Возможные пути решения проблем

С точки зрения физики то, что происходит при воспламенении газа на кухне от спички или от искры, при взрывоопасной концентрации (5-14%)это быстрое сгорание гозовоздушной смеси. Это приводит к моментальному повышению давления в помещении. Например, если кухня размером 3x3x2,5 м будет вся заполнена стехиометрической смесью природного газа с воздухом и произойдет зажигание этой смеси, то давление в таком замкнутом объеме может достичь примерно 0,8 МПа, усилие на междуэтажные перекрытия может достичь максимального размера 7*106 Н (700 тс) [10]. Естественно, и перекрытия и стены будут разрушены, вышележащие строительные конструкции будут приподняты, а затем тоже обрушены, т.е. полностью разрушится некоторая часть многоэтажного дома как показано на рис.З.

А если на кухне будет окно с обычной деревянной рамой с крупными переплетами и стеклами толщиной 2 мм, которые разрушатся уже при избыточном давлении 0,005 МПа, и площадь открывшегося при этом отверстия будет не менее 1,5 м2 , то горение газа и истечение продуктов сгорания будут компенсировать друг друга, давление на кухне выше 0,005 МПа не поднимется, и, следовательно, здание не получит никаких разрушений.

Однако, в настоящее время широко используется пластиковые стеклопакеты, которые разрушаются при гораздо более высоком давлении и таким образом не выполняют взрывозащитную функцию, что приводит в нарастанию отрицательных последствий взрывов природного газа в жилом секторе (рис.6.1).

Для того чтобы устройство сброса давления взрыва было эффективным, оно должно вскрываться при достаточно низком давлении и иметь достаточно большую площадь проходного сечения, чтобы после его вскрытия рост давления в защищаемом объеме был исключен.

Легкосбрасываемая кровля может быть установлена только на верхних этажах, поэтому вряд ли может быть рекомендована для широкого применения в жилых домах, а окна — это, пожалуй, основное средство взрывозащиты, причем вполне пригодное для взрывозащиты кухонь. Главное, чтобы окно разрушалось при минимальном давлении и чтобы вскрывшееся в результате этого отверстие было достаточно большим. Приведенное выше соотношение ( 0,05 м2 на 1 м3 ) рекомендуется СНиП для взрывоопасных производственных зданий, а не для бытовых помещений жилых зданий [5].

Известно, что стекло легче разрушается если оно тоньше и больше по площади. СНиП прямо устанавливают, что стекло может выполнять роль взрывозащиты при толщине 3, 4 и 5 мм , при площади не менее (соответственно) 0,8; 1 и 1,5 м2 . Армированное стекло вообще не может использоваться для этих целей.

Проблема взрывозащиты кухонь в жилых домах в последнее время усложнилась тем, что в них стали устанавливать современные металлопластиковые окна с многослойными стеклопакетами. Такие окна обеспечивают лучшую тепло - и шумоизоляцию, они менее доступны для проникновения в квартиру злоумышленника, имеют ряд других бесспорных преимуществ. Но их также неоспоримый недостаток в том, что они слишком прочны. Для всех других бытовых помещений это не недостаток, а для кухни — да.

Возможно, именно по причине очень широкого распространения металлопластиковых окон и наблюдается всплеск количества катастрофических взрывов, связанных с бытовым газом. Если раньше при взрыве бытового газа на кухне с окном со слабой деревянной рамой и 2-миллиметровыми стеклами страдали (получали ожоги) только жильцы одной квартиры, то теперь прочные металлопластиковые окна со стеклопакетами превратили кухни всвоего рода «мины», угрожающие всему подъезду.

Но данный недостаток металлопластиковых окон вполне может быть устранен их разработчиками и изготовителями. Для этого достаточно лишь предусмотреть специальное слабое звено в конструкции их крепления в оконном проеме, например, в виде срезного штифта или другого ослабленного крепежного элемента. При этом не надо думать, что, если окно будет иметь специально ослабленное крепление, то через пего легко будет проникнуть в квартиру. Для того чтобы вылетело окно площадью 1,2 м2 при давлении 0,005 МПа, на него должна подействовать сила более, чем полтонны. Приложить такое усилие к окну снаружи злоумышленнику вряд ли удастся [11].

Крепление окна может быть даже шарнирным, чтобы оно не вылетало полностью из оконного проема, а, например, поворачивалось и после сброса давления взрыва возвращалось на место.

На наш взгляд, по вопросу устройства окон на кухнях и в других бытовых помещениях, где используется бытовой газ, необходимо разработать специальный технический регламент. Разработке такого регламента должны предшествовать серьезные научные исследования, включающие не только глубокие теоретические обоснования, но и натурные испытания в полигонных условиях[9-12].

Однако разработчикам и изготовителям металлопластиковых окоп уже сейчас можно рекомендовать разработать типоряд специальных конструкций окон для кухонь разных размеров и провести их испытания, например, на зданиях, подлежащих сносу. Такие впечатляющие эксперименты с соответствующей киносъемкой будут не только достаточно обоснованным научным подтверждением их эффективности, но и хорошей рекламой.

Следует отметить, что вышибные проемы и легкосбрасываемая кровля позволяют предотвратить разрушение основных несущих строительных конструкций и здаиия в целом, но ожоги и другие поражения людей, находящихся в данном помещении, при этом не исключаются.

При исследовании этой проблемы использовались результаты исследований сотрудников кафедры Пожарной и промышленной безопасности [19-38], [13-18], [39-45],

Выводы

На основе проведенного анализа можно сделать следующие выводы:

  • —обеспечение взрывобезопасности в жилом секторе является актуальной проблемой, поскольку растет количество взрывов природного газа, человеческих жертв и материального ущерба, в том числе от разрушений строительных конструкций зданий;
  • -в средствах массовой информации не проводится пропагандистских мероприятий по обеспечению взрывопожаробезопасности в жилом секторе;
  • -усилить проведение профилактических работ по предупреждению пожаров и взрывов в жилом секторе соответствующими службами газового хозяйства и государственного пожарного надзора;
  • -необходимо повысить уровень государственного пожарного надзора по обеспечению взрывопожаробезопасности на объектах строительства;
  • -строительным, промышленным, научно-исследовательским организациям усилить работу по обеспечению за счет технических, технологических или иных методов взрывозащиту жилого сектора при возникновении взрывоопасной концентрации природного газа.

Контрольные вопросы

  • 1. Что может быть причиной взрывов газа в жилом секторе?
  • 2. Чем можно объяснить рост числа взрывов, материальных потерь и человеческих жертв?
  • 3. Из-за чего происходит обрушение строительных конструкций?
  • 4. Какие мероприятия можно рекомендовать с целью сокращения потерь от взрывов и пожаров?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >