дымообразующая способность ПК, м2-кг"'; pi - среднеобъёмная парциальная плотность кислорода, кг -м ~5; р2 -среднеобъёмная парциальная плотность токсичного газа, кг-М ~3; /Лщ -среднеобъёмная оптическая плотность дыма, м-1. Искомыми фуьжциями в этих уравнениях выступают ОФП, т.е. - Тя , X/, , X > независимой переменной является время т. Удельная скорость выгорания Ifa и параметр /} в общем случае являются функциями времени. Остальные величины в этих уравнениях являются параметрами задачи.

Исследование динамики ОФП состояло из двух этапов. На первом этапе было проведено исследование динамики ОФП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения, что соответствует случаю мгновенной стабилизации процесса горения ГЖ. Уравнение (8) при fyi = const представляет собой обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка с разделяющимися переменными.

В результате интегрирования уравнения (8) с учётом начального условия (12) и формулы (7) получена аналитическая формула, описывающая зависимость между температурой среды и временем:

(13)

где

Го -

относительное

приращение

температуры;

О'РщТ о

4/3

безразмерный параметр;

-обобщённое (безразмерное) время;

а. =

a .F„Г

1/3

сек

-1

временная характеристика.

В инженерной практике удобно использовать графическое представление полученной зависимости (13). Аналогичные номограммы используются в теории нестационарной теплопроводности. На рис.1 представлен фрагмент номограммы для определения избыточной температуры среды в зависимости от безразмерного времени и параметра у„. Установленная закономерность нарастания температуры среды со временем позволила получить формулу для расчёта критической продолжительности пожара по условию достижения температурой своего предельно-допустимого значения в рабочей зоне (КППТ). Эта формула имеет следующий вид:

——гттгЬ

1 + 5.

1-у -$Ali

/о кр

(14)

Рис. 1. Номограмма для определения безразмерной избыточной температуры газовой среды в зависимости от безразмерного времени и параметра теплопоглощения.

0,0 0.1 0,2 0.1 0,4 0.» 0.« 0,7 0.1 0.0 1,0

Для определения используется параметр неравномерности распределения температуры газовой среды в помещении, указанный в ГОСТ 12.1.004-91:

Т —Т Т —Т — ~ —у

5_=-2:::—- = —|>-ехр(1.4-.)')Г1 , у = , где ур, - высота рабочей

Т. Т.

О О

зоны, к - высота помещения; Ти» = 343К - предельно-допустимая для человека температура среды; - критическое значение средней температуры среды. Как отмечалось, для определения необходимого времени эвакуации достаточно исследовать закономерности процессов описываемых этими уравнениями внутри интервала времени, равного критической продолжительности пожара по условию достижения температурой среды

Г

своего критического значения, т.е. внутри интервала Для этих

целей можно использовать альтернативную формулу, описывающую зависимость температуры среды от времени. Эта формула получается, если при интегрировании уравнения (8) использовать линеаризацию формулы (6) следующего вида.

Альтернативная формула дает результаты внутри интервала времени, равного КППТ, мало отличающиеся от вычислений по формуле (13). Расхождение не превышает 1-2%. Эта (bonMv.ua имеет следующий вид:

Т-=Т'' ГЬ + ехр[-(\ + ГЬ)ат] (15)

В итоге в результате интегрирования уравнения (9) с учётом начального условия (12) была получена аналитическая зависимость концентрации кислорода от времени следующего вида:

*о! - х, ^ „1 + /Ь

+

= ВЫ

1 + уЬ ехр [(1 + уЬ)ат]

(16)

где

В =

«.-МГ. - Г.)

и) >

Ь= 0 ■ у = у

Т —Т ' ¡»о ,

В начальной стадии пожара выполняется следующее условие:

01 ^ «1. С учетом этого неравенства формулу (16) можно упростить. В

результате преобразований получается следующая формула для расчета концентрации кислорода в начальной стадии пожара:

Х\ — хп

1 + уЬ

07)

Зависимости парциальной плотности кислорода от времени имеют следующий вид:

Р1 = *1-Р» + (18)

Уравнение для расчета КПП по условию достижения парциальной плотности кислорода своего предельно-допустимого значения в рабочей зоне =0.226К'Л"1 ), получается из формулы (18), если положить в ее левой

части, что

При интегрировании уравнений (10) и (11) так же была использована альтернативная формула, описывающая зависимости температуры среды от времени. Кроме того, были учтены следующие условия, которые

выполняются в начальной стадии пожара при горении ПК, -^-«1 и

В итоге были получены следующие формулы, описывающие зависимости концентрации токсичного газа и дыма от времени:

(19)

Х = ОВ 1п

1+уЬ

(20)

Зависимость парциальной плотности токсичного газа от времени описывается следующей формулой:

Р1=*1Рт= Ро*2№ + Э{Т)У (21)

Уравнение для расчёта критической продолжительности пожара по условию достижения парциальной плотности токсичного газа своего предельного значения в рабочей зоне

получается из формулы (21), если положить в левой части, что:

Р1=Рг*Р = Рш [уехрЦАу)}1 ,

кгм

,-3

Зависимость оптической плотности дама от времени описывается следующей формулой:

Уравнение для расчёта критической продолжительности пожара по условию достижения предельно-допустимого значения оптической плотности дыма получается из формулы (22), если положить, что ц =

При инженерных расчетах целесообразно сначала вычислить значения концентраций кислорода, токсичного газа и дыма в конце интервала времени, равного КППТ и, т.е. при г= , и определить «приоритеты» ОФП.

Это позволяет существенно сократить объем вычислительных работ при определении необходимого времени эвакуации.

На втором этапе было проведено исследование динамики ОФП с учетом неустановившегося режима выгорания ГЖ. В результате экспериментальных исследований было установлено, что в реальных условиях всегда после воспламенения ГЖ в течении некоторого промежутка времени имеет место неустановившийся процесс горения. В течение этого промежутка времени удельная скорость выгорания постепенно увеличивается. Лишь по истечению этого промежутка времени горение стабилизируется и удельная скорость выгорания ГЖ становится неизменной. Этот промежуток времени называют временем стабилизации - Было установлено, что значение времени стабилизации может составлять значительную величину - от 10 до 30 минут в зависимости от размеров очага горения, толщины слоя ГЖ и физических свойств материала, с помощью которого ограничивается открытая поверхность ГЖ. Согласно имеющимся опытным данным средняя скорость выгорания ГЖ за время, рвное времени стабилизации г^ может изменяться приблизительно 2-3 раза. Значение КПП в реальных объектах при воспламенении ГЖ может быть существенно меньше времени стабилизации горения. При расчетах КПП нужно учитывать изменение скорости выгорания. Следует отметить, что процесс стабилизации происходит сравнительно медленно и монотонно. Кроме того, скорость выгорания за время, равное времени стабилизации изменяется в довольно узком интервале значений. Эти обстоятельства позволяют разработать сравнительно простую модифицированную математическую модель начальной стадии пожара, учитывающую влияние неустановившегося режима выгорания ГЖ. Модифицированная модель начальной стадии пожара базируется на следующем допущении. Дифференциальное уравнение (11) преобразуется к безразмерному виду и затем левая часть его интегрируется в пределах от 9 = 0 до Э, а правая от т=0 до г

(22)

При интегрировании левой части уравнения принимается, что в интервале времени, при котором происходит изменение относительного приращения температуры от 9 =0 до текущего значения 9, скорость выгорания, которая

содержится в параметре Уо, есть величина постоянная, равная своему среднему значению на рассматриваемом интервале времени. Среднее значение скорости выгорания вычисляется по формуле:

= -/У

уд

йт

(24)

В соответствии с этим следующей формуле:

параметр «теплопоглощения» вычисляется по

У о =

4/3

(25)

В этой формуле и далее «черточки» над величинами и означают, что при их вычислении используется среднее значение удельной скорости выгорания в рассматриваемом интервале времени. При таком допущении результат интегрирования формально полностью совпадает с формулой (13). Этот метод используется затем при решении остальных уравнений математической модели начальной стадии пожара.

Формулы модифицированной модели для расчетов ОФП с учетом неустановившегося режима выгорания ПК имеют следующий вид:

(26)

(27)

*¥„- средняя скорость выгорания ПК в интервале времени, равном

/^-значение параметра ¡} при

Формулы для расчета парциальных плотностей кислорода, токсичного газа и оптической плотности дыма имеют следующий вид:

Р\=Р0ф + 9)'\ (28)

тт =■

чр

Формула для расчета критической продолжительности пожара по условию достижения температурой своего предельно-допустимого значения в рабочей зоне вытекает из уравнения (26) и имеет следующий вид:

, 1« ,1п

аМГш<) 1-ГогК3 (31)

Формулы для расчета КПП по условию достижения других ОФП своих критических значений вытекают из уравнений (28),(29) и (30). При расчетах ОФП и КПП по вышеприведённым формулам используется известная для каждой ГЖ опытная зависимость средней удельной скорости выгорания ПК от времени при неустановившемся режиме газофикации.

В конце главы приведены основные выводы по итогам теоретического использования динамики ОФП и указаны границы области применимости разработанной математической модели начальной стадии пожара.

В третьей главе представлены общие сведения о базе накопленных к настоящему времени опытных данных, полученных при экспериментальных исследованиях динамики пожаров, возникающих при воспламенении ГЖ, выполнен критический анализ и систематизация этих данных. Проведен критический анализ использованных методик экспериментов и определения среднемассовой температуры газовой среды в помещении по показаниям термоэлектрических термометров (ТЭТ). Для устранения систематической погрешности, обусловленной термической инерцией (ТЭТ) и радиацией ФП, была разработана методика определения поправки к показаниям ТЭТ. Методика определения поправки к показанию каждого ТЭТ разработана на основе уравнения теплового баланса горячего спая ТЭТ. При этом были использованы: известное критериальное уравнение теплоотдачи сферического спая ТЭТ при свободной конвекции в переходном от плёночного к ламинарному режиму и геометрическая схематизация радиационной системы, которую представляет собой факел пламени и сферический спай ТЭТ. Согласно использованной геометрической схематизации, ФП и сферический спай рассматриваются (т.е. заменяются) как две плоские параллельные друг другу фигуры - прямоугольник (представляющий собой сечение ФП плоскостью, проходящей через ось ФП) и круг, представляющий собой сечение спая плоскостью, проходящей через центр спая. Уравнение теплового баланса для /-го спая, расположенного внутри объёма помещения имеет вид:

СсРСК^=О1ат1Гс+Офп-Ооп

(32)

где сс,Рс-соответственно теплоёмкость и плотность материала спая; Уе,Рс-объём и поверхность спая; 7} - температура спая; АЪ - разность между температурой /-го спая и температурой газовой среды (т.е. поправка); щ коэффициент теплоотдачи; (¿фп - радиационный тепловой поток от ФП к спаю; -радиационный тепловой поток от спая к ограждениям;

г - время.

В результате анализа всех членов уравнения (32) с учетом условий, которые реализовались при проведении всех экспериментов, была получена следующая формула для вычисления поправки к показанию каждого ТЭТ:

где

Ат = к

' я[ 6 ¿г 4 ^100,1

1/9

(33)

< К

е - приведенная степень черноты

<р, - коэффициент облученности спая; системы «спай-ФП».

Для определения среднемассовой температуры газовой среды была получена следующая формула:

где 2- число термопар, установленных в равновеликих элементах объема, на которые условно разделено пространство внутри помещения;

(35)

При использовании хромель-алюмелевых термопар, диаметр спая которых равен одному миллиметру, эта формула принимает следующий вид:

6Т. = 0.0175 650 •

<ГГ.

3.57 -103

а т

(36)

где

среднеарифметическое значение показаний всех ТЭТ в

среднеарифметическое

;

рассматриваемый момент времени значение коэффициентов облучённости всех спаев ТЭТ Производная определяется по экспериментально

№

полученной

зависимости от времени.

Разработанная методика обработки показаний ТЭТ была использована при анализе всех экспериментальных данных, представленных, в опубликованных работах. В третьей главе представлены таблицами и графиками результаты всех опытов, обработанные с использованием единой методики. Эти результаты позволили осуществить надежную апробацию разработанной математической модели начальной стадии пожара и разработанного на ее основе метода расчета КПП. Сравнение разработанной математической

модели начальной стадии пожара с результатами опытов приведены на рисунках 2,3,4,5. На этих графиках теоретические расчеты по уравнениям (26) и (27) представлены сплошными линиями. Крестиками, треугольниками, квадратами и кружочками представлены результаты опытов. На рисунках указаны объём помещений, вид ГЖ и площадь очага горения для каждого опыта.

Рис.2. Сравнение теории с результатами опытов, полученными в модели помещения, коридорного типа, объемом V- 0.883м' с проемностью П = (Рф*м/Рт,)А(Ш>=' 0.25% и4"разных площадях горения бензина^.

Рис.3. Сравнение теории с результатами опытов, полученными в модели помещения объёмом V- 2.49м3 (1)с проёмностью П = 3% и в натурном помещении объемом V = 43б.8м3 (2) с проёмностью П = 1.35% при горении дизельного топлива.

Т]

Рис.4. Сравнение теории с результатами опытов, полученными в натурном цехе объёмом У= 6177ч'с проёмностью П= 1.5% при трёх разных площадях горения метанола Рг.

У-6177 м'

Р0>

Р1 и N. А/6»'

Рис.5 Сравнение теоретической зависимости парциальной плотности кислорода Ог от времени с результатами опытов в натурном цехе объёмом У= 6177м с проёмностью П= 1.5% при трёх разных площадях горения метанола-

На рис.6 суммированы все экспериментальные результаты определения КППТ при трех характерных относительных значениях критического приращения температуры среды . Эти характерные значения критических приращений температуры среды соответствуют при начальной температуре среды То=20°С трем характерным значениям относительной высоты рабочей

зоны у = ^ в помещениях с высотой 6, 4 и Зм. На этом графике по оси

т

ординат отложены обобщённые(безразмерные) значения КППТ - а„Гф , а по оси абсцисс - критерий теплопоглощения . Теоретические зависимости, представлены сплошными линиями. Экспериментальные данные представлены ромбами, кружочками, квадратиками и треугольниками. В таблице 1 указаны условия, при которых были получены опытные данные (объём помещения V, вид ГЖ, отношение площади очага горения к площади пола Бг / Р„м и проемность помещения

О 2 4 • а 10 12 И 16 1» 20 22

Рис.6. Обобщённые зависимости КППТ от критерия теплопоглощения у0 для трбх характерных значений ^(т.е. для трёх разных положений рабочей зоны) ТАБЛ.1.

эксперимент 0 ♦ А У=0,883 м> бензин РД^гО,008-0,022 11=0,25%

А А У=2,49м' диз. топливо РДПОЛ=0,0129 П=Э%

а ш У=436,8 м' диз. топливо ^„¿■0,0119 П=1,35%

• 0 У=6177 м3 метанол №шгО,0025-0,0075 П=1,5%

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В работе создана более совершенная математическая модель начальной стадии локального пожара в помещении при воспламенении ГЖ, разработанная с учётом накопленных к настоящему времени сведений о характеристиках факела пламени над поверхностью ГЖ и конвективной теплоотдачи ограждающих конструкций

2. Путём интегрирования дифференциальных уравнений модели пожара с использованием разработанного метода «линеаризации» уравнения конвективной теплоотдачи получено решение задачи о динамике ОФП в аналитической форме При этом показано, что использование указанного метода обеспечивает решение задачи без заметной потери точности в результате вычисления КПП.

3. Разработана модифицированная модель начальной стадии пожара и получены аналитические формулы, позволяющие рассчитывать ОФП и КПП с учетом неустановившегося режима горения ГЖ.

4. Разработана методика оценки математических погрешностей измерений быстроменяющейся в начальной стадии пожара температуры газовой среды, обусловленных инерционностью ТЭТ и радиацией ФП. Проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах при горении ГЖ.

5. Осуществлена апробация разработанной математической модели начальной стадии пожара и разработанных на её основе методов расчёта ОФП и КПП в помещении при воспламенении ГЖ путём сравнения теоретических расчётов с данными экспериментов, полученных в широком диапазоне определяющих критериев. Сходимость удовлетворительна.

6. Даны рекомендации по применению разработанных методов прогнозирования ОФП и расчетов КПП в помещении при воспламенении ГЖ при решении вопросов обеспечения безопасной эвакуации людей Предложены экспресс - методы для экспертизы пожарной опасности строящихся и действующих промышленных объектов

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1 Кошмаров М Ю Температурный режим и критическая продолжительность пожара при воспламенении горючей жидкости/Пожаровзрывоопасность -2001-т 10,№5-С 33-39

2 Кошмаров М Ю Абросимов Ю Г Теоретические основы расчёта критической продолжительности пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости -М Академия ГПС МЧС России Деп в ВИНИТИ РАН 14 05 03 № 932 - В2003, 2003-55с

3 Кошмаров М Ю Математическая модель начальной стадии пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости / Пожаровзрывоопасность -2004 -т 10, №5 - С 70-80

4 Кошмаров М Ю, Абросимов Ю Г Определение предельной массы горючей жидкости // Системы безопасности Материалы ХШ науч-практ конф «СБ-2004»-М Академия ГПС МЧС России 2004-С 160-162

Академия ГПС МЧС России

Тир

80экз

Зак №232

Р--111

Введение

Содержание страница

1. Анализ существующих методов определения необходимого времени эвакуации людей из помещения при воспламенении горючей жидкости.

1.1. Нормативные критерии своевременной и беспрепятственной эвакуации людей.

1.2.Проблема использования полевых математических моделей пожара в инженерной практике для вычисления необходимого времени эвакуации.

1.3. Анализ существующих методов расчёта критической продолжительности пожара, базирующихся на интегральной математических моделей пожара с использованием различных допущений.

2. Математическая модель начальной стадии пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости.

2.1. Исходные положения и уравнения.

2.2. Лучистый тепловой поток от факела пламени в ограждения.

2.3. Конвективная теплоотдача от газовой среды в ограждения.

2.4. Температурный режим пожара при горении горючей жидкости.

2.5. Снижение концентрации кислорода в помещении при возникновении пожара.

2.6. Накопление токсичных газообразных продуктов горения в помещении при возникновении пожара.

2.7.Снижение дальности видимости при пожаре в помещении.

2.8. Модифицированная математическая модель начальной стадии пожара, учитывающая изменение скорости выгорания горючей жидкости со временем.:.

3. Экспериментальные исследования. Методика экспериментов, анализ результатов измерений и их обработка, сравнение теории с опытом.

3.1.Общие сведения о базе опытных данных, полученных при исследованиях пожаров, возникающих при воспламенении горючей жидкости.

3.2.Методика определения поправки к показанию ТЭТ при быстром изменении температуры газовой среды, заполняющей помещение в начальной стадии пожара.

3.3.Методика экспериментального определения средней температуры газовой среды.

3.4. Экспериментальное исследование температурного режима пожара в маломасштабных моделях помещения и сравнение результатов опытов с теорией.

3.5.Экспериментальные исследования пожаров в натурных объектах и сравнение результатов опытов с теоретическими расчётами.

З.б.Обобщение экспериментальных данных о критической продолжительности пожара.

3.7.Анализ результатов измерений концентраций компонентов газовой среды, заполняющей помещение при пожаре, их обработка и сравнение с теоретическими расчётами.

Актуальность работы. В России в последнее десятилетие ежегодно на объектах различного назначения происходит около четверти миллиона пожаров. Каждый год на пожарах гибнет 17- 18 тыс. человек и почти столько же травмируется. Число погибших людей в расчёте на одного' жителя России во много раз превышает аналогичный показатель в развитых зарубежных странах. Проблема повышения уровня безопасности людей на пожарах является особенно актуальной.

Для обеспечения безопасности людей необходимо разрабатывать и обосновывать конструктивные и объёмно-планировочные решения в строительстве с учётом динамики опасных факторов пожара (ОФП) и вероятности воздействия этих факторов на человека. Эти решения должны предусматривать возможность своевременной и безопасной эвакуации^ людей в случае возникновения пожара. Эвакуация является успешной, если расчётное время эвакуации меньше необходимого времени эвакуации. Это условие безопасности, сформулированное в FOCT12.1.004-91, лежит в основе нормирования процесса эвакуации. Моделирование этого процесса (этот вопрос подробно рассмотрен в работах профессора В.В. Холщевникова) позволяет определить расчётное время эвакуации.

При проектировании необходимых для этого эвакуационных путей и выходов нужно располагать методом расчёта критической продолжительности пожара (КПП).

Особенного внимания в этом отношении требуют объекты- с повышенной пожарной опасностью. К таким объектам относятся цеха химических и нефтеперерабатывающих предприятий, складские помещения, и другие сооружения, в- которых обращаются и хранятся значительные количества горючих жидкостей. Разработке методов определения КПП в таких объектах был посвящён целый ряд экспериментальных и теоретических исследований' динамики ОФП.

Экспериментальные исследования динамики ОФП в помещениях при горении ГЖ проводили Пчелинцев В.А., Демский BF(1965), Башкирцев М.П.(1967), Юн С.П. (1985), Гуско И.Д. (1988) и др исследователи. Конечные результаты,, представленные разными авторами в виде эмпирических или полуэмпирических формул для расчёта критической продолжительности пожара (КПП) носят частный характер и не согласуются друг с другом: Критического анализа, классификации и систематизации всех имеющихся опытных данных о динамике ОФП при горении ГЖ до настоящего времени не проводилось.

Теоретические исследования проводились на основе интегрального и полевого математического моделирования пожара.

Значительный вклад в развитие полевого метода моделирования был сделан в работах Рыжова A.M., Пузача С.В., Снегирёва А.Ю., Страхова»В;Л., Астаховой И.Ф;, и ряда зарубежных учёных. Исследования динамики пожаров на основе полевой модели носили характер численного единичного эксперимента. Результаты таких экспериментов получены для ряда частных условий в некоторых помещениях с конкретными геометрическими характеристиками. Обобщений, результатов таких численных экспериментов для каких-либо классов пожаров с целью получения достаточно общих аналитических зависимостей КПП- от определяющих факторов до сих пор не проводилось.

Значительный вклад в развитие интегрального метода моделирования, предложенного проф. Кошмаровым Ю.А., был сделан в работах Зотова Ю.С. Матюшина А.В., Меркушкиной Т.Г., Зернова С.И., Астапенко В.М, Шевлякова А.Н, Молчадского И.С., Юна С.П., Рубцова В.В., и др. Интересные разработки по вопросу комбинированного метода использования полевого и интегрального моделирования были опубликованы в работах Пузача С.В. и Казёнова В.М.Теоретические разработки интегрального метода, моделирования послужили основой для создания аналитической методики расчёта КПП при горении ГЖ, представленной в Государственном Стандарте (ГОСТ

12.1.004-91). Однако, формулы Государственного стандарта для расчёта КПП были получены с использованием малообоснованных допущений при решении дифференциальных уравнений интегральной модели пожара. Одним из таких, наиболее существенных, допущений является постулат о том, что отношение теплового потока в ограждения к скорости тепловыделения в очаге горения есть величина постоянная в течение всего интервала времени, равного КПП.

На основании проведённого анализа было установлено, что результаты расчётов КПП при горении ГЖ по известным эмпирическим формулам, по формулам ГОСТа и по формулам, представленным разными авторами в работах, опубликованных после ГОСТа, могут отличаться друг от друга в несколько раз. Кроме того, существующие формулы плохо согласуются с данными экспериментов, полученными разными исследователями при существенно различающихся условиях. Этот анализ показал, что в настоящее время отсутствует достаточно обоснованный и апробированный аналитический метод расчёта КПП при воспламенении ГЖ. Следовательно, разработка на базе интегрального метода более совершенной математической модели начальной стадии пожара при воспламенении ГЖ и создание' на её основе обоснованного и достоверного аналитического метода расчёта КПП. является актуальной задачей обеспечения безопасности людей при пожарах. Достоверное прогнозирование динамики ОФП необходимо для разработки и обоснования объёмно-планировочных решений зданий и сооружений, обеспечивающих в случае пожара возможность безопасной эвакуации людей. Объектом исследования в данной работе являются локальные пожары в помещениях и сооружениях при фиксированной площади очага горения ГЖ. Предметом исследования являются закономерности процессов нарастания всех ОФП со временем в начальной стадии пожара. Начальной стадией пожара (НСП) в данной работе называется интервал времени (отсчитываемый от момента воспламенения ГЖ), по истечению которого температура среды в рабочей зоне становится равной предельнодопустимому для людей значению т.е. = 70°С (ГОСТ 12.1.004-91). Для обозначения этого интервала времени используется аббревиатура «КППТ». Если какие-либо ОФП (концентрация Ог и токсичных газов, оптическая плотность дыма) достигают своих критических значений за время, меньше указанного, то наименьшее из них рассматривается как КПП.

Наиболее опасные варианты проявления процессов нарастания ОФП в случае, когда помещения имеют малую проёмность. Поэтому в данной работе рассматриваются пожары в таких помещениях (Fnpoeu / Fnai « 1). Интенсивность выгорания ГЖ зависит от расположения очага горения, относительно вертикальных ограждений (стен помещения). Наибольшая» тепловая мощность очага горения наблюдается при условиях, когда очаг достаточно удалён от стен помещения. В работе исследуется динамика ОФП при этом условии.

Целью работы является разработка более точного аналитического метода расчёта КПП на действующих и строящихся объектах повышенной. опасности для обоснования их объёмно-планировочных и технических решений, обеспечивающих возможность безопасной эвакуации людей. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- провести анализ существующих методов обоснования объёмно-планировочных решений зданий и. сооружений с учётом обеспечения безопасной эвакуации людей при возникновении пожара и используемых в качестве основы методов прогнозирования ОФП;

- выполнить сравнительный анализ существующих методов расчёта КПП в помещениях при воспламенении ГЖ;

- проанализировать современные представления о тепловом взаимодействии ограждающих конструкций с газовой средой и факелом пламени (ФП); разработать модель сложного теплообмена с учётом экспериментальных данных о зависимости геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;

- разработать интегральную математическую модель начальной стадии локального пожара в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП;

- получить решение дифференциальных уравнений математической модели НСП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП;

-разработать модифицированную модель НСП, позволяющую учитывать при прогнозировании ОФП и расчётах КПП неустановившийся режим горения ГЖ;

- провести тщательный анализ и систематизацию всех накопленных к настоящему моменту времени экспериментальных данных о динамике ОФП при горении ГЖ, полученных на моделях помещений и на натурных объектах; для этих целей разработать единую методику обработки показаний < измерительных устройств, позволяющую исключить систематические погрешности;

- осуществить апробацию разработанной математической модели НСП путём сравнения теоретических расчётов динамики ОФП с экспериментальными данными; представить экспериментальные данные о КПП, полученные при различных условиях, в обобщённом виде.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана модель сложного теплообмена ограждающих конструкций в НСП с газовой средой и факелом пламени, учитывающая зависимость геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;

- разработана интегральная математическая модель НСП в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП, формирующегося над поверхностью ГЖ; представлена математическая постановка задачи о динамике ОФП;

- получено решение задачи о динамике ОФП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП при воспламенении ГЖ;

- разработана модифицированная модель НСП, позволяющая учитывать при расчётах динамики ОФП и КПП неустановившийся режим горения ГЖ;

- разработана методика обработки показаний термоэлектрических термометров, использованных при экспериментальных исследованиях динамики ОФП, позволяющая исключить систематическую погрешность измерений быстроменяющейся температуры газовой среды, обусловленной термической инерцией термометров и радиацией ФП;

- проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах;

- впервые получены обобщённые зависимости ОФП от времени, удовлетворительно сходящиеся со всеми опытными данными в широком диапазоне условий, и создан достоверный аналитический метод расчёта КПП в помещении при воспламенении ГЖ.

Достоверность представленных в работе результатов подтверждается использованием фундаментальных законов физики; удовлетворительной сходимостью результатов теоретических расчётов ОФП и КПП с экспериментальными данными, полученными при различных условиях проведения опытов на моделях помещений и на натурных объектах. Практическая значимость работы заключается в совершенствовании научной основы обеспечения безопасности эвакуации людей при пожаре на действующих и строящихся объектах повышенной пожарной опасности, в которых обращается и хранится значительное количество ГЖ. Предложенная методика расчёта ОФП и КПП позволяет более точно, чем существующие, решать задачи пожарной безопасности на объектах повышенной пожарной опасности.

Апробация работы. Результаты работы использованы управлениями ГУ ГО и ЧС Краснодарского края при экспертизе проектно-сметной документации строящихся и реконструируемых объектов; УГПС МЧС МО ОГПН по Истринскому району для экспертизы проектов строительства; в Тихорецком районном нефтепроводном управлении ОАО «Черномортранснефть» в части расчёта времени эвакуации персонала из помещений зданий насосных перекачивающих станций; результаты работы были использованы в учебном процессе в Академии. ГПС МЧС России при разработке фондовых лекций по курсу «Прогнозирование опасных факторов пожара», в Ростовском ГСУ при проведении лекционных занятий по теме «Лучистый теплообмен» на кафедре пожарной и производственной безопасности РГСУ. Публикации. Основные результаты работы опубликованы в четырёх научных трудах.

Основные положения, выносимые на защиту:

- усовершенствованная математическая модель- начальной стадии локального пожара в помещении при воспламенении ГЖ, разработанная с учётом современных сведений о характеристиках факела пламени над поверхностью ГЖ и конвективной теплоотдаче ограждающих конструкций;

- новое аналитическое решение задачи о динамике ОФП в начальной стадии пожара, полученное при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения путём интегрирования уравнений математической модели пожара без использования применявшегося в ранее опубликованных работах постулата о постоянстве «коэффициента теплопотерь»;

- новые аналитические решения задачи о динамике ОФП пожара при неустановившемся режиме горения ГЖ на основе модифицированной математической модели начальной стадии пожара;

- новые аналитические методы расчёта КПП в помещении при воспламенении ГЖ, позволяющие учитывать неустановившийся режим горения. ГЖ в начальной стадии пожара;

- впервые разработанная методика оценки систематических погрешностей измерения быстроменяющейся в начальной стадии пожара температуры газовой среды, обусловленных инерционностью термоэлектрических термометров (ТЭТ) и радиацией от факела пламени (ФП);

- результаты апробации разработанных методов прогнозирования ОФП и расчётов КПП путём сравнения теоретических расчётов с экспериментальными данными, полученными при различных условиях на разных моделях помещений и на натурных объектах.

Общие выводы

1. В работе создана более совершенная математическая модель начальной стадии локального пожара в помещении при воспламенении ГЖ, разработанная с учётом накопленных к настоящему времени сведений о характеристиках факела пламени над поверхностью ГЖ и конвективной теплоотдачи ограждающих конструкций. Интегрирование дифференциальных уравнений модели начальной стадии пожара при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения сведено к квадратурам.

2. Путём интегрирования дифференциальных уравнений модели пожара с использованием разработанного метода «линеаризации» уравнения конвективной теплоотдачи получено решение задачи о динамике ОФП в аналитической форме. При этом показано, что использование указанного метода обеспечивает решение задачи без заметной потери точности в результате вычисления КПП.

3. Разработана модифицированная модель начальной стадии пожара и получены аналитические формулы, позволяющие рассчитывать ОФП и КПП с учётом неустановившегося режима горения ГЖ.

4. Разработана методика оценки математических погрешностей измерений быстроменяющейся в начальной стадии пожара температуры газовой среды, обусловленных инерционностью ТЭТ и радиацией ФП. Проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах при горении ГЖ.

5. Осуществлена апробация разработанной математической модели начальной стадии пожара и разработанных на её основе методов расчёта ОФП и 1(1111 в помещении при воспламенении ГЖ путём сравнения теоретических расчётов с данными экспериментов, полученных в широком диапазоне определяющих критериев. Сходимость удовлетворительна.

6. Даны методические рекомендации по применению разработанных методов прогнозирования ОФП и расчётов КПП в помещении при воспламенении ГЖ при решении вопросов обеспечения безопасной эвакуации людей. Предложены экспресс - методы для экспертизы пожарной опасности строящихся и действующих объектов.

Заключение

В данной главе проанализирована сложившаяся практика экспериментального исследования температурного режима пожаров, возникших при воспламенении ГЖ. Рассмотрены особенности метрологического обеспечения эксперимента при исследовании начальной стадии пожара, которая характеризуется большой скоростью изменения температуры газовой среды в помещении.

Разработана методика обработки результатов измерения температуры среды, позволяющая учесть влияние инерционности ТЭТ и радиации ФП. Показано, что поправка к результатам измерения при большой скорости изменения температуры среды может составлять значительную величину по отношению к значению критического приращения температуры газовой среды (т.е. к разности Ткр — Т0). Это необходимо учитывать при использовании экспериментального метода определения КПП, чтобы исключить грубые ошибки.

Проанализирован и обобщён значительный объём результатов измерений, полученных в экспериментах, посвящённых исследованию локальных пожаров, в помещениях разной формы, при воспламенении различных ГЖ. Проведено сравнение опытных данных, полученных при экспериментах на маломасштабных моделях помещений и на натурных объектах, с разработанной математической моделью начальной стадии пожара. Это сравнение показало, что полученные теоретическим путём аналитические зависимости для расчёта температуры газовой среды и критической продолжительности пожара хорошо согласуются с опытом.

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что в начальной стадии пожара в течении значительного времени наблюдается неустановившийся режим горения ГЖ. При таком режиме скорость выгорания ГЖ изменяется с течением времени и зависит от размеров очага горения, вида ГЖ, теплофизических характеристик подстилающей поверхности (при аварийных разливах) или стенок резервуара (поддонов) и др. факторов. К настоящему времени накоплены пока недостаточные (с точки зрения требований инженерной практики) сведения по этому вопросу. Имеющаяся база данных о скорости выгорания различных ГЖ, опубликованная в работе [5], относится к условиям установившегося (стабилизированного) режима горения при значительных размерах очага горения. Теоретические расчёты, выполненные в настоящей работе, показали, что эти данные, строго говоря, нельзя использовать при расчётах КПП. Количественная теория неустановившегося горения ГЖ до настоящего времени отсутствует. Из вышесказанного следует, что необходимо продолжить дальнейшее накопление данных о неустановившемся горении различных ГЖ. Эта задача должна стать предметом дальнейших экспериментальных и теоретических работ.

1.Г0СТ 12. 1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования.

2. Кошмаров М.Ю. Температурный режим и критическая продолжительность пожара при воспламенении горючей жидкости. Пожаровзрывоопасность т. 10, №5.- М.: Изд-во «Пожнаука», 2001-С.33-39.

3. Кошмаров Ю.А., Рубцов В.В. Процессы нарастания опасных факторов пожара в производственных помещениях и расчёт критической продолжительности пожара. -М.: МИПБ МВД РФ, 1999.-90с.

4. Кошмаров Ю.А., Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. -М.: ВИПШ1 МВД СССР, 1987 444с.

5. Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара.-М.: Академия ГПС МВД России, 2000.-118с.

6. Термогазодинамика пожаров в помещениях / Под ред. Ю.А. Кошмарова. -М.: Стройиздат, 1988.-448с.

7. Драйздел Д. Введение в динамику пожаров,-М.: Стройиздат, 1990.-421с.

8. Решетар Ян. Исследование граничных условий для расчёта огнестойкости строительных и технологических конструкций, омываемых пламенем при пожаре. Дис. насоиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.-220с.

9. Гомозов А.В. Исследование граничных условий теплообмена для расчёта огнестойкости плоских горизонтальных строительных конструкций в условиях пожара. Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: ВИПТШ МВД СССР. 1983 -249с.

10. Кошмаров Ю.А., Юн С.П. Исследования начальной стадии развития пожара в салоне вагона метрополитена на моделях. Сборник науч-техн информ. №5. Деп. в ГНИЦУИ МВД СССР, №15 4д.1985.-43с.

11. Задачник по термодинамике и теплопередаче. Часть П. Стационарные процессы теплообмена/Под ред. Ю.А.Кошмарова -М.:МИПБ МВД РФ. 1999.-217с.

12. Страхов B.JL, Кругов А.М., Давыдкин Н.Ф. Огнезащита строительных конструкций. -М.: Изд-во «ТИМР», 2000.-435с.

13. БлохА.Г. Основы теплообмена излучением. -М.: Изд-во «Энергия» 1962.-C.216.

14. Гуревич A.M., Митор В.В., Терентьев В.Д. Излучение светящегося пламени. -М.: Изд-во «Теплоэнергетика» №7, 1956.-С.40-49.

15. Романенко П.Н., Кошмаров Ю.А., Башкирцев М.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. -М.: ВИПТШ МВД СССР, 1977.-415с.

16. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. -М.: ГИФМЛ, 1963.-1100с.

17. Бермант А.Ф. Курс математического анализа для ВТУЗоВ. ч. 2, -М.: ОГИЗ ГИТТЛ, 1948.-344с.

18. Гуско И.Д. Термогазодинамика пожара в замкнутых отсеках специальных фортификационных сооружений и разработка методики оценки его опасных факторов Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: ВИПТШ МВД СССРД988.-159с.

19. Башкирцев М.П. Исследование температурного режима при горении жидкостей в помещении. Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: МИСИ им. В. Куйбышева, 1967.-226с.

20. Сох G. ed. Combustion fundamentals of fire. ISBN-0-12-194230-9, London, Academic Press Ltd, 1995.-476p.

21. Моделирование пожаров и взрывов / Сост. Н.Н. Брушлинский, А.Я. Корольченко) -М.: Изд-во «Пожнаука», 2000.-482с.

22. Пузач С.В. Теплофизические основы пожаровзрывобезопасности водородной энергетики. Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: Академия ГПС МВД России, 2000.-383C.

23. Thomas Н. Effect of fuse geometry on fires in solid fuse arrays. «Heat transfer in Fires», Washington, 1974 -p. 129

24. Thomas Р.Н. Webster С.Т., Raffery М.М. Somme experiments on buoyant diffusion flames.-Combustion and Flame, 1961, №5, v.4 P.31-41

25. Молчадский И.С., Зернов С.И. Определение продолжительности начальной стадии пожара. Пожарная профилактика. Сб. науч. тр. ВНИИПО МВД СССР.-М.: 1981.-С.26-45.

26. Юн С.П, Моделирование развития пожара в салонах вагонов метрополитена с целью разработки экспериментального метода оценки пожарной опасности их конструкций. Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. -М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.-156с.

27. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.-Л.: ГЭИ, 1945.-268с.

28. Рабинович С.Г. Погрешности измерений.-Л.: Изд-во «Энергия», 1978.-260с.

29. Зайдель А.Н. Элементарные ошибки измерений. -JL: Наука,1968-95с.

30. Абдурагимов М.И., Говоров В.Ю., МакаровВ.Е. Физико-химические основы горения и тушения пожаров.- М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.-225с.

31. Астапенко В.М., Кошмаров Ю.А. Исследование функции плоскости равных давлений на начальной стадии развития пожара. -М.: ВИПТШ МВД СССР 1988.-С.108-111.

32. Исаева JI.К. Пожары и окружающая среда-Пермь, 2001.-222с.

33. Исаева JI.K. Экологические последствия пожаров. Дис. на соиск. уч. степ. докт. тех. наук. -М.: Академия ППС МВД России, 2001-107с.

34. Пузач С.В. Математическое моделирование газодинамики и теплообмена при решении задач пожаровзрывобезопасности. -М.: Академия ГПС МЧС России, 2002- 150с.

35. Алифанов О.М., Вабищевич П.Н., Михайлов В.В., Ненарокомов А.В., Полежаев Ю.В., Резник С.В. Основы идентификации и проектирования тепловых процессов и систем. -М.: Изд-во «Логос», 2001 -400с.

36. Матюшин А.В., Матюшин Ю.А. Интегральный метод расчёта необходимого времени эвакуации людей из помещения при пожаре. -М.: Пожарная безопасность №2, 2002.-С. 126-132.

37. Кошмаров М.Ю., Абросимов Ю.Г. Теоретические основы расчёта критической продолжительности пожара в помещении при воспламенении горючей жидкости. -М.: Академия ГПС МЧС России. Деп. в ВИНИТИ 14.05.03. № 932-В2003,2003.-55с

38. Матюшин А.В. Основы обеспечения пожарной безопасности зданий ручными и автоматическими средствами противопожарной защиты. Дис. на соиск. уч. степ. докт. тех. наук.-М.: ВИПТШ МВД РФ, 1995.-310с.

39. Кошмаров Ю.А., Свирищевский С.Б. Теплоотдача сферы в промежуточной области динамики разреженного газа.-М.: Известия АНСССР, Механика жидкости и газа. №2,1972-С. 170-172.

40. Кацнельсон Б.Д., Тимофеева Ф.А. Исследование коэффициента теплоотдачи частиц в нестационарных условиях. -М.: Котлотурбостроение№5, 1948.-64с.

41. Бондарь Е.Н., Дубасов В.Т., Рыжов Ю.А. и др. Аэрогидромеханика. -М.: Машиностроение, 1993.-608с.

42. Снегирёв А.Ю. Численное моделирование пожара в помещении с использованием программы SOFT.-М.: МИПБ МВД России, 1998.-17с.

43. Снегирёв А.Ю., Танклевский JI.T. Численное моделирование турбулентной конвекции газа в помещении при наличии очага загорания. -М.: «Теплофизика высоких температур» тЗ6 №6, 1998-С.973-983.

44. Снегирёв А.Ю., Махвиладзе Г.М., Робер Дж. Численное моделирование диффузионного турбулентного горения при разных режимах пожара в помещении. Пожаровзрывоопасность №4,- М.: Изд-во «Пожнаука», 1999. -С.22-32.

45. Холщевников В.В. Моделирование людских потоков. / Моделирование пожаров и взрывов / Под ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я. Корольченко -М.: Изд-во «Пожнаука», 2000.-С. 139-169.

46. Холщевников В.В. Исследования людских потоков и методология нормирования эвакуации людей из зданий при пожаре.-М.: МИПБ МВД России, 1999.-1 Юс.

47. Кошмаров Ю.А., Астапенко В.М., Шевляков А.Н., Зернов С.И. Экспериментальное исследование процесса развития пожара в помещении. Пожарная профилактика. Сб. науч.тр. -NL: ВНИИПО МВД СССР, 1983.-С. 5-54.

48. Адрианов М.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена М.: Энергия, 1972.-464C.

49. Зотов Ю.С. Процесс задымления помещений при пожаре и разработка метода расчёта необходимого времени эвакуации людей. Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук.-М.: ВИПТШ МВД СССР, 1989.-277с.

50. Баратов А.Н., Пчелинцев В.Н. Пожарная безопасность.-М.: Изд-во «Ассоциация строительных вузов»Д997,-172с.

51. Тимошенко В.Н. Определение необходимого времени эвакуации исходя из температурного режима начальной стадии пожара. Автореф. Дис. на соиск. уч. степ, канд. тех. наук-М.: МИСИ, 1998.-15с.

52. Пожаровзрывобезопасность веществ и средства их тушения. Справочное издание. / Под ред. А.Н. Баратова и А.Я. Корольченко -М.: Изд-во «Химия», 1990.-521С.

53. А.А. Абросимов, Н.Г. Топольский, А.В. Федоров. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтедобывающих производств. -М.: Академия ГПС МВД России, 2000 239с.

54. Кошмаров Ю.А., Зотов Ю.А., Андреев В.В., Пузач С.В. Прогнозирование опасных факторов пожара. Лабораторный практикум. -М.:МИПБ МВД РФ, 1997.-68с.

55. Рубцов В.В. Динамика опасных факторов пожара и расчёт критической продолжительности пожара в производственных помещениях. -М.: Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук МИПБ МВД России, 1998.-203с.

56. Кошмаров Ю.А. Развитие пожара в помещении. Огнестойкость строительных конструкций. Сб. науч. тр. №5 -М.:ВНИИПО МВД СССР, 1997 С.31-45.

57. Методические указания к выполнению курсовой работы по прогнозированию опасных факторов пожара в помещении / Сост. Ю.Г. Абросимов, В.В. Андреев, Ю.С. Зотов, Ю.А. Кошмаров, С.В, Пузач, Р.Н. Рамзанов.-М.: МИПБ МВД РФ, 1997.-65с.

58. Рыжов А.М. Дифференциальный (полевой) метод моделирования пожаров, (в кн. «Моделирование пожаров и взрывов». / Под ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я, Корольченко.-М.: Изд-во «Пожнаука», 2000.- С. 25-88.

59. Астахова И.Ф., Молчадский М.С. Развитие полевого моделирования пожара в помещении и теории огнестойкости в России, (в кн. «Моделирование пожаров и взрывов» / Под ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я.Корольченко).-М.: Изд-во «Пожнаука», 2000. -С.89-105.

60. Кошмаров Ю.А. Методы прогнозирования опасных факторов пожара и перспективы их развития. / Материалы научно-практической конференции «Проблемы пожарной безопасности в строительстве-2001.» -М.: Академия ГПС МВД России, 2001,-С. 29-33.

61. Babrauskas V. Free Burning Fires /Fire Safety Journal, 1986, ll-P.33-51.

62. Yamana Т., Tanaka T. Smoke control in a large scale spaces / Fire Science and Technology, 1985. v.S. №l.-P.41-54.

63. Присадков В.И., Лицкевич В.В., Федоринов A.B., Численные методы исследования пожарной опасности атриумов. -М.: «Пожарная безопасность» №2,2002,- С.45-52.

64. Mitler Н.Е. and Rockett J. Users Gude to FIRST, NBSIR 87-3595/ Center for Research-Galterburg. National Bureau of Standarts MD, USA., 1987.

65. И.А. Болодьян, И.Р. Хасанов, A.A. Косачёв, E.H. Мазур Проблемы пожарной безопасности жилых зданий. // Материалы научно-практической конференции «Проблемы пожарной безопасности в строительстве-2001». М.: Академия ГПС МВД России, 2001.-С.7-17.

66. Моделирование пожаров и взрывов / Под редакцией Н.Н. Брушлинского и А.Я. Корольченко. -М.: Изд-во «Пожнаука», 2000. -С.9-24.

67. Белов С.Г., Лупанов С.А. Обстановка с пожарами в российской федерации в 2001году.-М.: «Пожарная безопасность» №2,2002.-С. 133-141.