ИНТЕРНЕТ-РАСЧЕТ И ПРИЛОЖЕНИЕ К ПК "T-FLEX", ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕКЛАРАЦИИ О ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТА Белозеров В.В.1, Босый С.И.2, Тесля Э.П.3, Удовиченко Ю.И.4 Южный федеральный университет, (1)НИИ физики,
(2)«НПТ Центр ОКТАЭДР», (3)ТПП РО, (4)ООО «ЦТБ»
E-mail: fireman@)ip.rsu.ru, kvant@ip.rsu.ru, ottppro@yandex.ru, safeting@mail.ru
По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты США (NFPA), несмотря на развитую систему страхового бизнеса, в т.ч. на случай пожара, в условиях рыночной экономики 43% предприятий не могут возобновить свою деятельность непосредственно после пожара и исчезают с рынка сразу, 28% - восстанавливают свое хозяйство в течение 3-х последующих лет и только 23% предприятий функционируют после пожара нормально. Мировая статистика свидетельствует, что ежегодно в пожарах погибает около 65000 человек, более 300000 человек получают травмы различной степени тяжести, а материальный ущерб составляет сотни миллиардов евро в год [1,2].
Актуальность проблемы сокращения потерь общества от пожаров очевидна, а Российская статистика из года в год фиксирует тот факт, что на протяжении последних десятков лет количество пожаров и социально-экономические потери от них неуклонно возрастают. В России в пожарах ежегодно погибает около 20000 человек и столько же травмируется [3].
По Югу России за последние 20 лет ситуация следующая: в течение года, в среднем, пожары возникают каждые 40 минут, в каждом из которых уничтожается 4,5 кв.м. и повреждается 10,7 кв.м. жилых и производственных площадей, а прямой материальный ущерб составляет 9,5 тыс.руб., при этом в каждом 6-м пожаре, т.е. каждые 4 часа, погибает или травмируется 1 житель Юга России [2].
Это происходит потому, что до настоящего времени проблемами пожарной безопасности жизнедеятельности в России занимались, в основном, сами пожарные, т.е. МВД РФ, а с 2002 года - МЧС РФ, практически не привлекая к решению «пожарных проблем» Академический и ВУЗовский научный потенциал (достаточно взглянуть на списки разработчиков основных “пожарных” стандартов: 12.1.004, 12.1.044 и новых НПБ). Мало чем отличаются в этом от Российских - международные и национальные методы. средства и стандарты других стран. Именно поэтому, несмотря на «богатый опыт» страхования за рубежом, в т.ч. противопожарного, все мировое сообщество “продолжает сжигать в пожарах, произведенные публичные, коллективные и частные блага”, периодически направляя своим Президентам доклады: “Горящая Америка” (США, 1973 г.), “Горящая Россия” (РФ, 1991 г.). Следовательно, «международный огневой опыт» не может помочь возрождающейся России ни в области профилактики пожаров, ни в области защиты и противопожарной обороны от них [2].
Даже самая грубая оценка социально-экономических потерь от пожаров по ГОСТ 12.1.004 (вероятность пожаров не выше 10-6, безопасность населения не ниже 0,999999) устанавливает для 140-ти миллионного населения России уровень гибели на пожарах не более 140 человек ежегодно, в то время как на протяжении последних 50 лет этот уровень более чем в 100 раз выше [4]!
В связи с принятием в 2008 году ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», а в 2009 - Постановления Правительства Российской Федерации № 272 «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного риска», актуализируется задача защиты прав и интересов физических и юридических лиц против произвола органов государственного пожарного надзора при подаче декларации о пожарной безопасности и последующем аудите объекта[5].
Для реализации указанной защиты, в рамках программы «СТАРТ-10», учеными и специалистами ЮФУ, Торгово-промышленной палаты Ростовской области и ООО «НПТ Центр ОКТАЭДР», был подан и получил поддержку проект «Метод и комплекс Интернет-расчета пожарной опасности объекта с использованием российского программного комплекса Т-FLEX».
Планируется в течение 2010 года создать сервер и программное обеспечение сайта с бесплатным “on-line” расчетом уровня пожарной опасности объектов (в промышленности, торговле, образовании, культуре, коммунальной сфере и т.д.) с использованием не только, «выдуманных» МЧС РФ критериев пожарного риска, но и новых методов и средств, разработанных в Российских ВУЗах, выпускающих специалистов в области пожарной безопасности [1,2].
Сервер и сайт позволит опытному пользователю самостоятельно выполнить расчет пожарной опасности его приборов и предметов быта, и с помощью графического модуля (бесплатно скачиваемого с сайта) сформировать топологию своего объекта в необходимом формате (расставив их на своем «объекте»: в квартире, в частном доме, в школе, в торговом павильоне и т.д.) и отослать по электронной почте на сервер, который в фоновом режиме выполнит необходимые расчеты, с помощью приложения «Т-FLEX/пожар» и вернет их адресату.
В качестве программно-технических средств, реализующих сервер с сайтом, будет использован действующий сервер (http://titan.ip.rsu.ru) НИИ физики ЮФУ (рис.1) и его программное обеспечение (рис.2), которые будут реконструированы в ходе НИОКР первого этапа, с учетом имеющихся у участников наработок.
Рис. 1. Сайт ИВИЦ НИИ физики ЮФУ
Рис. 2. Выходная форма он-лайн расчета пожарной опасности электрорадиоприборов
В отличие от чисто статистических методик, расчет будет базироваться на решении системы уравнений Семенова, Зельдовича и Франк-Каменецкого совместно с уравнениями стандартного очага пожара и теплового баланса, при выполнении необходимых и достаточных условий «пожаропроизводительности» пожарной нагрузки, времени обнаружения пожара и прибытия пожарного автомобиля (ПА) к месту пожара [1,6]:
(1)
где τ - время горения «очага», мин., ТО - температура «очага пожара», ˚С, ε - “средний” коэффициент черноты покрытия.; С0 - коэффициент лучеиспускания АЧТ, КДж/м2·с·˚К), ТКi- температуры ограждающих конструкций, ˚К, α - “средний” коэффициент воздушного теплообмена, КДж/ м2·˚К, λ - “средний” коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/м ·˚К, ℓi- радиус-векторы от «очага» до ограждающих конструкций (Ki), м., Q- мощность “очага пожара”, квт., S -площадь поверхности ограждающих конструкций, м2, Тн-начальная температура среды, ˚С; Q - тепловыделение пожаро-опасного события, Дж./сек.; V - объём ПН, м3; S - площадь поверхности ПН, м2; R - газовая постоянная, 8.31441 Дж/моль ·˚К; α m - коэффициент теплоотдачи ПН, Вт/˚К ·м2; Еа - эффективная энергия активации процессов в ПН, Дж/моль; Т - рабочая температура ПН, ˚К; K – предэкспоненциальный множитель, получаемый по результатам термоаналитических испытаний ПН; an-концентрация ПН и порядок реакции; Н - тепловой эффект реакций пиролиза и деструкции ПН, Дж./c; λ в - теплопроводность газовой фазы, Вт/м ·˚К; QГ - удельная теплота сгорания элемента пожарной нагрузки, Дж/кг; vГ - скорость выгорания горючей массы пожарной нагрузки (убыли массы), кг/сек.·м2; Ri/Vi = τ – время прибытия i-того боевого расчета к месту пожара.
При наличии 2D планировки объекта (рис.3), «матрицы вероятности пожара от электроприборов» и пожарной нагрузки каждого прибора и предмета быта, модель «разыграет 3D-пожар» с учетом предела огнестойкости ограждающих конструкций, обрушение (загорание) которых определяется функцией «маятник события»:
 (2)
Рис. 3. 2D-планировка и 3D-реализация помещения в “T-flex”
Модель определит не только уровень пожарной опасности (риск), но и позволит [6,7]:
- рассчитать площадь и условия распространения пожара к моменту прибытия 1-го боевого расчета (а также 2-го, 3-го и т.д.),
- рассчитать план пожаротушения, с учетом наличия и исправности первичных средств пожаротушения (ПСП) и персонала на объекте пожара, включая комплектность ПА и личного состава 1-го боевого расчета,
- рассчитать предполагаемые материальные и людские потери, в зависимости от наличия на объекте в данный момент (в среднем) персонала и материальных ценностей.
Главное преимущество заключается в том, что модель позволит «вставлять средства противопожарной защиты» (огнестойкие покрытия, противопожарные преграды, сигнализацию и т.д.) и «вновь разыгрывать пожар» с учетом изменений пожарной опасности до получения требуемого уровня пожарной безопасности.
«Наполнение» существующей базы данных ПК “T-flex” параметрами пожаровзрывоопасности веществ и материалов будет проведено с использованием имеющихся отраслевых данных, а также с помощью акустоэлектрометрического дериватографа, созданного в ООО НПТЦ ОКТАЭДР [8,9].
Существенной новизной пакета прикладных программ (ППП) явится включение в него модели оценки социально-экономических потерь в результате пожаров, формируемой из находящейся в ИВИЦ НИИ физики ЮФУ в эксплуатации АСОД «ПОЖАРЫ», включающей региональные (Ростовская область, Краснодарский и Ставропольский края) базы данных о пожарах с 1993 года по настоящее время, а также моделей оценки выполнения оперативно-тактических задач пожарными подразделениями [1,6].
Литература:
1. Богуславский Е.И., Белозеров В.В., Богуславский, Н.Е. Прогнозирование, анализ и оценка пожарной безопасности/ Уч.пособие под ред. проф. Богуславского Е.И./, Ростов н/Д, РГСУ, 2004, 151с.
2. Белозеров В.В., Болдырев О.Н. К проблеме противопожарного страхования – в сб.мат-лов Межд.науч.-практ.конф. «Строительство-2006», Ростов н/Д, РГСУ, 2006, с.381-384.
3. Серебренников Е.А. Динамика оперативной обстановки с пожарами в Российской Федерации – в сб.мат-лов XVII Межд.науч.-практ.конф. «Пожары и окружающая среда»,М., ВНИИПО, 2002, с.3-10.
4. ГОСТ 12.1.004 Пожарная безопасность. Общие требования, М., Изд.стандартов, 1992, 77с.
5. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" – М.: Российская газета, № 4720 от 1 августа 2008 г.
6. Белозеров В.В., Бушкова Е.С., Ушак А.Т., Прус Ю.В Топольский Н.Г. Геоинформ. вероятностная физико-химическая модель пожарной безопасности техносферы – в сб. мат-лов 7-й Всерос.науч.-практ.конф. «Техносферная безопасность» /2 ч., ISBN 5-89071-036-2, Ростов н/Д-Новочеркасск-Туапсе/, Ростов н/Д, РГСУ (ЮРО РААСН), 2002, с.27-33.
7. Азаров А.Д., Айдаркин Е.К., Бадалян Л.Х., Баранов П.П., Белозеров В.В., Доля В.К., Лыженков В.Н., Мотин В.Н., Новакович А.А., Тесля Э.П. «БАКСАН»: автомобиль-подавитель дорожно-транспортного вреда - в сб.мат.пленар.засед. Межд. конф. "Наука и будущее: идеи, которые изменят мир" /15-19 мая 2005 г., Москва, ГГМ им.В.И.Вернадского РАН/, М., Фонд "Наука и будущее", 2005, с.1-8.
8. Белозеров В.В., Босый С.И., Буйло С.И., Прус Ю.В., Удовиченко Ю.И. О синхронизации методов термического и акустико-эмиссионного анализа – в сб. мат-лов 8-го Международного симпозиума «Порядок, беспорядок и свойства оксидов»/ODPO-2005, Лоо,19-22 сентября 2005 г./, Ростов н/Д, РГПУ, с. 27-29.
9. Босый С.И. Использование в учебном процессе подготовки инженеров российского программного продукта “T-flex”– в сб. мат-лов науч.-метод. конф. «Современные информационные технологии в образовании: Южный федеральный округ «СИТО-2009»/Ростов н/Д, 17-18.04.2009/.-Ростов н/Д: ЮГИНФО, 2009, с.71-73.
|
