автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Дистанционная подача высокократной пены по кабельным сооружениям при тушении пожаров

Дебров Сергей Владимирович

ДИСТАНЦИОННАЯ ПОДАЧА ВЫСОКОКРАТНОЙ ПЕНЫ ПО КАБЕЛЬНЫМ СООРУЖЕНИЯМ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ

Специальность 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (Энергетика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Дебров Сергей Владимирович

ДИСТАНЦИОННАЯ ПОДАЧА ВЫСОКОКРАТНОЙ ПЕНЫ ПО КАБЕЛЬНЫМ СООРУЖЕНИЯМ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ

Специальность 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (Энергетика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Академии Государственной противопожарной службы (ГПС) МЧС России.

Научный руководитель- доктор технических наук,

профессор

Ильин Виталий Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

старший научный сотрудник Цариченко Сергей Георгиевич

кандидат технических наук, доцент

Абросимов Юрий Григорьевич

Ведущая организация:

ГУП «Московский Метрополитен»

Защита состоится 21 июня 2004 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 205.002.02 в Академии ГПС МЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан 21 мая 2004 г., исх. № 6/36.

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.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

СВ. Пузач

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В практике эксплуатации объектов энергетики следует выделить кабельные коллекторы и каналы, характеризующиеся высокой пожарной опасностью. Пожары в данных сооружениях характеризуются интенсивным распространением продуктов горения, создающих абсолютную потерю видимости и высокотемпературный режим. Как правило, подобные пожары сопровождаются продолжительностью процесса ликвидации, существенными материальными потерями. Особенную опасность представляют пожары рассматриваемых объектов на электростанциях, где косвенные потери могут превышать прямые в сотни раз, и это приводит к техногенным катастрофам. Характерным примером пожара следует считать аварию на АЭС Брауне Ферри (США), происшедшую в 1975 году и считающуюся одной из самых крупных как по ущербу, так и по риску возможных последствий. Пожаром, возникшим в кабельном канале и продолжавшимся семь часов, было уничтожено более 1600 кабельных линий, из которых 600 относились к системам управления защитой станции. Косвенные потери от пожара составили более 1 млн. долларов. Подобные пожары произошли в кабельных сооружениях Ворошиловоградской ГЭС, Красноярской ТЭЦ. Экибазтузской ГРЭС, Смоленской ГРЭС и на других объектах энергетического комплекса. Во всех случаях пожаров боевые подразделения были не в состоянии оперативно приблизиться к месту аварийной ситуации. Борьба с огнем приобретала длительный характер и, вследствие этого, например, ущерб от пожаров в кабельных сооружениях энергетического комплекса составлял до 90% от общего ущерба пожаров на данных объектах.

Снижение ущерба от пожаров кабельных коллекторах, достигается системами дистанционной подачи огнетушащего вещества.

Одно из ведущих мест в практике тушения пожаров на протяженных объектах энергетического комплекса занимает высокократная воздушно-механическая пена, которая может подаваться дистанционно по всему объему аварийного объекта. Эффективность данного способа борьбы с пожарами на сложных объектах была подтверждена при ликвидации пожара на Армянской АЭС и катастрофы на

Чернобыльской АЭС, а также рядом научных исследований. Вопросы противопожарной защиты АЭС нашли отражение в ряде научных работ АК.Микеева.

Преимущества пенного пожаротушения перед иными заключается в следующем. Во-первых, пена кратностью 800-1000 по своей огнетушащей эффективности не уступает хладонам и значительно превосходит порошковые, углекислотные и другие средства объемного пожаротушения. Во-вторых, успешное применение высокократной пены помимо высокой огнетушащей эффективности обусловлено ее текучестью и транспортабельностью на большие расстояния независимо от конфигурации объекта и его герметичности. В-третьих, при дистанционной подаче пены и ее последовательном заполнении аварийного пространства происходит блокирование распространения опасных факторов пожара и охлаждение ограждающих конструкций. В-четвертых, системы пенного пожаротушения просты в конструкции и экономически выгодны. И, наконец, высокократная пена, вырабатываемая раствором биологически мягкого пенообразователя, обеспечивает экологически чистое пожаротушение.

В литературных источниках отмечается один существенный недостаток пены, ограничивающий ее эффективное применение при дистанционном пожаротушении: разрушение от механического воздействия ограждающих конструкций и высокой температуры. Для учета этих потерь еще при проектировании систем дистанционной, подачи высокократной пены для конкретного объекта необходимо иметь информацию о закономерностях ее движения, механических и тепловых потерях в высокотемпературной среде. От этих показателей зависят параметры пеногенератора и запас пенообразователя систем пожаротушения.

Анализ литературных источников показал, что основной объем исследований пены, как огнетушащего средства, относится к ее свойствам ликвидировать горение. При этом, как правило, изучались пены низкой и средней кратности. Сведения о закономерностях подачи пены высокой кратности 800-1000 по протяженным сооружениям, в том числе и по коллекторам; с учетом ее механического и теплового разрушения, а также ее огнетушащей эффективности,

не носят обобщающего характера и распространяются только на конкретный объект, на котором проводились исследования.

Цель диссертационной работы; Обоснование инженерного расчета систем пожаротушения высокократной пеной при ее дистанционной подаче по кабельным сооружениям , позволяющего установить необходимые расходно-напорные характеристики пеногенератора и требуемый запас раствора пенообразователя.

При этом, разработка эффективных систем пожаротушения высокократной пеной при ее дистанционной подаче по протяженным кабельным сооружениям должна базироваться на закономерностях гидродинамики пенных потоков с учетом процессов разрушения пены вследствие механического и теплового воздействия.

Объект исследования: дистанционная подача высокократной пены по протяженным объектам различных диаметров, шероховатости и эффективность ее объемного пожаротушения в кабельных сооружениях.

Предмет исследования: закономерности гидродинамики потока высокократной пены по протяженным сооружениям с различными геометрическими характеристиками и ее разрушения вследствие механических потерь, а также тепловое разрушение пены при пожаре в кабельных сооружениях.

Задачи исследования заключаются в следующем:

- разработать методику экспериментального исследования движения высокократной пены по протяженным сооружениям и ее воздействия на очаг пожара в кабельных сооружениях, позволяющую распространить полученные результаты на целый комплекс объектов энергетики;

- установить закономерности движения пенного потока по объектам различной протяженности, диаметра, шероховатости;

- определить количественные характеристики разрушения высокократной пены вследствие механического и теплового воздействия, установить ее огне-тушащую эффективность при тушении пожара в кабельном сооружении;

- разработать инженерный расчет параметров пеногенераторов, обеспечивающих требуемое количество дистанционной подачи высокократной пены в целях пожаротушения в кабельных сооружениях в широком диапазоне их конструктивно-планировочных решений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана и обоснована методика экспериментального исследования, основанная на теории подобия и физического моделирования, с применением разномасштабных моделей, в основе которой лежит аналогия движения пенного потока сплошной среде, но учитывающая отличия движения пены от жидкости по протяженным каналам за счет сравнения экспериментальных данных, полученных на моделях разных масштабов;

- получена зависимость, устанавливающая взаимосвязь физических параметров пенного потока (давления, скорости) от геометрических характеристик протяженных сооружений (диаметра - D, длины - L, коэффициента гидравлического трения - X) в диапазоне диаметров каналов от 0,15 до 3,5 м, длиной до 100 м и коэффициента гидравлического трения - 0,012-20,0;

- определен коэффициент разрушения пенного потока вследствие механического воздействия внутренних конструкций протяженных сооружений диаметром от 0,15 до 3,5 м (для коэффициентов гидравлического трения в диапазоне 0,012-20,0);

- определен коэффициент теплового разрушения пены при ликвидации очага пожара;

- определена огнетушащая эффективность высокократной пены К=800 при ее дистанционной подаче.

На защиту выносятся:

- разработанная методика физического моделирования движения высокократной пены по протяженным сооружениям основана на общих закономерностях движения сплошной среды, с учетом отличия физических свойств пены;

- установленные закономерности движения пенного потока по протяженным сооружениям определяются зависимостью и

распространяются на протяженные объекты диаметром от 0,15 до 3,5 м и коэффициентом гидравлического трения в диапазоне 0,012-20,0;

- разрушение пенного потока может быть учтено коэффициентом а* = 2,1 к объему защищаемого сооружения;

- тепловое разрушение пены при горении в кабельном сооружении зависит от среднеобъемной температуры очага пожара и может быть рассчитано по полученным в работе зависимостям;

- огнетушащая эффективность пены кратностью 800, составляет величину 0,024-0,037 м^с'м-3-;

- разработанный инженерный расчет систем пожаротушения дистанционной подачи высокократной пены распространяется на протяженные объекты энергетики диаметром от 0,15 до 3,5 м в диапазоне коэффициента гидравлического трения объекта 0,012-20,0.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением теории подобия, прошедшей всестороннюю проверку многочисленными исследованиями в различных областях науки и техники и являющейся теоретической основой корректной постановки эксперимента. Качество проведенных исследований подтверждается использованием при проведении экспериментов поверенных средств измерений и аттестованного оборудования, возможностью повторного воспроизведения результатов экспериментов, также многократностью повторения экспериментов. Погрешность проведенных экспериментов не превышала 25%.

Методы исследования. Работа выполнена с использованием:

- комплексного метода исследования, включающего обобщение и научный анализ литературных источников по методам расчета дистанционной подачи пены;

- теоретических положений постановки модельного эксперимента, основанных на теории подобия и физического моделирования;

- собственно натурного и модельного экспериментов, что позволяет полученные результаты распространять на протяженные объекты энергетики в диапазоне диаметров 0,15-3,5 м и коэффициенте гидравлического трения 0,012-20,0.

Практическая значимость работы. Разработан инженерный расчет системы пожаротушения дистанционной подачи высокократной пены, позволяющий установить расходно-напорные характеристики пеногенератора и запас раствора пенообразователя для защиты кабельных сооружений диаметром от 0,15 до 3,5 м в диапазоне коэффициентов гидравлического трения 0,012-20,0. По результатам расчета спроектирована и внедрена система объемного пожаротушения высокократной пеной в кабельном коллекторе Краснодарской ТЭЦ.

Апробация работы. Основные положения работы, как в целом, так и результаты отдельных этапов обсуждались и были одобрены на: ежегодных научных конференциях молодых ученых в 1998-1999 гг. С-Пб государственный горный институт (СПГГУ) - Технический университет (ТУ); конференции «Научно-педагогическое наследие профессора Медведева И.И.», в 1999 г. СПГГИ (ТУ); 3-й и 5-й Международных конференциях «Экология и развитие Северо-Запада России», в 1998 и 2000 гг. Международной академии наук экологии и безопасности, 6-й международной научно-практической конференции «Пожарная безопас-ность-2003» в 2003 году, посвященной 75-летию Академия пожарной безопасности Украины (АПБУ), юбилейной конференции Академии ГПС МЧС России «Проблемы пожарной безопасности России на рубеже XXI века» в 2003 году, международной конференции ФГУ ВНИИПО МЧС России «Проблемы борьбы с пожарами» в 2003 году, научно-практической конференции ФГУ ВНИИПО МЧС России «Снижение риска гибели людей при пожарах» в 2003 году.

Публикации.

Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 199 страницах машинописного текста, содержит 29 рисунков, 20 таблиц и список литературы из 144 наименований.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю - доктору технических наук, профессору Ильину Виталию Викторовичу, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору тех-

нических наук, профессору Безбородько Михаилу Дмитриевичу, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Кошмарову Юрию Антоновичу за помощь и ценные замечания, высказанные в процессе подготовки работы; коллективу сотрудников Краснодарской ТЭЦ, принимавших активное участие в проведении экспериментов. Особую признательность автор выражает своим коллегам по работе, которые создали все условия для творческой работы автора.

Основное содержание работы

Во введении приведены сведения об эффективности использования высокократной пены при тушении пожаров на объектах энергетики; (в кабельных сооружениях), обоснована актуальность темы, определена идея, цель и задачи исследования, приведены положения, выносимые на защиту, научная новизна работы.

Первая глава работы посвящена анализу развития пожаров в кабельных сооружениях, основным свойствам пены, способам ее получения и методам исследования ее дистанционной подачи.

Вопросам борьбы с пожарами в кабельных сооружениях посвящено значительное количество публикаций, в которых приводятся закономерности развития пожаров по кабельным трассам, даны линейная скорость распространения пожара, массовая скорость выгорания кабельной укладки в зависимости от количества кабелей. Приведенные в литературе сведения в полной мере позволяют сформулировать требования к работе систем пожаротушения в кабельных сооружениях.

При выборе кратности пены и состава пенообразователя наиболее важными вопросами для систем пенного тушения являются такие, как количество пены, необходимое для успешной ликвидации пожара с учетом, в первую очередь, ее потерь в результате трения о конструкции и теплового воздействия. Первый фактор включает в себя потери вследствие синерезиса, впитывания

влаги ограждающими конструкциями, «диффузионного увядания» пузырьков в потоке пены и других видов разрушения, которые можно охарактеризовать одним показателем «механическое разрушение пены». Второй фактор, учитывая общие физические свойства пены, мало зависит от кратности и состава пенообразователя и, в дальнейшем, определяется как тепловое разрушение.

При выборе пенообразователя в данных исследованиях исходили из их возможности образования высокократной пены, кратностью до 1000 и экологической безопасности. В этой связи был выбран биологически разлагаемый (мягкий) пенообразователь ПО-6ТУ.

В данной работе при исследовании огнетушащих характеристик пены высокой кратности (800-1000) с конкретным пенообразователем представляют интерес исследования, относящиеся к гидродинамическим характеристикам пены, включающих одно обобщенное понятие «механические потери при транспортировке», ее огнетушащая эффективность, способы получения и методы, которые используются при изучении этих важных вопросов.

Вопросы подачи пены к очагу пожара различными способами рассматривались в работах С.Г.Цариченко, А.Ф.Шароварникова, В.П.Молчанова, С.Г. Габриэляна, Г.С. Габриэляна, АЛ. Чибисова, А.А. Хорева, Г.М. Шецера, Ф.А. Абрамова, В.П. Чаркова, А.А. Качалова, Ю.А. Бадера, В.Н. Степанова, О.М. Алексеенко В.В. Зубарева и др. Проведенный анализ показал, что данной теме уделяется значительное внимание как ученых, так и практиков. Установлен ряд закономерностей движения пены, определены основные параметры, определяющие характеристики ее поведения при движении и тепловом воздействии. Однако, известные из литературы зависимости, устанавливающие количественную взаимосвязь определяющих параметров, могут использоваться только для тех объектов, на которых они получены. В тех же случаях, когда зависимости имеют обобщающий характер, предметом исследования является пена кратностью 500. И, несмотря на то, что физико-химические свойства пены незначительно влияют на гидродинамику течения, тем не менее, полученные зависимо-

ста без дополнительных исследований не могут быть распространены на пены кратностью 800-1000.

Во второй главе изложены теоретические основы постановки эксперимента.

В разработке методики проведения экспериментов использована теория подобия. Критерии подобия, устанавливающие правила физического моделирования, определяются из дифференциальных уравнений, описывающих рассматриваемый класс явлений.

Исследуемый процесс дистанционной подачи пены по кабельным сооружениям при тушении пожара включает три важных физических механизма: движение пены по каналам; разрушение пенного потока вследствие контакта с ограждающими конструкциями и в результате температурного воздействия очага пожара. В этой связи при постановке исследований процессы гидродинамики потока, механического и теплового разрушения целесообразно рассмотреть отдельно.

Условия подобия движения высокократной пены по каналам. Пенный поток, несмотря на физические отличия от реальных жидкостей, тем не менее подчиняется классическим законам гидродинамики, а отличия, влияющие на результирующие характеристики, не изменяют, в целом, закономерностей движения пенного потока от таких параметров, как гидравлическое трение, скорость и давление. Влияние структуры пены на гидродинамику потока может быть определено при проведении экспериментов на разномасштабных моделях при условии обеспечения на последних равенства определяющих критериев подобия гидродинамики движения жидкости и соблюдению одинаковой кратности пены. Отличия результатов и дают количественную характеристику отличия пенного потока от сплошной среды.

На основании анализа уравнений Навье-Стокса, энергии и полученных критериев подобия, установлено, что определяющим критерием подобия в процессе движения пены по пенопроводящим каналам следует считать критерий Эйлера.

Разрушение пены вносит изменения в результаты подобных опытов на разномасштабных моделях. Тогда критериальную функцию движения пенного потока по каналам можно записать в виде:

(1)

где: М—масштаб модели.

Условия подобия механического разрушения пены. Рассмотрена элементарная модель воздействия внешних сил на пенный поток, движущийся по каналу

В канале протяженностью Ь, площадью сечения 5, смоченным периметром движется пена плотностью на которую действуют силы трения. В этом случае уравнение количества движения принимает вид:

0:1

(2)

где: Ь - напряжение трения на ограждающих конструкциями; 4р - потери давления, Па; бл • расход пены, м3 с'1; Ох-коэффициент,учитывающийразрушение пены при движении,Д - шероховатость, м; £> - диаметр канала, м.

Анализ воздействия сил давления и трения на пенный поток позволил установить, что коэффициент механического разрушения пены непосредственно зависит от относительной шероховатости пенопроводящего канала и критерия Эйлера, который в данном случае является неопределяющим. В этом случае критериальную функцию

О ТГТТП ОТ1. ТЭ 13 Т-^Д^'

а =Р — Х {О;

(3)

С учетом (3) критериальная функция (1) может быть записана как

ри1

Условия подобия теплового разрушения пены. Анализ методов моделиро вания температурного режима пожара показал, что подобие воздействия пен

(4)

ного потока на очаг пожара на моделях различного диаметра обеспечивается при соблюдении равенства на разномасштабных моделях критерия теплового разрушения пены, который определяется как

(5)

где: Б - соответственно площадь сечения, Q - расход, р - плотность. Индексы «Г» и «В» обозначают принадлежность параметров к продуктам горения и воздушного потока (пены).

Таким образом, во второй главе были установлены правила постановки модельного эксперимента, построенные на квазиподобии динамики движения пенного потока сплошной среде, которые сводятся к следующему:

1. Исследования процессов гидродинамики пенного потока по каналам, его механического и теплового разрушения проводятся отдельно. Предметом исследования данных процессов является количественное установление зависимостей (3), (4), (5).

2. Эксперименты проводятся на разномасштабных моделях.

3. При проведении экспериментов независимо от масштабов моделей (каналов) воспроизводится пена с неизменными свойствами:

4.Модели выполняются в геометрическом подобии, включая шероховатость конструкций.

В третьей главе приводятся результаты экспериментов, проведенных в соответствии с разработанными правилами физического моделирования.

Экспериментальные исследования закономерностей движения высокократной пены по пенопроводящим каналам и ее огнетушащая эффективность проводились на разномасштабных моделях и макетах на лабораторных и полигонных установках круглого сечения. В лабораторных условиях использовались модели с диаметром пенопроводящих каналов 150, 200 и 400 мм. Полигонные (крупномасштабные) установки имели размер поперечного сечения соответственно 1500 и 3500 мм.

Протяженность моделей соблюдалась из соотношения

протяженность модели или макета; D - диаметр модели или макета). Эксперименты проводились на каналах трех видов различной шероховатости. Предварительными исследованиями определяется коэффициент гидравлического трения.

Рис. 1. Схема лабораторной установки:

/ - автотрансформатор; 2 - воздуходувка; 3 — воздуховод; 4 - измерительная диафрагма для определения скорости воздушного потока; 5 - емкость с раствором пенообразователя; б - расходомер; 7 - пеногенератор; 8- распылитель; 9,16,19 - дифференциальные манометры; 10,15,18 - миллиамперметры КСУ-4, 11 — миливольметр КСП-4, 12— термопары; 13 - емкость с ГЖ; 14-модель пенопроводящего канала; 17 - приемники статического давления; 20 — тензовесы.

Рис.2. Схема установки для проведения полигонных исследований:

/ - воздуховод; 2 - шиберная заслонка; 3 - емкость с раствором пенообразователя; 4 — насос с расходомером; 5 -распылитель; 6 — приемник статического давления; 7 - миллиамперметры КСЧ-4; 8 — дифференциальные манометры; 9 — милливольтметр КСП-4; 10 — термопары; 11 - емкость с ГЖ; 12 - пенопроводящий канал; 13 — термоанемометр ТА-9; 14 -пеногенератор; 15 - тензовесы.

Созданный комплекс экспериментальных установок позволял вырабатывать высокократную пену (К=800-1000), обеспечивать ее продвижение по пено-проводящим каналам, а также вести весь необходимый комплекс измерений. Предварительные эксперименты показали, что наиболее целесообразно использовать пену К=800.

Исследования проводились на установках, схемы которых приведены на рис. 1,2.

По результатам 87 экспериментов, на моделях и макетах пенопроводятцих каналов диаметром 0,15 м (М=1:33) относительно условного диаметра 5,0 м; 0,21 м

были установлены зависимости изменения перепада давления на пеногенераторе от скорости пенного потока для коэффициентов гидравлического трения \=0,012 (рис.3,), X = 0,047(рнсА) и Х= 20,0 (рис5).

Рис. 3. Зависимости изменения пере- Рис. 4. Изменение перепада давления

пада давления от скорости для различ- от скорости на модели диаметром 0,4 м

ных диаметров моделей: 1 - 0,150 м; 2 (Х=0,047) - 0,210 м; 3 - 0,4 м; 4 - 1,5 м; 5 - 3,5 м для шероховатости канала Я.= 0,012

Рис. 5. Изменение перепада давления от скорости на модели диаметром 0,4 м (Хг=20,0)

Обработка полученных результатов позволила установить зависимость критерия Эйлера от масштаба модели (рис.6) и от коэффициента гидравлического трения, характеризующего относительную шероховатость (рис.7). Изменение критерия Эйлера от масштаба модели свидетельствует о том, что движение пенного потока отличается от движения жидкости по каналам. Полученные изменения и характеризуют влияние структуры пены на гидродинамику движения, которую следует учитывать при расчете систем пожаротушения высокократной пеной.

Рис. 6. Зависимость критерия Рис. 7. Зависимость критерия Эйлера от Эйлера от масштаба модели коэффициента гидравлического трения

Обработка экспериментальных данных дала следующие результаты:

АРо.15 =1379м02; Лр0 2 =1134м02 ; АРо.4 = 799«о Д/>|3=59Ц2 Ар3! = 25 Ы]

Формула (6) определяет закономерности движения пенного потока (без учета механических и тепловых потерь) для пенопроводящих каналов с 3,5 м с коэффициентом гидравлического трения Х=0,072.

Аналогичные исследования были проведены для пенопроводящих каналов с коэффициентов гидравлического трения

В результате проведенных исследований была получена универсальная зависимость, распространяющаяся при расчете пеногенераторов высокократной пены для пенопроводящих каналов диаметром 0,15-3,5 м и коэффициентом гидравлического трения от 0,012 до 20,0.

Выражение (8) является расчетным для всех видов каналов независимо от их протяженности, в пределах исследуемых диаметров и коэффициентов гидравлического трения. Она распространяется на потоки пены кратностью

Приведенная зависимость является характеристикой пенопроводящего канала при расчете расходно-напорных характеристик пеногенератора.

Полученная зависимость количественно отличается от известной формулы Дарси-Вейсбаха для сплошных сред, что подтверждает отличия гидродинамики пенного потока от жидкостей.

Механические потери пены. Для того чтобы заполнить требуемый объем пе-нопроводящего канала за заданное время, необходимо учитывать количество разрушаемой пены в канале. При проведении экспериментов устанавливались значения объема пены, необходимой для заполнения «холодного» тоннеля с характерным для кабельных сооружений коэффициентом гидравлического трения

Эксперименты показали, что коэффициент механического разрушения пены а* пенопроводящих каналах вследствие трения об ограждающие конструкции и других причин составляет значение 2,1 к объему модели (макета).

2

'0

(7)

Тепловые потери пены. При проведении экспериментов устанавливались значения объема пены, необходимой для заполнения «холодного» тоннеля, суммарный объем разрушения пены в зоне горения и по их разности определялся объем разрушенной пены вследствие теплового воздействия. Кроме этого, фиксировалось время охлаждения очага пожара (период подачи пены на потушенный очаг, после чего повторного горения не наступало). По результатам исследований, приведенных на рис. 6, определялось значение коэффициента а/.

Для определения окончательного расхода пены при пожаротушении были рассмотрены потери пены от термического разрушения, а так же количество пены, необходимое для полной ликвидации процесса горения.

Исследования проводились на моделях диаметром 0,4 и 1,5м с коэффициентом гидравлического трения А.=20,0 В этом случае определялись наибольшие потери пены в процессе ее транспортировки по каналам.

Результаты исследования (рис. 8) показали, что величина коэффициента, учитывающего количество разрушенной пены вследствие термического воздействия, описывается выражением:

а\ = 0,05^ -12,9 (8)

где: tcp . средняятемпературарежимапожара, °С.

- ф

о.

30 20 10

0 I I ill I

400 500 600 700 800 °с

Рис. 8. Изменение значений коэффициента от температуры в очаге пожара на моделях диаметром 0,15 м; 0,4 м и 1,5 м

Потери пены па охлаждение очага пожара. Параметром, определяющим требуемый объем раствора пенообразователя, следует считать объем пены на охлаждение зоны горения, предотвращающий повторные возгорания очага пожара. Для его определения помимо основной серии экспериментов на моделях 0,15 м, 0,4 м, 1,5 м были проведены дополнительные исследования, суть которых заключалась в последовательном уменьшении в каждом опыте времени заполнения зоны горения вплоть до повторного возникновения очага пожара. Результаты исследований, выраженные коэффициентом 3„ приведены на рис. 10.

по дистанционной подаче пены в зону горения

л

а

3,0 ■ 2,0 • 1,0 ■

_I_I_I_I_

500 600 700 800 '

Рис. 10. Изменение коэффициента Ох от температуры

Потери пены на охлаждение очага горения выражены коэффициентом охлаждения а, который можно представить в виде:

(9)

Огнетушащая эффективность высокократной пены (К=800).

Огнетушащая эффективность высокократной пены или интенсивность подачи огнетушащего вещества в зону горения является одним из важнейших показателей свойств пены.

При объемном пожаротушении под огнетушащей эффективностью понимается количество (объем) пены, который необходимо подать в объем зоны горения в единицу времени.

Исходя из полученных в работе результатов подачи пены в зону горения, огнетушащую эффективность Ззф можно рассчитать по зависимости:

Как показали расчеты, показатель огнетушащей эффективности находится в пределах

а =0,01/ -4,149

Таким образом, принятая комплексная методология исследований, включающая теоретическое обоснование, экспериментальные работы на разномасштабных моделях, позволила установить закономерности дистанционной подачи пены и получить все необходимые параметры для расчета пеногенераторов высокократной пены для пенопроводящих каналов различных размеров, а также запас раствора пенообразователя, обеспечивающие тушение пожара в пено-проводящих каналах силовой электроники.

В четвертой главе приведена методика расчета систем дистанционной подачи пены для целей пожаротушения в кабельном коллекторе.

В общем случае, давление, создаваемое пеногенератором, рассчитывается по зависимости (7). При этом предварительно определяется требуемый расход дистанционной подачи пены, вырабатываемой пеногенератором. Для этого устанавливается общий объем Wo пены, необходимый для пожаротушения:

(12)

где ПГ1 = аг 'й^г, №тл " Ох * объем зоны горения, учитывающий ее механические

потери, м1; \УХ — объем защищаемого объекта, М**

Расход высокократной пены рассчитывается как

где к- коэффициент запаса; %туш - нормативное время тушения, с.

Приведенные зависимости позволяют рассчитать расходно-напорные характеристики пеногенератора и запас пенообразователя.

Как показал анализ, погрешность расчетов системы пожаротушения высокократной пеной по протяженным сооружениям силовой электроники, не превышает 25%. Разработанная методика расчета систем пожаротушения дистанционной подачи высокократной пены использовалась для защиты кабельных сооружений Краснодарской ТЭЦ.

В пятой главе приведен практический расчет системы пожаротушения и определение ее параметров для кабельного коллектора.

Основные результаты работы

1. Дистанционная подача высокократной пены системами пожаротушения является высокоэффективным средством тушения пожаров в протяженных кабельных сооружениях объектов энергетики. Для расчета параметров этих установок необходимо иметь данные о напорно-расходных характеристиках пе-ногенераторов и количестве раствора пенообразователя, которые устанавливаются соответственно на основании гидродинамики пенного потока и процессов механического и теплового разрушения пены.

2. Аналитическое определение параметров пеногенератора и количества пенообразователя для заполнения протяженных кабельных сооружений представляет сложную математическую задачу, для решения которой необходимо иметь обширные данные о свойствах пены и динамики ее разрушения; которые в настоящее время подлежат определению. Используемые в практике исследования пенного потока экспериментальные методы позволяют получить результаты лишь для конкретных объектов и не могут распространяться на другие.

3. Для определения закономерностей движения высокократной пены по пенопроводящим каналам большой протяженности в диапазоне диаметров 0,153,5 м и процессов ее разрушения в результате механического и теплового воздействия при движении по каналам и тушения кабельной массы разработан метод, основанный на теории подобия и физического моделирования. Используя модель движения вязкой жидкости по трубопроводам и применив уравнение количества движения для пенного потока, были установлены критерии подобия, которые определили правила постановки физического эксперимента. Учитывая отличия движения пенного потока и жидкости, для корректировки полученных данных разработан метод разномасштабных модельных исследований, позволяющий учитывать особенности движения пенного потока по пенопроводящим каналам.

4. Создана экспериментальная база для исследования закономерностей движения потоков высокократной пены, состоящая из комплекса эксперимен-

тальных пенопроводящих каналов различного диаметра и шероховатости, оборудованных измерительной аппаратурой, обеспечивающей контроль и регистрацию всех необходимых параметров.

5. Получены универсальные экспериментальные зависимости изменения критерия Эйлера и давления потока высокократной пены от диаметра, протяженности пенопроводящего канала, его шероховатости и начальной скорости

движения пены Данные зависимости распростра-

няются, практически, на все виды протяженных пенопроводящих каналов (длиной до 100 м и диаметром от 0,15 до 3,5 м с ко .ффициентом гидравлического трения в диапазоне от 0,12 до 20,0).

6. Установлено, что механическое разрушение пены не зависит от геометрических характеристик кабельных сооружений и количественно выражается коэффициентом а =2,1 к объему защищаемого сооружения.

7. Установлены зависимости теплового разрушения пены и охлаждения зоны горения, выраженные коэффициентами

также определена огнетушащая эффективность высокократной пены кратностью 800 (интенсивность подачи 1эф = 0,024-Ю,037 м3с*\м"3).

8. Результаты диссертационной работы были использованы при расчете системы объемного пожаротушения высокократной пеной кабельного коллектора Краснодарской ТЭЦ.

Основные результаты диссертационной работы изложены в следующих публикациях:

1. Дебров СВ., Викторов А. А. Противопожарная защита кабельных сооружений и подбалюстрадного пространства метрополитенов. / Научно-практическая конференция. «Актуальные проблемы пожарной безопасности на рубеже веков». -М.: Академия ГПС МЧС России. 2003. - С. 23-25.

2. Ильин В.В., Бяков А.В., Дебров СВ. Подача высокократной пены по коллекторным сооружениям. / Научно-практическая конференция. «Актуаль-

ные проблемы пожарной безопасности на рубеже веков». -М.: Академия ГПС МЧС России. 2003. - С. 58-60.

3. Ильин В.В., Пузач СВ., Дебров СВ., Викторов А.А., Сулейкин Е.В. Особенности кабельных сооружений и их противопожарная защита. / Материалы XVIII научно-практической конференции. Снижение риска гибели людей при пожарах. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003. - С. 161-163.

4. Ильин В.В., Пузач СВ., Дебров СВ., Сулейкин Е.В. Повышение пожарной безопасности эскалаторных комплексов метрополитена. / Научно-практическая конференция. «Снижение риска гибели людей при пожарах». -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003. - С. 189-191.

5. Ильин В.В., Пузач СВ., Викторов А.А., Дебров СВ., Сулейкин Е.В. Требования к системам пожарной автоматики кабельных сооружений и подба-люстрадного пространства метрополитенов. Вестник Академии ГПС МЧС России. 2003. - С 46-48.

6. Ильин В.В., Дебров СВ., Викторов А.А. Физическое моделирование движения высокократной пены по коллекторным сооружениям при тушении пожаров. Вестник Академии ГПС МЧС России. 2003. - С 56-62.

7. Дебров СВ. Противопожарная защита кабельных сооружений метрополитенов. / Материалы XVTII научно-практической конференции. Снижение риска гибели людей при пожарах. - Пленарные доклады. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003.-С 18.

8. Дебров СВ. Экспериментальные исследования разрушения пены в очаге пожара. / Материалы XVTII Научно-практической конференции. Снижение риска гибели людей при пожарах. - Пленарные доклады. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003. - С 32.

9. Дебров СВ. Дистанционная подача высокократной пены по кабельным сооружениям при тушении пожаров. Известия Академии промышленной экологии (энергетика), 2004. № 1. - С. 27.

19 мая 2004 года

Академия ГПС МЧС России Тир. 65 экз. Зак. № -3

введение.

глава 1. состояние вопроса.

1.1 Кабельные сооружения и их пожарная опасность.

1.2. Основные свойства пены.

1.3. Способы получения воздушно-механической пены

1.4. Методы исследования дистанционной подачи пены

1.5. Цель и задачи исследований

глава 2. разработка метода физического моделирования подачи пены по каналам и параметры, измеряемые для определения механических и тепловых потерь при тушении пожара в кабельном сооружении

2.1. Общие представления

2.2. Критерии подобия.

2.2.1. Условия подобия движения высокократной пены по каналам

2.2.2. Условия подобия на границе пенного потока и ограждающих конструкций.

2.2.3. О совместном моделировании температурного режима пожара и движения пенного потока.

2.3. Общие требования к моделям.

2.4. Правила приближенного моделирования движения пенных потоков (условий сопоставимости экспериментов)

2.5. Методические основы проведения экспериментов.

2.5.1. Обоснование вида экспериментальной функции расходно-напорных характеристик гидродинамики пенного слоя.

2.5.2. Параметры, характеризующие процесс разрушения пены.

Выводы.

глава 3. гидродинамика пенного потока в пенопроводящих каналах.

3.1. Общие замечания.

3.2. Экспериментальная база

3.3. Напорно-расходные характеристики пеногенератора с коэффициентом гидравлического трения канала Х,=0,012.

3.4. Напорно-расходные характеристики пеногенератора с коэффициентом гидравлического трения канала A,i=0,

3.5. Напорно-расходный характеристики пеногенератора с коэффициентом гидравлического трения канала Х.=

3.6. Анализ влияния коэффициента гидравлического трения на гидродинамику пенного потока.

Выводы.

глава 4. экспериментальные исследования процесса разрушения высокократной пены при ее дистанционной подаче и пожаротушении.

4.1. Общие замечания.

4.2. Механические потери пены.

4.3. Тепловые потери пены

4.4. Время охлаждения зоны горения

4.5. Огнетушащая эффективность высокократной пены (К=800)

Выводы.

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ КАБЕЛЬНОГО КОЛЛЕКТОРА КРАСНОДАРСКОЙ ТЭЦ.

5.1. Общий подход к расчету систем дистанционного пожаротушения высокократной пеной.

5.2. Расчет системы пожаротушения

5.3. Разработка системы пенного пожаротушения.

5.3.1. Выбор типа генератора.

5.3.2. Разработка компоновочной схемы пеногенератора.

5.3.3. Определение напорно-расходной характеристики модуля пеногенератора.

5.3.4. Расчет электросиловой части пеногенератора.

5.3.5. Технические характеристики системы пенного тушения.

ВЫВОДЫ

В современном мире ежегодно происходит около 7 млн. пожаров, огненной стихией уносится 70 тыс. человеческих жизней /1/, безвозвратно уничтожаются материальные ценности, в атмосферу выбрасываются тысячи тонн вредных веществ. Последствия от пожаров соизмеримы с ущербом, наносимым экологическими катастрофами (землетрясениями, наводнениями, тайфунами и др.), возникающими на земле /2/.

Несмотря на несомненные достижения в области совершенствования пожарной техники и способов борьбы с пожарами, всеразру-шающее действие этого стихийного бедствия не только не сокращается, но и непрерывно возрастает. Причина такого положения объясняется негативными, но неизбежными последствиями научно-технического прогресса — возрастанием энерговооруженности объектов, появлением новых горючих материалов, пожароопасных технологий и процессов и многим другим. При этом динамика совершенствования пожарозащищенности объектов, как правило, отстает от новых технических решений, внедряемых в'народном хозяйстве.

Разнообразие объектов по характеристикам пожарной опасности требует индивидуальных подходов к их защите. В частности, в особую группу объектов можно выделить сооружения и помещения больших объемов и протяженности. К таким сооружениям следует отнести тоннели шахты, коллекторные сооружения и др. Несмотря на их разнообразие, различные конструктивные решения и степень пожарной опасности, пожары на них имеют общую закономерность, заключающуюся в возможности развития очага на большую площадь и интенсивным задымлением больших объемов. Как показала практика, борьба с огнем на таких объектах затруднена из-за невозможности приблизиться к очагу вследствие высокой температуры и сильной потери видимости /3,4,5,95/. Ликвидация пожара в этом случае ведется длительное время и сопровождается большими потерями. В ряде случаев такие пожары приводят к техногенным катастрофам. Так, пожар, происшедший 28 октября 1995 года в Бакинском метрополитене, унес жизни 280 человек.

Наиболее частой причиной пожара в протяженных сооружениях является неисправность кабельных коммуникаций и электрооборудования /96/. По данным /97/ пожары кабельных изделий (30911 пожаров в 2002 году) занимают четвертое место по причинам возникновения пожаров в России после древесины, отходов материалов и сигарет.

В особую группу сооружений, где последствия от пожаров могут исчисляться миллионами долларов косвенного ущерба и привести к техногенным катастрофам мирового масштаба, следует отнести электростанции, где пожары в кабельных сооружениях составляют 10% от общего их количества /98/. Характерным примером пожара следует считать аварию на АЭС Брауне Ферри (США), происшедшую в 1975 году и считающуюся одной из самых крупных как по ущербу, так и по риску возможных последствий. Пожаром, возникшим в кабельном канале и продолжавшимся семь часов, было уничтожено более 1600 кабельных линий, из которых 600 относились к системам управления защитой станции. Косвенные потери от пожара составили более 1 млн. долларов. Подобные пожары произошли в кабельных сооружениях электростанций бывшего СССР.

В октябре 1978 года возник пожар в кабельном тоннеле Вороши-ловоградской ГРЭС, в результате которого было полностью уничтожено 104 кабеля.

В мае 1979 года на Красноярской ТЭЦ произошло возгорание кабелей, развившееся в крупный пожар.

Аналогичные пожары возникали в кабельных сооружениях Экибазтузской ГРЭС, Смоленской ГРЭС, Армянской АЭС и на других объектах энергетического комплекса. Во всех случаях пожаров вследствие густой задымленности и высокой температуры боевые подразделения были не в состоянии оперативно приблизиться к месту аварийной ситуации. Борьба с огнем приобретала длительный характер и, вследствие этого, ущерб от пожаров в кабельных сооружениях энергетического комплекса составлял до 90% от общего ущерба пожаров на данных объектах.

Одним из наиболее эффективных тактических приемов ведения боевых действий в таких условиях следует считать дистанционную подачу огнетушащих средств специальной передвижной или стационарной техникой.

В практике пожаротушения протяженных объектов нашли применение передвижные установки, подающие инертные газы (азот, диоксид углерода, отработавшие газы), порошковые составы, хладоны, пену высокой кратности /6,7,138,139,141,144/.

На вооружении военизированных частей шахт и рудников -объектов, аналогичных по конструктивно-планировочным решениям кабельным сооружениям, имеются установки объемного пожаротушения инертными газами. Достаточное распространение получили системы с использованием отработавших газов двигателей в смеси с парами воды. Для их получения и нагнетания в район пожара разработана целая серия генераторов инертных газов (ГИГ): ГИГ-50, ГИГ-4, ГИГ-1500 с производительностью парогазовой смеси от 0,83 до 25

Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует об эффективном использовании в качестве объемного средства пожаротушения хладонов /8,9/. Для их дистанционной подачи используются установки, по металлоемкости в 7 раз меньшей по сравнению с углекислот-ными и, тем более, с ГИГ.

За рубежом широкое распространение получили системы пожаротушения азотом /6/. Несмотря на их эффективность, следует отметить сложность и дороговизну их конструкций.

В последние десятилетия большое внимание уделяется средствам порошкового пожаротушения /10,11/. Это в полной мере относится и к системам дистанционной подачи объемного средства к очагу пожара. Разработка и создание тонкодисперсных порошков, способных транспортироваться по вентиляционной струе, стойких к влажности и коагуляции, явились толчком к созданию комплексов порошкового пожаротушения. Многочисленные исследования посвящены теоретическим и экспериментальным аспектам аэродинамических и огне-тушащих характеристик порошков. Так, установлено, что наибольшая эффективность тушения порошками достигается при их концентрации 130 - 300 гм"3. Установлено, что порошками с размерами частиц до 30 мкм с начальной концентрацией 170 гм"3 при скорости воздушного потока 2,0 м-с"1 удается ликвидировать пожар в горной выработке на расстоянии 60 м от места подачи порошка.

Одно из ведущих мест в практике тушения пожаров на протяженных объектах занимает воздушно-механическая пена /12,13,14,15/. Ее преимущество перед вышеприведенными средствами пожаротушения заключается в следующем. Во-первых, по данным работы /16/ пена кратностью 800 - 1000 по своей огнетушащей эффективности не уступает хладонам и значительно превосходит порошковые, углеки-слотные и другие средства объемного пожаротушения. Во-вторых, успешное применение высокократной пены, помимо высокой огнету-шащей эффективности, обусловлено ее текучестью и транспортабельностью на большие расстояния независимо от конфигурации объекта и его герметичности /17/. В-третьих, при подаче пены и ее последовательном заполнении аварийного пространства происходит блокирование распространения опасных факторов пожара и охлаждение ограждающих конструкций /18/. В-четвертых, системы пенного пожаротушения просты в конструкции и экономически выгодны /19/. И, наконец, высокократная пена, по сравнению с приведенными выше огне-тушащими средствами, обеспечивает экологически чистое пожаротушение, блокируя распространение дыма в атмосферу.

Высокократная пена широко используется для тушения судовых помещений, тоннелей метрополитена, ангаров. Системами пенного пожаротушения оборудованы машинные отделения теплоходов «Белоруссия», «Грузия», «Азербайджан» и другие; переносными генералторами высокократной пены - спасательные и пожарные суда /21/. Кроме перечисленных объектов пена высокой кратности используется при тушении пожаров на железнодорожном и автомобильном транспорте, в судостроительной промышленности, на предприятиях нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях народного хозяйства /23,24,25/. Достаточно отметить, что из всех типов автоматического пожаротушения на долю пенных установок приходится более 25%.

Эффективность дистанционного пожаротушения пеной доказана практикой ликвидации аварий и на объектах энергетики. Так, упоминавшийся пожар в кабельном коллекторе Армянской АЭС был успешно ликвидирован после пенной атаки. При ликвидации пожара, обнаруженного 23 мая 1986 года в кабельном сооружении Чернобыльской АЭС, Героем Российской Федерации В.М. Максимчуком и было принято решение заполнить аварийный объект пеной, после чего борьба с огнем успешно завершилась /99/. Эффективность применения систем пенного пожаротушения при защите кабельных сооружений доказана экспериментально /100/ и это средство борьбы с пожарами для данных объектов рекомендовано специалистами /113,114, 115/.

Вместе с тем, в многочисленных литературных источниках отмечается один существенный недостаток пены, ограничивающий ее эффективное применение при дистанционном пожаротушении: ее разрушение от механического воздействия ограждающих конструкций и высокой температуры. Для устранения этого недостатка еще при проектировании стационарных установок дистанционной подачи высокократной пены для конкретного объекта необходимо иметь информацию о закономерностях ее движения и поведения в высокотемпературной среде. Именно от того, какое количество пены необходимо подать для ликвидации пожара с учетом ее механического и теплового разрушения, зависят решения по определению параметров пеногенератора, запаса пенообразователя, характеристик насосных установок, что и предопределяет, в конечном итоге, эффективность борьбы с огнем.

Анализ литературных источников показал, что основной объем исследований пены, как огнетушащего средства, относится к ее свойствам ликвидировать горение. При этом, как правило, изучались пены низкой и средней кратности. Сведения об огнетушащей эффективности пены кратностью 800-1000 весьма противоречивы. Очевидно, такие результаты можно объяснить тем, что высокократная пена весьма чувствительна к разрушающему действию механических воздействий ограждающих конструкций, синерезису, тепловому воздействию - параметров, которые в каждом из исследований могли существенно отличаться.

В данной работе при исследовании процессов дистанционной подачи пены в пожаротушении выделены две важные составляющие. Первая — гидродинамика пенного слоя с учетом механических потерь, вторая — тепловое разрушение пены при ее воздействии на очаг пожара.

Первая составляющая — закономерности движения пенного потока и его механическое разрушение распространяются на широкий диапазон протяженных сооружений, отличающихся функциональным назначением (горные выработки, тоннели, кабельные сооружения, коридоры и т.д.). Исследования второй составляющей относятся только к кабельным сооружениям, так как рассматривается воздействие пенного потока на конкретный очаг пожара, по своим тепловым и динамическим характеристикам соответствующий параметрам горения кабельной укладки. Поэтому в дальнейшем, из всего многообразия протяженных объектов, на которые распространяются закономерности гидродинамики пенного потока, полученные в работе, выделяются именно кабельные сооружения.

Целью диссертационной работы является обоснование инженерного расчета работы систем пожаротушения высокократной пеной при ее дистанционной подаче по кабельным сооружениям, позволяющего установить необходимые расходно-напорные характеристики пеногенератора и требуемый запас раствора пенообразователя.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать методику экспериментального исследования движения высокократной пены по протяженным сооружениям и ее воздействия на очаг пожара в кабельных сооружениях, позволяющую распространить полученные результаты на целый комплекс объектов энергетики;

- установить закономерности движения пенного потока по объектам различной протяженности, диаметра, шероховатости;

- определить количественные характеристики разрушения высокократной пены вследствие механического и теплового воздействия, установить ее огнетушащую эффективность при тушении пожара в кабельном сооружении;

- разработать инженерный расчет параметров пеногенерато-ров, обеспечивающих требуемое количество дистанционной подачи высокократной пены в целях пожаротушения в кабельных сооружениях в широком диапазоне их конструктивно-планировочных решений.

Основная идея работы: разработка эффективных систем пожаротушения высокократной пеной, при ее дистанционной подаче по протяженным кабельным сооружениям, должна базироваться на закономерностях гидродинамики пенных потоков с учетом процессов разрушения пены вследствие механического и теплового воздействия.

Объект исследования: дистанционная подача высокократной пены по протяженным объектам различных диаметров, шероховатости и эффективность ее объемного пожаротушения в кабельных сооружениях.

Предмет исследования: закономерности гидродинамики потока высокократной пены по протяженным сооружениям с различными геометрическими характеристиками и ее разрушения вследствие механических потерь, а также тепловое разрушение пены при пожаре в кабельных сооружениях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана и обоснована методика экспериментального исследования, основанная на теории подобия и физического моделирования, с применением разномасштабных моделей, в основе которой лежит аналогия движения пенного потока сплошной среде, но учитывающая отличия движения пены от жидкости по протяженным каналам за счет сравнения экспериментальных данных, полученных на моделях разных масштабов;

- получена зависимость, устанавливающая взаимосвязь физических параметров пенного потока (давления, скорости) от геометрических характеристик протяженных сооружений (диаметра, длины, коэффициента гидравлического трения) в диапазоне диаметров каналов от 0,15 до 3,5 м и коэффициента гидравлического трения - 0,012-20,0;

- определен коэффициент разрушения пенного потока вследствие механического воздействия внутренних конструкций протяженных сооружений диаметром от 0,15 до 3,5 м (для коэффициентов гидравлического трения в диапазоне 0,012-20,0), при тепловом воздействии очага пожара;

- определен коэффициент теплового разрушения пены при ликвидации очага пожара;

- определена огнетушащая эффективность высокократной пены К=800 при ее дистанционной подаче.

На защиту выносятся:

- разработанная методика физического моделирования движения высокократной пены по протяженным сооружениям основана на общих закономерностях движения сплошной среды, с учетом отличия физических свойств пены;

- установленные закономерности движения пенного потока по протяженным сооружениям определяются зависимостью с л ^

Др = 58,1'Ь*0" ' -X ' и0 и распространяются на протяженные объекты диаметром от 0,15 до 3,5 м и коэффициентом гидравлического трения в диапазоне 0,012-20,0;

- разрушение пенного потока может быть учтено коэффициентом а* = 2,1 к объему защищаемого сооружения;

- тепловое разрушение пены при горении в кабельном сооружении зависит от среднеобъемной температуры очага пожара и может быть рассчитано по полученным в работе зависимостям;

- огнетушащая эффективность пены кратностью 800, составляет величину 0,024-0,037 м3-с"'-м"3;

- разработанный инженерный расчет систем пожаротушения дистанционной подачи высокократной пены распространяется на протяженные объекты энергетики диаметром от 0,15 до 3,5 м в диапазоне коэффициента гидравлического трения объекта 0,012-20,0.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением теории подобия, прошедшей всестороннюю проверку многочисленными исследованиями в различных областях науки и техники и являющейся теоретической основой корректной постановки эксперимента. Качество проведенных исследований подтверждается использованием при проведении экспериментов поверенных средств измерений и аттестованного оборудования, возможностью повторного воспроизведения результатов экспериментов, также многократностью повторения экспериментов. Погрешность проведенных экспериментов не превышала 25%.

Методы исследования. Работа выполнена с использованием:

- комплексного метода исследования, включающего обобщение и научный анализ литературных источников по методам расчета дистанционной подачи пены;

- теоретических положений постановки модельного эксперимента, основанных на теории подобия и физического моделирования;

- собственно натурного и модельного экспериментов, что позволяет полученные результаты распространять на протяженные объекты энергетики в диапазоне диаметров 0,15-3,5 м и коэффициенте гидравлического трения 0,012-20,0.

Практическая значимость работы. Разработан инженерный расчет системы пожаротушения дистанционной подачи высокократной пены, позволяющий установить расходно-напорные характеристики пеногенератора и запас раствора пенообразователя для защиты кабельных сооружений диаметром от 0,15 до 3,5 м в диапазоне коэффициентов гидравлического трения 0,012-20,0. По результатам расчета спроектирована и внедрена система объемного пожаротушения высокократной пеной в кабельном коллекторе Краснодарской ТЭЦ.

Апробация работы. Основные положения работы, как в целом, так и результаты отдельных этапов обсуждались и были одобрены на: ежегодных научных конференциях молодых ученых в 1998-1999 гг. СПб государственный горный институт (СПГГУ) - Технический университет (ТУ); конференции «Научно-педагогическое наследие профессора Медведева И.И.» в 1999 г. СПГГИ (ТУ); 3-й и 5-й Международных конференциях «Экология и развитие Северо-Запада России» в 1998 и 2000 гг. Международной академии наук экологии и безопасности; 6-й международной научно-практической конференции «Пожарная безопасность-2003» в 2003 году, посвященной 75-летию Академии пожарной безопасности Украины (АПБУ); юбилейной конференции Академии ГПС МЧС России «Проблемы пожарной безопасности России на рубеже XXI века» в 2003 году; международной конференции ФГУ ВНИИПО МЧС России «Проблемы борьбы с пожарами» в 2003 году; научно-практической конференции ФГУ ВНИИПО МЧС России «Снижение риска гибели людей при пожарах» в 2003 году.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю - доктору технических наук, профессору Ильину Виталию Викторовичу, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Безбо-родько Михаилу Дмитриевичу, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Кошмарову Юрию Антоновичу за помощь и ценные замечания, высказанные в процессе подготовки работы, а также коллективу сотрудников Краснодарской ТЭЦ, принимавших активное участие в проведении экспериментов. Особую признательность автор выражает своим коллегам по работе, которые создали все, даже в ущерб себе, условия для творческой работы автора.

Выводы:

1. Приведенные в предыдущих разделах результаты теоретических и экспериментальных исследований легли в основу методики инженерного расчета систем дистанционной подачи пены для тушения пожара на протяженных объектах силовой электроники.

2. По данным динамики пенного слоя с учетом гидродинамических и тепловых потерь пены на примере кабельного коллектора определяются основные параметры системы дистанционной подачи пены при пожаре на объектах силовой электроники.

3. Предложенная система пенотушения состоит из трех пеноге-нераторов на основе дымососов ДП-7, насоса для подачи раствора пенообразователя КМ 45/55, магистральных и распределительных трубопроводов, емкости для хранения пенообразователя, запорной арматуры.

Заключение

1. Дистанционная подача высокократной пены системами пожаротушения является высокоэффективным средством тушения пожаров в протяженных кабельных сооружениях объектов энергетики. Для расчета параметров этих установок необходимо иметь данные о на-порно-расходных характеристиках пеногенераторов и количестве раствора пенообразователя, которые устанавливаются соответственно на основании гидродинамики пенного потока и процессов механического и теплового разрушения пены.

2. Аналитическое определение параметров пеногенератора и количества пенообразователя для заполнения протяженных кабельных сооружений представляет сложную математическую задачу, для решения которой необходимо иметь обширные данные о свойствах пены и динамики ее разрушения, которые в настоящее время подлежат определению. Используемые в практике исследования пенного потока экспериментальные методы позволяют получить результаты лишь для конкретных объектов и не могут распространяться на другие.

3. Для определения закономерностей движения высокократной пены по пенопроводящим каналам большой протяженности в диапазоне диаметров 0,15-3,5 м и процессов ее разрушения в результате механического и теплового воздействия при движении по каналам и тушения кабельной массы разработан метод, основанный на теории подобия и физического моделирования. Используя модель движения вязкой жидкости по трубопроводам и применив уравнение количества движения для пенного потока, были установлены критерии подобия, которые определили правила постановки физического эксперимента. Учитывая отличия движения пенного потока и жидкости, для корректировки полученных данных разработан метод разномасштабных модельных исследований, позволяющий учитывать особенности движения пенного потока по пенопроводящим каналам.

4. Создана экспериментальная база для исследования закономерностей движения потоков высокократной пены, состоящая из комплекса экспериментальных пенопроводящих каналов различного диаметра и шероховатости, оборудованных измерительной аппаратурой, обеспечивающей контроль и регистрацию всех необходимых параметров.

5. Получены универсальные экспериментальные зависимости изменения критерия Эйлера и давления потока высокократной пены от диаметра, протяженности пенопроводящего канала, его шероховатости и начальной скорости движения пены

Ар = 58,1 -Ь-О !'5 • Я0'23 • и\ . Данные зависимости распространяются, практически, на все виды протяженных пенопроводящих каналов (длиной до 90 м и диаметром от 0,15 до 3,5 м с коэффициентом гидравлического трения в диапазоне от 0,12 до 20,0).

6. Установлено, что механическое разрушение пены не зависит от геометрических характеристик кабельных сооружений и количественно выражается коэффициентом а-2,1 к объему защищаемого сооружения.

7. Установлены зависимости теплового разрушения пены и охлаждения зоны горения, выраженные коэффициентами аг =0,05 гср -12,9 и а =0,01 /ф - 4,2, а также определена огнетушащая эффективность высокократной пены кратностью 800.

8. Результаты диссертационной работы были использованы при расчете системы объемного пожаротушения высокократной пеной кабельного коллектора Краснодарской ТЭЦ.

1. Моделирование пожаров и взрывов. Под. Ред. H.H. Брушлин-ского и А.Я. Корольченко. М.: Изд. «Пожнаука». 2000. - 492с.

2. Системный анализ и проблемы пожарной безопасности народного хозяйства. Под. Ред. H.H. Брушлинского. — М.: Стройиздат. 1988.-430с.

3. Батчер Е., Парнэлл JI. Опасность дыма и дымозащита.-М.: Стройиздат, 1983,-153 с.

4. Микеев А.К. Противопожарная защита подземных сооружений// Пожарное дело,1985,№12. -С.20-22.

5. Борьба с пожарами на судах. /В.И.Востряков, М.Ф.Кортунов, В.И. Мартыненко и др.-JI.: Судостроение, 1976. -Т.1 —130с.

6. Судиловский М.Н., Колышенко М.В., Эйнер.Ф.Ф. Предупреждение и ликвидация пожаров в шахтах ФРГ.-М.: Недра, 1988.-144 с.

7. Соболев Г.Г. Организация и ведение горноспасательных работ в шахтах.-М.: Недра, 1988.-280с.

8. НПБ22-96. Установки газового пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования и применения. -М.: ГУ ГПС МВД России, 1999.-43с.

9. Бромхладоны как средство пожаротушения/ А.Н Баратов, В.И, Макеев, В.И.Кулаков идр.-Серпухов: ИФВЕ,1977.-Вып.8. -С. 5862.

10. Даценко Д.Ф., Долинская Л.П.,Шевцов М.Р. Пламегасящее и взрывоподавляющее действие высокодисперсных порошков в метано-воздушных смесях //Физика аэродисперсных систем.-М.: 1982. С. 7176.

11. Ульянов Н.И. Результаты экспериментального исследования расширения порошковых струй// Материалы научно-практической конф. -М.: МИГТБ МВДРоссии, 1997.-С. 127-128.

12. Харев A.A. Рудничная вентиляция и борьба с подземными пожарами.-М.: Недра, 1985, -248с.

13. Кокотов О.П. Охлаждение боковых пород горных выработок пенным потоком при дистанционном тушении подземных пожаров: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук.- Донецк: ВНИИГД, 1983, -189 с.

14. Шецер Г.М. Исследование движения воздушно-механической пены в горных выработках / Разработка месторождений полезных ископаемых: Сб. науч. тр.-Киев, 1970. -С.54-57.

15. Абрамов Ф.А. Движение воздушно-механической пены по горной выработке/ Уголь Украины.- Киев, 1970. -С .34-37.

16. Востряков В.И. Судовые системы объемного пожаротушения: Обзорная информация. М.: ГИЦ МВД СССР, 1990. -42с.

17. Абрамов Ф.А. Рудничная гидромеханика. — М.: Недра, 1976.-241с.

18. Дао Куон Кок. Исследование влияния кратности пены на эффективность тушения крупных пожаров. Автореф на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. -М.: ВИТТТШ МВД СССР, 1989. -24с.

19. Рябов И В. Современные средства тушения пожаров пенами -М.:Химия 1986.-439с.

20. Соболев Г.Г. Организация и ведение горноспасательных работ в шахтах.-М.: Недра, 1988.-280с.

21. Файбишенко А.Д., Востряков В.И., Котов A.A. Исследование возможности тушения судовых пожаров воздушно-механической пеной кратностью выше 200// Пожарная защита судов: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИТТО МВД СССР, 1972.- С.47-56.

22. Исследование возможности тушения судовых пожаров воздушно-механической пеной кратностью более200: Отчет по теме 18-сл.-JI СНИЛ ВНИИПО МВД СССР, 1978.

23. Баратов А.И., Иванов E.H. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. -М.: Химия, 1979.-366 с.

24. Повзик Я.С., Бадер Ю.А. Журавлев Ю.Г. Исследование оптимальной кратности воздушно-механической пены при тушении пожаров в кабельных тоннелях // Пожарная техника: Сб. науч. тр.-М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984. С. 60-64.

25. Савков Е.П., Васильев Г.И. Высокократная пена эффективное средство тушения пожаров. -М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1965.-48с.

26. Орлов А.Н, Реутт В.Ч., Самсонов В.В. Получение высокократной пены//Информ. сб.-М.: 1963. -с.

27. Первушин Ю.В. Чарков В.П. Закономерности тушения пожаров пенами// Горение и проблемы тушения пожаров, Сб. науч. тр.-М.: ВНИИПО МВД СССР. 1977.-С.150-151.

28. Бадер Ю.А., Журавлев Ю.Г. Исследование факторов, влияющих на эффективность тушения пожаров в кабельных тоннелях// Пожарная техника и тактика тушения пожаров: Сб. науч. тр.-М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984. -С 65-71.

29. В.П. Чарков. Исследование свойств и совершенствования способов получения воздушно-механической пены, применяемой для дистанционного тушения подземных пожаров Днепропетровск, ДГИ, 1967. -с. 124.

30. Антышев Е.К., Волков М.П., Малинин В.Р. Оценка качества пенообразователей для получения пен различной кратности на судах/

31. Противопожарная защита судов. Сб. науч. тр., М.: ВНИИПО, 1984, с. 32-36.

32. Шрайбер Г., Прост П. Огнетушащие средства. М.: Строй-издат, 1975.

33. Котов A.A., Петров И.И., Реутт В.Ч. Применение высокократной пены при тушении пожаров. -М.: Изд-во лит-ры по строительству. 1972.-С. 112.

34. Эксплуатация пожарной техники.-М.:Стройиздат, 1991,-336с.

35. Зарубежная пожарная техника. Обзор экспонатов выставки «Пожарная техника 75».-М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977. -270 с.

36. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости.-М.: Мир, 1964. -С. 216.

37. Астриарита Дж. Маруччи Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей М.: Мир, 1978. -С. 309.

38. Задара В.М. Уравнения движения потока воздушно-механической пены //Изв. Вузов. Горный журнал. —М.: 1972,№1, с. 121-123.

39. Феклистов В.Н. К расчету гидравлического сопротивления пенных потоков в трубах// Инженерно-физический журнал, т. 39, №4. -С. 624-627.

40. Иванов С.П. Основы теории расчета средств пенного пожаротушения. Дисс.на соиск. Уч. ст. доктора, техн. наук. —М.: МАИ,1985.-С. 435.

41. Гулиев Б.Б. Исследование некоторых свойств двухфазной пены и применение ее при промывке печных пробок. Автореф. канд. дис. Баку, 1970, АИНХ.

42. Накоряков В.Е. Исследование течений двухфазных сред, Под ред. С.С. Кутателадзе. Новосибирск, Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1973 с. 62-64.

43. ШугаевВ.Б., СорокинЛ.Г. Гидравлические сопротивления двухфазной смеси. ЖТФ, 1939. Т. 9, вып. 20, с. 1806-1859.

44. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика получения и разрушения. -М 1975. С. 93-96.

45. Ильин В.В., Беляцкий В.П., Чуприян А.П. Проблема противопожарной защиты метрополитенов и ее решение/ Под ред. В.В. Ильина. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000. -С. 320.

46. Исследование возможности тушения судовых пожаров воздушно- механической пеной кратностью более 200 Отчет по НИР, тема 18-сл СНИЛ ВНИИПО МВД СССР, 1970. 97 с.

47. Качалов A.A. Движение пены по трубопроводам. Тр. ВШ. -М ВШ МВД СССР, № 25,93с.

48. Шецер Г.М. Исследование кинетики истечения жидкости в пенном потоке. Материалы Всес. науч. техн. конф.//Пены. Получение и применение. Материалы конф.-М.: ВНИИПО МВД СССР, 1974. -С.168-175.

49. Задара В.М. Исследование некоторых вопросов аэродинамики потоков в горных выработках. Автореф. на соиск. уч. ст. канд. техн.наук.- Днепропетровск, 1968. -34с.

50. Зубарев В.В. Исследование процесса тушения высокократной пеной вагона метрополитена в тоннеле// Пожарная безопасность метрополитенов: Сб. науч. тр. М. ВНИИПО, 1989. - С. 71-75.

51. Пеногенераторная установка для тушения пожаров электроподвижного состава // Алексеенко О.М., Беляцкий В.П., Зубарев В.В., Григорьев В.М. / Пожарная безопасность метрополитенов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО, 1989. - С. 67-70.

52. Комов В.Ф., Гришин В.В. Попов П.С. Размещение тепловых и дымовых пожарных извещателей//Проблемы горения и тушения. Материалы 2-й науч.-практ. Конф. -М.:ВНИИПО, С. 196-201.

53. Мигай B.K. Моделирование теплообменного энергетического оборудования.-JI.: Энергоатом издат. Ленинградское отделение, 1987.-264с.

54. Развитие пожара в помещении и его математическое моделирование: Труды советско-американского семинара.-М.: 1982. -120 с. Сборник обзорных тр. по моделированию пожаров.-М.: Стройиздат, 1969.-61с.

55. J. de Ris etal. Pressure (Juternational) on Combustion, The Co-bustion Justitute, Pittsburg, 1973, p. 1033.

56. Кирпичев M.B. Теория подобия.-М.: Изд-во АН СССР, 1953.-96с.

57. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. -М.: Высшая школа, 1976.-480с.

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

59. Термодинамика пожаров в помещениях/ Астапенко В.М., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С., Шевляков А.Н.: под ред Ю.А. Кошмарова.-М.: Стройиздат, 1988. -448с.

60. Аввакумов В.Н., Чучкалов В.А., Щелоков Я.М. Нестационарное горение в энергетических установках. М.: Недра, 1978.-158с.

61. Гурвич A.M. Подобие топочных процессов и моделирование топочных устройств//Изв. АН СССР. ОТН, 1943, №1. -С.23-38.

62. Иссерлин.А.С. Основы сжигания газового топлива. -М.: Недра, 1980. -270с.

63. Кирпичев М.В., Михеев М.А. Моделирование тепловых устройствам.: изд. АН СССР, 1936. -325с.

64. Bach H. Ahnlich keitskriterein bei raumstromungen. KlimaKarte Jugenieren, 1973. Bd. 1, Nr. 9, S. 37-42c.

65. Linke W. Stromungsvorgange in zwangsbelunfteten Räumen. VDJ-Berichte 21, 1957, S. 29-39.

66. Saito Building Research intitute (Japan). Research Paper, 1968, No 33.

67. Прандтль JT. Гидроаэродинамика. -M.: Иностранная литература, 1949. -520с.

68. Карпов Л.И., Дубовик В.И. Исследование параметров вентиляционных систем дымозащиты общественных зданий коридорного типа//Пожарная профилактика, Сб. науч. тр. -М.: Стройиздат, 1977, №11. -С.67-73.

69. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. -М.¡Энергия, 1974736с.

70. Красноштейн А.Е., Медведев И.И. некоторые вопросы методики гидромоделирования//Изв. Вузов.Горный журнал, 1966. №5.

71. Методические рекомендации по гидравлическому моделированию -Л.: Энергия, 1972.- 65с.

72. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. -М.: Наука, 1991.-598с.

73. Ильин В.В. Динамика среды при пожарах в метрополитенах и основные элементы системы противопожарной защиты. Дисс. док-ра. техн. наук / ВИПТШ, 1993. -430с.

74. Аэрология горных предприятий. Ушаков К.З., Бурчаков A.C., Пучков Л.А., Медведев И.И.-М.: Недра, 1987. -427с.

75. Юн С.П. Моделирование развития пожара в салонах вагонов метрополитена с целью разработки экспериментального метода оценки пожарной опасности их конструкций. Дисс. канд. техн. наук.-М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985. -156с.

76. Башкирцев М.П., Романенко П.Н., Стрельчук H.A. Приближенное моделирование температур при пожаре в помещениях. -М.: ВШ МООП РСФСР, 1966.-25с.

77. Пчелинцев В.А. Определение требуемых пределов огнестойкости строительных конструкций зданий на основе экспериментального исследования температурного режима пожара. Автореф. дисс. канд. техн. наук.-М.: 1959.-20с.

78. Уотерман Т.Е. Вспышка при пожарах в помещениях — исследования на моделях. Пер. с англ. «Пожарные технологии», 1972, т.8,№4.

79. Физическое моделирование тепловентиляционных процессов: Тр. Всес. конф. -Апатиты, 1977. -147с.

80. Ляхтер В.М., Прудковский JI.M. Гидравлическое моделирование. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -421с.

81. Пустовойт Б.В. Механика движения жидкости в трубах. -JI.: Недра, 1980.-160 с.

82. Никурадзе Г. Проблемы турбулентности. 1932, 150 с.

83. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. -М.: Наука, 1983, -350с. и др.

84. Алексашенко A.A., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С. Теп-ломассобмен при пожаре. М.: Стройиздат, 1982. - 176 с.

85. ГОСТ 12.1.004 91. Пожарная безопасность. Общие требования.

86. Косарев Б.В. Пожарная нагрузка и температурный режим пожара кабельных подстанций: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР. 1989. с.39-43.

87. Комаров В.Б., Килькеев Ш.Х. Рудничная вентиляция. М.: Недра. 1969.

88. СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.

89. Гидравлика и противопожарное водоснабжение, под. ред. проф. Ю.А. Кошмарова. М.: ВИПТШ, 1986, - 462 с.

90. Ильин В.В., Комев С.С., Черепанов Ю.В. Расчет системы пожаротушения. СПб.: ВПТШ МВД России, 1997. - 62 с.

91. Лобачев Г.Н. Насосы и насосные станции. М.: Энерго-атомиздат, 1983 г., - 174 с.

92. Справочник сельского электрика. — М.: Россельхозиздат, 1977- 177 с.

93. Шароварников А.Ф. Противопожарные пены. М.: Академия ГПС МЧС России, 2000. 464 с.

94. НПБ 88-2001* Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования. М.: 2001. — 129 с.

95. ВНПБ-2000 Установки пенного пожаротушения. Автоматическая система тушения пожара высокократной пеной нефтеперекачивающих насосных станций ОАО «АК «Транснефть». Общие технические требования. М.: 2000. — 28 с.

96. Пожарная безопасность объектов энергетики. :- Екатеринбург, Калан, 2001. 22 с.

97. Иванников В.Л. Теоретические аспекты пожарной опасности кабельных коммуникаций. Кишинев, Картя Молдовиняске, 1989, -280 с.

98. Пожары и пожарная безопасность в 2002 году: Статистический сборник. Под общей редакцией Е.А. Серебренникова и А.В. Матюшина. -М.: ВНИИПО, 2003. -270 с.

99. Микеев А.К. Противопожарная защита АЭС. -М.: Энерго-атомиздат, 1990, -432 с.

100. Микеев А.К. Противопожарная служба в экстремальных условиях Чернобыля. М.: ВНИИПО, 1999, 210 с.

101. С.Г. Габриэлян, Г.С. Габриэлян, А.Л. Чибисов, Е.А.Соина. Тушение кабельной изоляции высокократной пеной /Снижение риска и гибели людей при пожарах: материалы 18-й научно-практической конференции 4.2 - М.: ВНИИПО, 2003. -353 с.

102. Келемен Я., Вайда 3. Город под землей. М.: Стройиздат, 1985.-248 с.

103. Определение вероятности пожара от кабелей и проводов электрических сетей: Методические рекомендации. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1990.-40 с.

104. Смелков Г.И. Пожарная опасность электропроводок при аварийных режимах. М.: 1984. -184 с.

105. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). М.: Энергия

106. ВСН 47-85. Нормы проектирования автоматических установок водяного пожаротушения в кабельных сооружениях. -М.: Минэнерго, 1985.-32 с.

107. Рекомендации по проектированию автоматических установок водяного пожаротушения в кабельных сооружениях. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977. -17 с.

108. Разработать требования к автоматическим установкам пожарной сигнализации и пожаротушения для кабельных сооружений Московского метрополитена: Отчет о НИР / АГПС МВД России. -М.:АГПС, 2002. -79 с.

109. Провести исследования и разработать требования к системам автоматических установок для подземных подстанций и кабельных сооружений метрополитена. Отчет НИР. Рук. В.П. Беляцкий, ЛФ ВНИИПО МВД СССР, 1987, № г.р. 01860054237.

110. Косарев Б.В. Пожарная нагрузка и температурный режим пожара кабельных сооружений электроподстанций метрополитенов // Пожарная безопасность метрополитенов: Сб. науч. тр. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989.-С. 39

111. Иличкин B.C. Токсичность продуктов горения полимерных материалов. Принципы и методы определения. С-Пб.: Химия, 1993. -136 с

112. Ильин В.В., Ефимов С.Г., Чучин H.H. Организация дымо-удаления на электороподстанциях. // Пожарная безопасность метрополитенов: Сб. науч. тр. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1989. -С. 59-70.

113. Пожарная безопасность и взрывобезопасность: Справочное пособие. Под ред. А.Н. Баратова. М.: Химия, 1987. -272 с.

114. Шрайбер Г., Порет П. Огнетушащие средства. М.: Строй-издат, 1975.-240 с.

115. Тирановский Г.Г. Монтаж автоматического пожаротушения в кабельных сооружениях энергетических объектов. М.: Энерго-издат. 1982.-64 с.

116. Демидов П.Г., Шандыба В.А., Щеглов П.П. Горение и свойства горючих веществ. М.: Химия, 1981, - 272 с.

117. Иванников В.П., Клюсс П.П. Справочник руководителя тушения пожара. -М.: Стройиздат, 1987. -287 с.

118. Ильин В.В., Федоров А.И., Григорьева И.Н. Пожарная нагрузка и интенсивность тепловыделения сооружений метрополитенов

119. Противопожарная защита подземных сооружений / Сб. науч. трудов. -М.: ВНИИПО МВД СССР, 1984. -С. 11-20.

120. Абдурагимов И.М. и др. Процессы горения. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984.-268 с.

121. Заряев A.B., Харисов Г.Х. Усредненная оценка экологических последствий пожаров. Воронеж: Государственная архитектурно-строительная академия. 2000. — 56 с.

122. Разработка методики и проведение расчетов средств тушения пожаров. Отчет по НИР. Рук. Антонов В.И. JL: ЛГТУ, 1990, - 60 с.

123. ГОСТ 2.601-68. Эксплуатационные документы.

124. ГОСТ 4.99-83 СПКП. пенообразователи для тушения пожаров.

125. ГОСТ Р 50588-93. Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы испытаний.

126. ГОСТ Р 50800-95. Установки пенного пожаротушения автоматические. Общие технические требования. Методы испытаний.

127. ГОСТ 12.3.046-91. Установки пожаротушения автоматические. Общие технические требования.

128. ГОСТ 27990-88. Средства охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Общие технические требования.

129. ГОСТ Р 50009-92. Совместимость технических средств охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации электромагнитная. Требования, нормы и методы испытаний на помехоустойчивость и индустриальные радиопомехи.

130. Н11Б 52-96. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Пожарные сигнализаторы давления и потока жидкости. Общие технические требования. Номенклатура показателей. Методы испытаний.

131. НПБ 53-96. Установки водяного и пенного пожаротушения автоматические. Пожарные запорные устройства. Общие технические требования. Номенклатура показателей. Методы испытаний.

132. НПБ 59-97. Установки водяного и пенного пожаротушения. Пожарные пеносмесители. Общие технические требования. Методы испытаний.

133. НПБ 75-98. Приборы приемно-контрольные пожарные. Методы испытаний.

134. НПБ 57-97. Приборы и аппараты автоматических установок пожаротушения и пожарной сигнализации. Помехоустойчивость и помехоэмиссия. Общие технические требования. Методы испытаний.

135. НПБ 85-2000. Извещатели пожарные тепловые. Технические требования пожарной безопасности. Методы испытаний.

136. НПБ 110-99. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.

137. ПУЭ-98. Правила устройства электроустановок.

138. Ильин В.В., Бяков A.B., Дебров C.B. Подача высокократной пены по коллекторным сооружениям. / Научно-практическая конференция. «Актуальные проблемы пожарной безопасности на рубеже веков». -М.: Академия ГПС МЧС России. 2003. С. 58-60.

139. Ильин В.В., Пузач C.B., Дебров C.B., Сулейкин Е.В. Повышение пожарной безопасности эскалаторных комплексов метрополитена. / Научно-практическая конференция. «Снижение риска гибели людей при пожарах». -M.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003. С. 189-191.

140. Ильин В.В., Пузач C.B., Викторов A.A., Дебров C.B., Сулейкин Е.В. Требования к системам пожарной автоматики кабельных сооружений и подбалюстрадного пространства метрополитенов. Вестник Академии ГПС МЧС России. 2003. С. 46-48.

141. Ильин В.В., Дебров C.B., Викторов A.A. Физическое моделирование движения высокократной пены по коллекторным сооружениям при тушении пожаров. Вестник Академии ГПС МЧС России. 2003.-С. 56-62.

142. Дебров C.B. Противопожарная защита кабельных сооружений метрополитенов. / Материалы XVIII научно-практической конференции. Снижение риска гибели людей при пожарах. — Пленарные доклады. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003 . С.

143. Дебров C.B. Экспериментальные исследования разрушения пены в очаге пожара. / Материалы XVIII Научно-практической конференции. Снижение риска гибели людей при пожарах. Пленарные доклады. -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России. 2003 . - С.

144. Результаты по определению оптимальной кратности пены при ее дистанционной подаче (К=500 1000)* У ** * ж *1.L-1зад бт ш 1Ш к

145. Рис. П. 1.1. Количество разрушенной пены W„ в "холод-ном»"опыте в зависимости от кратности К.wt600 too 1000 к

146. Рис. П. 1.2. Количество разрушенной пены Wt в "горячем" опыте в зависимости от кратности К.

147. Экспериментальное значение параметров пенного потока при "холодном" заполнении моделей