btpsБезопасность техногенных и природных системSafety of Technogenic and Natural Systems2541-9129Don State Technical University10.23947/2541-9129-2021-4-36-51btps-14Research ArticleПОЖАРНАЯ И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬFIRE AND INDUSTRIAL SAFETYО вероятностно-физическом и энтропийном подходах к процессам горения и определения пожарной опасностиOn probabilistic-physical and entropy approaches to combustion processes and determination of fire hazardhttps://orcid.org/0000-0001-6999-7804БелозеровВ. В.BelozerovV. V.

Белозеров Валерий Владимирович, профессор кафедры «Автоматизация производственных процессов», доктор технических наук, доцент

344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

Belozerov, Valeriy V. Professor, Department of Automation of Production Processes, Dr. Sci. (Eng.), Associate professor

1, Gagarin sq., Rostov-on-Don, 344003

safeting@mail.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation202130122021043651Copyright © Белозеров В.В., 20212021Белозеров В.В.Belozerov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bps-journal.ru/jour/article/view/14

Введение. В статье представлен обзор подходов к решению задачи горения веществ и материалов на предмет их адекватности при определении пожарной опасности изделий и объектов. Актуальность работы обусловлена необходимостью перехода от латентных форм в определении пожарной опасности материалов и изделий из них (степеней огнестойкости, групп горючести, эффективности огнезащитных покрытий и т. д.) к аналитическим формам, описывающим процессы в теории горения.Постановка задачи. Определить взаимосвязи теории горения веществ и материалов и существующих методов оценки их пожарной опасности в природных и техногенных системах.Теоретическая часть. На основе системного анализа решений задач теории горения разработаны вероятностнофизический и энтропийный подходы к решению проблем пожарной безопасности природных и техногенных систем, включая предложения по изменению стандартов, соблюдение которых должно обеспечить защиту от пожаров.Выводы. Итоги исследования показали необходимость пересмотра эмпирических подходов и латентных форм оценок пожарной опасности веществ, материалов, изделий из них и объектов с помощью термоаналитических и акустических методов и средств.

Introduction. The article provides an overview of the existing approaches to solving the problem of combustion of substances and materials, for their adequacy in determining their fire hazard of products and objects. The relevance of the work is due to the need to move from latent forms in determining the fire hazard of materials and products made from them (degrees of fire resistance, flammability groups, groups of the effectiveness of fire retardant coatings, etc.) to analytical forms describing the processes in the combustion theory.Problem statement. The task of the research is to determine the relationship between the theory of combustion of substances and materials and to assess their fire hazard in natural and man-made systems.Theoretical part. The system analysis of solutions to the combustion theory problems is performed. Its results became the basis of probabilistic-physical and entropy approaches, as well as proposals for changing standards designed to provide protection from fires.Conclusions. The results of the study showed the need to revise empirical approaches in assessing the fire hazard of materials and products made from them, which includes using thermoanalytic and acoustic methods and means.

теория горенияпожарная опасность веществ и материаловвероятность пожараэнтропиябароэлектротермоакустический анализвектор-функция жизненного цикла материаловпожарная безопасность объектовcombustion theoryfire hazard of substances and materialsprobability of fireentropybaro-electro-thermo-acoustic analysisvector-function of the life cycle of materialsfire safety of objectsReferencesЭ. Р. Дж. Эккерт. Проблема пожаров в США // Теплопередача при пожаре / под. ред. П. Блэнкшира. — Москва : Стройиздат, 1981. — С.7–18.Ekkert E. R. Dzh. Blenkshir P. (Ed). Problema pozharov v SShA. Teploperedacha pri pozhare. Moscow: Stroyizdat, 1981. p. 7–18 (In Russ.)Белозеров, В. В. Ретропрогноз пожаров и последствий от них как метод оценки эффективности инноваций в области пожарной безопасности / В. В. Белозеров, С. Н. Олейников // Вопросы безопасности. — 2017. — № 5. — С. 55–70. 10.25136/2409-7543.2017.5.20698Belozerov V. V., Oleynikov S. N. Retroforecast of fires and their consequences as a method of estimating the effectiveness of innovations in the sphere of fire safety. Security Issues. 2017;5:55–70. 10.25136/2409-7543.2017.5.20698 (In Russ.)Махутов, Н. А. Системные стратегические риски и приоритеты прогнозного социальноэкономического и научно-технического развития до 2030 года / Н. А. Махутов, Б. Н. Кузык, Н. В. Абросимов. — Москва : ИНЭС РАН ; ИМАШ РАН, 2012. — 78 с.Makhutov N. A., Kuzyk B. N., Abrosimov N. V. Sistemnye strategicheskie riski i prioritety prognoznogo sotsial'no-ekonomicheskogo i nauchno-tekhnicheskogo razvitiya do 2030 goda. Moscow: INES RAN; IMASh RAN, 2012. 78 p. (In Russ.)Классификация объектов повышенной опасности и вероятностно-физические модели их устойчивости и безопасности / В. В. Белозеров, С. Л. Загускин, Ю. В. Прус [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. — 2001. — № 8. — С. 34–40.Belozerov V. V., Zaguskin S. L., Prus Yu. V. et al. Klassifikatsiya ob’ektov povyshennoy opasnosti i veroyatnostno-fizicheskie modeli ikh ustoychivosti i bezopasnosti. Life Safety. 2001;8:34–40. (In Russ.)Адаптивные системы подавления энтропии в техносфере / В. В. Белозеров, Е. И. Богуславский, В. В. Пащинская, Ю. В. Прус // Успехи современного естествознания. — 2006. — № 11. — С. 59–62.Belozerov V. V., Boguslavskiy E. I., Pashchinskaya V. V., Prus Yu. V. Adaptivnye sistemy podavleniya entropii v tekhnosfere. Advances in current natural sciences. 2006;11:59–62. (In Russ.)К вопросу о диагностике «человеческого фактора» / В. В. Белозеров, В. М. Гаврилей, В. И. Климкин, М. М. Любимов // Глобальная безопасность. — 2012. — № 1. — С. 120–125.Belozerov V. V., Gavriley V. M., Klimkin V. I., Lyubimov M. M. K voprosu o diagnostike «chelovecheskogo faktora». Global'naya bezopasnost'. 2012;1:120–125. (In Russ.)Прус, Ю. В. О стабильной акустоэмиссионной характеристике степени поврежденности квазихрупких материалов / Ю. В. Прус // Известия вузов. Физика. — 1994. — Т. 37, № 4. — С. 62–67.Prus Yu. V. O stabil'noy akustoemissionnoy kharakteristike stepeni povrezhdennosti kvazikhrupkikh materialov. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Fizika. 1994;37(4):62–67. (In Russ.)Буйло, С. И Совмещенная термогравиметрическая и акустико-эмиссионная диагностика стадий термодеструкции веществ и материалов / С. И. Буйло, В. В. Белозеров, Ю. В. Прус // Дефектоскопия. — 2008. — № 3. — С. 71–75.Buyo S. I., Belozerov V. V., Prus Yu. V. Sovmeshchennaya termogravimetricheskaya i akustikoemissionnaya diagnostika stadiy termodestruktsii veshchestv i materialov. Defektoskopiya. 2008;3:71–75. (In Russ.)Семенов, Н. Н. Тепловая теория горения и взрывов / Н. Н. Семенов // Успехи физических наук. — 1940. — Т. 23, № 3. — С. 251–292.Semenov N. N. Teplovaya teoriya goreniya i vzryvov. Uspekhi fizicheskikh nauk. 1940;23(3)251–292. (In Russ.)Киселев, Я. С. Физические модели горения в системе пожарной безопасности / Я. С. Киселев, О. А. Хорошилов, Ф. В. Демехин. — Санкт-Петербург : СПб ун-т ГПС МЧС России, 2009. — 339 с.Kiselev Ya. S., Khoroshilov O. A., Demekhin F. V. Fizicheskie modeli goreniya v sisteme pozharnoi bezopasnosti. Saint-Petersburg: SPb un-t GPS MChS Rossii, 2009. 339 p. (In Russ.)Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д. А. ФранкКаменецкий. — Москва : Наука, 1987. — 492 с.Frank-Kamenetsky D. A. Diffuziya i teploperedacha v khimicheskoy kinetike. Moscow: Nauka, 1987. 492 p. (In Russ.)Барзыкин, В. В. Исследование теплового взрыва конденсированных систем в условиях слабого теплообмена с окружающей средой / В. В. Барзыкин, А. Г. Мержанов // Журнал физической химии. — 1964. — Т. 38, № 11. — С. 2640–2646.Barzykin V. V., Merzhanov A. G. Issledovanie teplovogo vzryva kondensirovannykh sistem v usloviyakh slabogo teploobmena s okruzhayushchey sredoy Zhurnal fizicheskoy khimii. 1964;38(11):2640–2646. (In Russ.)Математическая теория горения и взрыва / Я. Б. Зельдович, Г. И. Баренблатт, В. Б. Либрович, Г. М. Махвиладзе. — Москва : Наука, 1980. — 479 с.Zeldovich Ya. B., Barenblatt G. I., Librovich V. B., Makhviladze G. M. Matematicheskaya teoriya goreniya i vzryva. Moscow: Nauka, 1980. 479 p. (In Russ.)Ковальский, А. А. К вопросу о зажигании баллиститных порохов / А. А. Ковальский, С. С. Хлевной, В. В. Михеев // Физика горения и взрыва. — 1967. — Т. 3, № 4. — С. 527–541.Kovalskiy A. A., Khlevnoy S. S., Mikheev V. V. K voprosu o zazhiganii ballistitnykh porokhov. Fizika goreniya i vzryva. 1967;3(4):527–541. (In Russ.)Аверсон, А. Э. Приближенный метод решения задач тепловой теории зажигания / А. Э. Аверсон, В. В. Барзыкин, А. Г. Мержанов // Доклады АН СССР. — 1968. — T. 178, № 1. — С. 131–134.Averson A. E., Barzykin V. V., Merzhanov A. G. Priblizhennyy metod resheniya zadach teplovoy teorii zazhiganiya. Doklady AN SSSR. 1968;178(1):131–134. (In Russ.)Любченко, И. С. Тепловая теория зажигания реагирующих конденсированных веществ / И. С. Любченко, Г. Н. Марченко // Успехи химии. — 1987. — № 2. — С. 216–240.Lyubchenko I. S., Marchenko G. N. Teplovaya teoriya zazhiganiya reagiruyushchikh kondensirovannykh veshchestv. Uspekhi khimii. 1987;2:216–240. (In Russ.)Любченко, И. С. Зажигание конденсированных веществ различной геометрии конвективным тепловым потоком / И. С. Любченко, В. И. Любченко, В. В. Матвеев // Журнал физической химии. — 1982. — Т. 56, № 2. — С. 2959–2964.Lyubchenko I. S., Lyubchenko V. I., Matveev V. V. Zazhiganie kondensirovannykh veshchestv razlichnoy geometrii konvektivnym teplovym potokom. Zhurnal fizicheskoy khimii. 1982;56(2):2959–2964. (In Russ.)Нанотехнологии испытаний и диагностики материалов, конструкций и элементов инженерных систем зданий с огнезащитными покрытиями. Ч. 1 / В. В. Белозеров, А. И. Голубов, И. Е. Кальченко [и др]. // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. — 2020. — Т. 12, № 3. — С. 174–184. 10.15828/2075-8545-2020-12-3-174-184Belozerov V. V., Golubov A. I., Kalchenko I. E. et al. Nanotechnologies for testing and diagnostics of materials, constructions and elements of engineering systems of buildings from them with fire retardant coatings. Part 1. Nanotechnologies in construction. 2020;12(3):174–184. 10.15828/2075-8545-2020-12-3-174-184 (In Russ.)Лобановский, М. Г. Основания физики природы / М. Г. Лобановский. — Москва : Высшая школа, 1990. — 262 с.Lobanovskiy M. G. Osnovaniya fiziki prirody. Moscow: Vysshaya shkola, 1990. 262 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.