Моделювання вибухонебезпечних властивостей амонійної селітри

 

Нуянзін Віталій Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4785-0814

 

Трегубов Дмитро Георгійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1821-822X

 

Майборода Артем Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6108-9772

 

Трефілова Лариса Миколаївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9061-4206

 

Мазуров Володимир Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0009-0415-7834

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-11

 

Ключові слова: амонійна селітра, вибухонебезпечність, надмолекулярна будова, кластер, схильність до детонації, радіус ураження

 

Анотація

 

Систематизовано уявлення стосовно механізмів виникнення вибухових властивостей амонійної селітри агропризначення. Показано, що сучасні уявлення лише частково описують випадковість таких подій без обґрунтування чітких механізмів розвитку. Систематизовано напрямки зміни властивостей селітри за різних добавок та умов зберігання, а також шляхи підвищення стійкості її будови під час зберігання. Порівняно механізми запобіганню виникненню вибухової здатності для типових агросумішей селітри з сульфатом амонію або карбонатом кальцію. Наведено схеми хімічних перетворень амонійної селітри під час розкладання за умов температурного впливу або інших шляхів ініціювання. Показано, що питомий тротиловий еквівалент вибуху амонійної селітри коливається у межах 0,45–1,35 залежно від набору супутніх факторів. Оцінено можливі наслідки вибуху для селітри агропризначення масою 3000 т на підставі усередненого тротилового еквіваленту вибуху. Оцінено можливі наслідки вибуху агросумішей селітри порушеного складу масою 10000 т за коефіцієнтом участі у вибуху. Проведено моделювання варіантів надмолекулярної будови амонійної селітри для стабільного стану та для моменту ініціювання вибухових перетворень з визначенням показника схильності до детонації КD на основі показника «легкості плавлення». Встановлено, що схема «лінійний кластер на основі нітробазису» дає високий показник схильності до детонації КD>1, що не відповідає дійсності; для тетрагональних ґраток отримано КD<1, що показує відсутність вибухових властивостей; за умов руйнування кристалічної будови для димерів зі схемою кластеризації нітрогрупами «на зустріч» отримано КD >1, що визначає значні вибухові властивості. Можливість утворення різних надмолекулярних структур визначає можливість формування різних вибухових властивостей.

 

Посилання

 

1 Трегубов Д. Г., Мінська Н. В., Гапон Ю. К., Тарахно О. В. Теорія процесів горіння, вибуху та пожежогасіння. Х.: НУЦЗ України, 2024. 416 с. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/20224

  1. Tregubov D., Minska N., Slepuzhnikov E., Hapon Yu., Sokolov D. Substances explosive properties formation. Problems of Emergency Situations. 2022. № 36. Р. 41–53. doi: 10.52363/2524-0226-2022-36-4
  2. Гончаров О. Аміачна селітра: добре добриво з недоброю вдачею. Ч. 1, 2. AgroONE. 2020. № 59(10). С. 10–15. URL: https://www.agroone.info/publication/ amiachna-selitra-dobre-dobrivo-z-nedobroju-vdacheju-2/
  3. Tsopa V., Cheberyachko S., Deryugin O., Sushko N., Stanislavchuk О. (2023). Analysis of the causes of the ammonium nitrate explosion in the port of Beirut. Bulletin of Lviv State University of Life Safety. 2023. № 27. Р. 95–108. doi: 10.32447/20784643.27.2023.11
  4. Mariz, J., Soofastaei, A. Advanced Analytics for Rock Blasting and Explosives Engineering in Mining. Advanced Analytics in Mining Engineering. Switzerland: Springer, Cham. 2022. Р. 363–477. doi: 10.1007/978-3-030-91589-6_13
  5. Kuskovets S., Fylypchuk V., Kuskovets А. Explosion and fire safety of ammonia nitrate in the conditions of its long-term storage. Bulletin National University of Water and Environmental Engineering. Technical sciences. 2022. № 1(97). Р. 336–345. URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/24835/
  6. Guidance for sea transport of solid ammonium nitrate based fertilizers. Brussels, Belgium: Fertilizers Europe, 2024. 40 р. URL: https://www

.fertilizerseurope.com/?s=ammonium+nitrate

  1. Reetz H Fertilizers and their Efficient Use. Paris, France: IFA, 2018. 114 р. URL: https://www.fertilizer.org/wp-content/uploads/2023/01/2016_ifa_reetz.pdf
  2. Poplawski D., Hoffmann J., Hoffmann K. Effect of carbonate minerals on the thermal stability of fertilisers containing ammonium nitrate. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. (2016). № 124(3). Р. 1–14. doi: 10.1007/s10973-015-5229-1.
  3. Tsadilas C. Nitrate Handbook: Environmental, Agricultural, and Health Effects. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2022. 446 р. doi: 10.1201/9780429326806
  4. Negovanovic M., Kricak L., Milanovivic S., Dokic N., Simic N. Ammonium nitrate explosion hazards. Podzemni radovi. 2015. № 27. Р. 49–63. doi: 10.5937/podrad1527049N
  5. Meyer R., Köhler J., Homberg A. Explosives. Weinheim: Wiley-VCH, 2016. 442 p. ISBN: 9783527689613
  6. Тарахно О. В., Трегубов Д. Г., Жернокльов К. В., Коврегін В. В. Основні положення процесу горіння. Виникнення процесу горіння. Х.: НУЦЗ України, 2020. 408 с. URL; http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/11382
  7. Himanshu V., Mishra A., Roy M., Singh P. Blasting Technology for Underground Hard Rock Mining. Singapore: Springer, 2023. 123 р. с doi: 10.1007/978-981-99-2645-9
  8. Babrauskas V., Leggett D. Thermal decomposition of ammonium nitrate. Fire and Materials. 2020. Vol. 44(2). Р. 250–268. doi: 10.1002/fam.2797
  9. Tregubov D., Slepuzhnikov E., Chyrkina M., Maiboroda A. Cluster Mechanism of the Explosive Processes Initiation in the Matter. Key Engineering Materials. 2023. Vol. 952. P. 131–142. doi: 10.4028/p-lZz2Hq
  10. TУ У 24.1-05607 824-041:2024. Вапняково-аміачна селітра (BAC). Техні-чні умови. Мінекономіки. Рівно: ДП «Львівстандартметрологія», 2024. 39 с.
  11. Skyba O., Briankin S., Rybachok D., Lukianets O., Ozeran H. Improvement of methodological aspects of testing fire structures and protective shelters for resistance to excess pressure of a shock blast wave. Scientific works of State Scientific Research Institute of Armament and Military Equipment Testing and Certification. 2025. № 2(24). Р. 96–102. doi: 10.37701/dndivsovt.24.2025.11
  12. Tregubov D., Tarahno O., Sokolov D., Trehubova F. The identification of hydrocarbons cluster structure by melting point. Problems of Emergency Situations. 2021. № 34. Р. 94–109. doi: 10.52363/2524-0226-2021-34-7
  13. Tregubov D., Trefilova L., Minska N., Hapon Yu., Sokolov D. Nonlinearities correlation of n-alkanes and n-alcohols physicochemical properties. Problems of Emergency Situations. 2024. № 1(39). С. 4–24. doi: 10.52363/2524-0226-2024-39-1
  14. Hapon Yu., Tregubov D., Slepuzhnikov E., Lypovyi V. Cluster Structure Control of Coatings by Electrochemical Coprecipitation of Metals to Obtain Target Technological Properties. Solid State Phenomena. 2022. Vol. 334. Р. 70–76. doi: 10.4028/p-4ws8gz
  15. Djerdjev A. M., Priyananda P., Gore J., Beattie J. K., Neto Ch., Hawkett B. S. The mechanism of the spontaneous detonation of ammonium nitrate in reactive grounds. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2018. Vol. 6(1). P. 281–288. doi: 10.1016/j.jece.2017.12.003
  16. Wang X., Chenxi P., Xingliang W., Feiyang X., Nian Y., Dabin L., Sen X. Experiment-based cause analysis of secondary explosion of ammonium nitrate in fire conditions. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2022. Vol. 77. Р. 104780. doi: 10.1016/j.jlp.2022.104780
  17. Kaim S. D. High-Energy Ejection of Molecules and Gas-Dust Outbursts in Coal Mines. Entropy (Basel). 2021. № 23(12). Р. 1638. doi: 10.3390/e23121638

 

 

 

Науково-методичні засади обґрунтування нормативів службової підготовки у засобах бронезахисту

 

Аветісян Вадим Георгійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5986-2794

 

Лісняк Андрій Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5526-1513

 

Шевченко Сергій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6740-9252

 

Остапов Костянтин Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1275-741X

 

Сенчихін Юрій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5983-2747

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-10

 

Ключові слова: засоби індивідуального захисту, бронезахист, бронежилет, бронешолом, пожежно-рятувальні підрозділи, нормативи

 

Анотація

 

Розроблено методику статистичної оцінки впливу бронезахисного спорядження на результати виконання службових нормативів пожежними-рятувальниками. Методика побудована як внутрішньоособистісний експеримент з повторними вимірюваннями у двох умовах: без засобів бронезахисту та у бронежилеті й шоломі. Для охоплення різних типів навантажень відібрано комплекс навчальних вправ трьох категорій: екіпірування (динамічні дії з одягання), операції з дрібною моторикою та динамічне розгортання з переміщенням обладнання. Кожен учасник виконував вправи у двох умовах без засобів бронезахисту та у спорядженні з бронежилетом і шоломом, із дотриманням фіксованих інтервалів відпочинку між спробами. Кожну вправу виконано у кількох валідних спробах; для кожного учасника розраховано репрезентативний час. Первинні показники час виконання у двох умовах; вторинні відносний приріст часу та коефіцієнт корекції для кожної вправи. На етапі обробки даних проведено перевірку нормальності відмінностей, після чого застосовано t-тест для залежних вибірок для оцінювання статистичної значущості змін. Величину впливу визначено через ефект-розмір Cohen’s d для парних вимірювань; інтерпретацію ефектів виконано за загальноприйнятими порогами слаб-кий/помірний/виражений. Для практичного використання запропоновано вправо-специфічні коефіцієнти k як множники до чинних нормативів часу. Апробація методики виконана на групі пожежних-рятувальників під час стандартизованого комплексу вправ. Отримано, що засоби бронезахисту найбільше уповільнюють дії, пов’язані з екіпіруванням та інтенсивною локомоцією, і мінімально впливають на завдання, де домінує координація й точність. Запропонована процедура забезпечує формалізоване, статистично обґрунтоване визначення впливу спорядження, а коефіцієнти k дозволяють інтегрувати результати в систему службових нормативів для корекції часу з урахуванням бронезахисту.

 

Посилання

 

1   Інформаційно-аналітична довідка про надзвичайні ситуації, які виникли в Україні у 2024 році. URL: https://dsns.gov.ua/operational-information/nadzvicaini-situaciyi-v-ukrayini-2/dovidka-za-rik

  1. Наказ МВС України від 26.04.2018 № 340 «Статут дій органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту під час гасіння пожеж».
  2. Кодекс цивільного захисту України : Кодекс України; Закон, Кодекс від 02.10.2012 № 5403-VI // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/go/5403-17
  3. Про правовий режим воєнного стану : Закон України від 12.05.2015 № 389-VIII // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/go/389-19
  4. Про мобілізаційну підготовку та мобілізацію : Закон України від 21.10.1993 № 3543-XII // База даних «Законодавство України» / Верховна Рада України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/go/3543-12
  5. Gurzhii A. V., Timashov O. V., Shevchenko O. V. International legal regulation of the use of individual armor protection equipment by civilians. Uzhhorod National University Herald. Series: Law. 2024. Vol. 3. № 85. P. 144–148. doi: 10.24144/2307-3322.2024.85.3.22
  6. Скоробагатько Т. М., Пруський А. В., Маловик І. В., Прокофьєв М. І., Якіменко М. Л., Середа Д. В. Особливості діяльності газодимозахисників в умовах можливого бойового ураження. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. 2024. № 1(17). С. 15–28. doi: 10.33269/nvcz.2024.1(17).15-28
  7. Белюченко Д. Ю., Стрілець В. М., Луценко Т. О., Корчагін П. О., Маловик І. В., Ребров О. В. Обґрунтування нормативів для оцінювання оперативних розгортань в засобах бронезахисту. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2024. № 39. С. 25–39. doi: 10.52363/2524-0226-2024-39-2
  8. Наказ МВС України від 12.06.2023 № 480 «Про затвердження змін до Порядку організації службової підготовки осіб рядового і начальницького складу служби цивільного захисту».
  9. NFPA 1500 Standard on Fire Department Occupational Safety and Health Program. – Quincy, MA : National Fire Protection Association, 2002. 122 p.
  10. Gumieniak R. J., Shaw J., Gledhill N., Jamnik V. K. Physical employment standard for Canadian wildland fire fighters; identifying and characterising critical initial attack response tasks. Ergonomics. 2018. Vol. 61(10). P. 1299–1310. doi: 10.1080/00140139.2018.1464211
  11. Aisbett B., Nichols D. Fighting fatigue whilst fighting bushfire: an overview of factors contributing to firefighter fatigue during bushfire suppression. Australian Journal of Emergency Management. 2007. Vol. 22(3). Р. 31–39.
  12. Андронов В. A., Стрілець В. M. Оперативно-технічний метод скорочення часу локалізації пожежно-рятувальним підрозділом надзвичайної ситуації екологічного характеру з викидом небезпечної хімічної речовини. Науково-технічний журнал: Техногенно-екологічна безпека. 2017. № 1. С. 8–14.
  13. Скоробагатько Т. М., Єременко С. А., Пруський А. В., Сидоренко В. Г., Савельєв І. В., Стрілець В. М. Порівняльний аналіз діяльності газодимозахисників різних вікових груп. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. 2023. № 1(15). С. 41–55. doi: 10.33269/nvcz.2023.1(15).41–55
  14. Наказ ДСНС № НС-375 від 02.04.2024 «Про особливості реагування на надзвичайні ситуації під час збройної агресії».
  15. Окреме доручення ДСНС № В-6 від 04.01.2024 року «Про удосконалення взаємодії та забезпечення оперативного реагування під час масованих обстрілів».
  16. Наказ ДСНС № 349 від 29.03.2024 року «Про затвердження норм забезпечення речовим майном і табельної належності, витрат і термінів пожежно-рятувальної та аварійно-рятувальної техніки, експлуатації пожежно-рятувального, технологічного і гаражного обладнання, інструменту, індивідуального оснащення та спорядження, ремонтно-експлуатаційних матеріалів, меблів та інвентарю підрозділів ДСНС України та установ і організацій сфери управління ДСНС».
  17. Наказ ДСНС № НС-257 від 12.03.2024 року «Про затвердження технічних вимог на бронежилет 6 класу захисту».
  18. Наказ ДСНС № НС-256 від 12.03.2024 року «Про затвердження технічних вимог на шолом кулезахисний 1 класу захисту».
  19. ДСТУ 8788:2018. Засоби індивідуального захисту. Бронежилети. Методи контролювання захисних властивостей. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 26 с.
  20. ДСТУ 8782:2018. Засоби індивідуального захисту. Бронежилети. Класифікація. Загальні технічні умови. Київ : ДП «УкрНДНЦ», 2018. 28 с.
  21. NIJ Standard-0101.06. Ballistic Resistance of Body Armor. Washington, DC : U.S. Department of Justice, National Institute of Justice, 2008. 89 p.
  22. NIJ Standard-0101.04. Ballistic Resistance of Personal Body Armor. Washington, DC : U.S. Department of Justice, National Institute of Justice, 2000. 98 p.
  23. Technical Guideline (TR) Ballistic Protective Vests (Technische Richtlinie Ballistische Schutzwesten). Wiesbaden : Police Technical Institute (PTI) of the German Police University, 2008. 54 p.
  24. EN 1522. Bullet Resistant Standard. Brussels : European Committee for Standardization (CEN), 1998. 22 p.
  25. GA 141-2010. Police Ballistic Resistance of Body Armor. Beijing : Ministry of Public Security of the People’s Republic of China, 2010. 35 p.

 

 

 

 

Mathematical modeling of the process of fine water mist generation by shock waves

 

Dubinin Dmytro

National University of Civil Protection of Ukraine

https://orcid.org/0000-0001-8948-5240

 

Korytchenko Kostiantyn

National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

https://orcid.org/0000-0002-1005-7778

 

Nuianzin Oleksandr

National University of Civil Protection of Ukraine

https://orcid.org/0000-0003-2527-6073

 

Hovalenkov Serhii

National University of Civil Protection of Ukraine

https://orcid.org/0000-0001-5610-814X

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-8

 

Keywords: system, fire extinguishing, fire, fine water mist, mathematical model, simulation, generation, atomization

 

Аnnotation

 

The conducted studies made it possible to identify the features of the process of fine water mist generation from the nozzle of a fire-extinguishing system under the action of shock waves and to substantiate a mathematical model describing this process. Mathematical modeling was carried out using specialized simulation software based on the Volume of Fluid model. According to the results, the generation of fine-dispersed water at the outlet of the fire-extinguishing nozzle under the influence of shock waves occurs within 1.13–1.73 ms, followed by a transition to steady-state atomization and dispersion within 2.02–2.41 ms. At 5.11–5.24 ms, the process terminates due to the depletion of water in the nozzle. The most intense atomization was recorded at 1.73 ms, while the maximum spread of the water mist cloud occurred at 2.02 ms, defining the key stages of generation and process efficiency. The main parameters of water mist generation and delivery were determined, including the total volume, number of droplets, and density within the computational domain. The mist cloud was found to have a cylindrical shape with a water volume of 1.37 L(1.37×10-3 m3), and the average water density in the air-water flow was 0.343 kg/ m3. For water droplets of various dispersities, their main parameters were determined. Thus, for droplets with a diameter of 5 µm, the volume of a single droplet is 6.54×10-17 m3, the total number of droplets is 7.2 million, and the droplet density within the fine water mist is 5.26×109 drops/m3. For droplets with a diameter of 50 µm, these parameters are 6.54×10-14 m3, 7.2 thousand, and 5.26×106 drops/m3, respectively; while for droplets of 100 µm, the corresponding values are 5.24×10-13 m3, 900, and 6.57×105 drops/m3. Mathematical modeling made it possible to investigate the process of fine water mist generation by the fire-extinguishing system under the influence of shock waves. The obtained parameters of fine-dispersed water determine the potential for its application in extinguishing fires of various classes, including under conditions of armed aggression.

 

References

  1. Дії підрозділів ДСНС України в умовах воєнного стану. URL: https://dsns.gov.ua/upload/1/9/2/4/3/5/9/diyi-dsns-objednana-kniga-compressed.pdf
  2. Shi J., Xu Y., Ren W., Zhang H. Critical condition and transient evolution of methane detonation extinction by fine water droplet curtains. Fuel. 2022. 315. Р. 123133. doi: 10.1016/j.fuel.2022.123133
  3. Watanabe H., Matsuo A., Chinnayya A., Matsuoka K., Kawasaki A., Kasahara J. Numerical analysis on behavior of dilute water droplets in detonation. Proceedings of the Combustion Institute. 2021. 38(3). Р. 3709–3716. doi: 10.1016/j.proci.2020.07.141
  4. Xu Y., Zhang H. Interactions between a propagating detonation wave and circular water cloud in hydrogen/air mixture. Combustion and Flame. 2022. 245. Р. 112369. doi: 10.1016/j.combustflame.2022.112369
  5. Yuan Y., Wu S., Shen B. A numerical simulation of the suppression of hydrogen jet fires on hydrogen fuel cell ships using a fine water mist. International Journal of Hydrogen Energy. 2021. 46(24). Р. 13353–13364. doi: 10.1016/j.ijhydene.2021.01.130
  6. Liu Y., Wang X., Liu T., Ma J., Li G., Zhao Z. Preliminary study on extinguishing shielded fire with water mist. Process Safety and Environmental Protection. 2020. 141. Р. 344354. doi: 10.1016/j.psep.2020.05.043
  7. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Improving the installation for fire extinguishing with finely-dispersed water. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. 2/10(92). Р. 8–43. doi: 10.15587/1729- 4061.2018.127865
  8. Korytchenko K., Sakun O., Dubinin D., Khilko Y., Slepuzhnikov E., Nikorchuk A., Tsebriuk I. Experimental investigation of the fire-extinguishing system with a gasdetonation charge for fluid acceleration. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. 3/5(93). Р. 47–54. doi: 10.15587/1729-4061.2018.134193
  9. Rossano V., Cittadini A., De Stefano G. Computational Evaluation of Shock Wave Interaction with a Liquid Droplet. Applied Sciences. 2022. 12(3). Р. 1349. doi: 10.3390/app12031349
  10. Shibue K., Sugiyama Y., Matsuo A. Numerical study of the effect on blast-wave mitigation of the quasi-steady drag force from a layer of water droplets sprayed into a confined geometry. Process Safety and Environmental Protection. 2022. 160. Р. 491–501. doi: 10.1016/j.psep.2022.02.038
  11. Zhao J. X., Liu S. H., Yu W. X., Jiang L. Numerical study on blast mitigation by a water mist: impact of the mean droplet diameter and volume fraction. Journal of Applied Fluid Mechanics. 2024. 17(4). Р. 844856. doi: 10.47176/jafm.17.4.2230
  12. Xu S., Jin X., Fan W., Wen H., Wang B. Numerical investigation on the interaction characteristics between the gaseous detonation wave and the water droplet. Combustion and Flame. 2024. 269. Р. 113713. doi: 10.1016/j.combustflame.

2024.113713

  1. Li Y., Bi M., Zhou Y., Gao W. Hydrogen cloud explosion suppression by micron-size water mist. International Journal of Hydrogen Energy. 2022. 47(55). Р. 2346223470. doi: 10.1016/j.ijhydene.2022.05.132
  2. Дубінін Д. П., Коритченко К. В., Криворучко Є. М., Рагімов С. Ю., Тригуб В. В. Особливості процесу заповнення водою ствола установки пожежогасіння періодично-імпульсної дії. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. № 38. С. 69–79. doi: 10.52363/2524-0226-2023-38-5
  3. Dubinin D., Korytchenko K., Krivoruchko Y., Tryfonov O., Sakun O., Ragimov S., Tryhub V. Numerical studies of the breakup of the water jet by a shock wave in the barrel of the fire extinguishing installation. Sigurnost. 2024. 66(2). Р. 139–150. doi: 10.31306/s.66.2.4
  4. ANSYS_Fluent_Theory_Guide. URL: https://dl.cfdexperts.net/cfd_resources/

Ansys_Documentation/Fluent/Ansys_Fluent_Theory_Guide.pdf

 

Моделювання ризиків каскадних аварій на залізничному транспорті в умовах війни

 

Курило Артем Геннадійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-5139-0278

 

Кустов Максим Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-6960-6399

 

Зімін Сергій Ігорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-0514-2238

 

Губенко Андрій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0007-3647-3909

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-9

 

Ключові слова: залізничний транспорт, критична інфраструктура, каскадні аварії, ризики у воєнний час

 

Анотація

 

Дослідження спрямоване на підвищення стійкості залізничного транспорту під час перевезення небезпечних хімічних речовин в умовах воєнного стану. У роботі проведено комплексний аналіз сучасних ризиків для залізничної інфраструктури, виконано порівняння загроз мирного та воєнного часу та ідентифіковано ключові сценарії розвитку аварій. Розроблено бібліотеку каскадних сценаріїв аварій та запропоновано модифіковані моделі оцінки ризиків і поширення токсичних викидів, що враховують специфічні фактори військового часу. Для підвищення точності прогнозування запропоновано використання сomputational fluid dynamics-моделювання. Необхідність роботи полягає у тому що класичні моделі ризику, ефективні в мирний час, не враховують нову природу загроз – цілеспрямовані атаки, обстріли та диверсії. Залізничний транспорт, будучи критичною інфраструктурою, став ціллю для противника, а аварія з небезпечними хімічними речовинами може призвести до катастрофічних наслідків: масштабних пожеж, вибухів, токсичних викидів і каскадних аварій. Встановлено, що ефективність протидії визначається оперативністю виявлення небезпеки та готовністю до координаційних дій в умовах бойових дій. Класичні моделі оцінки ризиків вже не відображають повною мірою нову реальність, де основним чинником аварій є навмисні ворожі дії. Отримані результати та розроблені моделі становлять основу для переходу від реактивного до проактивного управління ризиками. Вони дозволяють розробляти адаптивні плани реагування та алгоритми дій для рятувальних служб, здійснювати превентивну маршрутизацію небезпечних вантажів та укріплювати критичні вузли, а також створювати інтегровану систему управління ризиками. Це спрямовано на мінімізацію людських втрат, екологічних збитків та стратегічних наслідків ураження інфраструктури, що забезпечує стійкість транспортної системи країни в умовах воєнного стану.

 

Посилання

 

  1. Kriachko K., Chupryna O., Maksymov S., Shapoval G., Vdovychenko V., Popova Y. The strategic planning of transport infrastructure and management of logistics solutions in conditions of war. AD ALTA: Journal of Interdisciplinary Research. 2024. Vol. 14. Issue. 1. P. 225–230. doi: 10.33543/j.140141.225230
  2. Butnariu M., Bonciu E. Assessment of Some Hazards Associated with Dangerous Chemicals. 1st ed. Boca Raton; London; New York; Delhi: Apple Academic Press. 2022. Chapter 1. P. 37. doi: 10.1201/9781003277279-1
  3. Capra G. S. Protecting Critical Rail Infrastructure: The Vulnerability of the United States Railroad System to Terrorist Attacks. Washington, D.C.: U.S. Department of Justice, Office of Justice Programs; USAF Counterproliferation Center, 2006, NCJ Report № 221986. P. 57. URL: https://www.ojp.gov/ncjrs/virtual-library/

abstracts/protecting-critical-rail-infrastructure

  1. Бондаренко Н. Вплив військової логістики на сучасні війни. Політ. Сучасні проблеми науки. Військова освіта та наука: Нац. авіац. ун-т. Київ: НАУ. 2024. С. 280–281. URL: http://polit.nau.edu.ua
  2. Liu X., Turla T., Zhang Z. Accident-Cause-Specific Risk Analysis of Rail Transport of Hazardous Materials. Transportation Research Record. 2018. Vol. 2672(10). P. 176–187. doi: 10.1177/0361198118794532
  3. Nowakowski T., Mlynczak M., Jodejko-Pietruczuk A., Werbinska-Wojciechowska S. Safety and Reliability: Methodology and Applications (1st ed.). CRC Press. 2014. P. 408. doi: 10.1201/b17399
  4. Kriachko K., Chupryna O., Maksymov S., Shapoval H., Vdovychenko V., Popova Y. The Strategic Planning of Transport Infrastructure and Management of Logistics Solutions in Conditions of War. AD ALTA: Journal of Interdisciplinary Research. 2024. Vol. 1. P. 225–230. doi: 10.33543/j.140141.225230
  5. Yazdani M., Pamucar D., Chatterjee P., Chakraborty S. Development of a decision support framework for sustainable freight transport system evaluation using rough numbers. International Journal of Production Research. 2019. Vol. 58(14). P. 4325–4351. doi: 10.1080/00207543.2019.1651945
  6. Bernatik A., Rehak D., Cozzani V., Foltin P., Valasek J., Paulus F. Integrated Environmental Risk Assessment of Major Accidents in the Transport of Hazardous Substances. Sustainability. 2021. Vol. 13(21). P. 11993. doi: 10.3390/su132111993
  7. Wiergowski M., Sołtyszewski I., Sein Anand J., Kaliszan M., Wilmanowska J., Jankowski Z., Łukasik M. Difficulties in interpretation when assessing prolonged and subacute exposure to the toxic effects of chlorine. J Forensic Legal Med. 2018. Vol. 58. P. 82–86. doi: 10.1016/j.jflm.2018.05.003
  8. Мельник О. Г., Мельник Р. П. Вивчення питання хімічної небезпеки під час воєнного конфлікту. Актуальні проблеми діяльності складових сектору безпе-ки і оборони України. Харків: ХНУВС. 2024. С. 150–154. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/
  9. Бедрій Я., Тарнавський Є. Військова логістика. 2024. C. 349. URL: https://jurkniga.ua/contents/viyskova-logistika.pdf
  10. Репіч Т. А., Турчина М. П. Проблеми та перспективи України як транзи-тної держави у післявоєнний час. Ефективна економіка. 2023. № 9. С. 24–49. URL: https://dspace.nuft.edu.ua/server/api/core/bitstreams/73292a2f-9d13-4eb7-bfc2-957e923ed0c2/content#page=24
  11. Young R. R., Gordon G. A., Plant J. F. Railway Security: Protecting Against Manmade and Natural Disasters. Routledge. 2017. P. 224. doi: 10.4324/9781315155296

15. Xin B., Yu J., Dang W. et al. Dynamic characteristics of chlorine dispersion process and quantitative risk assessment of pollution hazard. Environ Sci Pollut Res. 2021. Vol. 28. P. 46161–46175. doi: 10.1007/s11356-020-11864-z

 

Інформаційні технології, охорона праці й творча реабілітація для підвищення якості навчання

 

Жигулін Олександр Андрійович

Міжнародний університет

https://orcid.org/0000-0003-1532-2806

 

Усачев Дмитро Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-1140-9798

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-7

 

Ключові слова: активна система, інформаційні технології, охорона праці, інтелектуальна, психологічна, фізична реабілітація

 

Анотація

 

Дослідження зосереджене на розробці «Методології активної системи управління впровадженням інформаційних технологій, охорони праці й творчої реабілітації для підвищення якості підготовки фахівців ІТ-спеціальностей під час воєнного стану», яка складається з безперервного процесу інтелектуальної, психологічної й фізичної реабілітації викладачів і здобувачів освіти з використанням ресурсів штучного інтелекту, методів доповненої, уявної реальності та інформаційної дуальності. Інтелектуальна реабілітація полягає у перевиданні підручників і навчальних посібників з використанням ресурсів штучного інтелекту та рекомендацій представників бізнесу у форматі стандартів дуальної освіти. Саме бізнесмени є найкращими консультантами щодо можливості впровадження світових інформаційних інновацій на підприємствах України. Психологічну реабілітацію учасників освітнього процесу рекомендується проводити через участь у творчих заходах. Оскільки програмування відноситься до галузей креативної індустрії, то розвиток креативу учасників освітнього процесу є обов’язковим. Фізичну реабілітацію викладачів можна організовувати через спартакіаду та інноваційні засідання кафедр на тему «Здорове тіло – наполегливість і ясний розум». Штучний інтелект, методи доповненої, уявної реальності та інформаційної дуальності допомагають швидко уяснити суть проблеми, уявити певну проблему та оперативно (протягом місяця) прийняти ефективне рішення для її вирішення. Оцінку ефективності Методології рекомендується проводити за показником, який враховує сталість і стан розвитку підприємства. Апробація Методології проводилася у навчальних закладах півночі, сходу й півдня України й дала позитивні результати. Якість навчання у середньому підвищилася на 15 %, що дало змогу щорічно нарощувати контингент студентів на 3–5 % під час воєнного стану.

 

Посилання

 

  1. Карп’як А. О., Рибицька О. М. Освітня складова проблем кадрового забезпечення ринку інформаційних технологій. SMEU. 2022. 4(1). С. 88–98. doi.org/10.23939/smeu2022.01.088
  2. Boychenko N. V. Implementation of system methods of occupational hazard management. Technology Audit and Production Reserves. 2014. (4). Р. 25–33. doi: 10.15587/2312-8372.2014.25393
  3. Ліщук М. Є., Московчук А. Т. Система управління охороною праці в Україні: аналіз стану та перспектив її реформування. Економічні науки. Серія: Регіональна економіка: збірник наукових праць. Луцьк: ІВВ Луцького НТУ. 2020. С. 66–74.
  4. Онищенко А., Сізова Н. Інтелектуальні інформаційні технології для проак-тивного управління підприємством. Комунальне господарство міст. Серія: Техні-чні науки та архітектура. 2024. Том 4. № 185. С. 185–192. doi: 10.33042/2522-1809-2024-4-185-7-12
  5. Крайнюк О., Буц Ю., Барбашин В., Яцюк М. Використання штучного інте-лекту для управління безпекою праці. Комунальне господарство міст. Серія: Еко-номічні науки. 2023. Том 6. № 180. С. 180–207. doi: 10.33042/2522-1809-2023-6-180-207-213
  6. Samoilovych A., Popelo O., Kychko I., Olyfirenko I. Management of Human Capital Development in the Era of the Digital Economy. Journal of Intelligent Management Decision. 2022. 1(1). Р. 56–66. doi: 10.56578/jimd010107 ACADlore
  7. Hanapi M. S., Saniff S. M. Human Performance Measurement in the Human Development Index (HDI): An Analysis of Adequacy From the Perspective of the Islamic-Based Development Worldview. Sains Humanika. 2023. № 4(2). doi: 10.11113/sh.v4n2.564 Sainshumanika
  8. Yumashev A., Slusarchyk B., Kondrashev, S., Mikhaylov, A. Global Indicators of Sustainable Development: Evaluation of the Influence of the Human Development Index on Consumption and Quality of Energy. Energies. 2020. 13(11). Р. 2768. doi: 10.3390/en13112768 MDPI
  9. Жигулін О. А., Махмудов І. І., Попа Л. М. Логістика в управлінні конкуре-нтоспроможністю бізнесу при виході економіки із стану глобальної кризи: моног-рафія. Ніжин, 2021. 544 с.

10. Жигулін О. А., Баранов І. Г., Кушнір О. І. Логіка, методологія та етика наукового пізнання: навчальний посібник. Ніжин: НДУ ім. Миколи Гоголя, 2024. 199 с.

  1. Дурєєв В. О., Олійник В. В., Бондаренко С. М., Антошкін О. А., Маляров М. В., Мурін М. М. Розробка математичної моделі теплового пожежного сповіщувача з термопарою. С. 83-95.
  2. Пальчиков Р. В. Обґрунтування параметричного температурного режиму в захисних спорудах трансформаторів. С. 69-82.
  3. Куценко Л. М., Іщук М. В., Калиновський А. Я., Коваленко Р. І. Геометричне моделювання спорядження дирижабля для ліквідації масштабних лісових пожеж. С. 58-68.
  4. Кірєєв О. О., Гапон Ю. К., Чиркіна-Харламова М. А., Даник О. М., Русенко К. О. Визначення ефективності нових засобів під час гасіння спиртовмісних моторних палив. С. 45-57.