У дисертації подано теоретичне узагальнення і рішення актуальної науково-технічної проблеми, що полягає в розкритті особливостей розвитку пожеж у метрополітені під час горіння рухомого складу, обґрунтуванні параметрів зони ураження пожежею, розробленні технічних засобів захисту органів дихання й екстреної доставки до місця аварії ефективних вогнегасних засобів, реалізації нових геоінформаційних технологій у системах оперативного диспетчерського керування і створенні на цій основі методу забезпечення безпеки людей під час ліквідації пожеж у метрополітені. Основні наукові і практичні результати: 1. Проведено теоретичні дослідження зони ураження пожежею в різних об'єктах метрополітену. Отримано аналітичний вираз динаміки зміни витрати повітря у тунелі в залежності від джерел примусової і вільної конвекції, з урахуванням теплового опору і депресії інерційних сил. Показано, що період стабілізації вентиляції в окремих випадках співставний з тривалістю евакуації пасажирів з тунелю, що створює додаткову загрозу їхній безпеці. Чисельна модель плоскої течії газу в технічних і службових приміщеннях метрополітену дає змогу досліджувати поля швидкостей при різному розподілі і довільних розмірах теплових джерел, як при наявності, так і при відсутності примусової вентиляції. Розроблено математичні моделі конвективно-дифузійного переносу теплоти у тунелі метрополітену і поширення компонентів летких продуктів горіння у його газовому середовищі. Створено числову модель конвективно-дифузійного переносу теплоти і компонентів летких продуктів горіння в повітряних потоках тунелів метрополітену при пожежі рухомого складу. Встановлено, що після припинення пожежі виникає високотемпературна теплова хвиля. Запропоновано аналітичне вирішення задачі розрахунку розподілу компонентів летких продуктів горіння в об'ємі тунелю, відповідно до якого, дальність і тривалість поширення цих продуктів може перевищувати значення показників для теплового потоку. Запропоновано алгоритм моделювання динаміки зміни параметрів зони ураження пожежею у вентиляційній мережі метрополітену. 2. Експериментально встановлено, що діючі аварійні вентиляційні режими не відповідають необхідним вимогам щодо стійкості і надійності провітрювання. Вони забезпечують у більшості випадків швидкість руху повітря в перегінних тунелях у межах 0,3-0,5 м/с, а на платформах станцій – ще менше. Більшість з існуючих аварійних режимів характеризуються низькою надійністю. Це виявляється у тому, що в разі відмови одного з вентиляторів напрямок руху повітря у вогнищі пожежі змінюється на протилежний. 3. Методом комп'ютерного моделювання і натурними дослідженнями виявлено причини низької ефективності діючих аварійних вентиляційних режимів. Основні з них такі: - неузгодженість роботи вентиляційних установок, що виражається у тому, що в одних випадках вони спрямовують повітряні потоки назустріч один одному, а в інших – працюють на "розрив" повітряного потоку. В обох випадках вони заважають одна одній, а ефективність використання повітря становить лише 3-10 %; - велика тривалість перехідних аеродинамічних процесів при встановленні аварійних режимів, що пояснюється так. Маса повітря в перегінних тунелях між двома сусідніми станціями становить 60000-100000 кг, а сили, що діють на нього в існуючих аварійних режимах, становлять 3-15 кг. Через малу величину останніх і вплив інерційних сил тривалість перехідних процесів досягає 2-3 годин, що неприпустимо під час пожеж. 4. На основі виконаних досліджень розроблено аварійні вентиляційні режими, що перевершують існуючі за основними показниками, а саме: - за витратою повітря в перегінних тунелях і станційних платформах – у 3-6 разів (в окремих випадках і більше); - за показником стійкості провітрювання перегінних тунелів – у 10-20 разів; - за керованістю вентиляцією (тобто по скороченню тривалості перехідних процесів) – у 15-30 разів; - за розбавленням шкідливих речовин (продуктів горіння) – у 2,5-5,0 разів; - за надійністю (в разі відмови одного вентиляційного агрегату параметри аварійного режиму залишаються в допустимих межах). Для створення нових аварійних вентиляційних режимів використовується та ж кількість вентиляційних установок, що і для існуючих. 5. Розроблено технічні вимоги і проведено модернізацію існуючого респіратора на хімічно зв'язаному кисні, тривалість захисної дії якого становить не менше 4 годин. Проведено дослідження ефективності застосування модернізованого респіратора РХ-4П для захисту пожежників від впливу токсичних продуктів згоряння як одного з небезпечних факторів в ЗУП у метрополітені. 6. Проведено дослідження і розроблено технічні вимоги до автомобіля першої допомоги (АПП-2), у яких, поряд з вимогами підвищеної оперативності і безпеки руху, є вимога до комплектації і компонування засобами, що забезпечують безпечні умови праці пожежників. Протягом трьох років використання АПП-2 для ліквідації пожеж на різних об'єктах, у тому числі й у метрополітені, було показано, що тривалість доставки особового складу і технічних засобів захисту скоротилась в два рази в порівнянні з існуючою пожежною технікою. Під час ліквідації пожеж не було допущено жодної травми, жодного випадку ураження органів дихання чи опіків тіла. 7. Розроблено і використовуються геоінформаційні технології в системах оперативно-диспетчерського керування в пожежній охороні міста, радіоспостереження і контролю протипожежного захисту об'єктів. Вони дають змогу в 1,5-2 рази зменшити час вільного розвитку пожежі і тим самим значно зменшити ЗУП. 8. Розроблено метод забезпечення безпеки людей під час ліквідації пожеж у метрополітені, що полягає в комплексному використанні теоретичних досліджень ЗУП, аварійних режимів вентиляції метрополітену, технічних засобів регулювання вентиляційної системи метрополітену, індивідуальних засобів захисту органів дихання (УИП-1 для пасажирів та РХ-4П для пожежників і рятувальників), а також технічних рішень, спрямованих на зменшення ЗУП (АПП-2, радіоспостереження і контроль системи протипожежного захисту об'єкта, геоінформаційні технології в системах оперативно-диспетчерського керування). Основні положення дисертаційної роботи опубліковано в роботах: 1. Косар А.М. Метрополітен – небезпечний об'єкт щодо пожежної безпеки та охорони праці пожежників // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. - К.: Техніка, 2001. – вып.33. – С.281-285. 2. Косар А.М. Аспекти використання геоінформаційних технологій в системі управління підрозділами пожежної охорони // Науковий вісник УкрНДІПБ. - 2001. - №4. – С.111-114. 3. Косарь А.М. К вопросу создания автомобиля пожарного первой помощи // Крупные пожары: предупрежление и тушение: Материалы XVI научн.-практич. конф. Ч.2. – М.: ВНИИПО, 2001. – С.293-303. 4. Косар А.М. Застосування геоінформаційних технологій управління підрозділами пожежної охорони м.Києва // Пожежна безпека - 2001: Зб.наук. праць. - Львів: Сполом, 2001. - С.73-75. 5. Косарь А.М. Автомобиль пожарный первой помощи АПП-2 - основное звено в обеспечении безопасности системы "пожарный - опасные факторы пожара - техника" // Коммунальное хозяйство городов: Научн.-техн. сб. - К.: Техніка, 2002. - вып.38. – С.333-342. Косарь А.М., Пашковский П.С. Анализ эффективности режимов вентиляции при возможных пожарах в подземных сооружениях Киевского метрополитена // Науковий вісник УкрНДІПБ. - 2002. - № 5. - С.57-62. Пашковский П.С., Косарь А.М., Потетюев С.Ю. Особенности использования мобильных перемычек для регулирования вентиляционных потоков при пожарах в метрополитене // Науковий вісник УкрНДІПБ. - 2002. - № 5. - С.84-90. Косарь А.М. Влияние технического оснащения пожарного автомобиля на улучшение условий труда пожарных // Пожежна безпека - 2001: Зб.наук. праць. - Львів: Сполом, 2001. - С.333-336.
9. Кавицкий Б., Косарь А. Из опыта эксплуатации автомобиля пожарного первой помощи АПП-2 // Бюллетень пожарной безопасности АН ПБ Украины. – К.: Основа, 1999. - №1. – С.53-57. | 