национальный исслед овательский томский политехнический университет
 Скачать 1.99 Mb.
|
|
3.2. Оценка опасности огнетушащих веществ Для тушения пожаров объемным способом используются персональные препараты или же смеси, что имеют все шансы распределяться в атмосфере защищаемого размера (помещения, трюма, отсека и т. д.) и делать в каждом его составляющем огнетушащую сосредоточение. Из модных средств тушения данной возможностью владеют основным образом газовые огнетушащие препараты (газовые ОТВ, огнетушащие газы) и твердофазные аэрозоли, получаемые при срабатывании генераторов огнетушащего аэрозоля (ГОА). В одном ряду с огнетушащей возможностью главнейшей чертой огнетушащих газов и аэрозолей считается токсичность (степень химической вредности), или же в более широком представлении - токсическая опасность, зависящая в условиях пожаротушения от физико-химических качеств и био активности используемых веществ, их численности, времени контакта с огнем или же нагретыми поверхностями, длительности действия на биообъект и прочих моментов. Само действие огнетушащих веществ на человека в данных условиях надлежит осматривать, сначала как экстремальное, как отличительный для аварийной ситуации непредвиденный, активный и недолгий хим удар. Получить информацию о био последствиях такового удара, расценить его опасность для жизни и самочувствия человека - актуальная цель профилактической токсикологии. Газовые огнетушащие препараты и генераторы огнетушащего аэрозоля подлежат в РФ неотъемлемой сертификации. Контроль качества газовых ОТВ и ГОА осуществляется согласно с Нормами пожарной безопасности (НПБ 51-96 и НПБ 60-97), в каких изложены единые тех. требования к таким видам пожарно- технической продукции, характеристики, определяемые при тестированиях, способы тестирований, какие-либо требования безопасности и охраны находящейся вокруг среды. Впрочем ни отмеченными Нормами пожарной безопасности, ни иными нормативными документами не регламентируются характеристики токсической угрозы огнетушащих газов и аэрозолей в условиях использования, способы их определения и аспекты оценки. Иными словами, вне сферы деяния нормативных документов остается токсикологический контроль качества огнетушащих веществ, хотя он и соглашается одним из более важных. 3.3. Расчет критических значений оказывающих негативное влияние на людей, находящихся в зоне пожара Для случая тушения пожара в помещении необходимо быть уверенным, что средства пожаротушения переходя в парогазовую фазу, не окажут вредного воздействия на ОС и людей. Это достигается путем применения определенных по свойствам средств пожаротушения. Если применение этих средств не дает прирост величинам опасных факторов пожара, то их можно применять для тушения помещений и мест пребывания людей. Величины ОФП можно получить расчетом при определении необходимого времени эвакуации. Определяют критическую продолжительность пожара для данной схемы развития по каждому из опасных факторов пожара: а) повышенной температуре: 1 1 3 0 5 0 70 3,86 70 25 ln 1 ln 1 18,176 ; 273 18, 6 10 273 25 0, 45 n T kp j t В t с А t z б) потере видимости: 1 1 3 1 1 5 ln 1, 05 521, 4 ln 1, 05 0, 3 50 3,86 ln 1 ln 1 76 ; 20 18, 6 10 20 3,86 49, 5 0, 45 n ПВ kp j j V E В t с А B D z в) пониженному содержанию кислорода: 2 1 1 3 1 1 5 2 0, 444 3,86 0, 444 ln 1 ln 1 133 ; 3,86 1,154 18, 6 10 0, 45 521, 4 n O kp j O j В t с B L А z V г) допустимое содержание СО 2 : 2 2 1 1 1 3 1 5 3,86 521, 4 0,11 ln 1 ln 1 0, 18, 6 10 3,86 1, 478 0, 45 n СО ПГ kp j j СO V х В t А B L z Значение отлично от нуля в положительную сторону, означает, что при сложившейся пожароопасной ситуации, в результате горения происходит выделение углекислого газа СО 2 . Данный фактор представляет высокую опасность для эвакуируемых людей. д) допустимое содержание СО: 1 1 1 3 1 5 3,86 521, 4 0, 00116 ln 1 ln 1 0, 18, 6 10 3,86 0, 03 0, 45 n СО ПГ kp j j СO V х В t А B L z Значение по фактору выделения углекислого газа в процессе пожара в помещении читального зала говорит о наличии опасного воздействия углекислого газа на эвакуируемых людей. е) допустимое содержание HCl: 1 1 1 3 1 5 3,86 521, 4 0, 0023 ln 1 ln 1 0, 18, 6 10 3,86 0, 0058 0, 45 n ПГ HСl kp j j HСl V х В t А B L z Значение по фактору выделения соляной кислоты показывает, что данный фактор не несет угрозы для жизни эвакуируемых людей. С помощью компьютерной программы ТОКСИ так же можно построить графики развития опасных факторов пожара. На графиках, представленных ниже, просматривается развитие опасных факторов пожара для рассматриваемого сценария пожара. График 1 - Критическая продолжительность пожара по повышенной температуре График 2 - Критическая продолжительность пожара по содержанию кислорода График 3 - Критическая продолжительность пожара по содержанию угарного газа График 4 - Критическая продолжительность пожара по содержанию углекислого газа График 5 - Критическая продолжительность пожара по содержанию соляной кислоты График 6 - Критическая продолжительность пожара по тепловому потоку График 7 - Критическая продолжительность пожара по потере видимости График 8 – Развитие мощности пожара График 9 – Развитие всех опасных факторов пожаров График 10 – Площадь развития пожара Затем определяют критическую продолжительность пожара для данной расчетной схемы: 2 min , , , 76 ; O T ПВ ТГ kp j kp j kp j kp j кр j t t t t t c И рассчитывают необходимое время эвакуации: 0,8 79 63, 2 , нб б kp t к t с где: к б =0,8 - коэффициент безопасности. Сравнивают необходимое время эвакуации с расчетным временем и делают вывод, что люди из-за воздействия опасных факторов пожара – повышенная температура, выделение углекислого газа, угарного газа, задымления и др., самостоятельно эвакуироваться смогут (не смогут), что показывает разница необходимого времени эвакуации с расчетным временем. На графиках по критической продолжительности ОФП видно, что с течением времени увеличивается выделение углекислого газа, угарного газа, повышается температура, уменьшается содержание кислорода в помещении, не изменяется содержание соляной кислоты. Выводы: Таким образом можно отметить, что представленный метод расчета позволяет узнать только уровень воздействия ОФП на людей, и абсолютно не пригоден при использовании пенообразователей синтетических углеводородных общего назначения. В этом случае руководящие документы отправляют нас к своду норм и правил использования данные огнетушащих средств. Искусственные фторсодержащие пленкообразующие пенообразователи образуют пену невысокой и центральной кратности. Употребляются при тушении всех классов органических жидкостей, помимо химически взаимодействующих с водой и полярных жидкостей. Они готовы образовывать на плоскости нефтепродуктов водную пленку, ускоряющую их тушение и препятствующую повторному возгоранию, обеспечивают высшую эффективность тушения при небольшом расходе. Искусственные фторсодержащие пленкообразующие пенообразователи целевого назначения для тушения водорастворимых (полярных) горючих жидкостей целевого назначения созданы для тушения пожаров классов А и В с применением пены невысокой и центральной кратности, включая тушение в классе В углеводородных топлив и водорастворимых (полярных) жидкостей. Они готовы образовывать на плоскости нефтепродуктов и водорастворимых (полярных) горючих жидкостей полимерную пленку, ускоряющую их тушение и препятствующую повторному возгоранию. Помимо классических приемов тушения, подачи пены сверху в очаг горения, фторсодержащие пенообразователи имеют все шансы употребляться для тушения пожаров углеводородных горючих жидкостей в резервуарах подслойным методом. Для получения пены невысокой кратности используются высоконапорные генераторы. Практически все выпускаемые в РФ пенообразователи, имеющие фтор- ПАВ, делаются на иностранном сырье. Экологические вопросы с применением фторсодержащих пенообразователей (их токсичность, канцерогенность), поставленных в США и европейских государствах, требуют решения и в РФ. Все фторированные поверхностно-активные препарата, входящие в состав пенообразователей, биологически не разлагаемые продукты, что, попадая в землю и водоемы, готовы вызвать экологические трудности. В также время невозможно вполне категорически отказаться от использования высокоэффективных фторированных пенообразователей. Пенообразователи надлежит бросить для использования в ограниченном числе на тех объектах, где невозможно в их отсутствие ограничиться. В случае пожара израсходованный пенообразователь обязан быть собран и выслан на завод для переработки либо на полигон хим отходов. Фторированные пенообразователи надлежит беречь лишь в емкостях из нержавеющей стали либо в емкостях из полимерных материалов. Воспрещается внедрение железобетонных емкостей без полимерного покрытия для хранения пенообразователей. Долгое хранение (более 1 месяца) аква растворов пенообразователей в емкостях из углеродистой стали, не имеющих в собственном составе стабилизаторов, не допускается. При применении емкостей из стекла, пластмассы либо нержавеющей стали, срок хранения аква растворов составляет 3 года. Подобные условия нужны при хранении концентрированных пенообразователей более гарантийного срока. Фторсодержащие пенообразователи и протеиновые невозможно перемешивать с синтетическими углеводородными единого и целевого назначения без понижения их огнетушащей эффективности. Биологически «мягкие» пенообразователи, не подлежащие регенерации и утилизации, допускается скидывать в производственные сточные воды при разбавлении их водой до максимально возможной сосредоточения ПАВ (около 25 %). Воспрещается сброс производственных сточных вод, содержащих биологически «жесткие» и фторсодержащие пенообразователи, в систему канализации населенных пт. Обезвреживание «жестких» и фторсодержащих пенообразователей изготавливается методом сжигания концентрата в Специализированных печах, имеющихся на химзаводах, или захоронения на свалке химических отходов. 4. Раздел «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсоснабжение» 1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 1.1. Потенциальные потребители результатов исследования Пожары наносят громадный материальный ущерб и в ряде случаев сопровождаются гибелью людей. Поэтому защита от пожаров является важнейшей обязанностью каждого члена общества и проводится в общегосударственном масштабе. На этапах развития пожара необходимым параметром является своевременное обнаружение источника горения и последующее его устранение. Огнетушащие средства различных видов и назначения выполняют эти функции. Актуальность таких средств обусловлена наличием различного рода проблем в области обеспечения пожарной безопасности – противопожарной защите при нарушениях правил устройства и эксплуатации электроустановок, короткими замыканиями в электрооборудовании, перегрузкой проводов, большими переходными сопротивлениями в местах контакта проводников, плохой подготовкой оборудования к ремонту, самовозгоранием неправильно складированных материалов, в бытовых условиях в результате неосторожного обращения с огнем. Проведем сегментирование рынка услуг по определению алгоритма анализа жидкофазных огнетушащих составов. Таблица 1. Карта сегментирования рынка услуг по разработке анализа жидкофазных огнетушащих составов. Жидкофазные огнетушащие составы Огнетушащ ие составы на основе жидкого стекла Перспективы применения хладонов, как химически тормозящих реакцию горения веществ, в системах пожаротушения Новейшая инновацио нная разработка в технологи ях пожароту шения и противопо жарной безопаснос ти BONTEL Размер ко м пан ии Крупны е + + + Средние + - - Малые - - - «+» - удобство применения данного состава; «–» - нерациональность использования данного состава людьми. Как видно из приведенной карты сегментирования, алгоритм анализа жидкофазных огнетушащих составов является наиболее универсальным и может использоваться компаниями всех размеров, а так же является наиболее простым в использовании. 1.2. Анализ конкурентных технических решений Проведем данный анализ с помощью оценочной карты, приведенной ниже. Таблица 2. Оценочная карта для сравнения конкурентных технических решений Критерии оценки Вес крите- рия Баллы Конкуренто- способность ф Б к1 Б к2 Б ф К к1 К к2 К 1 2 3 4 5 6 7 8 Технические критерии оценки ресурсоэффективности Повышение производительности труда пользователя 0,2 4 2 3 0,2 0,4 0,3 Удобство в эксплуатации (соответствует требованиям потребителей) 0,1 5 3 2 0,5 0,3 0,2 Помехоустойчивость 0,23 4 2 3 0,26 0,13 0,12 Энергоэкономичность 0,56 6 4 5 0,12 0,24 0,5 Надежность 0,05 5 4 3 0,52 0,25 0,39 Уровень шума 0,2 3 2 2 0,6 0,4 0,4 Безопасность 0,05 4 3 3 0,2 0,15 0,15 Потребность в ресурсах памяти 0,17 3 3 2 0,51 0,34 0,26 Экономические критерии оценки эффективности Конкурентоспособность продукта 0,05 4 3 3 0,2 0,15 0,15 Уровень проникновения на рынок 0,1 5 2 1 0,5 0,2 0,1 Цена 0,1 5 4 3 0,5 0,4 0,3 Уровень проникновения на рынок 0,05 5 5 5 0,25 0,25 0,25 Сотрудники узкого профиля для работы с методикой 0,05 4 2 2 0,2 0,1 0,25 Итого 1 40 32 26 3,58 3,43 2,38 Где сокращения: Б ф - Огнетушащие составы на основе жидкого стекла; Б к1 – Перспективы применения хладонов, как химически тормозящих реакцию горения веществ, в системах пожаротушения; Б к2 - Новейшая инновационная разработка в технологиях пожаротушения и противопожарной безопасности BONTEL. Анализ конкурентных технических решений определили по формуле: K=∑В i ∙Б i (1) где К – конкурентоспособность научной разработки или конкурента; Bi – вес показателя (в долях единицы); Бi – балл i-го показателя. Опираясь на полученные результаты, можно сделать вывод, что наиболее конкурентно способным на рынке являются огнетушащие составы на основе жидкого стекла. Конкурентное преимущество заключается в прочности состава. Огнетушащие составы на основе жидкого стекла обладают значительными преимуществами и способны занять наиболее перспективные сегменты рынка. Алгоритм расчетов анализа жидкофазных огнетушащих составов и полноценный их анализ является наиболее эффективным и целесообразным для использования на любых территориях, в том числе и на газокомпрессорных станциях, входящих в состав магистральных трубопроводов. Уязвимость конкурентов объясняется наличием таких причин, как необходимость дополнительных исследований для получения достоверных результатов, использование дополнительного оборудования, необходимость иметь в штате сотрудников, узких специалистов, для работ с данными методиками на предприятии и т.д. 1.3. Технология QuaD Оценка показателей качества и перспективности разработки представлена в таблице 2. Таблица 2 Оценочная карта для сравнения конкурентных технических решений (разработок) |