Анотація до роботи:

Дмитровський С.Ю. Обґрунтування параметрів гасіння пожеж в кабельному тунелі шляхом рециркуляції продуктів горіння. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.02 – пожежна безпека. Львівський державний університет безпеки життєдіяльності Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи. – Львів, 2008.

Метою роботи було підвищення ефективності гасіння пожеж в кабельних тунелях шляхом застосування технології рециркулювання летких продуктів згоряння в замкнених об'ємах.

Вперше теоретично встановлено та експериментально підтверджено можливість ефективного гасіння пожеж в кабельних тунелях шляхом циркулювання в замкненому об’ємі через зону горіння та у спеціально прокладеному над тунелем трубопроводі постійно охолоджуваних продуктів горіння з вмістом кисню від 10% до 16% об, що призводить до припинення горіння та охолодження тунелю. Побудовано математичну модель конвективно-дифузійного переносу тепла і летких продуктів згорання в повітряних потоках кабельного тунелю під час пожежі, яка враховує аеродинамічні характеристики тунелю та його розміри, динаміку теплового джерела, співвідношення між інтенсивністю конвективного та дифузійного переносу тепла. Розкрито механізм дестабілізації руху газових потоків в кабельному тунелі під час пожежі, який полягає в зміні режиму провітрювання, викликаного впливом локальної і глобальної теплової депресії.

У дисертаційній роботі вирішено актуальне науково-технічне завдання підвищення ефективності гасіння пожежі в кабельних тунелях шляхом використання для гасіння пожеж летких продуктів згоряння з низьким вмістом кисню шляхом їх циркуляювання в замкненому об'ємі через зону горіння і спеціальний трубопровід, що призводить до припинення горіння і охолодження тунелю.

Основні наукові і практичні результати роботи:

1. Досліджені процеси конвективно-дифузійного перенесення тепла і димових газів при пожежі в кабельному тунелі. При цьому встановлена аналітична залежність очікуваної витрати газоповітряного потоку від змінення температури в кабельному тунелі.

2. Обґрунтовано можливість дестабілізації режиму провітрювання (зміна напряму руху газоповітряного потоку) при пожежі завдяки локальній і глобальній тепловій депресії, визначено час, необхідний для нормалізації провітрювання тунелю.

3. Вирішено аналітичне завдання розподілу продуктів горіння в об'ємі кабельного тунелю. При цьому доведено, що дальність і тривалість розповсюдження диму під час пожежі може перевищити значення цих параметрів для температури. Встановлено умови повітряного розподілу при рециркуляції летких продуктів згорання по замкненому контуру, через ізольовану ділянку кабельного тунелю з осередком пожежі і розташований поза тунелем трубопровід, завдяки різним джерелам тяги. Обґрунтовано місце установки додаткового джерела тяги – вентилятора в контурі рециркуляції. При цьому найбільш оптимальним місцем установки допоміжного вентилятора є ділянка трубопроводу в безпосередній близькості від ізолюючої перемички, що встановлена зі сторони свіжого струменя загальнотунельної вентиляції.

4. Встановлено, що подача інертного газу в потік рециркуляції для компенсації витоків летких продуктів згорання призводить до перерозподілу витрати газів в аварійному відсіку кабельного тунелю і впливає на продуктивність допоміжного вентилятора і величину витоків пожежних газів і притоків атмосферного повітря. Ступінь дії цього чинника на вказані процеси залежить від місця і інтенсивності подачі інертного газу.

5. Побудовано математичну модель процесів тепломасопереносу в газовому середовищі ізольованого аварійного відсіку кабельного тунелю під час рециркулювання продуктів горіння для гасіння пожежі і охолоджування тунелю. Отримані аналітичні вирази для температури газового середовища в аварійній ділянці кабельного тунелю і температури його опалубки залежно від витрати газового потоку та теплофізичних параметрів матеріалу опалубки, що дозволяє здійснювати прогноз температурного режиму в тунелі в період вільного горіння, після ізоляції аварійного відсіку, в період рециркулювання, а також припинення горіння і охолоджування тунелю.

6. Досліджено динаміку змінення вмісту кисню в потоці рециркуляції і розроблено методику розрахунку інтенсивності подавання інертного газу для підтримки в ізольованому об'ємі кабельного тунелю заданого вмісту кисню, що забезпечує ефективне гасіння пожежі.

7. Розроблено технологічну схему гасіння пожеж в кабельному тунелі методом рециркуляції продуктів горіння. Визначені технологічні параметри рециркуляційного трубопроводу (довжина, діаметр) і витрати газового середовища при рециркуляції, необхідні для забезпечення гасіння пожежі та забезпечення заданого рівня зниження температури в кабельному тунелі.

8. Проведена дослідно-експериментальна перевірка розробленого способу гасіння пожеж в умовах тренувального тунелю шахти «Візейська». При цьому експериментально підтверджено ефективність застосування рециркуляції летких продуктів згорання для гасіння пожеж в кабельних тунелях. Даний спосіб гасіння пожеж прийнятий до впровадження на діючих об'єктах електроенергетики Львівської області.

Основні результати дисертаційної роботи опубліковано у таких роботах:

1. Дмитровський С.Ю. Розрахунок витрати газоповітряної суміші в замкнутому ре циркуляційному контурі / С.Ю. Дмитровський, В.В. Ковалишин, Р.Я. Лозинський // Зб. наук. праць. – Львів : ЛІПБ, 2005. – № 7. – С. 135–140.

2. Дмитровський С.Ю. Дослідження повітророзподілу димових газів на ділянці кабельного тунелю при пожежі / С.Ю. Дмитровський, В.В. Ковалишин, Р.Я. Лозинський // Пожежна безпека: Зб. наук. пр. – Львів : ЛДУ БЖД, 2006. – № 8. – С. 7–11.

3. Дмитровский С.Ю. Динамика температуры в кабельных туннелях при рециркуляции продуктов горения / С.Ю. Дмитровский, А.В. Ревякин // Горноспасательное дело: Сб. научн. трудов. – Донецк : НИИГД "Респиратор", 2006. – Вып. 43. – С. 90–96.

4. Ковалишин В.В. Зміна температури у відсіках кабельних тунелів у ході застосування рециркуляції продуктів горіння для гасіння пожеж / В.В. Ковалишин, С.Ю. Дмитровський // Пожежна безпека: Зб. наук. пр. – Львів : ЛДУ БЖД, 2007. – № 10. – С. 7–11.

5. Дмитровський С.Ю. Моделювання поширення пожежі в кабельному тунелі / С.Ю.Дмитровський // Пожежна безпека: Зб. наук. пр. – Львів : ЛДУ БЖД, 2007. – № 11. – С. 132–138.

6. Копыстынский О.Р. Воздухораспределение в изолированном участке кабельного туннеля при рециркуляции пожарных газов / О.Р. Копыстынский, С.Ю. Дмитровский // Горноспасательное дело: Сб. науч. тр. – Донецк : НИИГД, 2004. – Вып. 41. – С. 133–138.

7. Пат. 23065, МПК (2006), А62С 39/00. Спосіб гасіння пожежі в ізольованій ділянці тунелю (в закритому об'ємі) рециркуляцією продуктів горіння / В.В. Ковалишин, С.Ю. Дмитровський. – № и 2006 11953; заявл. 13.11.2006; опубл. 10.05.2007, Бюл. № 6.– 2 с.

8. Пат. 10547, 7 А 62С3/02. Установка газоводяного гасіння пожежі на базі турбореактивного двигуна / Р.Я. Лозинський, В.В. Ковалишин, С.Ю. Дмитровський. – № 200504537; заявл. 16.05.2005; опубл. 15.11.2005, Бюл. № 11.– 2 с.

9. Ковалишин В.В. Дослідження гасіння пожежі в кабельному тунелі рециркуляцією продуктів горіння / В.В. Ковалишин, С.Ю. Дмитровський // Проблеми зниження ризику виникнення надзвичайних ситуацій в Україні: Матеріали 8 Всеукраїнської наук.-практ. конф. рятувальників. – Київ : УкрНДІПБ, 2006. – С. 129–133.

10. Ковалишин В.В. Аналитические исследования тепломасообменных процессов в закрытых объектах большой длины при возникновении пожаров / В.В. Ковалишин, Т.В. Бойко, С.Ю. Дмитровський // Сб. тезисов докл. 3 междун. науч.-практ. конф. : Обеспечение безопасности жизнедеятельности: проблемы и перспективы. – Минск : КИИ, 2006. – С. 157–159.

11. Ковалишин В.В. Исследование воздухораспределения в изолированном участке кабельного туннеля при рециркуляции пожарных
    газов / В.В. Ковалишин, И.В. Дворянин, С.Ю. Дмитровский // Материалы докладов междун. науч.-практ. конф.: Чрезвычайные ситуации: теория, практика, инновации "ЧС-2006". – Гомель : ГИИ, 2006. – С. 194–197.