Justification of the need to create modern robotic and technical complexes for humanitarian demining

 

Nevlyudov Ihor

Kharkov National University of Radio Electronics

http://orcid.org/0000-0002-9837-2309

 

Yanushkevich Dmitry

Kharkov National University of Radio Electronics

http://orcid.org/0000-0003-3684-518X

 

Tolkunov Ihor

National University of Civil Defenсe of Ukraine

http://orcid.org/0000-0001-5129-3120

 

Popov Ivan

National University of Civil Defenсe of Ukraine

http://orcid.org/0000-0003-4705-4404

 

Ivanets Hryhorii

National University of Civil Defenсe of Ukraine

http://orcid.org/0000-0002-4906-5265

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-2

 

Keywords: humanitarian demining, robotic complex, non-technical and technical inspection of territories

 

Аnnotation

 

A study of military, special or dual purpose robotic complexes used in the humanitarian demining system was conducted. It was determined that the system of humanitarian demining involves the following tasks: inspection of objects and terrain contaminated by explosive objects; their search, remote identification, neutralization and destruction; mapping and marking of dangerous areas, etc. In this regard, it has been proven that for humanitarian demining, it will be appropriate to use robotic and technical complexes of special purpose, which should be equipped with manipulators and detectors (sensors, gauges), means of decision-making at all stages of the work. A mathematical model and a control algorithm have been developed for the clearance of explosive objects from the territory of hostilities using robotic complexes that implement the principle of an integrated approach to solving the problem of clearing the territories of Ukraine. The proposed mathematical model is a combination of interconnected models: estimation of the terms of solving the problem of clearing the territory of combat operations from explosive objects, the total number of personnel and technical equipment of the units to perform the assigned tasks. According to the results of the research, recommendations were given for the use of modern robotic complexes in humanitarian demining and it was established that to increase the efficiency of detecting explosive objects, it is advisable to use various search methods in one robotic complex. One of the most promising methods is the use of a combination of electromagnetic, optical and mechanical methods, as well as the development of complexes capable of searching for, neutralizing and destroying explosive objects not only on the surface of the soil, but also at a certain depth.

 

References

 

  1. Tarhan, M. (2021). Invisible Death: Antipersonnel mines continue to claim thousands of lives.Anadolu agency. Available at: https://bit.ly/352MG61
  2. Manjula Udayanga Hemapala. (2017). Robots for Humanitarian Demining. Submitted: 25th October, 2016; Reviewed: 29th June, 2017; Published: 20th December, 2017. doi: 10.5772/intechopen.70246
  3. Florez, J., Parra, C. (2016). Review of sensors used in robotics for humanitarian demining application. Colombian Conference on Robotics and Automation (CCRA); 29-30 September, 2016. Bogota: IEEE. 1-6.
  4. Koppetch, K. (2019). Mechanical Demining Equipment Catalogue [Internet]. Geneva: GICHD. Available at: http://www.eudem.vub.ac.be/publications/publication.asp?pub_id=14
  5. Trevelyan, J., Hamel, W. R., Kang, S. C. (2016). Robotics in hazardous applications. Springer Handbook of Robotics. Springer International Publishing. London, 1521 1548.
  6. Cepolinaa, E., Bruschini, C., De Bruyn, K. (2005). Providing demining technology end-users need. In: Proceeding of the IARP International workshop on Robotics and Mechanical Assistance in Humanitarian Demining (HUDEM2005). Tokyo Denki University, 21–23 June, 2005. Tokyo, Japan, 9–14. Available at: https://www.gichd.org/fileadmin/pdf/LIMA/HUDEM2005.pdf
  7. Strutynsky, V. B., Yurchyshyn, O. Ya., Kravets, O. M. (2021). Development of the basic principles of designing manipulators of mobile robots of special purpose adapted for work with dangerous objects. Materials of the XXII International STC «Progressive Engineering, Technology and Engineering Education». Kyiv: KPI named after Igor Sikorsky, 129–131. Available at: http://conf.mmi.kpi.ua/proc/article/ view/239152
  8. Furuta, K., Ishikawa, J. (2009). Anti-personnel Landmine Detection for Humanitarian Demining. London: Springer. Available at: https://commons.lib.jmu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1483&context=cisr-journal
  9. Kasban, H., Zahran, O., Sayed, M. Elaraby, M. El-Kordy, F. E. Abd El-Samie. (2010). A Comparative Study of Landmine Detection Techniques. An International Journal Sensing and Imaging, 11, 89–112. Available at: https://www.researchgate.net/publication/225752842_A_Comparative_Study_of_Landmine_Detection_Techniques
  10. Yanushkevich, D. A., Ivanov, L. S. (2021). Robotic special purpose vehicles: analysis of international regulations. Manufacturing & Mechatronic Systems 2021. Proceedings of the V International Conference. Kharkov, KhNURE, 176–179. Available at: https://nure.ua/wp-content/uploads/2021/M&MS-2021/zbirnik-_m-ms_2021.pdf
  11. Yanushkevich, D. A., Ivanov, L. S. (2021). Current trends in the use of robotic systems for humanitarian demining. Proceedings of the III Forum «Automation, Electronics and Robotics. Development Strategies and Innovative Technologies» AERT-2021. Available at: https://mts.nure.ua/conferences-ua/forum/aert-2021
  12. Freese, M., Matsuzawa, T., Oishi, Y., Debenest, P., Takita, K., Fukushima, E. F., Hirose, S. (2007). Robotics-assisted demining with gryphon. Advanced Robotics. 01 January, 2007. Tokyo, Japan, 21(15), 1763–1786. Available at: https://ru.booksc.eu/book/36010951/4c0f48
  13. TALON Small Mobile Robot Available at: https://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/talon.htm
  14. Foster-Miller unveils TALON robot that detects chemicals, gases, radiation and heat. Available at: https://bit.ly/3FrZ1Rm
  15. Dragon Runner 6×6. Available at: https://bit.ly/3xsWxQ2
  16. Warrior 710. Available at: http://www.army-guide.com/rus/ product4994.html
  17. Ground combat robotics: leaders and Ukraine. Available at: https://lb.ua /news/2021/11/17/498795_nazemni_boyovi_roboti_lideri.html

 

Model for choosing optimal water flow rate for tank wall cooling

 

Basmanov Oleksii

National University of Civil Defence of Ukraine

https://orcid.org/0000-0002-6434-6575

 

Maksymenko Maksym

National University of Civil Defence of Ukraine

http://orcid.org/0000-0002-1888-4815

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-1

 

Keywords: tank fire, thermal influence of fire, heat transfer, water cooling, water flow rate

 

Аnnotation

 

In this paper, we have considered the problem of choosing the optimal water flow rate for cooling the tank wall with water in the event of a fire in the adjacent tank. The optimal water flow rate is understood as the minimal flow ensuring a sufficient level of cooling. The choice of the water flow rate is based on the solution of the thermal balance equation for the tank wall and the thermal balance equation for the water film. The model takes into account the radiant heat transfer between the flame, the tank wall, the environment and the internal space of the tank. The convective heat transfer from the tank wall to water and vapor-air mixture is also taken into account. Here, we have developed an algorithm for determining the optimal water flow for cooling the tank wall. Solving the problem of choosing the rate of the cooling water flow is reduced to the sequential solution of the problems to determine the temperature distribution along the tank wall and the water film. We have constructed the functional dependence of optimal water flow rate for tank cooling on the direction and velocity of the wind. The inclination of the flame by the wind towards the adjacent tank increases the relevant heat influx, which requires a greater intensity of cooling. On the contrary, when the direction of the wind is away from the adjacent tank, the heat flux decreases. At the same time, for wind velocity greater than a certain value, the heat flux decreases to such an extent that there is no more need to cool the walls of the adjacent tank. With the perpendicular direction of the wind, at certain velocity values, there is no need to cool the walls of the adjacent tank either. The obtained results can be used to determine the rate of water flow for cooling the tank wall in the event of a fire in an adjacent tank.

 

References

 

  1. Yang,, Khan, F., Neto, E. T., Rusli, R., Ji, J. (2020) Could pool fire alone cause a domino effect? Reliability Engineering & System Safety, 202, 106976. doi: 10.1016/j.ress.2020.106976
  2. Reniers, G., Cozzani, V. (2013). Features of Escalation Scenarios. Domino Effects in the Process Industries. Elsevier, 30–42. doi: 1016/B978-0-444-54323-3.00003-8
  3. Huang, K., Chen, G., Khan, F., Yang, Y. (2021). Dynamic analysis for fire-induced domino effects in chemical process industries. Process Safety and Environmental Protection, 148, 686–697. doi: 1016/j.psep.2021.01.042
  4. Hemmatian, B., Abdolhamidzadeh, B., Darbra, R., Casal, J. (2014). The significance of domino effect in chemical accidents. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 29, 30–38. doi: 10.1016/j.jlp.2014.01.003
  5. Wu, B., Roy, S. P., Zhao, X. (2020). Detailed modeling of a small-scale turbulent pool fire. Combustion and Flame, 214, 224–237. doi: 10.1016/j.combustflame.2019.12.034
  6. Shi, C., Liu, W., Hong, W., Zhong, M., Zhang, X. (2019). A modified thermal radiation model with multiple factors for investigating temperature rise around pool fire. Journal of Hazardous Materials, 379, 120801. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.120801
  7. Ahmadi, O., Mortazavi, S. B., Pasdarshahri, H., Mohabadi, H. A. (2019). Consequence analysis of large-scale pool fire in oil storage terminal based on computational fluid dynamic (CFD). Process Safety and Environmental Protection, 123,379–389. doi: 10.1016/j.psep.2019.01.006
  8. Li, Y., Jiang, J., Zhang, Q., Yu, Y., Wang, Z., Liu, H., Shu, C.-M. (2019). Static and dynamic flame model effects on thermal buckling: Fixed-roof tanks adjacent to an ethanol pool-fire. Process Safety and Environmental Protection, 127,23–35. doi: 10.1016/j.psep.2019.05.001
  9. Yi, H., Feng, Y., Wang, Q. (2019). Computational fluid dynamics (CFD) study of heat radiation from large liquefied petroleum gas (LPG) pool fires. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 61, 262–274. doi: 10.1016/j.jlp.2019.06.015
  10. Elhelw, M., El-Shobaky, A., Attia, A., El-Maghlany, W. M. (2021). Advanced dynamic modeling study of fire and smoke of crude oil storage tanks. Process Safety and Environmental Protection, 46, 670–685. doi: 10.1016/j.psep.2020.12.002
  11. Wang, J., Wang, M., Yu, X., Zong R., Lu, S. (2022). Experimental and numerical study of the fire behavior of a tank with oil leaking and burning. Process Safety and Environmental Protection, 159, 1203–1214. doi: 10.1016/j.psep.2022.01.047
  12. Semerak,, Pozdeev, S., Yakovchuk, R., Nekora, O., Sviatkevich, O. (2018). Mathematical modeling of thermal fire effect on tanks with oil products. MATEC Web of Conferences, 247(00040). doi: 10.1051/matecconf/201824700040
  13. Abramov, Y. A., Basmanov, O. E., Mikhayluk, A. A., Salamov, J. (2018). Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk NHU, 2, 95–100. doi: 10.29202/nvngu/2018-2/12
  14. Basmanov, O., Maksymenko, M. (2022). Modeling the thermal effect of fire to the adjacent tank in the presence of wind. Problems of emergency situations, 1(35), 239–253. doi: 10.52363/2524-0226-2022-35-18
  15. Wu, Z., Hou, L., Wu, S., Wu, X., Liu, F. (2020). The time-to-failure assessment of large crude oil storage tank exposed to pool fire. Fire Safety Journal, 117 (103192). doi: 10.1016/j.firesaf.2020.103192.
  16. Espinosa, N., Jaca, R. C., Godoy, L. A. (2019). Thermal effects of fire on a nearby fuel storage tank. Journal of Loss Prevention in the Process Industries,62(103990). doi:10.1016/j.jlp.2019.103990
  17. Maksymenko, M. (2023). A model of cooling the tank shell by water in the case of a fire in an adjacent tank. Problems of emergency situations, 1 (37), 156– doi: 10.52363/2524-0226-2023-37-11
  18. Abramov, Y., Basmanov, O., Salamov, J., Mikhayluk, A., Yashchenko, O. (2019). Developing a model of tank cooling by water jets from hydraulic monitors under conditions of fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Ecology, 1/10 (97), 14–20. doi: 15587/1729-4061.2019.154669
  19. Fire Fighting Leader Handbook. (2017). Kyiv book and magazine factory, 2017, 320
  20. Zhang, X., Hu, L., Wu, L., Kostiuk, L. W. (2019). Flame radiation emission from pool fires under the influence of cross airflow and ambient pressure. Combustion and Flame, 202, 243–251. doi: 10.1016/j.combustflame.2019.01.015

 

Дослідження гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» сипкими матеріалами

 

Макаренко Вікторія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5629-1159

 

Кірєєв Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-8819-3999

 

Чиркіна-Харламова Марина Анатоліївна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-2060-9142

 

Мінська Наталя Вікторівна

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-8438-0618

 

Шаршанов Андрій Янович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-9115-3453

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-19

 

Ключові слова: легкозаймисті рідини, вогнегасні властивості, спучений перліт, подрібнене піноскло, оптимізація складу

 

Анотація

 

Експериментально визначено витрати компонентів вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів на гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» середніх розмірів. За результатами попередніх досліджень з гасіння модельного вогнища пожежі класу «В» малих розмірів в якості компонентів такої системи обрано гранульоване піноскло з розміром гранул 10–15 мм, спучений перліт з розміром гранул 1,2±0,2 мм або вермикуліт з розміром пластинок 1×2 мм і розпилена вода. Піноскло в такій системі забезпечує їх плавучість та охолодження поверхневого шару рідини, що горить. Дрібний порошок спученого перліту забезпечує підвищення ізолюючих властивостей вогнегасної системи. Вода, що подається на верхній шар сипких матеріалів, крім підвищення ізолюючих і охолоджуючих властивостей системи, забезпечує довготривалу відсутність повторного займання. Для підвищення економічних параметрів вогнегасної системи проведено оптимізацію її складу за параметром ефект – вартість. Встановлено, що найменші економічні витрати на гасіння бензину забезпечує послідовне подавання трьох компонентів: подрібненого піноскла, дисперсного спученого перліту та розпиленої води з такими питомими поверхневими витратами – 6,7 кг/м2, 1,6 кг/м2 і 2,0 кг/м2 відповідно. Для оптимізованого складу було проведено дослідження з гасіння стандартного модельного вогнища пожежі класу «2В», результати яких близькі до результатів отриманих на модельних вогнищах малих та середніх розмірів. Показано, що запропонована вогнегасна система на основі легких сипких матеріалів має переваги за економічними та екологічними параметрами по зрівнянню з існуючими та раніш запропонованими засобами гасіння легкозаймистих рідин. Запропоновано засоби подавання легких сипких матеріалів. Відмічені напрямки робіт з впровадження вогнегасної системи на основі легких сипких матеріалів в практику пожежогасіння.

 

Посилання

 

  1. Campbell R. Fires at Outside Storage Tanks. National fire protection association. 2014. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports/Building-and-life-safety/osflammableorCombustibleLiquidtankStorage Facilities.ashx
  2. Hylton J. G., Stein G. P. U.S. Fire Department Profile. National Fire Protection Association. 2017. URL: https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics/Fire-service/osfdprofile.pdf
  3. Lang X.-q., Liu Q.-z., Gong H. Study of Fire Fighting System to Extinguish Full Surface Fire of Large Scale Floating Roof Tanks. Procedia Engineering. 2011. Vol. 11. 189–195. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705811008344
  4. EN 1568-1:2018. Fire extinguishing media. Foam concentrates. Part 1: Specification for medium expansion foam concentrates for surface application towater-immiscible liquids
  5. EN 1568-2:2018. Fire extinguishing media. Foam concentrates. Part 2: Specification for high expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids
  6. EN 1568-3:2018. Foam concentrates. Part 3: Specification for low expansion foam concentrates for surface application to water-immiscible liquids /European standard
  7. Olkowska E., Polkowska Z., Namieśnik J. Analytics of sur factantsin the environment: problems and challenges. Chem. Rev. 2011. Vol. 111. № 9. P. 5667–5700. doi: 10.1021/cr100107g
  8. Dadashov I., Loboichenko V., Kireev A. Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research. 2018. Vol. 37. № 1. P. 63–77. URL: http://29yjmo6.257.cz/bitstream/123456789/9380/1/Poll%20Res-10_proof.pdf
  9. Dubinin D., Korytchenko K., Lisnyak A., Hrytsyna I., Trigub V. Numerical simulation of the creation of a fire fighting barrier using an explosion of a combustible charge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 6. № 10–90. P. 11–16. doi: 15587/1729-4061.2017.114504
  10. Semko A., Beskrovnaya M., Vinogradov S., Hritsina I., Yagudina N. The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. The International Journal of Multiphysics. 2015. Vol. 9. № 1. P. 9–20. doi: 1260/1750-9548.9.1.9
  11. 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. Vol. 2. № 10–92. P. 38–43. doi: 10.15587/1729-4061.2018.127865
  12. Vambol S., Bogdanov I., Vambol V., Suchikova Y., Kondratenko O., Hurenko O., Onishchenko S. Research into regularities of pore formation on the surface of semiconductors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 3. № 5–87. P. 37–44. doi: 10.15587/1729-4061.2017.104039
  13. Chernukha A., Teslenko A., Kovaliov P., Bezuglov O. Mathematical modeling of fire-proof efficiency of coatings based on silicate composition. Materials Science Forum. 2020. Vol. 1006. MSF. P. 70–75. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.1006.70
  14. Vasilchenko A., Otrosh Yu., Adamenko N., Doronin E., Kovalov A. Feature of fire resistance calculation of steel structures with intumescent coating. MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 230. № 02036. doi: 10.1051/matecconf/201823002036
  15. Kustov M., Kalugin V., Tutunik V., Tarakhno O. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce thechemical pollution of the atmosphere. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. Vol. 1. P. 92–99. doi: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
  16. Pietukhov R., Kireev А., Tregubov D., Hovalenkov S. ExperimentalStudy of the Insulating Properties of a Lightweight Material Based on Fast-Hardening Highly Resistant Foams in Relation to Vapors of Toxic Organic Fluids. Materials Science Forum. 2021. Vol. 1038. Р. 374–382. doi: 10.4028/www.scientific.net/msf.1038.374
  17. Мусаев М.Е., Дадашов И. Ф. Разработка единого средства для предотвращения испарения токсичных жидкостей и тушения пожаров класса «В». Академия МЧС Азербайджанской Республики. 2021. Вып. 3–4. С. 117–124. URL: https://engineeringmechanics.az/uploads/2023/05/8-fhn-akademiya-musayev-meqale-03-11-2021.pdf
  18. Дадашов І. Ф., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Тарахно О. В. Гасіння горючих рідин твердими пористими матеріалами та гелеутворюючими системами. Харків, 2021. 240 с.
  19. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Трегубов Д. Г., Чиркіна М. А. Дослідження вогнегасних властивостей бінарних шарів легких пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2021. Вип. 1(33). С. 235–245. doi: 10.52363/2524-0226-2021-33-18
  20. Макаренко В. С., Кірєєв О. О., Слепужніков Є.Д., Чиркіна М. А. Дослідження впливу порошків на вогнегасні характеристики бінарних шарів пористих матеріалів. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2022. Вип. 1(35). С. 297–310. doi: 52363/2524-0226-2022-35-22
  21. Dadashov І., Kireev А. Kirichenko I., Kovalev A., Sharshanov A. Simulation of the properties two-laermaterial. Functional Materials. Vol. 25. № 4. P. 774–779. doi:10.15407/fm25.04.1
  22. Бабашов І. Б., Дадашов І. Ф., Кірєєв О. О., Савченко О. В., Мусаєв М. Є. Результати визначення вогнегасних характеристик легких сипких матеріалів при гасінні етанолу. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. № 1(37). С. 250–263. doi: 10.52363/2524-0226-2023-37-18

 

Оптимізація розміщення елементів акустичної системи орієнтування спорядження рятувальника

 

Лєвтєров Олександр Антонович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5926-7146

 

Стативка Євгеній Степанович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1536-2031

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-20

 

Ключові слова: акустичний пристрій, сенсор, акустичний опір, конфігурація, візуальний контроль, інтерференція

 

Анотація

 

Визначено оптимальне розміщення елементів акустичної системи орієнтування та спосіб ефективного екрануванняна спорядженні рятувальника для підвищення ефективності аварійно-рятувальних операцій в умовах обмеженої видимості та низької проникності світла. Проаналізовано вплив геометрії та конфігурації акустичних датчиків на їх взаємодію та визначення оптимальної мінімальної відстані між ними для поліпшення точності та ефективності системи орієнтування. Запропоновано їх ефективне екранування на шоломі рятувальника. Встановлено, що при достатньо малій відстані розміщення акустичних датчиків акустична якість та потужність акустичного сигналу зменшується, через явище інтерференції. Розроблено та реалізовано алгоритм компенсації взаємного впливу акустичних датчиків, розміщених в горизонтальній площині на захисному шоломі рятувальника. Розраховано та експериментально підтверджено мінімально допустиму відстань між акустичними датчиками, що дорівнює 0,04 м. Визначено оптимальний кутовий діапазон з використанням п'яти акустичних датчиків для точного просторового визначення перешкод у середовищі перед рятувальником на відстані до 2 метрів в умовах незадовільного візуального контролю. Розроблено алгоритм, що уникає взаємний вплив акустичного випромінювання акустичних датчиків один на одного, а також враховує відстань між датчиками згідно їх розташування на шоломі рятувальника. Створено алгоритм компенсації відстані між акустичними датчиками на шоломі рятувальника, враховуючи їх розташування в горизонтальній площині. Шляхом розрахунково-теоретичних досліджень розроблено підґрунтя для практичного створення акустичного приладу, з реалізованималгоритмом, що автоматично корегуєвеличину відстані, що виміряна датчиками попереду та датчиками позаду шолома рятувальника для одержання точних значень відстані до перешкодита забезпечити ефективну навігацію в умовах надзвичайних ситуацій.

 

Посилання

 

  1. Звіт про основні результати діяльності Державної служби України з надзвичайних ситуацій у 2022 році. https://dsns.gov .ua/upload/1/6/4/9/3/5/0/publicni i- zvit-2022-ostannia-versiia-1.pdf.
  2. Наказ МВС від 26.04.2018 №340 «Про затвердження Статуту дій у надзвичайних ситуаціях органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту та Статуту дій органів управління та підрозділів Оперативно-рятувальної служби цивільного захисту під час гасіння пожеж». https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0801-18#Text
  3. Ратушний Р. Т., Лоїк В. Б., Синельніков О. Д., Ковальчук В. М. Навчальний посібник. Організація аварійно-рятувальних робіт. Видавництво ЛДУ БЖД. Львів. 2020. 394 с. https://books.ldubgd.edu.ua/index.php/ed/catalog/download/9 0/56/260-2?inline=1
  4. Лєвтєров О. А., Стативка Є. С. Визначення параметрів акустичного приладу екіпірування рятувальників. Problems of Emergency Situations. 2022. № 2. С. 280–295. doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-21
  5. Бас О. М., Лагно Д. В., Ножко І. О., Пелипенко М. Р. Використання ультразвуку для орієнтування у задимленому середовищі. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2021. №1. С. 15–26. org/10.31731/2524-2636.2021.5.1.-15-26
  6. Каска пожежна. Технічні вимоги. Затверджено протоколом від 23.06.2023 № 12. https://dsns.gov.ua/upload/1/8/2/3/0/8/1/kaska-pozezna-texnicni-vimogi-zatverdzeno-protokolom-vid-23062023-12docx.pdf
  7. Hiremath N., Kumar V., Motahari N., Shukla D. An Overview of Acoustic Impedance Measurement Techniques and Future Prospects. 2021. P. 17–38. doi.org/10.3390/metrology1010002
  8. Kirtskhalia V. The dependence of the speed of sound in the Earth’s atmosphere on its density and the correction of Mach’s number. Ilia Vekua Sukhumi Institute of Physics and Technology. Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2021. P. 1– doi:10.1088/1757-899X/1024/1/012037
  9. Kenji Tei, Ryo Shimizu, Yoshiaki Fukazawa; Shinichi Honiden. Model-Driven-Development-Based Stepwise Software Development Process for Wireless Sensor Networks. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems 45. P.675–687. doi: 10.1109/TSMC.2014.2360506
  10. Teregulova E. A. Features of the Passage of Acoustic Waves at Right Angle through a System of Layers of Multifractional Gas Suspensions. Lobachevskii Journal of Mathematics. 2021. P. 2222– doi: 10.1134/S1995080221090262
  11. Choon M. P., Sang H. Lee. Propagation of acoustic waves in a metamaterial with a refractive index of near zero. Applied Physics Letters. 2013. P. 46– doi.org/10.1063/1.4811742
  12. Pozdieiev S., Nuianzin O., Sidnei S., Shchipets S. Computational study of bearing walls fire resistance tests efficiency using different combustion furnaces configurations. MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 116. № 02027. doi:10.1051/matecconf/201711602027
  13. Wilk-Jakubowski J. Analysis of Flame Suppression Capabilities Using Low-Frequency Acoustic Waves and Frequency Sweeping Techniques. Department of Information Systems. Kielce University of Technology. 2021. P. 5–8. doi.org/10.3390/sym13071299

 

Підвищення ефективності гасіння пожеж у підвагоному просторі метро гелеутворюючими складами

 

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

 

Аветісян Вадим Георгійович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

Гапоненко Юрій Іванович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-0854-5710

 

Кириченко Ігор Костянтинович

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

http://orcid.org/0000-0001-7375-8275

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-18

 

Ключові слова: вогненна речовина, гелеутворючий склад, вагон метро, візок підвагонного гасіння

 

Анотація

 

Підвищено ефективності гасіння пожеж підвагонного простору вагонів на станціях метрополітену за рахунок використання спеціального візка подачі гелеутворюючих складів у важкодоступні місця під вагонами метро. З метою забезпечення подачі гелеутворюючої системи у важкодоступні місця під вагонами метро, запропоновано використовувати спеціальний візок, який рухається всередині основної колії метрополітену в поглибленому лотку водозбірника, завдяки тросової лебідки за принципом «тягни-штовхай» з автономним електричним реверсивним приводом. Для підтвердження ефективності гасіння, на спеціальному стенді, що дозволяв змінювати положення модельного вогнища в просторі, до положення умовної стелі-підлоги було проведено порівняльні експерименти для трьох типів найбільш розповсюджених вогнегасних речовин, з визначенням середніх значень часу та витрати вогнегасних речовин на гасіння пожежі, при різних кутах нахилу їх подавання. Визнано, що використання гелеутворюючих складів, при гасінні елементів обладнання у підвагонному просторі, сприяє скороченню витрат на гасіння та дозволяє в 2,5 рази швидше погасити вогнище під вагоном. Встановлено, що зміна кута нахилу палаючої поверхні суттєво впливає на ефективність гасіння водою та вогнегасним порошком. Отриманні данні підтверджують доцільність створення спеціальних візків для підвагонного гасіння з використанням вогнегасних гелеутворючих складів. Отриманні результати є корисними та важливими, оскільки підтверджують підвищення ефективності гасіння підвагоного простору гелеутворюючими складами, відображають скорочення в рази часу та витрати вогнегасної речовини при використанні гелеутворюючих складів. Використання спеціального візка підвагоного гасіння гелеутворючими складами дозволяє автоматизовано здійснювати дистанційне гасіння у важкодоступних місцях підвагоного простору, що значно підвищує безпеку рятувальників при гасінні таких пожеж.

 

Посилання

 

  1. Zeng Long, Maohua Zhong, Junfeng Chen, Huihang Cheng. Study on emer-gency ventilation strategies for various fire scenarios in a double-island subway station. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2023. Vol. 235. 105364. doi: 10.1016/j.jweia.2023.105364
  2. Kai Wang, Weiyao Cai, Yuchen Zhang, Haiqing Hao, Ziting Wang. Numerical simulation of fire smoke control methods in subway stations and collaborative control system for emergency rescue. Process Safety and Environmental Protection. 2021. Vol. 147. P. 146–161. doi: 10.1016/j.psep.2020.09.033
  3. Zheng Wei, Zhang Xi, Wang Zhuo-fu Experiment study of performances of fire detection and fire extinguishing systems in a subway train. Procedia Engineering. 2016. Vol. 135. Р. 393–402. doi: 10.1016/j.proeng.2016.01.147
  4. Saveliev D., Khrystych O., Kirieiev O. Binary fire-extinguishing systems with separate application as the most relevant systems of forest fire suppression. European journal of technical and natural science. 2018. Vol. 1. 2018. Р. 31–36. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7121
  5. Ostapov K. M., Senchihin Yu. N., Syrovoy V. V. Development of the installa-tion for the binary feed of gelling formulations to extinguishing facilities. Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences. 2017. Vol. 132. Р 75–77. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/3891
  6. Ng Y. W., Chow W. K., Cheng C. H., Chow C. L. Scale modeling study on flame colour in a ventilation-limited train car pool fire. Tunnelling and underground space technology. 2019. Vol. 85. P. 375–391 doi: 10.1016/j.tust.2018.12.026
  7. Lyman Dale Ambulatory surgery center safety guidebook. Managing code re-quirements for fire and life safety. 2018. P. 23–26 doi: 10.1016/B978-0-12-849889-7.00005-4
  8. Gravit M. Vaititckii A. Shpakova A. Subway constructions fire safety regulatory. Requirements procedia engineering. 2016. Vol. 165. P. 1667–1672. doi: 10.1016/j.proeng.2016.11.908
  9. Zhanga Limao, Wua Xianguo, Liub Menjie, Liuc Wenli, Ashuri Baabak Dis-covering worst fire scenarios in subway stations: A simulation approach. Automation in construction. 2019. Vol. 99. P. 183–196. doi: 10.1016/j.autcon.2018.12.007
  10. De-xu Du, Xu-hai Pan, Min HUA. Experimental study on fire extinguishing properties of compound superfine powder. Procedia Engineering. 2018. Р. 142–148. doi: 10.1016/j.proeng.2017.12.126
  11. Ostapov et al., Improving the installation of fire gasing with gelelating com-pounds. Problems of emergency situations. 2021. Vol. 33. Р. 4–14. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/14116
  12. Chernukha A. et al., Mathematical modeling of fire-proof efficiency of coat-ings based on silicate composition. Materials science forum. 2019. Vol. 1006. Р. 70–75. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.70
  13. Pietukhov R., Kireev A., Slepuzhnikov E., Chyrkina M., Savchenko A. Lifetime research of rapid-hardening foams. Problems of emergency situations. 2020. Vol. 31. Р 226–233 URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/11675
  14. Ostapov K., Kirichenko I., Senchykhyn Y. Improvement of the installation with an extended barrel of cranked type used for fire extinguishing by gel-forming compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 4(10(100)). Р. 30–36. doi: 10.15587/1729-4061.2019.174592чинників пожежі, 2000. 118 с.
  1. Поспєлов Б. Б., Мелещенко Р. Г., Безугла Ю. С., Ященко О. А., Мельниченко А. С., Самойлов М. О. Бікогерентність динаміки небезпечних параметрів газового середовища при загоряннях матеріалів. С. 252-266.
  2. Матухно В. В., Морщ Є. В., Корнієнко Р. В. , Вавренюк С. А. Скорочення часу нетехнічного обстеження імовірно забрудненої вибухонебезпечними предметами території. С. 240-251.
  3. Куценко Л. М., Сухарькова О. І., Савельєв Д. І., Коханенко В. Б., Журавський М. М. Геометричне моделювання вибухових хвиль, відбитих від циліндричної поверхні синусоїдального профілю. С. 224-239.
  4. Степанчук С. О., Стрілець В. М., Макаров Є. О., Стрілець В. В. Порівняльний кількісний аналіз особливостей гуманітарного розмінування в радіаційно-забрудненій місцевості. С. 208-223.