При существующем уровне развития технологий в странах бывшего СССР основными предприятиями энергетики есть предприятия теплоэнергетики, которые используют для получения тепла и электроэнергии процесы горения газообразного, жидкого и твердого топлив.

Но одной из глобальных проблем современности есть быстрое расходовывание запасов газообразного, жидкого и твердых топлив. По прогнозам запасов газообразного и жидкого топлив осталось  на несколько десятилетий, а твердого топлива максимум на 150 лет. А альтернатив, которые могли бы заменить теплоэнергетику, нет. Потому и возникает необходимость в уменьшении расходов топлива при получении тепла.

Одним из способов уменьшения расхода топлив есть использовании электрокатализа при сжигании топлив.Смысл электрокатализа заключается в замене термической инициации процеса горения, которая происходит при обычном горении, на электрокаталитическую, которая позволяет увеличить выделение тепла за счет возврата в систему количеств энергии ( до 400 кДж/моль) которое ранее использовалось на процес инициализации, при расходывании на электрокатализ 5-6кДж/моль.

Для электрокаталитического сжигания топлива разработан блок электрокаталитической активации топлива. Блок представляет собой  корпус, в котором на внутренней поверхности расположены высоковольтные электроды с катализатором; корпус изготовлен  или из керамики или  стали и  покрыт теплоэлектроизоляцией.

Черкасская ТЭЦ является наибольшим производителем электроэнергии Черкасской области. По состоянию на 01.01.2011 установленная электрическая мощность составляет 230 МВт. ТЭЦ поставляет тепло промышленным предприятиям, а также обеспечивает отоплением и горячей водой большинство населения города Черкассы.

На Черкасской ТЭЦ установлены котлоагрегаты ПК-19 – 4 шт мощностью 110 тон пара в час ( при температуре перегретого пара 540ºС) и котлоагрегаты БКЗ-220-100 Гц – 5 шт мощностью 220 тонн пара в час (температура перегретого пара 540ºС).

Котлоагрегат ПК-19 – вертикально-трубчатий, однобарабаний, с естественной циркуляцией – был предназначен для сжигания угля с жидким шлакоотводом. В процессе эксплуатации котлоагрегат был реконструирован на сжигание газа и мазута. В наше время котлоагрегат призначнен для сжигания газа, мазут является резервным топливом. Технические характеристики котла следующие:

паропродуктивность - 110 т/час;

давление пара на выходе из пароперегревателя - 10 Мпа;

температура перегретого пара – 540С;

расходы природного газа – 7 тыс. м³/час.

Каждый котлоагрегат ПК-19 обустроен двумя дутьевыми вентиляторами и двумя дымососами, четырьмя улиткообразными горелками, которые для равномерного распределения факела пламени смонтированы парами напротив друг друга.

Котлоагрегат БКЗ-220-100 Гц, который работает на концентрате тонкого помола угля марок «Д» и «Г», предназначен для получения перегретого пара. Технические характеристики котла следующие:

паропродуктивность - 220 т/час;

давление пара на выходе из пароперегревателя – 10 Мпа;

температура перегретого пара – 540С;

расходы топлива (угля) – 30 т/час.

Котельный агрегат БКЗ-220-100 Гц – вертикально-трубный, однобарабанный аппарат с естественной циркуляцией, с двухступенчатым выпариванием и двумя горизонтальными топочными циклонами. Котел обустроен двумя прямоточными газовыми горелками предназначенный для розжига котлоагрегата. Газовая горелка состоит из двух коаксиально расположенных труб разного диаметра. Природный газ подается в кольцевую щель между внешней и внутренней трубами.

В качестве объекта экономического анализа выбираем оба котлоагрегата.

Представлен ориентировочный расчет экономического эффекта для сжигания 30 т угля в час. Экономические расчеты проведены в долларах США, поскольку на котлах БКЗ-220 используется уголь российских месторождений (украинский уголь не используется из-за большого содержания соединений серы) и расчет за него производится в иностранной валюте. Стоимость 1 тонны угля примем равной 100 $ США.

1. Стоимость угля, который будет сожжен в течении часа, составит 3 000 $. Суточная экономия топлива (10 %) при расходе 30 т/час при стоимости угля 100 $ за тону:

24·30·0,1·100= 7 200 $ сутки или 216 000 $ на месяц.

2. Стоимость использованой электроэнергии для проведения процесса при затрате 1500 кВт/год на 30 т при стоимости электроэнергии 0,08 $ за кВт/год составляет:

0,08·1500=120 $  или 86400 $  на месяц.

Ориентировочные расходы на установление, пуск и наладку системы электрокаталитической интенсификации горения следующие:

- источник питания 20 000 $.

- электрокаталитическая система 110 000 $.

- специальные материалы 250 000$.

- стоимость монтажных работ и транспортных расходов 10 000 $.

- другие расходы 50 000 $.

Сумма расходов составит 440 000 $.

Амортизационные отчисления 440 000 ·0,15=66 000 $.

Месячный экономический эффект при использовании предлагаемой технологии, составит

216 000 – 86 400 – 66 000=63 600 $.

За год он будет составлять 763 200 $.

Таким образом, расчетный срок окупаемости не превышает 8 месяцев.

Проведем аналогичный ориентировочный расчет экономического эффекта для сжигания газообразного топлива на котлоагрегате ПК-19. Примем стоимость 1 000 м³ природного газа 300 $.

1. Стоимость топлива, которое будет сожжено за час, представляет 2 100 $. Суточная экономия топлива (10 %) при расходе 7 000 м³/час:

24·7 000·0,1·300/1000= 5 040 $ сутки или 151 200 $ на месяц.

2. Стоимость используемой электроэнергии для проведения процесса при расходе 300 кВт/год на 7 000 м³ составляет:

0,08·300=24 $ за час или 17 280 $ за месяц

3. Принимаем приблизительные расходы на установление электрокаталитической одноименной системы – 440 000 $; амортизация 66 000 $.

Тогда месячный экономический эффект при использовании предлагаемой технологии составит

151 200 – 17 280 – 66 000= 67 920 $. Что соответствует 815 040 $ в год.

Срок окупаемости не превышант 6,5 месяцев.

Предварительные экономические расчеты показывают, что в условиях использования электрокаталитической интенсификации процесса горения на предприятиях теплоэнергетики возможно снижение выбросов в окружающую среду, уменьшение расходов топлива, что приведет к его экономии и к уменьшению себестоимости тепловой и электрической энергии. Ожидается достижение дополнительных доходов при реализации процесса на котле Черкасской ТЭЦ БКЗ-220-100 Гц 763 200 $ за год при сжигании угля и 815 040 $ за год – при сжигании газа на кологагерате ПК-19.

Древесина представляет собой продукт фотосинтеза и при сжигании не нарушает баланс СО2, таким образом является привлекательным альтернативным источником энергии, особенно если учесть постоянный рост цен на традиционные виды топлива.
При сжигании древесины выделяется энергия, в среднем равная 4,0 кВт•ч/кг (при влагосодержании 20%). С учетом КПД котла, 1 литр котельного топлива может быть заменен 3 кг древесины. Один кубометр бука по количеству энергии соответствует приблизительно 200 литрам котельного топлива или 200 м3 природного газа. Таким образом, сжигание древесины вносит вклад в сбережение невозобновляемых запасов нефти и газа.
Несмотря на то, что прямое сжигание древесины представляет собой старейшую и наиболее развитую технологию получения энергии из древесины, до сих пор имеется потенциал для ее дальнейшего развития с точки зрения увеличения КПД и улучшения экологических характеристик. Основными технологиями сжигания древесины, использующимися в настоящее время, являются: сжигание в вихревой (циклонной) топке, сжигание распыленного сырья в горелке, сжигание на решетке, сжигание с загрузкой сырья распределительным стокером, сжигание во вращающейся печи, сжигание в кипящем слое, сжигание в циркулирующем кипящем слое [1].
Одним из способов повышения эффективности сжигания любого топлива есть электрокаталитическое сжигания топлива. При электрокаталитическом горении достигается снижение энергии активации эндотермической составной первой стадии горения – разложения углеводородов на углеводородный радикал и протон. Снижение энергозатрат на первую стадию термодеструкции углеводородов топлива приводит к увеличению выделения тепла на целевой теплоноситель, что, в свою очередь, приводит к существенной экономии топлива. [2].
Исследование электрокаталитического горения древесины проводили на установке которая состояла из блока электрокаталитической интенсификации, блока сжигания топлива и нагреваемого тела. Электрокаталитический блок представляет собой систему электродов и катализатор. К блоку подводилось напряжение от 4до 20 кВ и частотой от 50 Гц до 5кГц. Блок сжигания представлял собой 12 кВт бытовой котел с системой циркуляции воды, которая выступала в качестве нагреваемого тела. В качестве топлива использовали березу и сосну.
Каждый эксперимент состоял из двух частей:
- контрольный эксперимент – эксперимент без использования электрокаталитической интенсификации, то есть простое сжигание топлива;
- эксперимент с электрокаталитеческой интенсификацией – эксперимент при тех же условиях, что и контрольный, но с применением электрокатализа.
В обоих частях эксперимента фиксировалась температура нагреваемой воды в системе циркуляции воды через определенный промежутки времени.
На рис. 1-2 представлены некоторые результаты по нагреву воды в циркулирующей системе при сжигании газообразного топлива.

Рис. 1 – Зависимость изменения температуры от времени при сжигании березовых дров.
1 – без обработки; 2 – с обработкой

Рис. 2 – Зависимость изменения температуры от времени при сжигании сосновых дров.
1 – без обработки; 2 – с обработкой

Как видно из рис. 1-2 при использовании электрокатализа при сжигании древесины наблюдается существенное увеличение количества выделяемого тепла. Это происходит по нескольким причинам:
- на первых этапах воздействия электрического разряда происходит быстрая сушка древесины под действием электрического разряда, что ускоряет процесс зажигания и уменьшает количество тепла, необходимого для зажигания дров;
- при контакте паров воды, которые выделились из древесины при сушке, с электрическим разрядом происходит образование радикалов НО и НО2 которые являются инициаторами процесса горения и в свою очередь интенсифицируют процесс горения;
- при прохождении электрического разряда через газообразные вещества, которые выделились из древесины, происходит электрокаталитическое зажигание их, что в свою очередь также снижает потребности тепла в протекании этого процесса;
- после выгорания газообразных веществ, которые выделились из древесины, начинает гореть твердая ( целлюлозная ) часть древесины. Электрический разряд разрушает длинные цепочки молекул целлюлозы и улучшает диффузию кислорода к осколкам молекул целлюлозы.
На процесс электрокаталитического горения древесины так же влияет вид древесины, а именно состав ее летучих веществ и структура твердой части древесины. Это видно, что при сжигании березы наблюдается большее выделение тепла, чем при горении сосны.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что использование электрокатализа при горении древесины улучшает процесс сушки и зажигания выделяющихся газообразных веществ, диффузию кислорода в твердой части древесины. При электрокаталитическом сжигании древесины выделяется большее количество тепла из-за быстрой сушки древесины, увеличения концентрации радикалов НО и НО2, разрушения сложной структуры целлюлозы в древесины и зависит от вида древесины.

Образования оксидов серы зависят от состава горючего, а точнее количества соединений серы, которые входят в состав угля. При использовании любого метода предупреждения образования токсичных соединений, соединения серы могут откладываться в виде серы, которая при высоких температурах, какие характерные для процессов горения образовала бы опять оксиды серы. То есть электронокаталитическом сжигание на влияет на процесс образования оксида серы, а влияет лишь на соотношение SO₂ : SO₃, которая смещается в сторону большего образования SO₃. Углеводороды и сажа по сути являются продуктами недожога и они поддаются тому же изменению, что и оксид углерода. Поэтому нас в первую очередь интересовали изменения концентрации оксида азота и углерода.

Рассмотрим механизмы образования оксидов азота и оксида углерода.

Образование оксидов азота.

Согласно литературных данных [1]:

- оксиды азота образуются не после окончания реакции горения, а непосредственно в зоне горения и зависят от ряда химических реакций в пламени. При этом образование оксидов азота происходит не только в результате реакции атомарного кислорода с молекулой азота, и за рядом других реакций.

- образование О в пламени происходят не только за счет диссоциации О₂, но и за рядом других реакций и концентрация атомарного кислорода на 1-2 порядка выше равновесной.

Так сейчас выделяют три основных источника образования оксидов азота : «термические», «быстрые» и « топливные». Рассмотрим каждое из источников.

«Термические» оксиды азота. Условием протекания цепной реакции окисающего атмосферного азота свободным кислородом при горении формально описывается уравнением

N2+ O₂→ 2 NO – 180 кДж/моль.

Эта реакция описывается в работах Н.Н.Семенова, Я.Б.Зельдовича, П. Я.Садовниковим, Д.А.Франк-Каменецкого, Ю.П.Райзера, и тому подобное. В работах этих исследователей приведены влияние концентрации начальных веществ, температуры и давления на равновесные концентрации, а также на время установления равновесия реакции образования оксида азота.

Я.Б.Зельдовичем была разработана цепная схема окисающего азота, в которой активную роль играют свободные атомы кислорода и азота [1]:

O₂ + M → O + O + M – 494 кДж/моль   ( инициирование цепи)      (1)

О +N₂ → NO + N -314 кДж/моль                                                      (2)

N + O₂ → NO + O + 134 кДж/моль                                                   (3)

O + O + M → O₂ + M + 494 кДж/моль    ( обрыв цепи)                   (4)

При этом концентрация атомарного кислорода остается неизменой, а скорость процесса определяются реакцией (2). Энергетический барьер состоит из двух составляющих:

- энергия, которая необходима для образования одного атому кислорода;

- энергия активации реакции атому кислорода с молекулой азота.

Таким образом, общая энергия складывает Е=494/2 + 314 = 561 кДж/моль. Так как эта энергия достаточно большая, то определяет зависимость образования «термических» оксидов азота от температуры.

«Быстрые« оксиды азота. С. Фенимор на основе анализа результатов исследований, сделал предположение, что быстрое образование NO объясняется связыванием молекул азота радикалами СН С і СН  в реакции с малыми энергетическими расходами:

СН + N₂ → НСN + N – 8,38 кДж/моль                                          (5)

2 С + N₂ → 2СN – 16,72 кДж/моль                                                   (6)

СН + N₂ → СН + NН - 37,6 кДж/моль                                        (7)

Исследования проведены Ю.Хомером, М. Саттоном, Ф.Байхмайера и Т.Миячі отметили связь образования оксидов азота и радикалов СН, СН. Была в [1] установлена количество концентрации радикалу СН независимо от излишка воздуха. Оксиды азота которые образовывались за этим механизмом образовывались в начале зоны горения пламени ламинарии или в корні турбулентного, что свидетельствует о малом времени их образования. Поэтому эти оксиды азота и получили название «скорые».

Гаррис и сотрудники при исследованные горения метано-воздушной смеси близь зоны горения зафиксировали сверхравновесные концентрации радикалу НО. Для объяснения образования NO в зоне горения была предложенная схема:

СН + N₂→ НСN + N                                                                       (8)

НСN + (Н, НО) → СN + (Н₂, Н₂О)                                               (9)

СN + О₂ → СО + NO                                                                        (10)

СN + НО → СО + NН                                                                  (11)

NН + НО → NO + Н₂                                                                     (12)

NН + NO → N₂ + НО                                                                      (13)

При температурах в пределах 293 до 593 К выход образования «термических» и «быстрых» оксидов азота трудно отличить. Среднее время образования оксидов азота и скорость образования оксидов азота за глубиной фронта пламени изменяются незначительно. При повышении температуры образования «быстрых» оксидов азота не увеличивается, а наоборот снижается.

Время образования «термических» оксидов азота складывает (3-4)·10^-4 с, тогда как образование «скорых» оксиды азота заканчивается за 1·10^-4 с.

«Топливные» оксиды азота. С.Фенимор, Д.Тарнер, Р. Ендрюс, К.Зигмунда и другие авторы показали, что азотосодержащие соединения, которые входят в состав топлив. Также является источником образования оксида азота, который поступает в атмосферу с продуктами сжигания [1].

Существенную проблему представляют процессы сжигания угля большинства месторождений бывшего Советского Союза.

«Топливные» оксиды азота образуются из азотосодержащих соединений топлива при продувке его горячим воздухом уже при температуре 900-1000 К. При температурах 1000-1400 К на начальных участках факелу пламени, где происходит воспаление и горение летучих соединений, наблюдается значительный выход оксидов азота.

Но количество азотосодержащих соединений, которые содержатся в угле то концентрации оксидов складывали 2-4 г/м³, тогда как концентрации оксидов азота значительно ниже. То есть при сжигание угля не все азотосодержащих соединения являются источником образования оксидов азота.

Азотосодержащие соединения, которые содержатся в угле состоят из аминов, пептидов, аминокислот, производных мочевины и карбозольных структур. При нагреве угля в корне пламени в зоне выделения летучих соединений образуются пиридины, хинолины и другие смолистые вещества, аммиак. Значительное количество азотосодержащие соединений переходит в эти соединения, а более крепкие в нитриды и другие соединения. Но для превращения топливного азота, который входят в состав пиридина, хинолина, нитробензола, нитроамина, нитроэфира, аммиака и некоторых других соединений, а также на образование NO необходима меньшая энергия при сравнимо невысоких температурах.

Согласно масс-спектральним анализам [1], какие указывают на наличие радикалов НСN, СN, NН, NН і НО в зоне горения. Это дало возможность разработать механизм образования «топливных» оксидов азота, согласно которому азот сначала переходит в промежуточные соединения – радикалы, а потом частично окисляется к оксиду азота (ІІ), а значительное его количество переходит в молекулярный азот.

Росляковим [1] была предложенная схема образования «топливных» оксидов азота. Согласно этой схемы при нагревании части угля в результате возгонки и пиролизу образуется вокруг части газовый слой из смеси быстрообразовавшиеся из азотосодержащихся соединений топлива аммиак и цианид азота. Последние потом переходят у амина и реагируют с промежуточными радикалами и атомарным кислородом, образуют оксиды азота за реакциями:

НСN + НО→ СN + Н₂О                                                               (14)

НСN + Н → СN + Н₂                                                                      (15)

НСN + О → СN + НО                                                                  (16)

НСN + НО→ НNСО + Н                                                              (17)

NН₃ + Н → NН + Н₂                                                                        (18)

NН₃ + О → NН + НО                                                                     (19)

NН₃ + NН → 2 NН                                                                         (20)

СN + НО → СNО + О                                                                  (21)

NСО + Н → NН + СО                                                                    (22)

НNСО + Н → NН + Н₂                                                                  (23)

NН + Н → NН + НО                                                                    (24)

NН + О → NН + Н₂О                                                                     (25)

NН + НО→ N + Н₂О                                                                      (26)

NН + О → N + Н₂                                                                             (27)

NН + Н → N + N₂                                                                             (28)

NН + О→ NO + Н₂                                                                           (29)

NН + НО → NO + Н₂                                                                     (30)

Максимальная скорость имеют две последние уравнения. Образование оксида азота не в значительной степени зависит от состава топлива, а зависит от содержимого молекулярного водорода и кислорода [1].

Образование оксида углерода. Одним из наиболее значимых токсичных загрязнителей атмосферного воздуха есть продукты неполного сгорания, а именно оксиды углерода, альдегиды, органические кислоты и углеводороды. Среди них наибольшее значения имеют оксиды углерода.

Оксиды углерода складывают около половины от общего количества всех вредных веществ, которые попадают в атмосферный воздух. Немалая часть их поступает с дымовыми газами.

Схема образования и выгорания СО при горении углеводородов следующая: на начальном этапе выгорания углеводородов идет накопление оксида углерода, а потом его идет окисает по длине камеры сгорания. Так при горении метана происходит накопление СО до 2-3 %, а потом происходит постепенное выгорание его и конечная концентрация представляет 0,01-0,1 %. Для интегрирующего описания процесса образования СО можно использовать реакцию

СnHm+ n/2O₂ → nCO + H                                                                 (31)

Однако в действительности накопления СО при сжигании происходят в результате быстрых реакций [1]:

СН + О → НСНО + Н                                                                    (32)

НСНО + М → СНО + Н                                                                 (33)

СНО + М → СО + Н                                                                        (34)

СНО + НО → СО + Н₂О                                                                (35)

Окисает СО за реакцией

СО + О2→ СО₂  + О                                                                                                                           (36)

не играет существенную роль из-за малой скорости реакции.

Основная реакция, за которой выгорает оксид углерода есть реакция взаимодействия с радикалом НО

СО +  НО → СО₂ + Н                                                                       (37)

Поэтому увеличение количества радикалов НО путем введения пары, воды, и другими методами способствует снижению содержимого СО.

При использовании электрокатализа происходят, как раньше вспоминалось более полное выгорание углерода в шлаке. Так при напряжении 4 кВ степень выгорания углерода увеличивается на 32 %.

Влияние электронокаталитического сжигания угля на выбросы в атмосферный воздух исследовали на стендовой установке. Исследовали образование оксида азота (ІІ) и оксида углерода (ІІ) как самих распространенных и одних из самих токсичных веществ, которые выбрасываются в окружающую среду. Наибольшее уменьшение выбросов в атмосферный воздух наблюдается при напряжении 4 кВ, когда уменьшение концентрации оксида азота (ІІ) достигает 80 %, а оксиду углерода при том же напряжении почти 52 %. При том же напряжении содержание остаточного углерода в шлаке также наименьшее. При высших напряжениях уменьшения выбросов оксиду азота и углерода меньший.

Такое уменьшение образования оксидов азота (ІІ) можно объяснить тем, что при использовании электрокатализа подавляется образование «термических» оксидов азота за счет фиксации атомарного кислорода, например благодаря реакции

CH + O = H + CH₂O,                                                                        (38)

какая имеет константу скорости порядка 10¹³ см^-1, тогда как реакция (2) имеет константу скорости порядка 10⁷ см^-1 [1], то есть реакция (38) более достоверна и на ее протекание, учитывая значительное увеличение радикалов  тратится больше атомарного кислорода.

Реакции

CH + O₂ = CH₂O + OH                                                                     (39)

CH  + O₂ = CH₃O + O                                                                       (40)

также причиной притеснения образования «термических» оксидов азота, так как по сравнению с константами скорости реакции (2), которая складывает порядку 10⁴ см^-1 [1], константы скорости реакции (39) складывает порядку 10¹¹ см^-1, а реакции (40)  – 10¹⁴ см^-1. То есть реакции (39-40) подавляют начало образования цепи образования термических оксидов азота.

Относительно «быстрых» оксидов азота, как уже вспоминалось, что при повышении температуры выход этой группы оксидов азота значительно уменьшается, а благодаря использованию электрокатализа увеличивается количество теплая, что выделяется, что подтверждается результатами исследования, которое в свою очередь увеличивает температуру во фронте пламени и уменьшает образование «быстрых» оксидов азота.

Относительно «топливных» оксидов азота, то раньше вспоминалось, что на образование этих оксидов азота влияет содержимое молекулярного водорода и кислорода. А молекулярный кислород тратится на реакции (39-40), которые имеют большую константу скорости реакции.

Уменьшение выбросов оксиду углерода (ІІ) происходит благодаря увеличению количества радикалов НО. Кроме того как при «быстрых» оксидах азота уменьшению концентрации оксида углерода (ІІ) способствует существенное повышение температуры, благодаря происходят реакции (36).

Такое происходит на стадии выделения и горения летучих соединений. Когда же начинается процесс горения коксового остатка, то образование «термических» оксидов азота практически невозможно, потому что коксовый остаток состоит практически из чистого углерода. Но количество летучих соединений, которое осталось после выделения основного их потока ( а раньше уже описывалось, что электрокатализ способствует увеличению выделения летучих соединений, что в свою очередь уменьшает их содержимое в коксовом остатке) их содержимое очень  малое и они не могут существенно влиять на процесс образования оксидов азота. Относительно «быстрых» оксидов азота то в этой зоне температура значительно более высока, чем при горении летучих соединений, которая поднимается благодаря теплу выгорания их. Остаются «термические» оксиды азота. Но как и в случае с горением летучих соединений, константа скорости реакции

C + O₂ = CO + O                                                                              (41)

складывает порядку 1013 ^см-1, что значительно больше реакции образования оксидов азота за реакцией (4.6). Кроме того, как будет доказано дальше благодаря математической модели при использованные электрокатализу улучшается диффузия кислорода в структуру коксового остатка.

Оксиды азота также благодаря лучшей диффузии кислорода доокиснюються к оксиду углерода (IV).

Как вывод можно сделать то, что при использовании электронокаталитического сжигания твердого топлива происходит существенное уменьшение выбросов в окружающую среду. Так благодаря более лучшей диффузии кислорода и увеличения концентрации кислородсодержащих радикалов происходит уменьшение содержимое в дымовых газах оксида углерода (ІІ) до 52 %. Также благодаря изменения процесса горения благодаря дополнительного количества радикалов CH и других причин происходит уменьшение выбросов оксиду азота (ІІ) на 80 %. Также происходит увеличение степени выгорания углерода в шлаке на 32 %.

Экспериментальное исследование таких процессов требует использования высокоточной измерительной техники, больших затрат ресурсов и времени. В ряде случаев такие исследования вообще невозможны вследствие малых значений размеров зон воспламенения и времён задержки зажигания.

По этим причинам теоретическое исследование физико-химических процессов в жидких конденсированных веществах при воздействии концентрированных потоков светового излучения является актуальной, не решенной до настоящего времени задачей.

Рассмотрена математическая модель изменения фазового состояния и физико-химических превращений в системе «концентрированный поток светового излучения – жидкость – воздух» (Рис.1), которая подробно рассмотрена в работе [1].

Рис. 1. Схема области решения задачи: 1 – смесь паров жидкого топлива с воздухом; 2 – жидкость

Предполагается, что на поверхность жидкого конденсированного вещества непрерывно воздействует концентрированный поток светового излучения, имеющий радиус зоны действия r₁. За счёт подводимой энергии поверхностные слои жидкости прогреваются. Начинается процесс испарения. Пары горючего диффундируют от поверхности жидкости в воздух и начинают с ним взаимодействовать. При этом увеличивается доля энергии, поглощаемой в газовой фазе при прохождении потока светового излучения. Вследствие этого формирующаяся парогазовая смесь разогревается, а интенсивность испарения горючей жидкости снижается. При достижении пороговых значений концентрации паров горючего в воздухе и температуры парогазовой смеси происходит зажигание. Интервал времени с момента начала воздействия потока светового излучения на жидкость до её воспламенения считается временем задержки зажигания t_d.

Рассмотрена осесимметричная задача, которая решена в цилиндрических координатах.

В качестве воспламеняемых жидких веществ рассмотрены типичные пожароопасные жидкости: керосин и бензин.

Условиями воспламенения для рассматриваемой газофазной модели являлись следующие:

1) тепло, выделяемое в результате химической реакции паров горючего с окислителем, больше тепла, передаваемого от источника зажигания жидкому веществу;

2) температура смеси паров горючего с окислителем превышает температуру воспламенения горючей жидкости.

Для решения системы дифференциальных уравнений с соответствующими начальными и граничными условиями использовался метод конечных разностей (МКР).

Проводилось численное решение следующих уравнений:

• Уравнения энергии (для газовой фазы)
  
• Уравнения теплопроводности (для жидкой фазы)
  
• Уравнение диффузии
  
• Уравнение Пуассона
  
• Уравнение завихрённости
  

Рассмотренные уравнения в безразмерном виде решаются по одной и той же схеме. При использовании локально-одномерного метода и аппроксимации Самарского выполнялся переход к разностной форме дифференциального уравнения. Затем разностные уравнения сводились к трехдиагональному виду и решались методом прогонки. [2,3] Причем каждое из уравнений рассчитывалось в двух областях: в зоне и вне зоны действия излучения.

Численное решение проводилось c помощью среды разработки Microsoft Visual C++, а графическое представление результатов с использованием пакета прикладных математических программ Scilab.

С помощью программной реализации построены контурные графики исследуемых величин, таким образом можно отследить как развивается процесс в визуальном представлении, что более наглядно. На Рис.2 представлены графики состояния массовой доли паров горючего вещества в парогазовой смеси в момент зажигания. Наибольших значений данная величина достигает в зоне действия излучения, что объясняется активным испарением горючего в этой области.

Рис. 2 Состояние массовой доли паров горючего вещества в парогазовой смеси в момент зажигания при радиусе зоны действия излучения r₁=0,1м и мощности потока p=100Вт

Также для исследования свойств рассматриваемого процесса были определены зависимости времён задержки зажигания горючей жидкости от радиуса зоны действия излучения r₁, мощности концентрированного потока светового излучения p и начальной температуры жидкого топлива .

Рис.3 иллюстрирует, что время задержки зажигания жидкого топлива сильно меняется при уменьшении радиуса зоны действия потока светового излучения в выбранном диапазоне. Это можно объяснить тем, что при меньшем радиусе зоны действия r₁ большая часть тепла подводится к небольшой площадке на поверхности жидкости. Благодаря этому происходит ускорение процесса испарения, возрастает концентрация паров горючего над поверхностью жидкого конденсированного вещества. Чем меньше r₁, тем быстрее температура парогазовой смеси и концентрации её компонентов достигают критических значений.

Рис.3 Зависимость безразмерного времени зажигания τ_d от радиуса зоны действия направленного светового излучения r₁.

При уменьшении мощности концентрированного потока излучения от 200Вт до 40Вт время задержки зажигания увеличилось на 12,8%.

Это объясняется тем, что уменьшается количество тепла, которое подводится к воспламеняемой жидкости от источника зажигания. Так как плотность энергии концентрированного потока светового излучения максимальна на оси симметрии, на этом участке с понижением мощности значительно уменьшается доля теплоты, расходуемой на прогрев и испарение жидкости.

При варьировании начальной температуры жидкого топлива в пределах от 311К до 259К время задержки зажигания увеличивается на 14 %. Это свидетельствует о довольно значительном воздействии изменения начальной температуры жидкого конденсированного вещества на исследуемый процесс, поскольку от этого параметра рассматриваемой системы зависит скорость испарения горючего.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что оптимальные условия зажигания реализуются при минимальных значениях радиуса и максимально возможных плотностях потока излучения.

Результаты численного моделирования изменения фазового состояния и физико-химических превращений в системе «концентрированный поток светового излучения – жидкость – воздух» показывают возможность реализации процесса в достаточно широком диапазоне внешних условий и внутренних параметров системы, что подтверждает высокую потенциальную опасность возникновения пожаров при воздействии потока светового излучения на жидкое конденсированное вещество.

В наши дни строительство – одна из наиболее динамично развивающихся отраслей. Это объясняется тем, что на рынке строительства и недвижимости всегда наблюдается большой спрос, растущий с каждым днем. Особенно выгодным является строительство в крупных городах, в который количество жителей постоянно увеличивается за счет притока новых граждан из регионов. Строительная отрасль по уровню востребованности не уступает ни автомобильной, ни туристической, ни даже игровой и развлекательной. С каждым днём населению требуется всё большее количество объектов инфраструктуры, а в связи с этим возникает необходимость дальнейшей застройки. И, конечно, возникает много вопросов по поводу самого процесса строительства.

Одним из самых главных вопросов в строительном производстве является вопрос о пожарной опасности строительных площадок.

Вопросы об обеспечении  пожарной безопасности на строительных площадках являются одними из главных совсем не случайно. В первую очередь вопрос идет о жизнях и здоровье людей, так как при строительстве любого объекта задействовано огромное количество работников: это и инженеры, и начальники участков, и сами строители, и охранники строительной площадки, и т.д. Во-вторых, пожары на строительных площадках негативно сказываются на окружающей среде, так как материалы, используемые при строительстве выделяют токсичные вещества. В-третьих,  чрезвычайные ситуации подобного рода подрывают репутацию компании-застройщика как надежного партнера, что в последствии становится губительным фактором  как для самой компании, так и для ее инвесторов.

II. Анализ состояния вопроса

Обратившись к новостным лентам можно убедиться в актуальности темы моей работы, так как, к сожалению, в последнее время количество пожаров на строительных площадках только увеличивается, и ниже представлены  примеры лишь некоторых из них.

1)    12 февраля 2005 года. Самый крупный пожар в Испании: пожар в 32-х этажном реконструируемом высотном здании (деловой центр – небоскрёб «Виндзор», высота которого составляет 106 метров) в Мадриде.

Пожар в «Виндзоре»  начался на 21 этаже. Длительность пожара составила 21 час. Огонь потушили только к моменту практически полного выгорания здания и обрушения боковых стен и фасада. В результате пожара уцелел только остов небоскреба.

2)    25 августа 2006 года. Пожар в уникальном здании – наследии исторической и религиозной культуры – в Троицком соборе Санкт-Петербурга. В главном куполе собора сгорели строительные леса, и деревянный каркас самого купола. Задет так же соседний меньший купол.

3)    9 февраля 2009 года. Пожар в реконструируемом здании Мандарин-Ориентал в Пекине. Здание во время олимпийских игр эксплуатировали как базу организационного комитета, а затем решили переделать в отель. Во время реконструкции произошло возгорание, и было уничтожено более 60% площади здания.

4)    12 декабря 2011 года. Возгорание произошло на строительной площадке моста во Владивостоке. Пожар охватил более 500 квадратных метров.

5)    2 апреля 2012 года. Произошёл пожар на строящейся башне «Восток» комплекса «Москва-Сити». Пламя сложно было потушить, и оно распространилось по всей верхней площади строительной площадки.

6)    1 сентября 2015 года. Ещё одно возгорание в башне «Восток» в Москве. На 31 и 33 этажах загорался строительный мусор.

7)    11 октября 2015 года. На строительной площадке загорелось бытовое помещение (вагончик). 4 погибших.

8)    5 октября 2015 года. На стадионе «Лужники» в Москве загорелся строительный мусор. Черный дым было видно за версту, так как выделялись токсичные продукты горения. Однако о пострадавших не сообщалось.

9)    30 октября 2015 года. Пожар в Северо-Западном Китае (Ланьчжоу). Возгорание произошло в метрополитене от искры электросварки, попавшей на деревянные конструкции.

Все эти происшествия (и многие другие) произошли за очень короткий период времени. Но частота таких происшествий на строительных площадках очень наглядно показывает, что проблема пожарной опасности действительно существует и соблюдение норм пожарной безопасности необходимо, поэтому в следующем разделе я раскрою  все понятия и особенности данной темы и представлю меры по предотвращению и решению этой проблемы.

III. Основная часть

Для того, чтобы понимать особенности какого-либо вопроса, нужно сначала разобраться в его определениях, поэтому изучив определенную литературу можно определить, что пожар – неконтролируемое горение, причиняющее  ущерб.  [1]

Горение – реакция окисления вещества, проходящая с выделение тепла, и со­провождающаяся по крайней мере одним из трех признаков: пламенем, свечением, выделением дыма. [1]

Рассмотрим так же непосредственно процесс горения:

• нагрев горючего материала с помощью источника зажигания;
• начало теплового (термического) разложения материала;
• образование продуктов горения;

Так же введем понятие времени воспламенения – это время от начала зажигания горючего материала до его воспламенения.

Чтобы более детально изучить особенности пожарной опасности  дадим наиболее точное определение самой пожарной опасности.

Пожарная опасность — это совокупность условий, способ­ствующих возникновению пожара и определяющих масштабы воз­можного ущерба. [1]

Пожарная опасность включает в себя так называемый «треугольник пожара», углами которого являются:

• Горючие вещества в таких количествах, которых будет достаточно для нанесения ущерба;
•  Окислитель;
•  Источник зажигания достаточной мощности для исходных горючих материалов.

Уровень пожарной опасности зданий определяется пожароопасными свойствами, количеством и особенностя­ми использования веществ и материалов находящихся и использу­емых в помещениях здания. [2]

Последствия пожаров на строительных площадках более тяжёлые и непредсказуемые, чем на полноценных функционирующих объектах, так как система противопожарной защиты здания на стадии строительства еще не функционирует, или работает не в полной мере.

Итак,  такими причинами пожаров на строительных площадках могут стать:

• Строительные леса, лестницы, подмости, временные стены, поддоны, перегородки, выполненные из горючих материалов;
• Незащищенные строительные конструкции, у которых поэтому снижены пределы огнестойкости;
• Огневые работы в помещениях, в которых имеются горючие материалы (особенно в предпусковой период);
• Горючие газы и горючие жидкости, применяемые во время малярных работ, при газовой сварке и т.п.;
• Высокая плотность сосредоточения работников на отдельных участках строительного объекта и в его помещениях;
• Незавершенные строительные работы на путях эвакуации.

Сама строительная площадка, как место, где имеются следующие материалы со взрывопожароопасные свойствами также может являться причиной возникновения. Это такие материалы как:

• древесина (например: брёвна, доски и др.),  полимерные материалы, или материалы на битумной основе и др.;
• помещения разнообразного назначения, сделанные из горючих материалов;
• горючие отходы строительного производства;
• вещества, которые обладают пожароопасными и взрывопожароопасными свойствами (ГГ, ЛВЖ).

Самое большое количество пожаров на строительных площадках Москвы  приходится на первый и четвертый  кварталы года (30% и 45% соответственно), т.е. на время, когда длится сезон отопления.

Лидирующее большинство всех пожаров (около ¾) происходит в бытовых помещениях. Причем, 60-80% пожаров происходят в вечернее и ночное время, а 25% пожаров – в выходные и праздники. [3]

Для  обеспечения пожарной безопасности объекта,   нужно обеспечить строительную  площадку системами предотвращения пожара противопожарной защиты, а так же  провести организационные и  технические мероприятия.    

Так же введем понятие пожарной безопасности:

Пожарная безопасность (ПБ) — это состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров.

Главной проблемой ПБ зданий является приведение изначально пожароопасных объектов в такое состояние, при котором исключается возможность пожара на объекте, а в случае возникновения пожара обеспечивается защита людей и материальных ценностей от опасных факторов пожара.

ПБ объекта и каждой из его частей должна обеспечиваться на всех этапах их существования, как при строительстве, эксплуатации, так и в случае реконструкции, ремонта или аварийной ситуации.

Проблема обеспечения пожарной безопасности зданий и со­оружений имеет международное зна­чение, это явно видно из примеров в начале моей работы (приведены примеры пожаров не только на строительных площадках России, но и на объектах Китая, Испании и других). В развитых странах уделяется большое внимание норма­тивно-правовой регламентации обеспечения пожарной безопаснос­ти строительной продукции.

Существуют (и некоторые до сих пор разрабатываются) стандарты ИСО именно для этой области. Всего их около 100 докумен­тов. Методы противодействия пожару там делятся на уменьшающие вероятность возникновения пожара (профилактические) и непосредственно защиту и спасение людей от огня (тактические). [3]

IV. Вывод

Рассмотрев проблему особенностей пожарной опасности строительных объектов можно сделать выводы о том, что строительная площадка является одним из опаснейших объектов для возникновения пожара, в отличии от готовых сооружений, так как многие системы пожарной безопасности еще либо не подключены, либо функционируют не в полную мощь; на строительной площадке постоянно находятся легко воспламеняющиеся и взрывоопасные вещества и материалы; при обработке каких-либо деталей часто используются газ и огонь; на этапе строительства на площадках может находится различный строительный мусор, который в большинстве случаев является источников возгорания; так же на незавершенных объектах существуют проблемы с проводкой и как следствие с электричеством, что так же негативно сказывается на пожарной безопасности объектов. Усугубляют положение также запущенное состояние эвакуационных путей, отсутствие на площадке средств пожаротушения.

Чтобы предотвратить пожар на строительной площадке, необходимо проведение инструктажа каждого сотрудника, работающего на объекте, обеспечение свободного доступа к эвакуационным выходам, соблюдение всех стандартов при возведении строительных лесов и использовании горючих материалов, совершенствование  мер пожарной безопасности и ужесточение наказаний за несоблюдение мер пожарной безопасности и халатное отношение   к выполняемой работе.

Строительные площадки являются объектами повышенной пожарной опасности [1].

Основная особенность повышенной пожарной опасности строительных площадок состоит в том, что, в процессе строительства, введение в строй отдельных элементов систем обеспечения пожарной безопасности строящегося объекта отстаёт от процессов непосредственного возведения объекта [1].

В связи с этим, возникает необходимость исследования  комплекса вопросов, связанных с обеспечением пожарной безопасности строящихся объектов, учитывая  особенности их пожарной опасности.

Данная работа является логическим продолжением предыдущих исследований особенностей пожарной опасности строительных площадок и рассматривает эту проблему на основе знаковых прецедентов, связанных с пожарами на строящихся, реконструируемых и реставрируемых объектах, с одной стороны, и существующего законодательства в этой области, с другой стороны [2-4].

1.Строительные площадки – объекты повышенной пожарной опасности

Пожарная опасность какого – либо объекта — это совокупность условий, способ­ствующих возникновению пожара на этом объекте и определяющих масштабы воз­можного ущерба.

Эта совокупность условий включает в себя [4]:

• Наличие горючего вещества в количествах достаточных для нанесения ущерба;
•  Наличие окислителя;
•  Наличие источника зажигания достаточной мощности.

Оценка уровня пожарной опасности объекта требует рассмотрения  следующих компонентов:

• Пожарная опасность строительных материалов;
• Пожарная опасность строительных конструкций;
• Пожарная опасность здания в целом (функциональная по­жарная опасность объекта).

Важным показателем пожарной опасности объекта является понятие о пожарной нагрузке помещения. Это — количество теп­лоты, отнесенное к единице поверхности пола, которое может вы­делиться в помещение или здание при пожаре.

Так как система противопожарной защиты здания, на стадии его строительства, еще не функционирует в полной мере, как это требуется [2-4], например, уже для эксплуатируемых объектов, то и последствия пожаров на объектах в процессе их строительства более тяжелые.

Итак,  причинами повышенной пожарной опасности строящихся объектов являются [1]:

• Наличие строительных лесов, подмостей, временных стен, перегородок, выполненных из горючих материалов;
• Наличие незащищенных строительных конструкций с пониженными пределами огнестойкости;
• Проведение огневых работ в помещениях с горючими материалами (особенно в предпусковой период);
• Использование горючих газов и жидкостей при малярных, газосварочных работах и т.п.;
• Большая плотность сосредоточения работающих в помещениях объекта,
• Наличие незавершенных работ на путях эвакуации

Кроме того, на самой строительной площадке, имеются зоны, где могут размещаться и использоваться горючие материалы и, даже материалы, имеющие  взрывопожароопасные свойства. К таким материалам относятся:

- круглый лес, пиломатериалы, материалы на полимерной или битумной основе и т.п.;

- вспомогательные и бытовые помещения, склады, мастерские из горючих материалов;

- горючие отходы строительного производства (обрезки, стружки, упаковки и т.п.);

- пожаро- и взрывопожарные вещества и материалы (горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости).

2. Особенности обеспечения пожарной безопасности строящихся объектов

Пожарная безопасность — это состояние защищенности личности, имущества, общества и государства от пожаров [2].

Для  обеспечения пожарной безопасности  строительной  площадки, ее оснащают системой предотвращения пожара, системой противопожарной защиты, проводят организационно-техническими мероприятия [2-4].

Основной проблемой пожарной безопасности зданий является приведение изначально пожароопасных объектов в такое состояние, при котором исключается возможность пожара на объекте, а в случае возникновения пожара обеспечивается защита людей и материальных ценностей от опасных факторов пожара.

Пожарная безопасность объекта и его составных частей должна обеспечиваться на всех этапах их существования, как при строительстве, эксплуатации, так и в случае реконструкции, ремонта или аварийной ситуации.

 Особенности предотвращения пожаров на строительных площадках

В силу производственных причин, на строящихся объектах происходит отставание монтажа отдельных элементов систем обеспечения безопасности от процессов непосредственного возведения этих объектов.

Поэтому, для предотвращения пожаров на строительных площадках, особый контроль необходимо обращать [1-4] на зоны, где возможно:

1. Возникновение пожарной нагрузки.

2. Возникновение контакта горючей среды с окислителем.

3. Образование источников зажигания.

Нормы и правила, которыми необходимо руководствоваться, при проведении  этого особого контроля, приведены в [2-4].

Особенности системы противопожарной защиты (СПЗ) строительных площадок

Современные здания и сооружения оборудуются сложными системами противопожарной защиты (СПЗ), которые состоят из большого количества элементов защиты.

В том числе, обеспечение требуемой нормами огнестойкости, ограничения распространения пожара, своевременной эвакуации и спасения людей, системы пожарной сигнализации, системы пожаротушения и др. [2-4].

Основная особенность обеспечения противопожарной защиты строительных площадок состоит в том, что в процессе строительства монтаж отдельных элементов системы противопожарной защиты строящегося объекта отстаёт от процессов непосредственного возведения объекта.

Возникновеиие  пожара, в зоне непосредственного возведения объекта, в силу того, что в этой зоне система противопожарной защиты объекта еще не функционирует в полной мере, и определяет особую опасность ЧС с участием пожара на стройках.

В связи с этим, особое внимание необходимо уделять своевременному введению в строй соответствующих элементов СПЗ, в том числе [3-4]:

- Предусмотренные проектом наружные пожарные лестницы и ограждения на крышах строящихся зданий должны устанавливаться сразу после монтажа несущих конструкций.

- Строительные леса и опалубка должны выполняться из материалов, не распространяющих и не поддерживающих горение.

- Работы по огнезащите металлоконструкций, которые наиболее уязвимы к воздействию пожара,  производятся одновременно с возведением объекта

- После устройства теплоизоляции необходимо немедленно нанести предусмотренные проектом покровные слои огнезащиты.

- Внутренний противопожарный водопровод и автоматические системы пожаротушения, предусмотренные проектом, необходимо монтировать одновременно с возведением объекта.

Заключение.

Строительные площадки являются объектами повышенной пожарной опасности.

Основная особенность повышенной пожарной опасности строящихся объектов состоит в том, что, в процессе строительства, введение в строй отдельных элементов системы противопожарной защиты строящегося объекта отстаёт от процессов непосредственного возведения объекта.

Особое внимание необходимо уделять  своевременному введению в строй соответствующих элементов системы противопожарной защиты и мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций.

Очень сложно понять, откуда придёт опасность пожара. В принципе, потенциальные очаги пожара в современных домах находятся везде, где имеются электрические коммуникации. Также даже в самых современных домах пожар может возникнуть на кухне, где имеется источник постоянного открытого огня – газовая плита, или в подсобном помещении, где расположены газовые отопительные приборы. Опасность, исходящую от детей, в руки которым попали спички или зажигалки, также очень высока.

Для избегания тяжких последствий в виде разрушения жилья и утраты его содержимого в результате возгорания неисправного участка электропроводки и была придумана система предотвращения пожара. Пожарная сигнализация для дома – это не только эффективный способ обнаружения причин возгорания объекта и устранения последствий этого возгорания, но и обязательное требование по законодательству и актам МЧС. Для того чтобы избежать пожара, следует как минимум не допускать неосторожного обращения с огнем, держать вдали от детей, то есть в закрытом доступе спички, зажигалки и иные источники открытого огня. В случае если возгорание дома уже произошло, то тушение пожара производится с помощью различных установок пожаротушения.

А что вообще такое пожар для дома? В целом, на первоначальном этапе – это распространение огня на близлежащие горючие материалы, затем происходит их уничтожение. Далее происходит разрушение несущих конструкций здания, и, наконец, догорают остатки всего, что может только гореть и обрушение здания. Для того чтобы это можно было быстро предотвратить, пожар нужно потушить также максимально быстро и максимально эффективно. Так как же тушится пожар?

В первую очередь нужно вызвать пожарную команду, а пока она будет находиться в пути, попробовать своими силами устранить дальнейшие последствия этого бедствия. Самыми главными для предотвращения распространения огня будут такие действия: нужно попытаться перекрыть доступ к кислороду, а именно – закрыть двери, окна, заткнуть все щели увлажненной тканью. Самым простым способом погашения огня при возгорании мусора, дерева, ткани или пластика является вода. В случае если горит электропроводка, воду использовать нельзя – вода только усугубит ситуацию, к тому же моет убить током самодеятельного «пожарника». В этом случае первым делом следует сначала отключить электроприбор от питания, накрыть его плотной тканью и запенить огнетушителем.

Если место возгорания не очень большое, то можно засыпать это место песком (если он имеется поблизости), и тем самым погасить огонь.

Огнетушитель – это стандартное средство тушения пожара, и его желательно иметь в каждой квартире. В зависимости от класса, определенный огнетушитель тушит разные материалы.

В жилые дома чаще всего приобретаются простейшие пожарные сигнализации, некоторые из которых имеют в качестве функций СМС-информирование о возгорании помещения.

Оповещение жильцов дома производится посредством самых разных датчиков. Они могут быть различного типа: голосовые, температурные, газовые, дымовые и прочие.

Любая противопожарная сигнализация должна обязательно иметь в своем составе источники питания, не зависящие от домовой электросети, которая может выйти из строя от воздействия огня. Для этого она должна быть оборудована автономным питанием, например, аккумулятором. Пожарная сигнализация должна быть всегда в рабочем состоянии. От её состояния зависит жизнь людей и судьба дома, в котором она установлена. В домах должны быть установлены автоматические пожарные сигнализации. Они также позволяют организовать быструю эвакуацию людей в случае возгорания помещения, а также помочь избежать потерь оборудования в квартирах жильцов дома, в котором она установлена. Сигнализация определяет источник возгорания и передает информацию об этом источнике или месте возгорания.

Для более полной защиты дома, помимо автоматической пожарной сигнализации, можно установить и охранную пожарную сигнализацию, целью которой является видеонаблюдение. Это поможет намного раньше предотвратить возгорание.

Рис.1. –Проектирование пожарно-охранной сигнализации

В стандартном составе любой пожарной сигнализации должны быть в обязательном порядке охранные датчики, несколько источников бесперебойного резервного питания.

Как работает сигнализация? При первых признаках возгорания датчики сообщают звуковым сопровождением о необходимости покинуть помещение, и в некоторых случаях, датчики информируют об уровне угрозы. Также в некоторых моделях пожарных сигнализаций присутствует функция автоматического устранения причины возгорания, как то – всасывание дыма, тушение пожара, автоматическое отключение электроприборов, передача информации на дополнительные пункты диспетчерского управления.

Автоматические пожарные сигнализации требуют ежемесячного технического обслуживания, как гарантийного, так и профилактического. Право на гарантийное обслуживание возможно только в случае правильной эксплуатации оборудования и в срок, который предусмотрен действующим гарантийным талоном. Профилактическое обслуживание проводится на основании специального договора между фирмой исполнителем и заказчиком. Целью такого обслуживания является как устранение всякого рода непредвиденных неполадок оборудования, из-за которых оно не работает в должном режиме, так и плановое обслуживание по графику. Это может быть как ежемесячное, так и обслуживание специально вызванным специалистом.

Наличие пожарной сигнализации в доме имеет огромное значение. Это защита и надёжность для каждого жильца, которой ни в коем случае не следует пренебрегать.

Оптоволоконные системы открывают большие перспективы для построения лазерных систем инициирования взрывчатых веществ. Оптоволоконные системы с полупроводниковыми лазерами в качестве источников излучения являются перспективными средствами инициирования взрывчатых веществ.

Исследование быстропротекающих физико-химических процессов продолжительностью порядка 10^-6 требует применения особых методов и приборов, позволяющих получать картину протекания процесса и измерить его скорость за малые промежутки времени.

Принцип фоторегистрации быстропротекающей химической реакции состоит в фотографировании свечения, перемещающегося по веществу по мере распространения реакции от слоя к слою.

Оптические зонды с волоконным световодами прим меняются для определения времени прихода фронтов ударных и детонационных волн в субмикросекундном диапазоне.

Разработан стенд для экспериментального исследования инициирования лазерным излучением быстропротекающих процессов: горения, взрывного горения, перехода горения в детонацию и непосредственно детонации конденсированных средах

Стенд позволяет проводить эксперименты в атмосфере воздуха и в защитной среде с помощью специально разработанных для этих целей экспериментальных ячеек.

В информационно-измерительной системе применяются газовые непрерывные лазеры.

При проведении экспериментальных исследований имеется возможность варьировать величину мощности излучения, длину волны или осуществлять суммирование сигналов от источников с различными длинами волн.

В процессе создания стенда для экспериментального исследования процессов взаимодействия лазерного излучениям с высокоэнергетическими веществами была проведена оценка погрешности определения основных параметров процесса. Минимальный регистрируемый уровень освещенности определяется чувствительностью фотопленки.

Создана экспериментальная установка для исследования процессов детонации мощных зарядов высокоэнергичных веществ в зависимости от величины удельного усилия предварительного прессования взрывчатого продукта и величины удаления фокуса оптической системы от поверхности образца.