автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Совершенствование технической системы обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при взрывах газопаровоздушных смесей

На правах рукописи

I ромоп Никочай Викторович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗРЫВОУСТОЙЧИВОСТИ ЗДАНИЙ ПРИ ВЗРЫВАХ ГАЗО-ПАРОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

Специальность 05 26 03 "Пожарная и промышленная безопасность" (строительство)

Автореферат 1

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2007

003071877

Работа выношена в Государи вен иом обраюватечьиом учрсл шшш высшего про-фессионатьного образования Московском юс\ ырственном строительном универсн-

|етс

Научный р\ковотитсть

Официальные оипонсты

юктор технических нау к профессор

Казенно» Вячестав Васптьевич

доктор фнзико-магемагическич наук старшин нахчный согрхдник Шмелев Владимир Михайлович

кап шдаг технических на\к тоцент

Попов Сергей Евгеньевич

Ведущая организация

УПРАВЛГНИ1 ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИ [ Ы [ МОСКВЫ

Зашита состой гея «28» мая 2007 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 138 04 в ГОУВПО Московском [ос\ дарственном строительном университете по адресх Москва 111 нозовая набережная д8 ауд №224

С диссертацией можно ознакомиться в бибтнотске ГОУ ВПО Московского государственного строигстьного университета

Авторсфера! разостан « *

2007 года

Ученый секретарь диссертационно! о совета

Ширшиков Б Ф

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время повысились требования к обеспечению взрывоустойчиво-сти и взрывобезопасности существующих и строящихся взрывоопасных промышленных, транспортных и энергетических объектов Это связано с необходимостью повышения уровня безопасности для персонала и оборудования на предприятиях и объектах в случае техногенной аварии и возникновением новых внешних угроз для потенциально опасных объектов, таких как атаки террористических организаций и вандализм

К взрывоопасным объектам относятся нефтеперерабатывающие предприятия, объекты, использующие в технологических процессах взрывоопасные вещества, в частности, сжиженные углеводородные газы (СУГ), автозаправочные станции, тешо - электростанции, объекты газового хозяйства и др

К особой группе взрывоопасных объектов относится газифицированный жилой фонд Статистика показывает, что в настоящее время только в Москве газифицированными остаются 1952244 квартиры (это чуть больше 25 тысяч домов, то есть 80% всего жилого фонда)

Существует два основных направления обеспечения взрывобезопасности объектов, на которых возможен аварийный взрыв газопаровоздушных смесей (ГПВС)

профилактические мероприятия, направленные на предотвращение образования газопаровоздушной смеси взрывоопасной концентрации и ее воспламенения,

мероприятия, обеспечивающие устойчивость строительных конструкций при аварийном взрыве ГПВС

В настоящее время большое внимание уделяется профилактическим мероприятиям, которые снижают вероятность образования взрывоопасных смесей и их поджига Но они не могут полностью исключить возможность реализации аварийного взрыва ГПВС

О недостаточности только профилактических мероприятий свидетельствует статистика аварийных взрывов как у нас в стране, так и за рубежом К сожалению, в нашей стране ввиду износа оборудования на объектах газовой и химической промышленности количество аварийных ситуаций, связанных со взрывным горением ГПВС, возрастает из года в год В последнее время участились случаи взрывов газа в жилых домах Достаточно отметить один из последних случаев взрыва бытового газа, произошедший в Москве (ул Годовикова, 6) с человеческими жертвами и большим материальным ущербом

Несмотря на это, законодательная и нормативная база России по обеспечению взрывобезопасности и взрывоустойчивости промышленных, энергетических и транспортных объектов имеет существенные недостатки

Парадоксальная ситуация сложилась с декларациями по безопасности промышленных объектов Ни в одной из них не отражен вопрос о нагрузках при взрыве газопаровоздушной смеси Однако в 90 случаях из 100 нагрузки превышают безопасный уровень в 3 12 раз, что приводит к разрушению зданий, оборудования и гибели людей

Значительный ущерб вызван взрывами бытового газа в жилых зданиях, особенно тех, в которых окна оборудованы современными стеклопакетами Однако газифицированные жилые здания не проектируются с учетом их взрывобезопасности и взрывоустойчивости

Одним из самых эффективных мероприятий, снижающих взрывные нагрузки до безопасного уровня, как в России, так и за рубежом, является устройство сбросных проемов оборудованных предохранительными конструкциями Задача этих конструкций состоит в том, чтобы превратить замкнутое пространство в полузамкнутое и не дать давлению в помещении превысить 1 3 кПа (0,03 кг/см2 или 300 кг/м2) Именно при таком давлении человек не получает каких-либо серьезных травм, и воздействие на организм такого взрыва не выходит за рамки психологического В подавляющем большинстве случаев, а в жилом фонде - в 100 % случаев, задачи легко-сбрасываемой конструкции возлагаются на окна

Предохранительные конструкции (ПК), в частности, легкосбрасываемые конструкции (ЛСК), применяются на взрывоопасных промышленных объектах Но в виду того, что нормативы по их применению носят рекомендательный характер, не учитывающий физические процессы вскрытия ПК, они не всегда обеспечивают взрывоустойчивость зданий и сооружений

Проектирование и строительство новых взрывоопасных объектов, подразумевает под собой использование новых современных материалов и строительных конструкций Например, в северных районах установка остекления в виде пластиковых стеклопакетов для обеспечения надежного теплосбережения является необходимостью Однако, согласно нормативным документам, такое остекление не может выступать в качестве предохранительных конструкций в виду его высокой прочности

Степень предыдущей разработки

Проблема горения газопаровоздушных смесей тесно связана с человеческими жизнями, большим материальным ущербом, поэтому она актуальна и ей уделяют большое внимание во всех экономически развитых странах

В нашей стране исследованию газовой дефлаграции уделялось достаточно серьезное внимание как на академическом уровне (В В Азатян, В С Бабкин, Г И Баренблатт, А А Григорян, Я Б Зельдович, В П Карпов, Д А Франк-Каменецкий, Шмелев В М и др ) так и прикладном

В приложении к решению практических задач газовая дефлаграция изучалась в нескольких научных и учебных заведениях Среди них следует выделить Московский государственный строительный университет, основоположниками школы в котором являлись Н А Стрельчук и Г Г Орлов Наряду с ними данное направление исследований развивали П Ф Иващенко, А А Комаров, В В Казенное, А В Мишуев, Л П Пилюгин, и др Начиная с 70-х годов в проблему взрывобезопасности активно включился ВНИИПО МЧС России (АЛ Корольченко, В В Мольков, И А Болодьян, Ю Н Щебеко и др )

В ходе анализа существующих способов обеспечения взрывоустойчивости зданий с помощью предохранительных конструкций и проведенного патентного исследования было выявлено наиболее перспективное техническое решение, разработанное под руководством Стрельчука Н А , принцип действия которого послужил основой для разработки легковскрываемого противовзрывного устройства Предлагаемое техническое решение представляет собой устройство для аварийного открывания оконного проема, включающее одинарный поворотный переплет с горизонтальным шарниром, закрепленным в верхней части проема В нижней части проема устройство снабжено пружинным механизмом с предварительно сжатыми пружинами, которые высвобождают свою энергию при открывании запора, связанного с датчиком давления, который срабатывает при малом изменении давления в начальной стадии взрыва

Предложенное устройство обладает рядом недостатков при срабатывании пружин переплет испытывает значительный динамический удар, что ставит под сомнение выполнение переплета свегопрозрачным,

рамная конструкция может открываться только наружу и тем самым становится непригодной для жилых газифицированных зданий, для которых по условию безопасности переплет должен открываться внутрь помещения,

использование верхнего горизонтального шарнира, обязывает учитывать инерционность рамной конструкции, связанной с ее весом,

пружинный механизм может открыть переплет лишь на незначительный угол (не более 25%), дальнейшее вскрытие происходит под действием нарастающего избыточного давления, что может привести к разрушающим здание нагрузкам,

пружинный механизм имеет открытый доступ, и может сработать при случайном на него воздействии,

механизм не может быть использован в помещениях с повышенной влажностью, т к пружины подвергаются коррозии, что значительно повышает коэффициент трения при их срабатывании

Разработка предохранительной конструкции нового типа позволила исключить все вышеперечисленные недостатки

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена аварийными взрывами газовоздушных смесей внутри зданий и помещений объектов различного назначения, следствием которых являются человеческие жертвы и большой материальный ущерб, а также отсутствие на сегодняшний день в полной мере технических систем позволяющих значительно снизить ущерб от дефлаграционных взрывов и одновременно с этим удовлетворяющих таким требованиям современного строительства как прочность, энергонезависимость, надежность, теплоизоляция и использование современных строительных материалов

Таким образом, актуальной является научная задача по выработке на основе теоретических и экспериментальных исследований решений, направленных на совершенствование технической системы обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при взрывах газо-паровоздушных смесей

Целью работы является снижение ущерба при взрыве газо-паровоздушных смесей на взрывоопасных объектах и разработка практических рекомендаций по использованию технических систем, обеспечивающих взрывоустойчивость взрывоопасных объектов

Предметной областью исследования является совокупность технических средств обеспечения взрывоустойчивости строительных конструкций зданий при внутреннем аварийном взрыве газопаровоздушных смесей

Объектом диссертационного исследования являются способы обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при внутреннем дефлаграционном взрыве

В работе применялись теоретические, экспериментальные и патентные исследования, положения теории дефлаграционного взрыва, методы математического моделирования

Для достижения поставленной цели в диссертационном исследовании решены следующие задачи:

Проведен анализ существующих способов обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий, на основе которого определены роль и место предохранительных конструкций в области защиты зданий и сооружений от разрушения при внутреннем дефлаграционном взрыве

На основании современных требований к остеклению жилых и общественных зданий, а также взрывоопасных помещений разработаны требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС

Разработано техническое решение, направленное на обеспечение взрыво-устоичивости зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах

Проведен анализ решений, предложенных рядом ученых, определяющих функциональную зависимость избыточного давления от времени при взрыве ГПВС в помещении, сбросные проемы которого оборудованы предохранительными конструкциями На основе этого анализа разработана математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами (ЛПУ) и доказана ее адекватность

Разработан макет помещения, оборудованного легковскрываемым противо-взрывным устройством

На основе экспериментальных исследований на макете взрывного горения ГПВС уточнены расчетные парамегры легковскрываемого противовзрывного устройства

Разработана методика расчета параметров легковскрываемых противовзрыв-ных устройств

Разработаны рекомендации по применению легковскрываемых противо-взрывных устройств для обеспечения взрывоустойчивости сооружений при внутреннем взрыве газопаровоздушных смесей

Определен подход к оценке эффективности предохранительных конструкций и произведен расчет экономической эффективности предлагаемого предохранительного устройства

Решение перечисленных выше задач позволило впервые получить следующие научные результаты, составляющие научную новизну диссертационной работы

1 Разработаны требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий, в случае внутреннего взрыва ГПВС

2 Предложено техническое решение, обеспечивающее взрывоустойчивость зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах, состоящее в создании независимого от давления вскрытия и инерционности легковскрываемого про-тивовзрывного устройства, которое обеспечивает вскрытие сбросных проемов за определенный промежуток времени при заданном избыточном давлении внутри помещения с надежностью не ниже, чем у применяемых предохранительных конструкций

3 Разработана математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами, и экспериментально доказана ее адекватность

4 Разработана методика расчета параметров легковскрываемого противо-взрывного устройства в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения

5 Экспериментально и теоретически доказано, что использование ЛПУ обеспечивает неразрушающие нагрузки на строительные конструкции помещений при внутреннем дефлаграционном взрыве

6 Разработаны рекомендации по применению легковскрываемого противо-взрывного устройства для обеспечения взрывоустойчивости взрывоопасных сооружений при внутреннем взрыве газопаровоздушной смеси

Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты позволите разработать техническую систему нового поколения, предназначенную для обеспечения неразрушаюхцих нагрузок на строительные конструкции зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве, подготовить практические рекомендации по их применению для обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий и сооружений взрывоопасных объектов

На защиту выносятся следующие основные положения.

1 Математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами

2 Теоретические и экспериментальные исследования легковскрываемого про-тивовзрывного устройства

3 Методика расчета параметров легковскрываемого противовзрывного устройства в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения

4 Рекомендации по применению легковскрываемого противовзрывного устройства для обеспечения взрывоустойчивости зданий и сооружений при внутреннем взрыве газопаровоздушной смеси

Публикации По теме диссертации опубликовано 15 научных трудов, из них 11 печатных

Апробация работы- Основные результаты исследования доложены на VII Международном форуме «Высокие технологии XXI века», г Москва 2006 г, Второй международной конференции и выставке «Алюминий в строительстве», г Москва 2006 г , VI Международном салоне инноваций и инвестиций, г Москва 2006 г, Международной конференции «Технологии безопасности системы, решения рынки» в рамках XI Международного форума «Технологии безопасности», г Москва 2006 г, IV выставке «Москва - город науки», г Москва 2006 г, 7-й специализированной выставке «Изделия и технологии двойного назначения Диверсификация ОПК», г Москва 2006 г, научно-практической конференции в академии ФСБ, г Москва 2006 г, трех военно-научных конференциях АГЗ МЧС России, на двух научных конференциях профессорско-преподавательского состава АГЗ МЧС России - Новогорск АГЗ МЧС России, 2005 и 2006 годы

Результаты исследований реализованы при выполнении 3-х НИР

«Разработка и полигонные испытания противовзрывных устройств на основе легко сбрасываемых конструкций, обеспечивающих взрывобезопасность и взрыво-устойчивость промышленных и энергетических объектов при взрыве газопаровоздушных смесей» (работа выполнялась на основании Тематического плана развития науки и технологий в интересах г Москвы на 2005 г),

«Обследование взрывопожароопасных сооружений города Москвы и разработке компенсирующих мероприятий по их противовзрывной защите», (работа выполнялась на основании городской среднесрочной целевой программы «Пожарная безопасность города Москвы на 2005-2007 годы»,

«Разработка мероприятий по обеспечению взрывоустойчивости зданий газифицированного жилищного фонда», (работа выполнялась на основании городской среднесрочной целевой программы «Пожарная безопасность города Москвы на 20052007 годы»,

На основании результатов исследования получено решение о выдаче патента на изобретение «Способ защиты зданий и сооружений от разрушения при взрыве газопаровоздушной смеси и устройство для обеспечения взрывобезопасности помещения» Заявка № 2005126983/03(030229) Приоритет полезной моде та 26 августа 2005 г

Рамки исследования

режим взрывного горения - дефлаграция (видимая скорость горения газовоздушной смеси ип= 1 100 м/с), вытянутость помещения (отношение наибольшего линейного размера к наименьшему) не более 5

Структура и объем работы. Структурно работа состоит из введения, четырех глав и заключения, общим объемом 158 стр, включая список литературы из 48 наименовании, 49 рисунков, 7 таблиц, 1 приложение

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ современных предохранительных противо-взрывных конструкций (ПК) и определяется роль ПК в обеспечении взрывобезопас-ности и взрывоустойчивости зданий и сооружений различного типа На основе анализа недостатков существующих ПК разработаны требования к техническим системам обеспечения взрывоустойчивости Разработано техническое решение (принципиальная схема легковскрываемого противовзрывного устройства), удовлетворяющее всем требованиям к техническим системам обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости

В настоящее время наиболее распространенными типами ПК являются стекла глухого остекления, вращающиеся предохранительные конструкции с остеклением, распашные предохранительные конструкции, стеновые панели

Основным недостатком использования в качестве ПК стекол глухого остекления является ограничение по толщине стекла (4 мм) и зависимость уровня взрывных нагрузок от размера ячейки остекления ПК данного типа характеризуются малой теплоизолирующей способностью и высокой опасностью поражения осколками стекол людей вблизи здания в случае внутреннего взрыва

Вращающиеся предохранительные конструкции с остеклением (при использовании в качестве заполнения светового проема сгеклопакетов или двойного (тройного) остекления с целью обеспечения теплоизолирующих функций), распашные ПК и стеновые панели (все вышеперечисленные конструкции можно назвать легкосбрасываемыми конструкциями (JICK) обладают существенным недостатком высокая инерционность в связи с большой массой подвижных элементов конструкций Наряду с этим использование стеновых панелей является «одноразовым» способом защиты зданий от дефлагра-ционного взрыва и требует, наряду со световыми проемами, предусматривать в ограждающих конструкциях помещения дополнительные проемы для их установки

Анализ недостатков имеющихся ПК и учет современных тенденций в строительстве позвочил разработать требования к требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим церазрушающие нагрузки на строительные элементы зданий, в случае взрыва внутри них газопаровоздушных смесей

1 возможность применения в качестве ПК современных стеклопакетов любой прочности и массы,

2 вскрытие проема должно осуществляться принудительно при заданном давлении и за заданное время,

3 энергонезависимость принудительного вскрытия предохранительного устройства от внешних источников,

4 вероятность отказа устройства при аварийном взрыве не более 103,

5 возможность теоретического расчета параметров легковскрываемого устройства и прогнозирования нагрузок на защищаемое помещение,

6 предохранительная конструкция должна обеспечивать безопасность людей не только внутри помещений, но и вне его

На основе этих требований разработана принципиальная схема легковскрываемого предохранительного устройства (ЛПУ), обеспечивающего неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий, в случае взрыва внутри них газопаровоздушных смесей (рисунок 1)

Устройство состоит из чувствительного элемента (1), соединенного с запорным устройством (2) на внутренней створке (3) Створка крепигся петлями (4) к раме (5) и в рабочем (закрытом) положении закручивает упругие элементы (6), стержни которых одновременно являются крепежными пальцами для петель внутренней створки

Рама (5) открывается внутрь помещения, что необходимо для безопасной чистки стекол с внешней стороны поворотной створки Такая конструкция (рама в раме) предназначена для использования в жилых помещениях

При использовании легковскрывае-мых противовзрывных устройств в промышленных зданиях, конструкция может состоять точько из одной рамы, тк возможность открытия створки внутрь помещения в таком случае не требуется

При заданном избыточном давлении, воздействующем на чувствительный элемент (1) в помещении используется устройство, одним из конструктивных элементов которого является мембрана определенного диаметра

Рисунок 1 - Принципиальная схема легковскрываемого предохранительного устройства (вид из помещения)

И

Для открытия рамы за заданное время используются упругие элементы (тор-сионы) из высокопрочной стали, которые находятся в напряженном состоянии, когда рама закрыта

Необходимая величина давления вскрытия, обеспечивающая неразрушаю-щие нагрузки (максимально допустимое избыточное давление в помещении) устанавливается путем изменения рабочей площади мембраны или ее упругих свойств и усилия открытия защелки рамы

Указанная совокупность признаков обеспечивает более высокую скорость вскрытия предохранительной конструкции по сравнению с обычными поворотными легкосбрасываемыми конструкциями, что повышает эффективность сброса газов из помещения

Во второй главе проведен анализ существующих математических моделей дефлаграционного горения в помещениях как с учетом наличия предохранительных конструкций, так и без них Анализ позволил определить математическую модель, наиболее соответствующую реальным физическим процессам дефлаграционного горения и разработать на ее основе математическую модель дефлаграционного горения в помещениях, оборудованных легковскрываемыми противовзрывными устройствами

Наиболее точно зависимость изменения давления во времени в полузамкнутом объеме любой формы определяется по формуле

<r F(t) (е-1) UH-M fi^ S

^-k_ Л (1)

dt

где F(t) - текущее значение площади фронта пламени, м2, S - суммарная площадь сбросных проемов, м2, р, - плотность газа (индекс 1 относится к свежей смеси, а индекс 2 - к продуктам сгорания), кг/м3, ц=(р ес - коэффициент расхода, учитывающий условия истечения свежей ГВС или продуктов сгорания через сбросные отверстия, е=р/р2 - степень расширения смеси при сгорании, V, - текущий объем свежей (F/) или сгоревшей (V2) смеси, м3, yt - показатель адиабаты свежей (yi) или сгоревшей (у2)смеси, U/i - нормальная скорость распространения пламени, м/с, АР - избыточное давление (ЛР=Р-Ратм), Па, Р - текущее давление, Па, Ратм - начальное давление (обычно атмосферное), Па, а - коэффициент интенсификации горения

Зависимость избыточного давления от времени в замкнутом объеме определяется как

ДР = Р,

а2 у Ал Цп (е-1) (и„е)г 3 V

(2)

где 1/„=е ин - видимаяскоростьпламени, м/с, V-объем помещения, м3, При определении зависимости (2) были сделаны допущения избыточное давление в объеме {ЛР«1'ат„), фронт пламени имеет форму сферы с радиусом г(г) = аи„г/ Такие условия выполняются на начальном периоде дефлаграционного горения в замкнутом объеме

Решение задачи математического описания изменения избыточного давления в помещении, оборудованном ЛПУ, основывается на использовании указанных выше зависимостей с учетом параметров легковскрываемых устройств и особенностей их работы

При использовании ЛПУ процесс дефлаграционного горения в помещении можно разделить на три части горение до начала вскрытия предохранительной конструкции, горение во время вскрытия ПК и горение после полного освобождения сбросного проема

В первом случае горение происходит в замкнутом объеме и изменение избыточного давления от времени происходит по закону (2)

После достижения в помещении значения давления, равного давлению вскрытия ЛПУ, срабатывает механизм вскрытия, и упругий элемент начинает поворачивать створку на угол <р(Т) При построении расчетной схемы на данном этапе процесса взрывного горения принимается следующее допущение скоростной напор смеси, истекающей через сбросные проемы, не оказывает влияния на скорость поворота створки Исходя из этого, функциональную зависимость угла вскрытия поворотной створки от времени можно определить, зная следующие параметры ЛПУ жесткость системы упругих элементов Кс и момент инерции створки /г

Зная зависимость изменения угла вскрытия створки от времени, можно найти зависимость изменения площади вскрывшегося проема от угла <р и от времени

На рисунке 2 схематически показана поворотная створка, открытая на угол <р Общая тощадь вскрывающегося проема 8общ =2

При этом 5"д = 0,5 РятС^/^соБ С^/г), а боковая площадь = 2Ызт(9/г) Таким образом

(3)

Бгр = ЬтС^^соз е(Т>/2) + 2ЬЫпС(Т>/2),

(4)

где / - ширина поворотной створки, ч, b - длина поворотной створки, м Подставив в выражение (4) значение зависимости угла поворота створки от времени (3), получим закон изменения во времени вскрывающейся площади сбросных проемов

На основании того, что значения величин Кс и /г являются постоянными для каждой конкретной системы упругих элементов, зависимость избыточного давления

от времени определяется выражением

jr(t) (s-i) S(T)

^ =__ Р (5)

dt Vxly,+V2ly2

где S(7) - зависимость площади вскрывающихся проемов от времени вскрытия поворотной створки, м2

В третьем случае, когда значение площади сбросного проема становится меньше или равно S„eщ т е в случае, когда выполняется условие

Snp <tsmCm/2)cos Cm/i) + 2blsm(*m/2), (6)

значение избыточного давления будет определяться зависимостью (1)

Таким образом, значение избыточного давления внутри помещения со сбросными проемами, оборудованными легковскрываемыми противо-взрывными устройствами определяется последовательно по (1), (2), (5)

В третьей главе представлен макет помещения, оборудованного чегковскры-ваемым противовзрывным устройством, на котором изучался процесс дефлаграцион-ного горения и работа ЛПУ

В качестве макета аварийного помещения для проведения экспериментальных исследований процесса дефлаграционного горения была использована взрывная камера из органического стекла с линейными размерами 680x680x690 и сбросным отверстием, размеры которого менялись в зависимости от требований опыта (рисунок 3)

Горючим газом был выбран пропан, как наиболее доступный и имеющий хорошо изученные физико-химические параметры горения Смесь состояла из 4,5 % пропана и 95,5 % воздуха, т е смесь представляла собой стехиометрический состав

Рисунок 2 - Схематическое изображение поворотной створки

I - ширина поворотной створки, Ь - высота поворотной створки, ср(Т) - угол поворота створки,

Воспламенение Г'ВС осуществлялось высоковольтной индуктивной искрой длительностью 0,4 мс и энергией 12 МДж. Расстояние между электродами не превышало 3 мм.

Для измерения уровня взрывных нагрузок использовались датчики избыточного давления фирмы "Motorola" типа МРХ, сигнал с которых поступал на цифровой осциллограф АКТАКОМ 3107. Видеосъемка процесса дефлаграцио иного горения осуществлялась цифровой камерой Nikon «Camedia» с разрешением 4 мегапикселя и скоростью съемки 30 кадров в секунду.

сбросным проемом для выяснения влияния ЛСК и ЛПУ на характер зависимости давление - время.

3. эксперименты по исследования взрывного горения а камере с поворотной створкой (с вертикальным шарниром) различной массы доя выяснения влияния на характер процесса инерционности ЛСК;

4. эксперименты по исследования взрывного горения в камере с поворотной створкой при различных значениях давления ее вскрытия. Определялось влияние давления вскрытия поворотной стиорки на уровни взрывных нагрузок;

5. эксперименты по исследованию эффективности работы ЛПУ.

В ходе Экспериментальных исследований было проведено более 70 опытов, результаты которых доказали работоспособность легковскрылаемого протииовзрыв-ного устройства.

Сравнение значений избыточного давления по взрывной камере с применение1.! легко в скрываем ого противовзрывпого устройства и с использованием ЛСК показал. что при равных значениях массы поворотной створки и давления вскрытия

Рнсуяо> 3 - ОГицнй sie¡ ырыэной камеры с ус-ганод.1leu-кой поворотной створкой и торе ко нам и

Серия экспериментов, по исследованию деф лаграционного горения проводилась в 5 этапов:

1. эксперименты по определению времени задержки между заполнением гщовдадущной смесью камеры и инициированием взрыва газовоздушной смеси доя исключения влияния начальной турбулизации смеси;

2, эксперименты в газовой камере с изначально открытым

применение ЛПУ позволяет на 62% снизить взрывные нагрузки в помещении с одинаковой площадью сбросных проемов

Во время проведения 16 опытов с использованием доработанного образца ЛПУ не было зафиксировано ни одного отказа Результаты эксперимента показали, что максимальное давление во взрывной камере, оборудованной ЛПУ при значений давтения его вскрытия ЛРвскр=1кПа не превышало 3 кПа, что является допустимой нагрузкой на строительные конструкции зданий различного типа

На рисунке 4 приведен график зависимости избыточного давления от времени во взрывной камере с использованием ЛПУ, а на рисунке 5 - кинограмма взрывного горения, соответствующая графику

Анализ графика (рисунок 4) и кинограммы (рисунок 5) показывает, что вскрытие поворотной створки ЛПУ начинается примерно на 80 85 мс при значении избыточною давления 1 кПа В течение 5 мс после вскрытия створки избыточное давление продолжает нарастать до 2 кПа за счет быстрого вытягивания фронта пламени в сторону сбросного отверстия На 90 105 мс давление резко снижается практически до нуля, что обусловлено освобождением сбросного проема, причем, как видно из рисунка 5 фронт пламени еще не подошел к сбросному отверстию До 120 мс из сбросного отверстия истекает несгоревшая смесь и площадь фронта пламени увеличивается, вследствие чего происходит рост избыточного давления На 120 мс из сбросного отверстия начинается истечение продуктов сгорания При этом на графике наблюдается очередной спад давления Далее (см рисунок 5) площадь поверхности фронта пламени продолжает увеличиваться, вызывая тем самым незначительный рост избыточного давления На 240 мс значение избыточного давления очередного достигает максимума, после чего уменьшается до нуля (см рисунок 4 и рисунок 5 -300 мс) вследствие полного догорания остатков газовоздушной смеси во взрывной камере

Рисунок 4 - График зависимости избыточного давления о-1* времени горения во взрывной камере с

использованием ЛПУ

240 ис 300 мс

Рисуиск 5 - Кинограмма F-.pl вн< го горения в Камере с использованием легко вскрываем ого противо-изрывдого устройства

В четвертой главе доказана адекватаость предложенной математической модели дефлаграциошшго горения в помещениях, оборудованных легковскрываемыми Протиаовзрывными у строй супами. Определен подход к оценке эффективности предохранительных конструкций различного типа и доказана экономическая эффективность легко вскрываем ого проти во взрывного устройства. Разработана методика расчета параметров ЛПУ в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения Разработаны рекомендации по применению ЛПУ для обеспечения взрыв «устойчивости и взрывобезопасноста зданий различного типа.

Па рисунке 6 приведены графики зависимости избыточного давления от времени полученные во взрывной камере с линейными размерами 680*680*690 мм, позволяющие Сравнить результаты расчета и эксперимента.

Как показывает кинограмма на рисунке 5, вскрытие поворотной створки начинается па 80 мс. До этого момента расчет избыточного давления производится по формуле (2), при этом расчетный и экспериментальные значения избыточного давлении практически совпадают.

На промежутке времени с 80 по 110 мс поворотная створка открывается под воздействием торсионов и расчет производится по формуле (5) На этом периоде наблюдается небольшое расхождение (5%) времени реализации максимума давления обусловленного наличием легкосбрасываемого устройства

После 110 мс процесса дефлаграционного горения расчет значений избыточного давления осуществляется по формуле (1) Для дополнительного сравнения расчетных значений давления с экспериментальными данными на этом участке, на рисунке 6 приведена экспериментально полученная зависимость избыточного давления от времени во взрывной камере со свободным сбросным проемом Размеры сбросного проема составляли 560x270 мм

Результаты сравнения расчетных и экспериментальных значений избыточного давления показывают, что время реализации второго максимума давления на расчетной зависимости всего на 2% расходится с экспериментальными данными, а значение максимального избыточного давления - на 15%

Далее, на расчетном и экспериментальном графике наблюдается третий максимум избыточного давления Расхождение между расчетом и экспериментом не более 15%

Анализ приведенных данных свидетельствует об удовлетворительной сходимости экспериментальных и расчетных данных, особенно на самом важном периоде дефлаграционного горения во время реализации первого пика избыточного давления (характеризующего максимальное избыточное давление в помещении, оборудованном легковскрываемым устройством)

'О'

л ' О*

г t

8

1.СЧ

Рисунок 6 - Сравнение расчета и эксперимента для опытов во взрывной камере кубического объема

(размеры сбросного проема 560*270 мм ) 1 - график зависимости избыточного дав тения от времени во взрывной камере с использованием ЛПУ (эксперимент), 2 - график зависимости избыточного давления от времени во взрывной камере со свободным сбросным проемом, 3 - расчетная зависимость избыточного давчения от времени во взрывной камере с использованием ЛПУ

Разработанная на основе теоретических и экспериментальных исследований «Методика подбора и расчета параметров легкосбрасываемыч противовзрывных устройств» позволяет выбрать тип и определить основные характеристики легкосбрасы-ваемых противовзрывных устройств на стадии проектирования зданий и при модернизации предохранительных конструкций на конкретных взрывоопасных объектах

Время, необходимое для вскрытия каждой поворотной створки до угла 90° вычисляется по формуле

^вскр ~ кт@пом [с], (7)

где ¿„ = 0,07 (эмпирический коэффициент),

а„ом - наименьший линейный размер помещения, м

Примечание Если расчетное значение времени вскрытия поворотной створки ис/ср получается ботьше 0,5 с, то время вскрьггия поворотной створки принимается = 0,5с

Исходными данными для расчета параметров поворотной створки (упругого элемента поворотной створки) является ее масса т (кг), расстояние от центра массы до оси вращения Хт (ы), расстояние от центра створки до оси ее вращения Х5 (м) (см рисунок 7)

При использовании в системе двух торсионов рекомендуется выбирать параллельную схему их работы (КС=2К жесткость системы упругих элементов равна сумме жесткостсй двух одинаковых упругих элементов)

Исходя из значения выбранной длины рабочей части упругих элементов определяется их жесткость (при одновременной работе двух торсионов)

Кс = 2Нм/рад, (8)

где <7 = 8000 кг/мм2 = 78000 МПа - модуль сдвига,

1р~0,Ы„ 4 - полярный момент инерции для круглою сечения упругого элемента, м4

Расчет момента инерции створки производится по следующей формуле

1^т(Х,/Нм2 (9)

Угол открытия створки принимаем <р~к/2 рад (см рисунок 2) Угол начального закручивания упругого элемента принимаем <р3= ж/2

рад

Расчет значения жесткости системы упругих элементов Кс производится ис-

* - ¡К * п

ходя из соотношения '«и?» — Л J ^ Откуда

к--1б (,0>

Хт

торсионы

Рисунок 7 - Схематичное изображение поворотной створки с торсионами

Производится расчет значения жёсткости каждого из упругих элементов

К = КС/2

Определяется значение полярного момента инерции

, АХ 4 I =— м, ' в

Определяется значение диаметра упругого элемента с1„

№

<1 -Г-ГТ м т 0,56

(Н) (12)

(13)

Определяется максимальное касательное напряжение в рабочей части упругого элемента

К<р.

Ттах = —^ Па,

(14)

где н'„= 0 2с1т

Примечание Современные рессорно-пружинные стали могут надёжно работать при касательных напряжениях не превышающих гтЛ(=900 1000 МПа Если значение максимального касательного напряжения в рабочей части упругого элемента не превышает предельно допустимого, то использование торсиоца с найденным по формуле (13) диаметром йт возможно В противном случае требуется произвести корректировку основных (конструктивных) параметров поворотной створки

Результаты расчетов, производимых согласно предлагаемой методике позволяют определить параметры упругих элементов легковскрываемого противовзрывного устройства (диаметр торсионов) и возможность использования противовзрывного устройства с исходными параметрами (масса и размеры поворотной створки, длина рабочей части упругих элементов) исходя из рассчитываемого значения максимальных касательных напряжений в торсионах Ограничением использования противовзрывного устройства с заданными параметрами может быть предел прочности материала, из которого изготавливаются торсионы

Предварительные расчеты ожидаемой экономической эффективности, проведенные в соответствии с основными положениями инструкции по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН 509-78 показали, что использование ЛПУ является экономически эффективным способом обеспечения взрывоустойчиво-сти промышленных зданий при внутренних дефлаграционных взрывах по сравнению с используемыми в настоящее время предохранительными конструкциями

Результаты оценки экономической эффективности ЛПУ позволили сделать вывод о целесообразности его применения для обеспечения неразрушающих нагрузок на строительные конструкции взрывоопасных зданий

Рекомендации по применению легковскрываемых устройств позволяют оценить возможность использования ЛПУ для обеспечения взрывоустойчивости аварийных зданий и уточняют особенности их установки и эксплуатации

Наличие сбросных проемов, имеющих необходимую суммарную площадь для снижения нагрузок при внутреннем аварийном взрыве - первое условие применимости ЛПУ Для определения взрывоустойчивости помещения с уже имеющимися сбросными проемами и необходимости снижения возможных взрывных нагрузок предлагается использовать существующую сертифицированную методику расчета взрывоустойчивости зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве газопаровоздушной смеси НТЦ «Взрывоустойчивость» В качестве исходных данных для

расчетов по методике принимаются параметры взрывоопасного помещения со свободными сбросными проемами

Если расчетные нагрузки в помещении со свободными сбросными проемами превышают допустимые (>5 кПа), то в качестве предварительного мероприятия по обеспечению взрывоустойчивости помещения следует увеличить площадь сбросных проемов Это позволит снизить уровень взрывных нагрузок при использовании ЛПУ при реализации второго пика давления

После увеличения площади сбросных проемов производится расчет основных параметров ЛПУ, его изготовление и монтаж

В последние годы повысилась угроза проведения террористических актов на опасных и важных производственных объектах Как правило, большинство из них осуществляется путем подрыва конденсированных взрывчатых веществ с внешней стороны здания Дополнительную угрозу представляют аварийные физические взрывы установок различного типа и резервуаров высокого давления

С целью предотвращения поражения персонала и внутреннего оборудования ударной волной и осколками остекления в случае внешнего взрыва, в качестве остекления рекомендуется применять так называемые свегопрозрачные взрывобезопасные конструкции (СВБК)

Легковскрываемые противовзрывные устройства позволяют использовать в качестве поворотных створок для закрытия светопроемов материалы любого уровня устойчивости к внешним воздействиям ВУВ, ударам и т д, в том числе и СВБК

Расчет параметров каждого ЛПУ производится по «Методике подбора и расчета параметров легкосбрасываемых противовзрывных устройств» При этом, время вскрытия всех ЛПУ, устанавливаемых в одном помещении, должно быть одинаковым Оно зависит от объема помещения и факторов влияющих на интенсификацию горения в этом помещении

Расчет упругих элементов ЛПУ производится отдельно для каждого устройства При этом учитываются конструктивные особенности поворотной створки и ее масса

Монтаж ЛПУ на существующие сбросные или световые проемы осуществляется посте выбора устройств с необходимыми параметрами (габаритные размеры, время вскрытия)

3 ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Проведенный анализ современных способов обеспечения взрывобезопас-ности и взрывоустойчивости зданий показал, что существенную роль в области защиты здании и сооружений от разрушения при внутреннем дефлаграционном взрыве играют предохранительные конструкции Однако, не смотря на их широкое использование, современные противовзрызные устройства обладают рядом недостатков, основной из которых - это несоответствие существующих ПК современным требованиям к использованию энергосберегающею и ударопрочного остекления взрывоопасных помещений, жилых и общественных зданий

2 Соответствие предохранительных конструкций современным тенденциям испочьзования энергосберегающего остекления позволяет существенно снизить риск разрушения строительных конструкций зданий и сооружений различного типа при дефлаграционном взрыве

3 Предложенное техническое решение, направленное на обеспечение взрывоустойчивости зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах, удовлетворяет всем современным требованиям к остеклению взрывоопасных помещений, жилых и общественных зданий Оно является независимым от давления вскрытия и инерционности устройством, обеспечивающим вскрытие сбросных проемов за определенный промежуток времени при заданном избыточном давлении внутри помещения с надежностью не ниже чем у применяемых ПК

4 Разработанная математическая модель динамики взрывного горения позволяет определить величину избыточного давления в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами Математическая модель может использоваться для прогнозирования нагрузок на строительные конструкции зданий и сооружений и определения параметров новых предохранительных конструкций на этапе проектирования или модернизации взрывоопасных помещений

6 Соответствие результатов экспериментальных исследований, проведенных на макете взрывоопасного помещения и расчетных данных, доказывает адекватность предложенной математической модели взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами

7 Анализ результатов экспериментальных исследований легковскрываемого прогивовзрывного устройства показал работоспособность устройства и возможность обеспечения с помощью него неразрущающих нагрузок на строительные конструкции зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС

8 Разработанная методика расчета параметров ЛПУ в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения позволяет подобрать легковскрываемое уст-

ройство с оптимальными характеристиками для обеспечения неразрушающих нагрузок на строительные конструкции зданий и сооружений при внутреннем дефлагра-ционном взрыве

9 Рекомендации по практическому применению ЛПУ могут выступать в качестве пособия по эксплуатации легковскрываемого устройства для персонала взрывоопасных объектов Эксплуатация ЛПУ согласно предложенным рекомендациям обеспечивает надежное функционирование устройства и обеспечение взрывоустой-чивости конструкций зданий и сооружений при внутреннем взрыве ГПВС

10 Расчет экономической эффективности предлагаемого устройства проведенный согласно инструкции по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН 509-78, показал, что обеспечение взрывобезопасности и взрыво-устойчивости зданий с помощью ЛПУ является экономически эффективным способом по сравнению с современными предохранительными конструкциями, имеющими аналогичные энергосберегающие и прочностные характеристики

4. ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В Обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости г Москвы при техногенных и террористических взрывах Сборник докладов XI международного форума «Технологии безопасности» Международная конференция «Технологии безопасности системы, решения, рынки», М - 2006

2 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В Меры по снижению взрывоопасно-сти в протяженных транспортных тонне тях Сборник докладов XI международного форума «Технологии безопасности» Международная конференция «Технологии безопасности системы, решения, рынки», М - 2006

3 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В Обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости промышленных и гражданских объектов Сборник докладов XI международного форума «Технологии безопасности» Международная конференция «Технологии безопасности системы, решения, рынки», М -2006

4 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В , Гусак Л Н , Шумилова О В , Белов Д Я Хаснутдинов Д 3 Меры по снижению взрывной опасности в протяженных транспортных городских тоннелях Сборник докладов тематической НПК

«Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан»,- М МГСУ, 2005

5 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В , Гусак ЛН , Шумилова О В , Белов Д Н , Хаснутдинов Д 3 Обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчиво-сти промышленных и гражданских объектов Сборник докладов НТК «Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан» - М МГСУ, ИИБС 2005

6 Мишуев А В , Казенное В В , Громов Н В Обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости промышленных и гражданских объектов Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века № 8, 2006

7 Мишуев А В , Казенное В В , Громов Н В Обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости промынпенных и гражданских объектов Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века № 9,2006

8 Репринцев В А , Баринов А В , Чагаев В П , Громов Н В , Трофимов А А Отчет по НИР "Обоснование общих тактико-технических требований взрывных технологий на основе газовоздушных смесей (п 3 4 9 ЕТП НИОКР МЧС России) (заключительный)" - Новогорск АГЗ МЧС России, 2004 -50 с

9 Мишуев А В , Казеннов В В , Громов Н В , Гусак Л Н , Шумилова О В , Белов Д Н, Хаснутдинов Д 3 Мероприятия по обеспечению взрывоустойчивости и взрывобезопасности промышленных, энергетических, транспортных и гражданских объектов - Сборник докладов НПК «Городской строительный комплекс и безопасность жизнедеятельности граждан», М МГСУ, 2005

10 Громов Н В Взрывоустойчивость зданий различного типа при внутреннем де-флаграционном взрыве газо-паровоздушных смесей Сборник научных трудов АГЗ МЧС России - Новогорск АГЗ МЧС России, 2005

11 Громов Н В Технические средства обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при внутреннем дефлаграционном взрыве газопаровоздушных смесей Сборник научных трудов АГЗ МЧС России - Новогорск АГЗ МЧС России, 2006

КОПИ-ЦЕНТР св 7 07 10429 Тираж 100 лез Тел 185-79-54

г Москва, ул Рнисеиская д 36

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ВНУТРЕННЕМ АВАРИЙНОМ ВЗРЫВЕ ГАЗО-ПАРОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ.

1.1. Назначение предохранительных противовзрывных конструкций

1.2. Анализ существующих конструктивных решений предохранительных конструкций.

1.2.1 Стекла глухого остекления.

1.2.2.Вращающиеся предохранительные конструкции с остеклением

1.2.3. Распашные предохранительные конструкции.

1.2.4. Стеновые панели.

1.3. Теоретическое обоснование требований и особенности конструктивного решения легковскрываемого противовзрывного устройства.

Выводы по главе.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДИНАМИКИ ГОРЕНИЯ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ПОЛУЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ.

2.1. Краткий анализ литературных источников.

2.2. Математическая модель динамики горения газовоздушных смесей в полузамкнутых объемах НТЦ «Взрывоустойчивость»

2.3. Упрощенная формула динамики горения в полузамкнутых объемах и обоснование ее применимости.

2.4. Математическая модель взрывного горения в помещениях, оборудованных предохранительными противовзрывными устройствами.

2.5. Математическая модель взрывного горения в помещениях, оборудованных легковскрываемыми противовзрывными устройствами.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЛЕГ-КОВСКРЫВАЕМОГО ПРОТИВОВЗРЫВНОГО УСТРОЙСТВА

3.1. Подготовка к проведению эксперимента на макете легковс-крываемого противовзрывного устройства.

3.1.1. Подготовка макета для проведения эксперимента.

3.1.2. Методика проведения эксперимента.

3.1.3. Точность проведения эксперимента.

3.2. Результаты экспериментальных исследований легковскрывае-мого устройства по проверке его эффективности для обеспечения безопасных нагрузок на строительные конструкции зданий

3.2.1. Результаты предварительных экспериментальных исследований

3.2.2. Эксперименты по исследованию взрывного горения во взрывной камере с поворотной створкой различной инерционности

3.2.3. Экспериментальные исследования взрывного горения при различных значениях давления вскрытия поворотной створки.

3.2.4. Эксперименты по исследованию работы легкосбрасы-ваемого противовзрывного устройства.

3.3. Доработка макета по результатам испытаний и экспериментальные исследования доработанного макета легковскрывае-мого устройства.

3.3.1. Анализ недостатков исходного макета противовзрывного устройства и предложения по их устранению.

3.3.2. Доработанный макет легковскрываемого противовзрывного устройства.

3.3.3. Результаты экспериментальных исследований доработанного макета легковскрываемого противовзрывного устройства

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЛЕГКОВСКРЫВАЕМЫХ ПРО-ТИВОВЗРЫВНЫХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Анализ результатов экспериментальных исследований процесса дефлаграционного горения и определение адекватности предложенной математической модели.

4.2. Методика расчета параметров легкосбрасываемых противо-взрывных устройств.

4.2.1. Исходные данные.

4.2.2. Определение необходимого времени вскрытия поворотной створки.

4.2.3. Расчет параметров поворотной створки и упругого элемента.

4.3. Рекомендации по применению легковскрываемого противовзрывного устройства.

4.3.1. Монтаж легковскрываемого предохранительного устройства.

4.4. Подход к оценке эффективности предохранительных конструкций

4.5. Расчет сравнительной экономической эффективности предохранительных конструкций.

Выводы по главе.

В настоящее время повысились требования к обеспечению взрыво-устойчивости и взрывобезопасности существующих и строящихся взрывоопасных промышленных, транспортных и энергетических объектов. Это связано с необходимостью повышения уровня безопасности для персонала и оборудования на предприятиях и объектах в случае техногенной аварии и возникновением новых внешних угроз для потенциально опасных объектов, таких как атаки террористических организаций и вандализм.

К взрывоопасным объектам относятся: нефтеперерабатывающие предприятия, объекты, использующие в технологических процессах взрывоопасные вещества, в частности сжиженные углеводородные газы (СУГ), автозаправочные станции, тепло - электростанции, объекты газового хозяйства и др.

К особой группе взрывоопасных объектов относится газифицированный жилой фонд. Статистика показывает, что в настоящее время только в Москве газифицированными остаются 1952244 квартиры (это чуть больше 25 тысяч домов, то есть 80% всего жилого фонда).

Существует два основных направления обеспечения взрывобезопасности объектов, на которых возможен аварийный взрыв газопаровоздушных смесей (ГГТВС): профилактические мероприятия, направленные на предотвращение образования газо-паровоздушной смеси взрывоопасной концентрации и ее воспламенения; мероприятия, обеспечивающие устойчивость строительных конструкций при аварийном взрыве ГПВС.

В настоящее время большое внимание уделяется профилактическим мероприятиям, которые снижают вероятность образования взрывоопасных смесей и их поджига. Но они не могут полностью исключить возможность реализации аварийного взрыва ГПВС.

О недостаточности только профилактических мероприятий свидетельствует статистика аварийных взрывов как у нас в стране, так и за рубежом. К сожалению, в нашей стране ввиду износа оборудования на объектах газовой и химической промышленности количество аварийных ситуаций, связанных со взрывным горением ГПВС, возрастает из года в год. В последнее время участились случаи взрывов газа в жилых домах. Достаточно отметить один из последних случаев взрыва бытового газа, произошедший в Москве (ул. Годовикова, 6) с человеческими жертвами и большим материальным ущербом.

Несмотря на это, законодательная и нормативная база России по обеспечению взрывобезопасности и взрывоустойчивости промышленных, энергетических и транспортных объектов имеет существенные недостатки.

Парадоксальная ситуация сложилась с декларациями по безопасности промышленных объектов. Ни в одной из них не отражен вопрос о нагрузках при взрыве газо-паровоздушной смеси. Однако в 90 случаях из 100 нагрузки превышают безопасный уровень в 3.12 раз, что приводит к разрушению зданий, оборудования и гибели людей.

Значительный ущерб вызван взрывами бытового газа в жилых зданиях, особенно тех, в которых окна оборудованы современными стеклопакетами. Однако газифицированные жилые здания не проектируются с учетом их взрывобезопасности и взрывоустойчивости.

Одним из самых эффективных мероприятий, снижающих взрывные нагрузки до безопасного уровня, как в России, так и за рубежом, является устройство сбросных проемов, оборудованных предохранительными конструкциями. Задача этих конструкций состоит в том, чтобы превратить замкнутое пространство в полузамкнутое и не дать давлению в помещении превысить 1.3 кПа

О О

0,03 кг/см или 300 кг/м ). Именно при таком давлении человек не получает каких-либо серьезных травм, и воздействие на организм такого взрыва не выходит за рамки психологического. В подавляющем большинстве случаев, а в жилом фонде - в 100 % случаев, задачи легкосбрасываемой конструкции возлагаются на окна.

Предохранительные конструкции (ПК), в частности, легкосбрасываемые конструкции (JICK), применяются на взрывоопасных промышленных объектах. Но в виду того, что нормативы по их применению носят рекомендательный характер, не учитывающий физические процессы вскрытия ПК, они не всегда обеспечивают взрывоустойчивость зданий и сооружений.

Проектирование и строительство новых взрывоопасных объектов, подразумевает под собой использование новых современных материалов и строительных конструкций. Например, в северных районах установка остекления в виде пластиковых стеклопакетов для обеспечения надежного теплосбережения является необходимостью. Однако, согласно нормативным документам, такое остекление не может выступать в качестве предохранительных конструкций в виду его высокой прочности.

Проблема горения газопаровоздушных смесей тесно связана с человеческими жизнями, большим материальным ущербом, поэтому она актуальна и ей уделяют большое внимание во всех экономически развитых странах.

В нашей стране исследованию газовой дефлаграции уделялось достаточно серьезное внимание как на академическом уровне (В.В.Азатян, В.С.Бабкин, Г.И.Баренблатт, А.А.Григорян, Я.Б.Зельдович, В.П.Карпов, Д.А.Франк-Каменецкий, Шмелев В.М. и др.) так и прикладном.

В приложении к решению практических задач газовая дефлаграция изучалась в нескольких научных и учебных заведениях. Среди них следует выделить Московский государственный строительный университет, основоположниками школы в котором являлись Н.А.Стрельчук и Г.Г.Орлов. Наряду с ними данное направление исследований развивали П.Ф.Иващенко, А.А.Комаров, В.В.Казеннов, А.В.Мишуев, Л.П.Пилюгин, и др. Начиная с 70-х годов в проблему взрывобезопасности активно включился ВНИИПО МЧС России (А.Я.Корольченко, В.В.Мольков, И.А.Болодьян, Ю.Н.Щебеко и др.)

В ходе анализа существующих способов обеспечения взрывоустойчиво-сти зданий с помощью предохранительных конструкций и проведенного патентного исследования было выявлено наиболее перспективное техническое решение, разработанное под руководством Стрельчука Н.А., принцип действия которого послужил основой для разработки легковскрываемого противовзрыв-ного устройства. Предлагаемое техническое решение представляет собой устройство для аварийного открывания оконного проема, включающее одинарный поворотный переплет с горизонтальным шарниром, закрепленным в верхней части проема. В нижней части проема устройство снабжено пружинным механизмом с предварительно сжатыми пружинами, которые высвобождают свою энергию при открывании запора, связанного с датчиком давления, который срабатывает при малом изменении давления в начальной стадии взрыва. Предложенное устройство обладает рядом недостатков: при срабатывании пружин переплет испытывает значительный динамический удар, что ставит под сомнение выполнение переплета светопрозрачным; рамная конструкция может открываться только наружу и тем самым становится непригодной для жилых газифицированных зданий, для которых по условию безопасности переплет должен открываться внутрь помещения; использование верхнего горизонтального шарнира, обязывает учитывать инерционность рамной конструкции, связанной с ее весом; пружинный механизм может открыть переплет лишь на незначительный угол (не более 25%), дальнейшее вскрытие происходит под действием нарастающего избыточного давления, что может привести к разрушающим здание нагрузкам; пружинный механизм имеет открытый доступ, и может сработать при случайном на него воздействии; механизм не может быть использован в помещениях с повышенной влажностью, т.к. пружины подвергаются коррозии, что значительно повышает коэффициент трения при их срабатывании.

Разработка предохранительной конструкции нового типа позволила исключить все вышеперечисленные недостатки.

Актуальность темы диссертационного исследования обусловлена аварийными взрывами газовоздушных смесей внутри зданий и помещений объектов различного назначения, следствием которых являются человеческие жертвы и большой материальный ущерб, а также отсутствие на сегодняшний день технических систем, позволяющих значительно снизить ущерб от дефлаграци-онных взрывов и одновременно с этим удовлетворяющих таким требованиям современного строительства как прочность, энергонезависимость, надежность, теплоизоляция и использование современных строительных материалов.

Таким образом, актуальной является научная задача по выработке на основе теоретических и экспериментальных исследований решений, направленных на совершенствование технической системы обеспечения взрывоустой-чивости зданий различного типа при взрывах газо-паровоздушных смесей.

Целью работы является снижение ущерба при взрыве газопаровоздушных смесей на взрывоопасных объектах и разработка практических рекомендаций по использованию технических систем, обеспечивающих взры-воустойчивость взрывоопасных объектов.

Предметной областью исследования является совокупность технических средств обеспечения взрывоустойчивости строительных конструкций зданий при внутреннем аварийном взрыве газопаровоздушных смесей.

Объектом диссертационного исследования являются способы обеспечения взрывоустойчивости зданий различного типа при внутреннем де-флаграционном взрыве.

Для достижения поставленной цели в диссертационном исследовании решены следующие задачи:

Проведен анализ существующих способов обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий, на основе которого определены роль и место предохранительных конструкций в области защиты зданий и сооружений от разрушения при внутреннем дефлаграционном взрыве.

На основании современных требований к остеклению жилых и общественных зданий, а также взрывоопасных помещений разработаны требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС.

Разработано техническое решение, направленное на обеспечение взрывоустойчивости зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах.

Проведен анализ решений, предложенных рядом ученых, определяющих функциональную зависимость избыточного давления от времени при взрыве ГПВС в помещении, сбросные проемы которого оборудованы предохранительными конструкциями. На основе этого анализа разработана математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскры-ваемыми противовзрывными устройствами (ЖГУ) и доказана ее адекватность.

Разработан макет помещения, оборудованного легковскрываемым про-тивовзрывным устройством.

На основе экспериментальных исследований на макете взрывного горения ГПВС уточнены расчетные параметры легковскрываемого противовзрыв-ного устройства.

Разработана методика расчета параметров легковскрываемых противо-взрывных устройств.

Разработаны рекомендации по применению легковскрываемых проти-вовзрывных устройств для обеспечения взрывоустойчивости сооружений при внутреннем взрыве газопаровоздушных смесей.

Определен подход к оценке эффективности предохранительных конструкций и произведен расчет экономической эффективности предлагаемого предохранительного устройства.

Решение перечисленных выше задач позволило впервые получить следующие научные результаты, составляющие научную новизну диссертационной работы:

1. Разработаны требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий, в случае внутреннего взрыва ГПВС.

2. Предложено техническое решение, обеспечивающее взрывоустойчи-вость зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах, состоящее в создании независимого от давления вскрытия и инерционности лег-ковскрываемого противовзрывного устройства, которое обеспечивает вскрытие сбросных проемов за определенный промежуток времени при заданном избыточном давлении внутри помещения с надежностью не ниже, чем у применяемых предохранительных конструкций.

3. Разработана математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами, и экспериментально доказана ее адекватность.

4. Разработана методика расчета параметров легковскрываемого противовзрывного устройства в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения.

5. Экспериментально и теоретически доказано, что использование ЛПУ обеспечивает неразрушающие нагрузки на строительные конструкции помещений при внутреннем дефлаграционном взрыве.

6. Разработаны рекомендации по применению легковскрываемого противовзрывного устройства для обеспечения взрывоустойчивости взрывоопасных сооружений при внутреннем взрыве газо-паровоздушной смеси.

Обоснованность научных результатов определяется проведенными патентными исследованиями, корректным и творческим использованием положений теории дефлаграционного взрыва, методов математического моделирования, статистического анализа и методик экспериментальных исследований.

Достоверность первого и второго научного результата подтверждается решением о выдаче патента на изобретение «Способ защиты зданий и сооружений от разрушения при взрыве газо-паровоздушной смеси и устройство для обеспечения взрывобезопасности помещения». Заявка № 2005126983/03(030229). Приоритет полезной модели 26 августа 2005 г.

Достоверность остальных научных результатов обосновывается проверкой полученных результатов расчетов путем сравнения с результатами экспериментов и оценками, полученных другими авторами, а также использованием системы экспертных оценок.

Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты позволили разработать техническую систему нового поколения, предназначенную для обеспечения неразрушающих нагрузок на строительные конструкции зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве, подготовить практические рекомендации по их применению для обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий и сооружений взрывоопасных объектов.

Внедрение результатов диссертационного исследования позволит: обеспечить взрывобезопасность и взрывоустойчивость аварийных объектов; использовать современные материалы при реконструкции или проектировании взрывоопасных объектов; существенно снизить человеческие жертвы при аварийных дефлаграционных взрывах.

Материалы данной работы восполняют недостаток теоретических и практических данных, которые имеют место в исследуемой области в настоящее время.

Рамки исследования: режим взрывного горения - дефлаграция (видимая скорость горения газовоздушной смеси и„= 1.100 м/с); вытянутость помещения (отношение наибольшего линейного размера к наименьшему) не более 5.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном легковскрываемыми противовзрывными устройствами.

2. Теоретические и экспериментальные исследования легковскрываемого противовзрывного устройства.

3. Методика расчета параметров легковскрываемого противовзрывного устройства в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения.

4. Рекомендации по применению легковскрываемого противовзрывного устройства для обеспечения взрывоустойчивости зданий и сооружений при внутреннем взрыве газопаровоздушной смеси.

Основное содержание работы изложено на 158 стр., содержит 7 таблиц 49 рисунков, 1 приложение.

Структурно работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения.

В первой главе проведен анализ современных предохранительных про-тивовзрывных конструкций и определена роль ПК в обеспечении взрывобезо-пасности и взрывоустойчивости зданий и сооружений различного типа. На основе анализа недостатков существующих ПК разработаны требования к техническим системам обеспечения взрывоустойчивости. Разработано техническое решение (принципиальная схема легковскрываемого предохранительного устройства), удовлетворяющее всем требованиям к техническим системам обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости.

Во второй главе проведен анализ существующих математических моделей дефлаграционного горения в помещениях как с учетом наличия предохранительных конструкций, так и без них. Проведенный анализ позволил определить математическую модель наиболее соответствующую реальным физическим процессам дефлаграционного горения и разработать на ее основе математическую модель дефлаграционного горения в помещениях, оборудованных легковскрываемыми противовзрывными устройствами.

В третьей главе разработана методика проведения экспериментальных исследований и показаны конструктивные особенности макета помещения, оборудованного легковскрываемым противовзрывным устройством на котором был проведен ряд экспериментальных исследований дефлаграционного горения. Проведен анализ результатов экспериментальных исследований и доказана работоспособность ЛПУ. Наряду с этим дан анализ результатов опытов, проводимых во взрывной камере со свободным сбросным проемом и со сбросным проемом, оборудованным предохранительными конструкциями поворотного типа.

В четвертой главе на основе анализа результатов экспериментальных исследований доказана адекватность предложенной математической модели дефлаграционного горения в помещениях, оборудованных легковскрываемыми противовзрывными устройствами. Определен подход к оценке эффективности предохранительных конструкций различного типа и доказана экономическая эффективность легковскрываемого противовзрывного устройства. Разработана методика расчета параметров ЛПУ в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения. Разработаны рекомендации по применению ЛПУ для обеспечения взрывоустойчивости и взрывобезопасности зданий различного типа.

Результаты исследований реализованы: при выполнении 3-х НИР:

Разработка и полигонные испытания противо-взрывных устройств на основе легко сбрасываемых конструкций, обеспечивающих взрывобезопас-ность и взрывоустойчивость промышленных и энергетических объектов при взрыве газопаро-воздушных смесей» (работа выполнялась на основании Тематического плана развития науки и технологий в интересах г. Москвы на 2005 г.);

Обследование взрывопожароопасных сооружений города Москвы и разработке компенсирующих мероприятий по их противовзрывной защите», (работа выполнялась на основании городской среднесрочной целевой программы «Пожарная безопасность города Москвы на 2005-2007 годы»;

Разработка мероприятий по обеспечению взрывоустойчивости зданий газифицированного жилищного фонда», (работа выполнялась на основании городской среднесрочной целевой программы «Пожарная безопасность города Москвы на 2005-2007 годы»;

На основании результатов исследования получено решение о выдаче патента на изобретение «Способ защиты зданий и сооружений от разрушения при взрыве газопаровоздушной смеси и устройство для обеспечения взрывобезопасности помещения». Заявка № 2005126983/03(030229). Приоритет полезной модели 26 августа 2005 г.

По теме диссертации опубликовано 15 научных трудов, из них 11 печатных.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на: VII Международном форуме «Высокие технологии XXI века», г.Москва. 2006 г.;

Второй международной конференции и выставке «Алюминий в строительстве», г.Москва. 2006 г.; VI Международном салоне инноваций и инвестиций, г.Москва. 2006 г.; Международной конференции «Технологии безопасности: системы, решения, рынки» в рамках XI Международного форума «Технологии безопасности», г.Москва. 2006 г.; IV выставке «Москва - город науки», г.Москва 2006 г.; 7-й специализированной выставке «Изделия и технологии двойного назначения. Диверсификация ОПК», г. Москва. 2006 г; научно-практической конференции в академии ФСБ, г.Москва. 2006 г.; трех военно-научных конференциях АГЗ МЧС России, на двух научных конференциях профессорско-преподавательского состава АГЗ МЧС России. - Новогорск: АГЗ МЧС России, 2005 и 2006 годы.

Выводы по главе:

1. Анализ результатов экспериментальных исследований легковскрываемого противовзрывного устройства показал работоспособность устройства и возможность обеспечения с помощью него неразрушающих нагрузок на строительные конструкции зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС.

2. Разработанная методика расчета параметров ЛПУ в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения позволяет подобрать легковскрываемое устройство с оптимальными характеристиками для обеспечения неразрушающих нагрузок на строительные конструкции зданий и сооружений при внутреннем дефлаграционном взрыве.

3. Рекомендации по практическому применению ЛПУ могут выступать в качестве пособия по эксплуатации легковскрываемого устройства для персонала взрывоопасных объектов. Эксплуатация ЛПУ согласно предложенным рекомендациям обеспечивает надежное функционирование устройства и обеспечение взрывоустойчивости конструкций зданий и сооружений при внутреннем взрыве ГПВС.

4. Расчет экономической эффективности предлагаемого устройства проведенный согласно инструкции по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН 509-78, показал, что обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий с помощью ЛПУ является экономически эффективным способом по сравнению с современными предохранительными конструкциями, имеющими аналогичные энергосберегающие и прочностные характеристики.

Заключение

Совершенствование конструкций предохранительных протнвовзрывных устройств вызвано множеством факторов. Главными из них являются: использование в жилых зданиях при строительстве и реконструкции стеклопакетов, обладающих значительной прочностью; защита общественных зданий от последствий терроризма и вандализма, для чего на оконные стекла первых этажей наносится высокопрочная пленка; установка двойного и тройного остекления во взрывоопасных промышленных зданиях в северных районах с целью уменьшения теплопередач.

Существующие предохранительные конструкции не могут в полной мере обезопасить здание и технологическое оборудование от разрушения при аварийном взрыве газопаровоздушных смесей. При этом взрыв ГПВС приводит, как правило, и к гибели людей.

Одним из условий сохранения целостности взрывоопасных зданий является снижение уровня взрывных нагрузок. Основными факторами, влияющими на величину взрывной нагрузки, являются: интенсификация горения, вызванная масштабным эффектом, начальной турбулизацией газовоздушной смеси и наличием во взрывоопасном помещении технологического оборудования, строительных конструкций и прочих препятствий на пути движения пламени; объемно-планировочное решение здания; давление вскрытия предохранительных конструкций и время их вскрытия; степень загазованности помещения и распределение концентрации горючей смеси по объему помещения. Все эти факторы следует учитывать при назначении необходимой площади сбросных проемов и выборе конструктивного решения предохранительных устройств. К сожалению, действующая на территории РФ нормативная база в области взрывобезопасности, не учитывает многих физических процессов взрывного горения газопаровоздушных смесей при назначении конструкций противовзрывных устройств и необходимой площади сбросных проемов.

В настоящей работе был проведен анализ существующих способов обеспечения взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий, на основе которого определены роль и место предохранительных конструкций в области защиты зданий и сооружений от разрушения при внутреннем дефлаграционном взрыве. Анализ показал, что современные противовзрывные устройства обладают рядом существенных недостатков, основной из которых это несоответствие существующих ПК современным требованиям к остеклению жилых и общественных зданий, а также взрывоопасных помещений.

В связи с этим на основании современных требований к остеклению жилых и общественных зданий, а также взрывоопасных помещений были разработаны требования к предохранительным конструкциям, обеспечивающим неразрушающие нагрузки на строительные элементы зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС. Соответствие ПК этим требованиям позволит значительно снизить риск разрушения строительных конструкций зданий при дефлаграционном взрыве.

Предложено техническое решение, направленное на обеспечение взрывоустойчивости зданий различного типа при внутренних дефлаграционных взрывах, состоящее в создании независимого от давления вскрытия и инерционности устройства, которое обеспечит вскрытие сбросных проемов за определенный промежуток времени при заданном избыточном давлении внутри помещения с надежностью не ниже чем у применяемых ПК. Новый тип ПК удовлетворяет всем современным требованиям к остеклению жилых и общественных зданий, а также взрывоопасных помещений.

На основе математической модели НТЦ «Взрывоустойчивость», определяющей функциональную зависимость избыточного давления от времени при взрыве в помещении с использованием обычных предохранительных конструкций разработана математическая модель взрывного горения в помещении, оборудованном новыми легковскрываемыми противовзрывными устройствами. Эта модель позволяет определить величину избыточного давления в помещении, в любой момент процесса взрывного горения.

Результаты экспериментальных исследований легковскрываемого противовзрывного устройства, показали работоспособность устройства и возможность обеспечения с помощью него неразрушающих нагрузок на строительные конструкции зданий в случае внутреннего взрыва ГПВС, а также доказали адекватность предложенной математической модели.

На основе экспериментальных исследований и анализа применения предохранительных конструкций разработаны мероприятия, обеспечивающие взрывоустойчивость сооружений при внутреннем взрыве ГПВС, которые позволяют минимизировать ущерб в случае внутреннего дефлаграционного взрыва.

Наряду с этим разработана методика расчета параметров ЛПУ в зависимости от характеристик взрывоопасного помещения. Данная методика предназначена для использования в качестве методического документа при выборе типа и характеристик легкосбрасываемых противовзрывных устройств на стадии проектирования зданий и при модернизации предохранительных конструкций на конкретных взрывоопасных объектах.

Предложены рекомендации по применению ЛПУ для обеспечения взрывоустойчивости сооружений при внутреннем взрыве ГПВС.

Определен подход к оценке эффективности предохранительных конструкций и произведен расчет экономической эффективности предлагаемого устройства, который показал, что обеспечение взрывобезопасности и взрывоустойчивости зданий с помощью ЛПУ является экономически эффективным способом.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что научная задача решена, и цель диссертационного исследования достигнута.

Направлением дальнейших исследований могут являться: разработка промышленного образца легковскрываемого предохранительного устройства; проведение натурных экспериментов с целью определения работоспособности и эффективности промышленного образца легковскрываемого противовзрывного устройства на реальных взрывоопасных объектах; исследование научно-экономических показателей предлагаемого способа защиты зданий при внутренних дефлаграционных взрывах.

1. Пилюгин Л.П. Конструкции сооружений взрывоопасных производств. М. Строиздат.- 1988.

2. Bredley D., Mitcheson A. The venting of Gaseous Explosions in Spherical Vessels, I-Theory. Combustion and Flame, 1978, Vol. 32., No.3.

3. Взрывобезопасность и огнестойкость в строительстве. Под ред. Н.А.Стрельчука. М.: Стройиздат, 1970.

4. Стрельчук Н.А. Орлов Г.Г. Определение площади вышибных конструкций в зданиях взрывоопасных производств. Промышленное строительство. 1969. - №6.

5. Коротких Н.И., Баратов А.Н. Расчет коэффициента сброса из условия неразрушаемости помещений при взрывном сгорании паро- и газовоздушных смесей. А кн.: Горючесть веществ и химические средства пожаротушения: Сб.тр. ВНИИПО. М. - 1978.

6. Manday G. Design of Explosions Relief. Fire Prevention Science and Technology. No.9. - 1974.

7. Bredley D. Mitcheson A. Mathematical Solutions for Explosions in Spherical Vessels. Combustion and Flame. 1976. Vol.26.

8. Yao C. Explosoin Venting of Low-Strenght Equipment and Structures. Loss Prevention. 1974.-Vol.8.

9. Crescitelli S., Russo G., Tufano V. Analisis and Design of Venting systems: A Simplified Approach. J. Occup. Accid., - 1979, Vol.2.

10. Crescitelli S., Russo G., Tufano V. Mathematical Modelling of Relief Venting of Gas Explosions: Theory and Experiments. In: 3rd International

11. Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in Process Industries. Basel, 1980, Vol.3.

12. Бабакин В. С., Бабушок В. И. О начальной стадии горения газа в замкнутом объеме. Физика горения и взрыва. 1977. - т. 13. - №1.

13. Anthony E.J. The Use of Venting Fomulae in the Design and Protection of Building and Industrial Plant from Demage by Gas or Vapor Explosion. I.Hazardous Materials. 1977/78. - Vol.2.

14. Sapko M.J., Furno A.L., Kuchta J.M. Flame and Pressure Development of Large Scale CH4-Air-N2 Explosions (Buoyancy Effects and Venting Requirements): Report of Investigations/ US Bureau of Mines. R1 8176. -Wash., 1976.

15. Мольков B.B., Некрасов В. П. Нормальная скорость распространения пламени ацетоно-воздушной смеси в зависимости от давления и температуры. Физика горения и взрыва. 1981. - т. 17. - №3.

16. Мишуев А.В., Стрельчук Н.А., Никитин А.Г., Ананьев В.Н. Ускорение горения газовоздушной смеси в канале. Взрывобезопасность в строительстве. М. - 1983.

17. Стрельчук Н.А., Мишуев А.В., Никитин А.Г., Чаган А.П. Газодинамика горения газовоздушной смеси вблизи глухого торца канала. Сб. трудов Взрывобезопасность в строительстве. М. - МИСИ. - 1983.

18. Казенное В.В. Снижение уровня нагрузок при взрывном горении газовоздушных смесей в помещениях вытянутой формы. Объекты гражданской обороны. Защитные сооружения: сб. тр. ЦНИИпромзданий. 1993. - №7.

19. Казеннов В.В. Комаров А.А., Мишуев А.В., Агаджанян Т.В. Влияние места воспламенения газовоздушной смеси на величину взрывного давления в вытянутых зданиях. Объекты гражданской обороны. Защитные сооружения: Сб. тр. ЦНИИпромзданий. 1992. - №6.

20. Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий в РСЧС (книги 1 и 2). М.: МЧС России. 1994.

21. Симиу Э., Скаплан Р. Воздействие ветра на здания и сооружения (перевод с английского). М.: Стройиздат, 1984.

22. Скарлок А., Гровер Дж. Распространение турбулентных пламен. Сб. Вопросы горения и детонационных волн. М. - Оборонгиз. - 1958.

23. Казенное В.В. Комаров А.А., Мишуев А.В. Моделирование динамических нагрузок на строительные конструкции при аварийном взрыве газовоздушных смесей внутри зданий. Пожаровзрывобезопасность. 1996.- №1.

24. Казеннов В.В. Динамические процессы дефлаграционного горения во взрывоопасных зданиях и помещениях. Диссертация на соискание степени д.т.н., М.: МГСУ, 1997.

25. Шлег A.M. Определение параметров легкосбрасываемых конструкций. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. МГСУ. 2002. -201с.

26. Комаров А. А. Прогнозирование нагрузок от аварийных дефлаграционных взрывов т оценка последствий их воздействия на здания и сооружения. Диссертация на соискание степени д.т.н., М.: МГСУ, 2001.

27. Комаров А.А., Шлег A.M., Э.Г.Тихомиров. Влияние технологического оборудования на взрывные нагрузки в помещениях со взрывоопасными технологиями. Международная научно-практическая конференция. «Экология и жизнь» 25-26 февраля 1999г. Сборник материалов.

28. Г.Б. Двайт, Таблицы интегралов и другие математические формулы.,Издательство Наука, Москва, 1983, с.51,(формула №380.001)

29. Пилюгин JI. П. Обеспечение взрывоустойчивости зданий с помощью предохранительных конструкций. Ассоциация «Пожарная безопасность и наука» 2000.

30. Отчет по НИР «Совершенствование комплекса лабораторий НТЦ «Взрывоустойчивость», МГСУ, 2003.

31. Справочник машиностроителя., в трёх томах, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1951, Т.1, с.754., (Издание третье, 1960, Т1).

32. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1947., Раздел первый., Инженерные расчёты в машиностроении./!. 1, Книга первая.

33. Орлов Г.Г. Легкосбрасываемые конструкции для взрывозащиты промышленных зданий.- М.- Стройиздат.- 1987,- С.199.

34. Мольков В.В. Моделирование и интерпретация реальных взрывов в жилых и производственных зданиях. // Пожарная безопасность 95.: Материалы XIII Всероссийской науч.-практ.конф. - М.: ВНИИПО МВД России. - 1995. - с.222-224.

35. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности НТО 105-95 М.: ГУ ГПС МВД РОССИИ -1996

36. Мишуев А.В., Хаснутдинов Д.З., Казенное В.В. Методика расчета взрывоустойчивости зданий при внутреннем дефлаграционном взрыве газопаровоздушных смесей, М.: МГСУ, 2003 г.

37. Мосашвили З.Т., Гнускин A.M., Сидоренко В.И. Ускорение пламени при взрывном горении газовоздушных смесей. Тбилиси. С.39-48.

38. Несис Е.И. Методы математической физики. М. Просвещение. 1977. С.199.

39. Нестационарное распространение пламени. Под редакцией Маркштейна Дж.Г. М. Мир. 1968. С.437.

40. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН 509-78, М.: ГОССТРОЙ СССР, 1978 г.

41. Стрельчук Н.А., Корнеев Б.Г., Антонов А.А. «Устройство для аварийного открывания оконного проема». Патент на изобретение №868037 от 30.09.81 г.