Важкогорюча віброзахисна мастика для залізничного рухомого складу

 

Скрипинець Анна Василівна

Харківський національний університет міського

господарства імені О.М. Бекетова

http://orcid.org/0000-0002-3845-8303

 

Саєнко Наталія Вячеславівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4873-5316

 

Григоренко Олександр Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4629-1010

 

Афанасенко Костянтин Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1877-1551

 

Макаренко Ольга Валеріївна

Харківський національний університет міського

господарства імені О.М. Бекетова

http://orcid.org/0000-0002-4125-2365

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-20

 

Ключові слова: епоксиуретанова мастика, в’язкопружні дослідження, демпфування, пожежна безпека, токсичність, залізничний рухомий склад

 

Анотація

 

Розроблено важкогорючу епоксиуретанову мастику з підвищеними вібродемпфуючими властивостями та необхідними фізико-механічними властивостями для облицювання внутрішніх металевих поверхонь рухомого складу залізничного транспорту. В якості полімерної матриці використовували епоксиуретанові сітчасті полімери. Для зниження горючості використовували вогнезахисну добавку поліфосфат амонію, для надання тиксотропних властивостей – наповнювач із гідрофобізованою поверхнею Аеросил. Як метод дослідження в’язкопружних властивостей застосовували динамічну механічну спектроскопію, за допомогою динамічного релаксометра. Вивчення в’язкопружних властивостей проводили в області ультра низьких частот 0,7–1,0 Гц, що мінімізує дію зовнішніх механічних впливів на зміну структури полімерної матриці в температурному інтервалі від –100 °С до +100 °С. Визначено, що склади на основі олігоефірциклокарбонату, модифікованого епоксидіановим олігомером характеризуються кращими показниками демпфуючої здатності (tgδ=0,97). Встановлено, що розроблена мастична композиція із вмістом антипірену та тиксотропної добавки має найбільші значення демпфуючої здатності (tgδ=0,45–0,47) у високоеластичній області, даний склад може бути використаний як вібропоглинаючий матеріал, працездатний при температурі від –60 °С до +60 °С. В результаті комплексної оцінки пожежної небезпеки було встановлено, що розроблена мастика відноситься до групи вогнехахисних матеріалів з повільним поширенням полум’я, володіє помірною димоутворювальною здатністю і відноситься до категорії помірнонебезпечних матеріалів з точки зору токсичності. Досягнутий рівень характеристик розробленої важкогорючої вібропоглинаючої мастики вказує на перспективу подальшого використання її для облицювання внутрішньої металевої поверхні кузова залізничного рухомого складу з метою забезпечення пожежної безпеки та акустичного комфорту.

 

Посилання

 

  1. Raja S., Tauseef S. M., Abbasi T., Abbasi S. A. Risk of fuel spills and the transient models of spill area forecasting. Journal of Failure Analysis and Prevention. 2018. Vol. 18. Р. 445–455. URL: doi: https://doi.org/10.1007/s11668-018-0429-1
  2. Zhang J., Ji W., Yuan Z., Yuan Y. Pyrolysis, combustion, and fire spread characteristics of the railway train carriages: A review of development. Energy and Built Environment. 2023. Vol. 4(6). Р. 743–759. URL: doi: https://doi.org/10.1016/j.enbenv.2022.07.001
  3. Lattimer B. Y., McKinnon M. A review of fire growth and fully developed fires in railcars. Fire and Materials. 2018. Vol. 42(6). Р. 603–619. URL: doi: https://doi.org/10.1002/fam.2514
  4. Irikovich Z. O., Vyacheslavovich R. R., Mahmod W. Development of new polymer composite materials for the flooring of rail carriage. International Journal of Engineering & Technology. 2020. Vol. 9(2). Р. 378–381. URL: doi: https://doi.org/10.14416/j.asep.2022.02.005
  5. Jagadeesh P., Puttegowda M., Rangappa S. M., Siengchin S. Role of polymer composites in railway sector: an overview. Applied Science and Engineering Progress. 2022. Vol. 15(2). Р. 5745–5745. URL: doi: https://doi.org/10.14416/j.asep.2022.02.005
  6. Andronov V. A., Bukhman O. M., Danchenko Y. M., Skripinets A. V. Efficiency of utilization of vibration-absorbing polimer coating for reducing local vibration. Науковий Вiсник Нацiонального Гiрничого унiверситету. 2014. (6). С. 85–91.
  7. Wei Z., Xi Z., Zhuo-fu W. Experiment study of performances of fire detection and fire extinguishing systems in a subway train. Procedia Engineering. 2016. Vol. 135. Р. 393–402. URL: doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.01.147
  8. Shcholokov E., Otrosh Y., Rashkevich N., Melezhyk, R. Simulation of human evacuation in case of fire using pathfinder software. Mechanics and mathematical methods. 2023. Vol. 2. Р. 61–71 URL: doi: https://doi.org/10.31650/2618-0650-2023-5-2-61-71
  9. Skripinets A., Saienko N., Hryhorenko O., Berezovskiy A. Development and Evaluation of the Possibility of Using Epoxyurethane Mastic in Railway Transport. In Materials Science Forum. 2020. Vol. 1006. Р. 273–281. Trans Tech Publications Ltd. URL: doi: https://www.scientific.net/MSF.1006.273
  10. Hohenwarter D. Experience Gained from Fire Tests According to EN 45 545-2 and DIN 5510-2 for Testing of Seats. Problemy Kolejnictwa. 2016. Z. 171. Р. 27–38. URL: https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.baztech-650169a0-2e94-41af-ac24-dd4776d03c48
  11. Saienko N. V., Demidov D. V., Bikov R. A., Younis B. N. Effect of mineral fillers on the wetting of water-based polymer dispersions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708(1). 012103. URL: doi: https://doi.org/10.1088/1757-899X/708/1/012103
  12. Weibo H., Fengchang Z. Studies on the dynamic mechanical and vibration damping properties of polyether urethane and epoxy composites. Journal of applied polymer science. 1993. Vol. 50(2). Р. 277–283. URL: doi: https://doi.org/10.1002/app.1993.070500209
  13. Plugin A. A., Plugin D. A., Pluhin O. A., Borziak O. S. The influence of the molecular structure of polyurethane on vibro- and electroinsulation properties of the tramway structures. in proceedings of cee 2019: Advances in resource-saving technologies and materials in civil and environmental engineering. Springer International Publishing. 2020. Р. 346–353. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-27011-7_44
  14. Skripinets A., Saienko N., Bikov R., Maladyka I., Saienko L. Study of viscoelastic properties of epoxyurethane compositions for vibration protection of metal products. AIP Conference Proceedings. 2023. Vol. 2684(1). 040024. URL: doi: https://doi.org/10.1063/5.0133582
  15. Skrypinets А. V., Danchenko Yu. M., Kabus O. V. A research on technological and physicochemical laws of manufacturing vibration-absorbing products based on epoxy-urethane polymer compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2015. № 3. 11(75). Р. 4–8. URL: doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.43324
  16. Perez J. The study of polymer materials by mechanical spectrometry. Polymer Science. 1988. Vol. 40(1). Р. 102–135.
  17. Roderique J. D., Josef C. S., Feldman M. J., Spiess B. D. A modern literature review of carbon monoxide poisoning theories, therapies, and potential targets for therapy advancement. Toxicology. 2015. Vol. 334. Р. 45–58. URL: doi: https://doi.org/10.1016/j.tox.2015.05.004
  18. Hampson N. B. Carboxyhemoglobin: a primer for clinicians. Undersea Hyperb Med. 2018. Vol. 45(2). Р. 165–171. URL: https://neilhampson.com/uploads/3/4/7/0/34704948/2018carboxyhemoglobin_primer_uhm.pdf
  19. Tabian D., Bulgaru Iliescu D., Iov T., Barna B., Toma S. I., Drochioiu G. Hydrogen cyanide and carboxyhemoglobin assessment in an open space fire‐related fatality. Journal of forensic sciences. 2021. Vol. 66(3). Р. 1171–1175. URL: doi: https://doi.org/10.1111/1556-4029.14649
  20. Özdemir A., Önder A. An environmental life cycle comparison of various sandwich composite panels for railway passenger vehicle applications. Environ Sci Pollut Res. 2020. №. 27. Р. 45076–45094. URL: doi: https://doi.org/10.1007/s11356-020-10352-8
  21. Zeltmann S. E., Prakash K. A., Doddamani M., Gupta N. Prediction of modulus at various strain rates from dynamic mechanical analysis data for polymer matrix composites. Composites Part B: Engineering. 2017. № 120. Р. 27–34. URL: doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.03.062
  22. Nashif A. D., Jones D. I. G., Henderson J. P. Vibration damping. John Wiley & Sons, 1991. 472 р.
  23. Hryhorenko O., Saienko N., Lypovyi V., Harbuz S. Research of effectiveness of wood fire protection by modified epoxy polymers. In Wood & Fire Safety: Proceedings of the 9th International Conference on Wood & Fire Safety. 2020. Vol. 9. Р. 125–128. Springer International Publishing. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-41235-7_19

 

Silicophosphate fireproof coatings for building materials

 

Lysak Nataliia

National University of Civil Defenсe of Ukraine

https://orcid.org/0000-0001-5338-4704

 

Skorodumova Olga

National University of Civil Defenсe of Ukraine

https://orcid.org/0000-0002-8962-0155

 

Chernukha Anton

National University of Civil Defenсe of Ukraine

https://orcid.org/0000-0002-0365-3205

 

Goncharenko Yana

National University of Civil Defenсe of Ukraine

https://orcid.org/0000-0002-1766-3244

 

Melezhуk Roman

National University of Civil Defenсe of Ukraine

http://orcid.org/0000-0001-6425-4147

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-19

 

Keywords: fire-resistant coatings, building materials, liquid glass, SiO2 sol, phosphate buffer solution, fire resistance

 

Аnnotation

 

The composition of silicophosphate fire-resistant coatings for wooden building structures was developed and their properties were investigated. Fireproof compositions were obtained by mixing aqueous solutions of liquid glass and acetic acid. As a phosphate-containing additive, phosphate buffer solutions were used, which were added to the silicic acid sol in different amounts and with different ratios of the components of the buffer pair. Adjusting the ratio of the components of the buffer solution led to a change in the pH of the buffer solutions, but adding them to the sol did not change its acidity, which was in the pH range of 5.5–6. The effect of the content and ratio of the components of the buffer pair on the change in the optical density of the obtained sols over time was studied. The highest durability of the flame retardant composition was recorded when using a buffer solution with a pH of 7 at a content of 20 %. The embedding of phosphate ions into the siloxane framework of experimental gels has been chemically proven, which increases their fire resistance. It is shown that the amount of free phosphate anion in the intermicellar liquid of the experimental gels is less than 5 %. The mechanism of the strengthening effect of the acetate buffer solution, which is formed during the mixing of the liquid glass solution with acetic acid, on the phosphate buffer solution is proposed. Fire-retardant compositions were applied to wood samples by the bath method and dried at temperatures of 80–100 ℃ in a drying cabinet. The fire protection effect of coatings was determined during fire tests in a ceramic pipe. The effect of the content of phosphate buffer solution on the fire-retardant properties of experimental coatings was studied. It is shown that increasing the content of the phosphate buffer solution reduces mass loss during fire tests, allows to increase the fire resistance of wood and transfer it to the group of "highly flammable".

 

References

  1. Zhang, T., Xi, J., Qiu, S., Zhang, B., Luo, Z., Xing, W., Song, L., Hu, Y. (2021). Facilely produced highly adhered, low thermal conductivity and non-combustible coatings for fire safety. Journal of Colloid and Interface Science, 604, 378–389. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.06.135
  2. Cheng, J., Zhou, F. (2016). Flame-retardant properties of sodium silicate/polyisocyanate organic–inorganic hybrid material. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 125(2), 913–918. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5454-2
  3. Zhang, Y., Guan, P., Ma, X., Li, P., Sun, Z., Li, X., Zuo, Y. (2023). Study on the Effect of acrylic acid emulsion on the properties of poplar wood modified by sodium silicate impregnation. Forests, 14(6), 1221. https://doi.org/10.3390/f14061221
  4. Mohebby, B., Hajialian, M. (2022). Stabilization of Sodium Silicate with Polyacrylate in Wood Concerning Fire Resistance. Research Square, 1–21. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-2147290/v1
  5. Yona, A. M. C., Žigon, J., Dahle, S., Petrič, M. (2021). Study of the adhesion of Silicate-Based coating formulations on a wood substrate. Coatings, 11(1), 61. https://doi.org/10.3390/coatings11010061
  6. Loganina, V. I., Kislitsyna, S. N., Mazhitov, Y. B. (2018). Development of sol-silicate composition for decoration of building walls. Case Studies in Construction Materials, 9, 1–7. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2018.e00173
  7. Loganina, V. I., Mazhitov, Y. B., Skachkov, Y. P. (2019). Durability of coatings based on Sol silicate paint. Defect and Diffusion Forum, 394, 1–4. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ddf.394.1
  8. He, S., Wu, W., Zhang, M., Qu, H., Xu, J. (2016). Synergistic effect of silica sol and K2CO3 on flame-retardant and thermal properties of wood. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 128(2), 825–832. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5947-z
  9. Liu, Q., Chai, Y., Lin, N., Lyu, W. (2020). Flame Retardant Properties and Thermal Decomposition Kinetics of Wood Treated with Boric Acid Modified Silica Sol. Materials, 13(20), 4478. https://doi.org/10.3390/ma13204478
  10. Skorodumova, О., Chebotareva, O., Sharshanov, A., Chernukha, A. (2023). Selection of precursors of safe silica-based fireproof coatings for textile materials. Problems of Emergency Situations, 1(37), 192–202. https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-14
  11. 11. Skorodumova, О., Tarakhno, O., Chebotareva, O., Bajanova, K. (2022). Silicon protective coatings for textile materials based on liquid glass. Problems of Emergency Situations, 1(35), 109–119. https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-8
  12. Zhu, X., Wu, Y., Tian, C., Qing, Y., Yao, C. (2014). Synergistic Effect of Nanosilica Aerogel with Phosphorus Flame Retardants on Improving Flame Retardancy and Leaching Resistance of Wood. Journal of Nanomaterials, 2014, 1–8. https://doi.org/10.1155/2014/867106
  13. HOST 16363-98. Zasoby vohnezakhysni dlia derevyny. Metody vyznachennia vohnezakhysnykh vlastyvostei. Chynnyi z 01.09.2000. Mizhderzhavna Rada zi standartyzatsii, metrolohii i sertyfikatsii, 1998. 7.
  14. DSTU 8829:2019. Pozhezhovybukhonebezpechnist rechovyn i materialiv. Nomenklatura pokaznykiv i metody yikhnoho vyznachennia. Klasyfikatsiia. Chynnyi z 01.01.2020. Vyd. ofits. Kyiv: UkrNDNTs, 2020. 75.
  15. Lysak, N., Skorodumova, О., Chernukha, A. (2023). Development of a fire-proof coating containing silica for polystyrene. Problems of Emergency Situations, 2(38), 192–202. https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-10

 

Оперативна готовність типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі

 

Фещенко Андрій Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4869-6428

 

Закора Олександр Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9042-6838

 

Собина Віталій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6908-8037

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-17

 

Ключові слова: цифрова телекомунікаційна мережа, надійність, коефіцієнт оперативної готовності, імовірність безвідмовної роботи

 

Анотація

 

Досліджено імовірнісну модель типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі, яка враховує вплив структури резервування та експлуатаційних параметрів безвідмовності та ремонтопридатності його вузлів та каналів передачі даних на його коефіцієнт оперативної готовності. Отримана й проаналізована імовірнісна модель коефіцієнту оперативної готовності типового фрагменту цифрової телекомунікаційної мережі після відмов в умовах надзвичайної ситуації, установлений взаємозв’язок між коефіцієнтом оперативної готовності і експлуатаційними параметрами. Вказано, що потрібний коефіцієнт оперативної готовності типового фрагменту цифрової телекомунікаційної мережі досягається не тільки підвищенням надійності вузлів, а вибором структури резервування та режиму технічного обслуговування каналів передачі даних, які до цього невизначені, тому і робляться дослідження залежності коефіцієнта оперативної готовності типового фрагмента відомчої телекомунікаційної мережі від нормованих експлуатаційних параметрів для структур без резервування та з резервуванням каналів передачі даних методом статистичного математичного моделювання. Встановлено, що з метою досягнення потрібного коефіцієнта оперативної готовності при зниження вимог до надійності вузлів типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі достатньо застосовувати структурне роздільне як мінімум двократне резервування каналів передачі даних, при наявності трикратного резервування каналів передачі даних ефективність також не значно зростає. Дані досліджень корисні для прогнозування коефіцієнта оперативної готовності при експлуатації та плануванні потрібного режиму технічного обслуговування вузлів і каналів передачі даних типового фрагмента відомчої телекомунікаційної мережі в залежності від співвідношення періоду профілактичних робіт до часу наробітку на відмову під час експлуатації.

 

Посилання

 

  1. Qadir J., Hasan O. Applying formal methods to networking: Theory, techniques, and applications, Communications Surveys & Tutorials. 2015. Vol. 17(1). P.256–291. doi: 1109/COMST.2014.2345792
  2. Bistouni F., Jahanshahi M. Pars network: a multistage interconnection network with fault-tolerance capability, Journal of Parallel and Distributed Computing. 2015. Vol. P. 168–183. doi: 10.1016/j.jpdc.2014.08.005
  3. Wäfler J., Heegaard P. E. A combined structural and dynamic modelling approach for dependability analysis in smart grid, in: ACM Symposium on Applied Computing, ACM. 2013. P. 660– doi: 10.1145/2480362.2480489
  4. Bistouni F., Jahanshahi M. Analyzing the reliability of shuffle-exchange networks using reliability block diagrams, Reliability Engineering & System Safety. 2014. 132. P. 97–106. doi: 10.1016/j.ress.2014.07.012
  5. Marcus A. de Q.V. Lima, Paulo R.M. Maciel, Bruno Silva, Almir P. Guimarães. Performability evaluation of emergency call center, Performance Evaluation. 2014. Vol. P. 27–42. doi: 10.1016/j.peva.2014.07.023
  6. Ahmed W., Hasan O., Pervez U., Qadir J. Reliability Modeling and Analysis of Communication Networks, Journal of Network and Computer Applications. 2017. Vol. 78. P. 191–215. doi: 10.1016/j.jnca.2016.11.008
  7. Todinov M. T. Flow Networks. Analysis and Optimization of Repairable Flow Networks, Networks with Disturbed Flows, Static Flow Networks and Reliability Networks, Book, Oxford Brookes University, Oxford, UK, 2013. 320 р. URL: https://www.amazon.com/Flow-Networks-Optimization-Repairable-Reliability-ebook/dp/B00BBTIXUI
  8. Sedaghatbaf A., Abdollahi Azgomi M. A method for dependability evaluation of software architectures. Computing. 2018. Vol. 100. P. 119–150. doi: 1007/s00607-017-0568-3
  9. Maza S. Stochastic activity networks for performance evaluation of fault-tolerant systems, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability. 2014. Vol. 228(3). P. 243– doi: 10.1177/1748006X14525772
  10. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі елементарного фрагмента відомчої інформаційно-телекомунікаційної мережі. Problems of Emergency Situations. 2020. Вип. № 1(31). P. 34– doi: https://zenodo.org/badge/DOI/10.5281/zenodo.3901945.svg
  11. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. Вип. № 1(33). P. 222– doi:https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-17
  12. Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Удосконалення імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. Вип. № 1(35). P. 120–132. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-9
  13. Фещенко А. Б., Закора О. В., Морщ Є. В. Оперативна готовність елементарного фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. Вип. № 1(37). P. 44–56. doi: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-4

 

Оцінка впливу вологості повітря на вибухопожежонебезпеку приміщень з горючим пилом

 

Роянов Олексій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-7631-1030

 

Катунін Альберт Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-2171-4558

 

Кулаков Олег Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-5236-1949

 

Богатов Олег Ігорович

Харківський національний автомобільно–дорожній університет

https://orcid.org/0000-0001-7342-7556

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-18

 

Ключові слова: вибухопожежонебезека, пилоповітряні суміші, вологість повітря, категорія приміщення за пожежовибухонебезпекою

 

Анотація

 

Здійснено оцінку розрахункового тиску вибуху пилоповітряної суміші у виробничому приміщенні з урахуванням вологості повітря для визначення категорії приміщення за вибухопо-жежонебезпекою. В дослідженні представлені дані, які демонструють наявність водяної пари в повітрі та відображають її чутливість до температури навколишнього середовища. Під час дослі-джень було проведено розрахунок надлишкового тиску вибуху у робочому приміщенні та обла-днанні з пилоповітряною сумішшю. При цьому було висунуто гіпотезу, щодо впливу вологості в приміщенні з пилоповітряними сумішами на отримане значення розрахункового надлишкового тиску вибуху. Похибка, з якою буде визначено цю величину, в свою чергу може привести до прийняття хибного рішення щодо визначеної категорії приміщення за вибухопожежонебезпе-кою. З метою перевірки висунутої гіпотези в дослідженні були проведені розрахунки для двох випадків – без урахування та з урахуванням вологості в повітрі оточуючого середовища. Вхідні значення для розрахунків було обрано згідно до вимог щодо забезпечення параметрів середови-ща в виробничих приміщеннях з пилоповітряними сумішами. Отримані під час досліджень ре-зультати підтвердили висунуту гіпотезу щодо впливу вологості на значення розрахункового надлишкового тиску вибуху. Вплив вологості в навколишньому середовищі на точність отрима-ного значення розрахункового надлишкового тиску є визнаним фактом та потребує додаткових досліджень. Результати отриманих при дослідженні оцінок підтверджують необхідність ураху-вання впливу вологості середовища в виробничому приміщенні на розрахункове значення над-лишкового тиску вибуху. За результатами цих обчислень робиться висновок щодо належності приміщення з пилоповітряною сумішшю до певної категорії за вибухопожежонебезпекою, а та-кож необхідності вжиття запобіжних заходів для зниження пожежовибухонебезпеки середовищ у виробничих приміщеннях.

 

Посилання

 

  1. ДСТУ Б В.1.1–36:2016. Визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою. [Чинний від 2017–01–01]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіон України, 2016. 31 с. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0158858–16#Text
  2. The Confederation of Fire Protection Associations Europe (CFPA–Europe). (2022). Retrieve from URL: https://cfpa–e.eu/
  3. National Fire Protection Association (NFPA). (2022). Retrieve from URL: https://www.nfpa.org
  4. British Standards Institution (BSI). (2022). Retrieve from URL: https://www.bsigroup.com/
  5. NFPA 68. (2002). Guide for Venting of Deflagrations. URL: https://www.nfpa.org/codes–and–standards/all–codes–and–standards/list–of–codes–and–standards/detail?code=68
  6. Policy on Fire Protection Ruleshttps://www.euspa.europa.eu/sites/default/files/policy_on_fire_protection_rules.pdf
  7. Darie M., Burian S., Ionescu J., Csaszar T., Moldovan L., Colda C., Andriş A. Air humidity – a significant factor on ignition sensitivity of gaseous explosive atmospheres. Proc. The Xth Environmental legislation, safety engineering and disaster management, Cluj–Napoca, Romania, 2014. 47 с. Retrieve from URL: https://www.researchgate.net/publication/272158810_AIR_HUMIDITY_–_A_SIGNIFICANT_FACTOR_ON_IGNITION_SENSITIVITY_OF_GASEOUS_EXPLOSIVE_ATMOSPHERES
  8. Darie M., Burian S., Csaszar T., Moldovan L., Moldovan C. (2017) New aspects regarding ignition sensitivity of air–methane mixtures Environmental Engineering and Management Journal, Romania. June 2017. Vol. 16. № 6. Р. 1263–1267. Retrieve from URL: https://www.researchgate.net/profile/Doru–Cioclea/publication/319523058_Method_for_improving_the_management_of_mine_ventilation_networks_after_an_explosion/links/5b17c994aca272021ce9153b/Method–for–improving–the–management–of–mine–ventilation–networks–after–an–explosion.pdf#page=25
  9. Khudhur D. A., Ali M.W., Abdullah T.A. T. Mechanisms, Severity and Ignitability Factors, Explosibility Testing Method, Explosion Severity Characteristics, and Damage Control for Dust Explosion: A Concise Review. Journal of Physics: Conference Series. International laser technology and optics symposium in conjunction with photonics meeting 2020" (ILATOSPM) 2020 22–23 October 2020, Malaysia, Johor. doi:10.1088/1742–6596/1892/1/012023
  10. Kostenko V., Liashok Y., Zavialova O., Pozdieiev S., Kostenko T. The deformation dynamics of the experimental adit's material during a coal dust explosion. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 4. № 7–106. P. 54–62. URL:https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85096703046&doi=10.15587%2f1729-4061.2020.209409&partnerID=40&DOI: 10.15587/1729-4061.2020.209409
  11. Роянов О. М., Катунін А. М., Мележик Р. С., Богатов О. І. Оцінка впливу вологості повітря на розрахунковий надлишковий тиск вибуху. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. № 2(36). С. 312–324. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/17442
  12. Shun‑Chieh Chang, Yu‑Chi Cheng, Xin‑Hai Zhang, Chi‑Min Shu. Efects of moisture content on explosion characteristics of incense dust in incense factory. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021. URL: https://d-nb.info/123260920X/34

 

Особливості середньої бікогерентності динаміки параметрів газового середовища при появі загорянь

 

Поспєлов Борис Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-0957-3839

 

Рибка Євгеній Олексійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5396-5151

 

Мелещенко Роман Григорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5411-2030

 

Безугла Юлія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4022-2807

 

Ященко Олександр Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-7129-389X

 

Бородич Павло Юрійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9933-8498

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-39-16

 

Ключові слова: міра, середня бікогерентність, зміна небезпечних параметрів, газове середовище, загоряння матеріалу

 

Анотація

 

Об’єктом дослідження є небезпечні параметри газового середовища при загоряннях матеріалів у приміщеннях. Важливість такого дослідження пов’язана з можливістю використання міри середньої бікогерентності для виявлення загорянь та попередження надзвичайних ситуацій в наслідок пожежі. Обґрунтовано міру середньої бікогерентності довільних небезпечних параметрів газового середовища на вільному часовому інтервалі. Експериментально вивчені особливості міри середньої бікогерентності частотних складових спектра основних небезпечних параметрів газового середовища в модельній камері на інтервалах достовірної відсутності та наявності загоряння типових матеріалів загоряння. Результати свідчать, що динаміки небезпечних параметрів газового середовища в камері на інтервалах відсутності та наявності загорянь носить складний нелінійний характер. Встановлено, що різниця міри середньої бікогерентності для частотних складових у спектрі змін небезпечних параметрів газового середовища при наявності та відсутності загорянь має неоднаковий та індивідуальний характер. Зазначено, що індивідуальні особливості міри середньої бікогерентності можуть виступати як можлива ознака щодо виявлення загорянь. Встановлено, що максимальне значення міри, що дорівнює 1,0, для усіх частотних індексів має місце перед загоранням спирту та паперу. Перед загоранням деревини та текстилю значення міри по частотних індексах мають випадковий характер та лежать в межах від 0,4 до 0,8. Встановлено, що загоряння матеріалів призводять до втрати початкових взаємозв’язків третього порядку між частотними складовими у спектрах. Це дозволяє розглядати вказану втрату зв’язків в якості загальної ознаки щодо виявлення загорянь шляхом обчислення запропонованої міри середньої бікогерентності небезпечних параметрів газового середовища у приміщеннях.

 

Посилання

 

  1. Vambol S., Vambol V., Suchikova Y., Deyneko N. Analysis of the ways to provide ecological safety for the products of nanotechnologies throughout their life cy-cle. EEJET. 2017. Vol. 1/10(85). P. 27–36. doi: 10.15587/1729-4061.2017.85847
  2. Semko A., Rusanova O., Kazak O., Beskrovnaya M., Vinogradov S., Gricina I. The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. International Jour-nal of Multiphysics. 2015. Vol. 9. № 1. P. 9–20. doi: 10.1260/1750-9548.9.1.9
  3. Popov O., Iatsyshyn A., Kovach V., Artemchuk V. Conceptual approaches for development of informational and analytical expert system for assessing the NPP im-pact on the environment. Nuclear and Radiation Safety. 2018. Vol. 3(79). P. 56–65. doi: 10.32918/nrs.2018.3(79).09
  4. Development of the method of frequencytemporal representation of fluctuations of gaseous medium parameters at fire / Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Popov V., Semkiv O. // EEJET. 2018. Vol. 2/10(92). P. 44–49. doi: 10.15587/1729-4061.2018.125926
  5. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I. Numerical simulation of the creation of a fire fighting barrier using an explosion of a combustible charge. East-ern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 6/10(90). P. 11–16. doi: 10.15587/1729-4061.2017.114504
  6. Popov O., Iatsyshyn A., Kovach V., Artemchuk V., Taraduda D., Sobyna V., Sokolov D., Dement M., Hurkovskyi V., Nikolaiev K., Yatsyshyn T., Dimitriieva D. Physical features of pollutants spread in the air during the emergency at NPPs. Nuclear and Radiation Safety. 2019. Vol. 4/84. Р. 11. doi: 10.32918/nrs.2019.4(84).11
  7. Vambol V., Vambol S., Kondratenko O., Koloskov V., Suchikova Y. Substanti-ation of expedience of application of high-temperature utilization of used tires for lique-fied methane production. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing En-gineering. 2018. Vol. 87(2). P. 77–84. doi: 10.5604/01.3001.0012.28308. 
  8. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A. Improving the installation for fire ex-tinguishing with finelydispersed water. EEJET. 2018. Vol. 2/10(92). P. 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2018.1278659.
  9. Otrosh Y., Danilin O., Zhuravskyi M. Assessment of the technical state and the possibility of its control for the further safe operation of building structures of mining facilities. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 123. № 01012. doi: 10.1051/e3sconf/201912301012
  10. Ragimov S., Sobyna V., Vambol S., Vambol V., Feshchenko A., Zakora A., Strejekurov E., Shalomov V. Physical modelling of changes in the energy impact on a worker taking into account high-temperature radiation. Journal of Achievements in Ma-terials and Manufacturing Engineering. 2018. Vol. 91. № 1. P. 27–33. doi: 10.5604/01.3001.0012.9654
  11. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Maksymenko N., Meleshchenko R., Bezuhla Yu., Hrachova I., Nesterenko R., Shumilova А. Mathemati-cal model of determining a risk to the human health along with the detection of hazard-ous states of urban atmosphere pollution based on measuring the current concentrations of pollutants. EEJET. 2020. Vol. 4/10(106). P. 37–44. doi: 10.15587/1729-4061.2020.210059
  12. Otrosh Yu., Semkiv O., Rybka E., Kovalov A. About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Se-ries: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 708. № 1. 012065. doi: 10.1088/1757-899x/708/1/012065
  13. Vambol S., Vambol V., Kondratenko O., Suchikova Y., Hurenko O. Assess-ment of improvement of ecological safety of power plants by arranging the system of pollutant neutralization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3/10(87). P. 63–73. doi: 10.15587/1729-4061.2017.102314
  14. Rybalova O., Artemiev S., Sarapina M., Tsymbal B., Bakhareva A., Shestopalov O., Filenko O. Development of methods for estimating the environmental risk of degradation of the surface water state. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 2/10(92). P. 4–17. doi: 10.15587/1729-4061.2018.127829
  15. World Fire Statistics. Center for Fire Statistics of CTIF. 2022. № 27. P. 65. URL: https://www.ctif.org/sites/default/files/2022-08/CTIF_Report27_ESG.pdf
  16. Kovalov A., Otrosh Y., Kovalevska T., Togobytska V., Rolin I. Treatment of Determination method for strength characteristics of reinforcing steel by using thread cutting method after temperature influence. MSF. 2020. Vol. 1006. P. 179–184. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.1006.179
  17. Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions / Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Samoilov M., Krainiukov O., Biryukov I., Butenko T., Bezuhla Yu., Karpets K., Kochanov E. // East-ern-European Journal of Enterprise. 2021. Vol. 2/10(110). P. 43–50. doi: 10.15587/1729-4061.2021.226692
  18. Andronov V., Pospelov B., Rybka E. Development of a method to improve the performance speed of maximal fire detectors. EEJET. 2017. Vol. 2/9(86). P. 32–37. doi: 10.15587/1729-4061.2017.96694
  19. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Skliarov S. Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by self-adjusting fire detec-tors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 5/9(89). P. 43–48. doi: 10.15587/1729-4061.2017.110092
  20. Caixia C., Fuchun S., Xinquan Z. One Fire Detection Method Using Neural Networks. Tsinghua Science and Technology. 2011. Vol. 16. № 1. P. 31–35. doi: 10.1016/s1007-0214(11)70005-021.
  21. Ding Q., Peng Z., Liu T., Tong Q. Multi-Sensor Building Fire Alarm System with Information Fusion Technology Based on D-S Evidence Theory. Algorithms. 2014. № 7. P. 523–537. doi: 10.3390/a7040523
  22. Wu Y., Harada T. Study on the Burning Behaviour of Plantation Wood. Scientia Silvae Sinicae. 2004. № 40. Р. 131–136.
  23. Ji J., Yang L., Fan W. Experimental Study on Effects of Burning Behaviours of Materials Caused by External Heat Radiation. Journal of Combustion Science and Technology. 2003. № 9. Р. 139.
  24. Peng X., Liu S., Lu G. Experimental Analysis on Heat Release Rate of Mate-rials. Journal of Chongqing University. 2005. № 28. Р. 122.
  25. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Gornostal S. Analysis of correlation dimensionality of the state of a gas medium at early ignition of materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 5/10(95). P. 25–30. doi: 10.15587/1729-4061.2018.142995
  26. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Meleshchenko R., Borodych, P. Study-ing the recurrent diagrams of carbon monoxide concentration at early ignitions in prem-ises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 3/9(93). P. 34–40. doi: 10.15587/1729-4061.2018.133127
  27. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Krainiukov O., Biryukov I., Butenko T., Yashchenko O., Bezuhla Yu., Karpets K., Vasylchenko R. Short-term fire forecast based on air state gain recurrency and zero-order Brown model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 3/10(111). P. 27–33. doi: 10.15587/1729-4061.2021.233606
  28. Pospelov B., Rybka E., Krainiukov O., Yashchenko O., Bezuhla Y., Bielai S., Kochanov E., Hryshko S., Poltavski E., Nepsha O. Short-term forecast of fire in the premises based on modification of the Brown’s zero-order model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 4/10(112). P. 52–58. doi: 10.15587/1729-4061.2021.238555
  29. Pospelov B., Rybka E., Togobytska V., Meleshchenko R., Danchenko Yu. Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transformation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 4/10(100). P. 22–29. doi: 10.15587/1729-4061.2019.176579
  30. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Karpets K., Pirohov O., Semenyshyna I.,. Kapitan R, Promska A., Horbov O. Development of the correlation method for operative detection of recurrent states. Eastern-European Journal of Enter-prise. 2019. Vol. 6/4 (102). P. 39–46. doi: 10.15587/1729-4061.2019.187252
  31. Sadkovyi V., Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Krainiukov O., Rud А., Karpets K., Bezuhla Yu. (2020). Construction of a method for detecting arbitrary haz-ard pollutants in the atmospheric air based on the structural function of the current pol-lutant concentrations. Eastern-European Journal of Enterprise, 6/10(108), 14–22. doi: 10.15587/1729-4061.2020.218714
  32. Pospelov B., Rybka E., Meleshchenko R., Krainiukov O., Harbuz S., Bezuhla Yu., Morozov I., Kuruch A., Saliyenko O., Vasylchenko R. Use of uncertainty function for identification of hazardous states of atmospheric pollution vector. Eastern-European Journal of Enterprise. 2020. Vol. 2/10(104). P. 6–12. doi: 10.15587/1729-4061.2020.200140
  33. Floyd J., Forney G., Hostikka S., Korhonen T., McDermott R., McGrattan K. Fire Dynamics Simulator (Version 6) User’s Guide. National Institute of Standard and Technology. 2013. Vol. 1. 1st ed.
  34. Полстянкин Р. М. Стохастические модели опасных факторов и парамет-ров очага загорания в помещениях. Проблемы пожарной безопасности. 2015. Вып. 38. С. 130–135. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppb_2015_38_24
  35. Heskestad G., Newman J. S. Fire Detection Using Cross-Correlations of Sensor Signals. Fire Safety J. 1992. Vol. 18. № 4. Р. 355–374. doi: 10.1016/0379-7112(92)90024-7
  36. Gottuk D. T., Wright M. T., Wong J. T., Pham H. V., Rose-Pehrsson S. L., Hart S., Hammond M., Williams F. W., Tatem P. A., Street T. T. Prototype Early Warning Fire Detection Systems: Test Series 4 Results. NRL/MR/6180–02–8602, Naval Research Laboratory, 2002.
  37. Pospelov B., Andronov V., Rybka E., Bezuhla Y., Liashevska O., Butenko T., Darmofal E., Hryshko S., Kozynska I., Bielashov Y. Empirical cumulative distribution function of the characteristic sign of the gas environment during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 4/10(118). P. 60–66. doi: 10.15587/1729-4061.2022.263194
  38. Pospelov B., Rybka E., Savchenko A., Dashkovska O., Harbuz S., Naden E., Chornomaz I., Hryshko S., Nepsha O. Peculiarities of amplitude spectra of the third or-der for the early detection of indoor fires. EEJET. 2022. Vol. 5/10(119). P. 49–56. doi: 10.15587/1729-4061.2022.265781
  39. Pospelov B., Bezuhla Y., Yashchenko O., Khalmuradov B., Petukhova O., Gornostal S., Kozar Y., Tishechkina K., Salamatina O., Ihnatenko Z. Revealing the fea-tures of the third order phase spectrum of the main dangerous parameters of the gas me-dium. EEJET. 2022. Vol. 6/10(120). P. 63–70. doi: 10.15587/1729-4061.2022.268437
  40. Паспорт. Сповіщувач пожежний тепловий точковий. Arton. с. 7. URL: https://ua.arton.com.ua/files/passports/%D0%A2%D0%9F%D0%A2-4_UA.pdf
  41. Паспорт. Сповіщувач пожежний димовий точковий оптичний. Arton. с. 8. URL: https://ua.arton.com.ua/files/passports/spd-32_new_pas_ua.pdf
  42. Optical/Heat Multisensor Detector. Discovery. 2019. Issue 1. p. 4. URL: https://www.nsc-hellas.gr/pdf/APOLLO/discovery/B02704-00%20Discovery%20 Multisensor%20Heat-%20Optical.pdf
  43. Saeed M., Alfatih S. Nonlinearity detection in hydraulic machines utilizing bispectral analysis. TJ Mechanical engineering and machinery. 2013. Р. 13–21.
  44. Yang B., Wang M., Zan T., Gao X., Gao P. Application of Bispectrum Diago-nal Slice Feature Analysis in Tool Wear States Monitoring. Research Square. 2021. doi: 10.21203/rs.3.rs-775113/v1
  45. Chua K. C., Chandran V., Acharya U. R., Lim C. M. Application of higher or-der statistics/spectra in biomedical signals-A review. Med. Eng. Phys. 2010. № 32. P. 679–689. doi: 10.1016/j.medengphy.2010.04.009
  46. Chua K. C., Chandran V., Acharya U. R., Lim C. M. Cardiac state diagnosis using higher order spectra of heart rate variability. J. Med. Eng. Technol. 2008. № 32. P.145–155. doi: 10.1080/03091900601050862
  47. Cui L., Xu H., Ge J., Cao M., Xu Y., Xu W., Sumarac D. Use of bispectrum analysis to inspect the non-linear dynamic characteristics of beam-type structures contain-ing a breathing crack. Sensors. 2021. Vol. 21. 1177. doi: 10.3390/s21041177
  48. Martín-Montero, A., Gutiérrez-Tobal, G. C., Kheirandish-Gozal, L., Jiménez-García, J., Álvarez, D., del Campo, F. Heart rate variability spectrum characteristics in children with sleep apnea. Pediatr. Res. 2021. № 89. P. 1771–1779. doi: 10.1038/s41390-020-01138-2
  49. Max J. Principes generaus et methods classiques. Tome 1. Paris New York Barselone Milan Mexico Rio de Janeiro. 1981. P. 311.
  50. Mohankumar K. Implementation of an underwater target classifier using high-er order spectral features. Cochin. 2015. URL: https://dyuthi.cusat.ac.in/xmlui/ bitstream/handle/purl/5368/T-2396.pdf?sequence=1
  1. Куценко Л. М., Руденко C. Ю., Калиновський А. Я., Поліванов О. Г., Сухарькова О. І. Геометричне моделювання пневматичних фасонних поверхонь обертання, зміцнених намоткою нитки. С. 192-217.
  2. Коханенко В. Б., Кривошей Б. І. Аналіз характеристик дефектів шин пожежних автоцистерн та методика їх визначення. С. 179-191.
  3. Коваленко Р. І., Назаренко С. Ю., Михлюк Е. І., Остапов К. М. Закономірності виникнення пожеж в містах під час воєнного стану. С. 167-178.
  4. Kalchenko Y., Afanasenko К., Vavreniuk S., Pisklova D. Аssessment of excess pressure during accidents at oil refineries. С. 157-166.