3581

несут 20% их атомов на их поверхности, что делает их мгновенно доступными для теплового взаимодействия. Другим преимуществом является подвижность частиц, свойственная малым размерам, что может повлечь микро-конвекции жидкости и, следовательно, увеличение теплопередачи. Микро-конвекция и повышения теплопередачи могут также увеличить рассеивание тепла в жидкости с более высокой скоростью. Уже установлено, что теплопроводность наножидкостей значительно возрастает с повышением температуры [4], которые могут быть отнесены к указанным выше причинам.

2.Стабильность. Поскольку частицы малы, они весят меньше, и шансы осаждения также меньше. Это пониженная способность к осаждению может преодолеть один из главных недостатков суспензий, осаждения частиц, и сделать наножидкость более стабильной [3].

3.Отсутствие засорений микроканалов охлаждения. Наножидкости будут не только лучшей средой для передачи тепла в целом, но они будут также идеально подходить для применений в микроканалах, где встречаются высокая тепловая нагрузка. Сочетание микроканалов и наножидкостей обеспечит как хорошо проводящие жидкости так и большую площадь теплообмена. Это не может быть достигнуто с мезо или микрочастицами, потому что они закупоривают микроканалы. Наночастицы, которые являются всего лишь несколькими сотнями или тысячами атомов, на несколько порядков меньше, чем микроканалы.

4.Снижение шансов эрозии. Наночастицы очень малы, и импульс который они могут передать на стенки гораздо меньше. Это пониженный импульс приводит к уменьшению вероятности эрозии компонентов, таких как теплообменники, трубопроводы и насосы.

Еще одним материалом позволяющим увеличить огнетушащую эффективность ВГС, может стать активный уголь.

Известно, что активные угли имеют весьма высокие величины удельной поверхности (до 500-1000 м2/г и более) [5]. Эти сорбенты обычно характеризуются развитой полидисперсной структурой, хотя специальными синтезами могут быть получены образцы с узким распределением пор по радиусам необходимых размеров [5].

Активированные угли могут служить катализаторами реакции как окислительно-восстановительных (электронного типа), так и кислотноосновных, т.е. таких, в механизме которых главную роль играют процессы перехода протонов (ионов) от катализатора к субстрату или наоборот [5].

Таким образом, решение общей проблемы заключается в усовершенствовании существующих ОТВ путем внедрения ВГСУНС, обладающего в своей совокупности уникальными свойствами, которые позволяют минимизировать время тушения, количество затраченного ОТВ, при этом предлагаемое вещество экологически безопасно и физиологически безвредно.

181

Благодаря высокой теплопроводности и большой площади удельной поверхности, углеродсодержащие структуры повышают теплоперенос энергии от очага возгорания к гидрогелю, что, в свою очередь, способствует более быстрому снижению температуры окружающей среды [1].

В свою очередь, повышенная вязкость водногелевого состава препятствует оседанию добавленных в него частиц, но не мешает их диффундированию. Таким образом, при получении оптимальной концентрации геля, удастся добиться равномерного распределения частиц по всему объему предлагаемого ОТВ, что позволит максимально повысить эффективность его применения в пожаротушении.

ВГСУНС не являются одними из самых дешевых огнетушащих веществ, однако, с точки зрения проявления вторичных поражающих факторов, могут стать более эффективным средством пожаротушения. Так, на пример, водногелевые составы (далее ВГС) обладают меньшей текучестью и большей смачивающей способностью чем вода, что позволяет предотвратить протекание ОТВ в смежные помещения и вымывание веществ, образовавшихся в результате горения, в грунтовые воды, тем самым сокращая материальный ущерб причиненный пожаром и его последствиями. Также для тушения очага пожара ВГСУНС необходимо в несколько раз меньше, чем воды, что позволяет уменьшить затраты на транспортировку.

Литература

1.Копосов А.С., Ивахнюк Г.К., Володьков И.В.

//«Высокоэффективное огнетушащее вещество на основе водногелевого состава с углеродсодержащими наноструктурами»// Научно-аналитический журнал //«Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России»// – 2017. Выпуск № 3. http://vestnik.igps.ru.

2.Zhao, C.Y., and Lu, T.J., Analysis of Microchannel Heat Sinks for Electronics Cooling, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 45, no. 24, pp. 4857–4869, 2002.

3.Choi, S.U.S., Enhancing Thermal Conductivity of Fluids with Nanoparticles, in Developments and Applications of Non-Newtonian Flows, eds. D.A. Singer and H.P. Wang, vol. FED 231, pp. 99–105, American Society of Mechanical Engineers, New York, 1995.

4.Kim, P., Shi, L., Majumdar, A., and McEuen, P.L., Ther-mal Transport Measurements of Individual Multiwalled Nan-otubes, Physical Review Letters, vol. 87, no. 21, pp. 215502–1–4, 2001.

5.Дубинин М.М. Поверхностные окислы и адсорбционные свойства активных углей.- В кН.: Поверхностные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции. М. : Изд-во Моск. Ун-та, 1957, с 9-33.

182

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, г. Санкт-Петербург, Россия

A. S. Koposov, M. A. Losev

EXERCISE OF FIRE ON SOCIAL-IMPORTANT OBJECTS HIGH-EFFICIENT FIRE EXTINGUISHING SUBSTANCES BASED ON WATER-GREEN COMPOSITION WITH CARBON-CONTAINING

NANOSTRUCTURES

The research examines the development of a new highly effective extinguishing agent based on water-gel composition containing carbonnanostructures. The article looks at the extinguishing physical, chemical properties of water-gel compositions and carbon-containing nanostructures. The articles shows the influence of some nanoparticles on the increase of the fire-extinguishing efficiency of the water-gel composition

St. Petersburg University Russian Ministry for Emergency Situations, St. Petersburg, Russia

УДК614.841:69

С. А. Сазонова, С. Д. Николенко, Е. М. Локтев

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПОТЕРЬ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ

Выполнен численный расчет в среде MathCAD коэффициента теплопотерь с помощью эмпирической формулы при круговом распространении пламени по слою твердого горючего материала и при линейном распространении пламени по поверхности слоя твердого горючего материала

Отношение суммарного теплового потока в ограждения Qw к скорости тепловыделения в очаге горения пож называют коэффициентом теплопотерь [1]:

φ=

пож

Скорость тепловыделения в каждый момент процесса развития пожара вычисляется по формуле:

где Fг - площадь пожара, м2.

Суммарный тепловой поток в ограждения (выполненные из кирпича или из материалов, близких ему по своим теплофизическим свойствам [2]) при значениях среднеобьемной температуры среды в помещении Т0< Тm<Ткр (где Т0 290 К и Ткр 343 К) можно рассчитать с помощью эмпирической формулы

183

В таблице приведены численные значения параметров при горении. Таблица

Численное значение параметров при горении

Приведем пример выполнения расчетов в среде MathCAD. Рассчитаем коэффициент теплопотерь (рис.) при круговом распространении пожара по ТГМ (древесина). Введем следующие исходные данные:

Вычислим объем помещения и величины , Г и Fw:

м

Вт м К

π

кр

η нр уд л ср ρ

м .

185

Рис. Расчет коэффициента теплопотерь

Далее вычислим критерий формы Ф и параметр влияния радиационного теплообмена RAD:

Рассчитаем коэффициент теплопотерь по формуле (2), используя функ-

цию root:

Х

:=0.01..1

Теперь вычислим коэффициент теплопотерь по формуле (4). Г Ф Г Ф

Определим погрешность расчета коэффициент теплопотерь по первому и второму методам:

Погрешность расчета коэффициента теплопотерь по первому и второму методам составляет 1,4 %, то есть результаты расчетов правильные.

Решение задач в среде MathCAD на основе моделирования динамики опасных факторов пожара в помещениях рассмотрены так же в работах [3, 4, 5].

Литература

1.Кошмаров, Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении [Текст]: учеб.пособие / Ю.А. Кошмаров. - М.: 2000. - 118 с.

2.Михневич, И.В. Исследование влияния теплового воздействия на прочностные характеристики бетона [Текст] / И.В. Михневич, С.Д. Николенко // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2017 - № 3 (47). - С. 43-51.

186

3.Сазонова, С.А. Расчет коэффициента теплопотерь на начальной стадии пожара с применением информационных технологий [Текст] / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 4. - С.

63-68.

4.Сазонова, С.А. Численное решение задач в сфере пожарной безопасности [Текст] / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко // Моделирование систем и процессов. - 2016. - Т. 9. - № 4. - С. 68-71.

5.Николенко, С.Д. Автоматизация расчетов по интегральной математической модели времени эвакуации людей при пожаре [Текст] / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и процессов. - 2017. - Т. 10.- № 1. - С. 43-49.

«Воронежский государственный технический университет», Воронеж, Россия

S. A. Sazonova, S. D. Nikolenko, E. M. Loktev

COEFFICIENT CALCULATION HEAT LOSS WITH APPLICATION

OF NUMERICAL METHODS

Numerical calculation of the heat loss coefficient in the MathCAD environment is carried out using the empirical formula for circular flame propagation along the solid combustible material layer and with linear flame propagation along the surface of the solid combustible material layer

"Voronezh state technical University", Voronezh, Russia

УДК 614.841

В. И. Глотов1, Н. С. Никулина2

ОРАССЛЕДОВАНИИ ПРОИСШЕСТВИЙ, НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ

ИПРЕСТУПЛЕНИЙ ПРИ ПОЖАРАХ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

ВАЛТАЙСКОМ КРАЕ

Встатье приводится анализ сложившейся практики расследования происшествий, несчастных случаев и преступлений при пожарах в современных условиях в Алтайском крае. Описаны проблемы расследования происшествий, несчастных случаев и преступлений, которые возникают при пожарах. Предложены пути оптимизации и усовершенствования процессов расследования происшествий, несчастных случаев и преступлений, произошедших при пожарах

Всовременных условиях, в Алтайском крае, расследование происшест-

вий на местах пожаров является одной из основных задач органов следствия и дознания. Количество пожаров в Алтайском крае, согласно статистическим данным, постоянно возрастает. Пожары ежегодно приносят колоссальные материальные убытки. Бывают случаи, когда в огне гибнут люди, что обязывает правоохранительные органы совершенствовать методы следствия и дознания,

187

своевременно устанавливать причины противоправных деяний, связанных с пожарами.

По статистике, ежегодно в России случается более 300 тыс. пожаров, например, в 2017 году произошло 234 815 пожаров, при которых погибли 16 978 человек и 16 592 получили ожоги и травмы, уничтожено 80 891 строение, 9829 единиц автомобильной и тракторной техники [1].

Главной причиной пожаров является несоблюдение правил пожарной безопасности. В свою очередь большинство пожаров возникает в условиях неочевидности, проявляясь как результат неосторожных действий или преступной халатности определенных лиц, поджога.

Преступные нарушения правил одна из наиболее часто встречаемых причин пожаров. Это связано с тем, что на объектах как промышленного, так и общественного назначения используются машины, оборудование, приборы, вещества и материалы, которые могут стать очагом пожара. В связи с этим возникает необходимость постоянного контроля и соблюдения правил эксплуатации электроустановок и электрооборудования, строго соблюдать технологии изготовления, хранения и транспортировки легковоспламеняющихся и взрывоопасных материалов.

Криминальные пожары, явившиеся следствием умышленных действий или преступно-небрежного обращения людей с огнем, могут возникнуть в разных местах человеческой деятельности и по самым различным мотивам и причинам. Криминалистическая характеристика анализируемого вида преступлений ярче всего проявляется в соответствующих данных, характеризующих предмет преступного посягательства, способ, механизм и обстановку их совершения, особенности личности преступников, а иногда и особенности наступивших последствий.

Еще одной из причин возникновения пожара являются преступления, связанные с поджогом. Поджог можно рассматривать как преднамеренное причинение ущерба и порча чужого имущества или как неосторожное обращение с огнем или несоблюдение правил проведение огневых работ при выполнении профессиональной деятельности.

В случае, если пожар возник, то его динамика развития будет подчиняться закономерностям процесса горения. В качестве факторов, оказывающих отрицательное воздействие на людей, будут являться высокая температура, тепловое излучение, токсичный и оптически плотный дым и др. На основании полученных данных о характере пожара, его интенсивности и скорости распространения, а также наличие дыма и его плотность, тяжесть повреждений конструктивных элементов и оборудования могут раскрыть картину начала пожара и особенности его протекания.

Динамика пожара будет определяться различными факторами, к числу которых относятся высота расположения горючих веществ и материалов, их состав и количество, наличие огнезащитной пропитки и обработки материалов, скорость горения и т.п.

188

Однако, если же пожар уже произошел, то на месте происшествия остаются следы, которые расскажут историю возникновения пожара. Так на месте пожара могут быть обнаружены предметы с различной степенью повреждения в зависимости от близости очага возгорания. Вблизи от пожара могут быть обнаружены следы людей и машин. Эти данные являются важными для работы дознавателя.

Расследование происшествий, преступлений и несчастных случаев начинается с момента получения сигнала о пожаре, при этом целостные данные о происшествии в ряде случаев отсутствуют, и не дают полной картины причин пожара и его последствия.

После получения сигнала сначала начинает работу пожарная команда. Задачей пожарных подразделений является ликвидация пожара и ограничение распространения на другие рядом располагающиеся объекты. Для этого используются как технические средства, так и методы осуществления деятельности. Совокупность этих мероприятий определяет организация и тактику тушения пожара.

После ликвидации пожара работу продолжают следователь или дознаватель. Это определяется наличием человеческих жертв или их отсутствие.

Расследование дел на начальной стадии может протекать по двум ситуациям [2].

Первая ситуация, когда причина возникновения пожара не установлена. Если причину пожара на данном этапе невозможно установить, то начи-

нают рассматривать возможные версии, среди которых может быть умышленный поджог, пожар в результате преступного нарушения правил пожарной безопасности и пожар возник от неосторожного обращения с огнем.

Вторая ситуация, если причина возникновения пожара очевидна. Данная ситуация возможна в случае если имеются показания свидетелей пожара, положительные результаты осмотра и другая информация.

Если по показаниям установлено, что пожар произошел в результате поджога, то важным моментом является установление личности поджигателя и рассмотрение возможно виновных лиц.

Если лицо виновное в поджоге не установлено, то возникает наиболее распространенная сложная и проблемная ситуация: причина пожара известна, виновное лицо не установлено.

Следующим этапом расследования является осмотр места происшествия, пожара. На данном этапе важно получить информацию о месте происшествия, обнаружить вещевые доказательства и составить акт ведомственного расследования.

В случае если работа выполнена некачественно и непрофессионально, то полученные данные по расследованию являются бессмысленными, так как место пожара невозможно законсервировать и сохранить для повторных исследований. В виду всего этого восполнить пробелы в информации о пожаре в дальнейшем не смогут даже лучшие эксперты.

189

Особую важность процедуре осмотра места пожара придает то обстоятельство, что она позволяет обнаружить и изъять вещественные доказательства, на которых в дальнейшем будет базироваться обвинение в суде. Таким образом, к процедуре осмотра места пожара следует подходить со всей ответственностью, избегая формализма в написании протокола осмотра, не спеша и соблюдая сложившиеся к настоящему времени правила выполнения такого рода исследований.

При планировании расследования необходимо, проведение таких следственных действий, как допросы и освидетельствование подозреваемых, обыски, которые могут способствовать установлению виновного лица. Важный элемент криминалистической характеристики − обстоятельства преступления, в том числе место пожара, его очаг, наличие и состояние противопожарных средств и др.

Для неотложных следственных действий на место происшествия выезжает оперативная группа в составе следователя-руководителя, экспертакриминалиста, судебно-медицинского эксперта (который при участии в следственных действиях именуется специалистом в области судебной медицины), иногда проводника с собакой и оперативного уполномоченного уголовного розыска.

Вцелом, комплекс необходимых следственных и иных действий и их очередность в каждом конкретном случае расследования определяются складывающимися следственными ситуациями в ходе следствия и данными, указывающими на причины и характер пожара.

Как показывает следственная практика в РФ и Алтайском крае, результаты осмотра места происшествия при пожаре и экспертиз с использованием новейших технологий, играют важную роль в определении обстоятельств совершения преступлений и виновных лиц.

Всовременных условиях, при проведении комплекса следственных действий при расследовании происшествий, имевших место на пожарах, широко применяет новейшие технические, электронные средства и используются новые технологии и методы расследования.

Вближайшие годы получит дальнейшее развитие методология расследования происшествий несчастных случаев и преступлений, произошедших при пожарах в современных условиях в Алтайском крае с использованием новейших технологий.

Литература

1.Отчет МЧС России о состоянии пожарной безопасности в РФ // Ведомости МЧС. – 2018. № 1.- 25 с.

2.Антонов, Е.Е. Пожарная экспертиза. /Е.Е. Антонов − М.: Прогресс. –

2016. - 485 с.

1ТО НД и ПР №1 УНД и ПР ГУ МЧС России по Алтайскому краю 2Воронежский институт – филиал Ивановской пожарно-спасательной

190