Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Oznaczanie toksyczności produktów spalania – przegląd stanu wiedzy

Porowski R., Kuźnicki Z., Małozięć D., Dziechciarz A.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2018

|

Vol. 52, iss. 4

82--98

PL

Cel: Celem artykułu jest przedstawienie przeglądu stanu wiedzy w zakresie oceny toksyczności produktów spalania, emitowanych przede wszystkim podczas rozwoju pożaru w pomieszczeniach. Opisano prace badawcze prowadzone przez ośrodki naukowe na całym świecie, ze szczególnym nastawieniem na badania eksperymentalne w zakresie zjawiska oznaczania toksyczności produktów spalania oraz mierzone podczas tych badań parametry wpływające na zdrowie i życie ludzi. Wyjaśniono również podstawy teoretyczne związane z oddziaływaniem toksycznych produktów spalania, scharakteryzowano czynniki mające wpływ na ich powstanie podczas procesów spalania, jak również parametry krytyczne niezbędne do oceny toksyczności produktów spalania. Wprowadzenie: Najczęstszą przyczynę śmierci w pożarach stanowi oddziaływanie na organizm ludzki toksycznych gazów. Gazowe produkty spalania – takie jak tlenek węgla i cyjanowodór – są głównym składnikiem toksyn prowadzących do zgonu. Do produktów spalania zalicza się również inne gazy duszące czy drażniące. Ich działanie w układzie oddechowym, w przeciwieństwie do tlenku węgla, polega głównie na utrudnieniu oddychania poprzez powstający śluz. Drażniące działanie na oczy utrudnia ucieczkę z miejsca objętego pożarem. W związku z powyższym pojawia się potrzeba szczegółowych badań nad toksycznością produktów spalania poszczególnych materiałów i wyrobów budowlanych, które są powszechnie stosowane w architekturze oraz budownictwie. Bez wątpienia należą do nich również kable elektryczne, których powłoki zewnętrzne składają się z licznych polimerów i innych tworzyw sztucznych. Każdy pożar charakteryzuje się określonymi etapami rozwoju. Pierwszy z nich stanowi prawie zawsze powolny rozkład termiczny. Temperatura, w jakiej materiał zostaje poddany rozkładowi termicznemu, również ma duże znaczenie dla rodzaju i ilości uwalniających się substancji chemicznych. Metodologia: Artykuł został opracowany na podstawie przeglądu literatury oraz dostępnych wyników prac naukowych dotyczących oznaczania toksycznych produktów spalania – szczególnie podczas rozwoju pożarów w pomieszczeniach. Wnioski: W środowisku pożaru odkryto dużą ilość znanych chemikaliów o właściwościach drażniących. Wytwarzają się one podczas pirolizy i utleniania materiałów. Produkty spalania powstałe z różnych materiałów są często bardzo podobne. Dla wielu tworzyw organicznych, a szczególnie dla prostych polimerów węglowodorowych (takich jak polipropylen lub polietylen) główne produkty pirolizy składające się z różnych fragmentów węglowodorowych są nieszkodliwe. Kiedy polipropylen poddany jest pirolizie, powstają produkty takie jak etylen, etan, propen, cyklopropan, metanal, butan, aldehyd octowy, toluen, styren, a ich atmosfera nie ma wpływu na ssaki naczelne. Gdy produkty zostaną utlenione podczas bezpłomieniowego rozkładu w powietrzu, niektóre z nich są przekształcane w bardzo drażniące produkty. Taka atmosfera okazała się silnie drażniąca dla myszy i ssaków naczelnych. Oprócz toksycznych gazów pożarowych, utratę podstawowych funkcji życiowych w organizmie ludzkim podczas pożaru może również powodować dym. Ogranicza on nie tylko widoczność, ale także zawiera rozdrobnioną materię, która jest na tyle mała, by stwarzać zagrożenie dla układu oddechowego. Rozkład wielkości cząstek zależy od materiału, temperatury i stanu pożaru. Typowy rozmiar kulistych kropelek dla spalania tlącego wynosi 1 μm, podczas gdy nieregularne cząstki sadzy są znacznie większe. Ich badanie jest jednak bardziej wymagające i w znacznym stopniu zależne od technik pomiaru i próbkowania.

EN

Aim: The aim of this paper is to present the state of the art on toxicity assessment of combustion products which may occur during indoor fire development. The authors described the results of studies carried out by research institutions all over the world, with a particular focus on the determination of combustion products and parameters measured during such studies which have an impact on human life and the environment. An outline was also presented of the fundamental and theoretical aspects of mechanisms of toxic combustion product formation and certain factors contributing to such formation during combustion processes as well as critical parameters which may prove essential for the assessment of combustion product toxicity. Introduction: Most of deaths caused by fires result from the impact of toxic gases on the human body. Gaseous combustion products, such as, carbon monoxide and hydrogen cyanide, are the major components of lethal toxins. The combustion products also include other asphyxiant or irritant gases. Their action in the respiratory system, in contrast to carbon monoxide, consists mainly in causing difficulty of breathing as a result of the produced mucus. And their eye-irritating effect makes it difficult to escape from the place of the fire given the limited visibility caused by smoke. Due to the above, there is a need for detailed research on the toxicity of combustion products of specific construction materials and products that are commonly used in architecture and construction. The materials and construction products in question include electric cables, whose external coatings often contain a whole range of polymers and other plastics. Each fire is characterised by specific stages of development. The first of them will almost always be a slow thermal breakdown. The temperature at which the material is subjected to thermal decomposition is also important for the type and amount of chemicals released. Methodology: The paper was prepared on the basis of the state of the art taken from the available literature and research results on determination methods of toxic combustion products in particular during indoor fire development. Conclusions: A large number of known irritant chemicals have been found in the fire environment. Irritant chemicals are formed during the pyrolysis and oxidation of materials, and the combustion products of various materials are often very similar. For many organic materials, and especially for simple hydrocarbon polymers, such as polypropylene or polyethylene, the main pyrolysis products consisting of various hydrocarbon fragments are harmless. Polypropylene pyrolysis products include ethylene, ethane, propene, cyclopropane, formaldehyde, butane, acetaldehyde, toluene and styrene are formed, which do not affect primates. When products are oxidised during flameless decomposition in the air, some of them are transformed into very irritating products. Such an atmosphere proved strongly irritating to mice and primates. In addition to toxic fire gases, the loss of basic vital functions in humans during a fire can also be caused by smoke. It not only limits visibility, but also contains fragmented matter, which is small enough to pose a threat to the respiratory system. The particle size distribution depends on the material, temperature and stage of the fire. The typical size of spherical droplets for smoldering is 1 μm, while irregular soot particles are considerably larger, harder to identify and heavily dependent on the measurement and sampling methods.

2

Badania eksperymentalne i numeryczne detonacji mieszanin wodorowo-powietrznych

Żbikowski M., Dąbkowski A., Lesiak P., Bąk D., Dziechciarz A., Teodorczyk A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

858--862

PL

Wyznaczono parametry detonacji mieszanin wodorowo-powietrznych w szerokim zakresie stężeń wodoru w powietrzu (15–60% obj.). Stanowisko eksperymentalne składało się z rury detonacyjnej o średnicy wewnętrznej 0,17 m i długości 9,0 m, zamkniętej z obu stron, sekcji napędzającej o długości 0,6 m, umieszczonej wewnątrz kanału, oraz systemu akwizycji danych (czujniki ciśnienia, sondy jonizacyjne). Do zmierzenia wielkości komórek detonacyjnych wykorzystano folię z naniesioną sadzą. Celem badań było znalezienie górnej i dolnej granicy spalania detonacyjnego, a także wyznaczenie charakterystycznych wielkości komórek detonacyjnych oraz prędkości propagacji fali detonacyjnej. Teoretyczne parametry detonacji (prędkość propagacji i czas indukcji) określono na podstawie modelu Zeldovicha, von Neumanna i Doringa (ZND). Badania eksperymentalne wykorzystano do walidacji symulacji numerycznej przeprowadzonej w programie OpenFoam. Wyniki obliczeń porównano z danymi eksperymentalnymi. Model bazował na równaniach Naviera i Stokesa uśrednionych metodą Reynoldsa (RENS) oraz równaniu transportu, w którym człon źródłowy odpowiadał za samozapłon mieszaniny.

EN

H₂-air mixts. (H₂ content 15–60% by vol.) were detonated to det. the wave propagation rate and induction time. The exptl. data were used for validation of a numerical simulation. A good agreement of the data was achieved.

3

Zagrożenia w transporcie gazów technicznych na przykładzie zdarzenia w Bucheon

Kaczmarzyk P., Klapsa W., Dziechciarz A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

231--234

PL

Zagrożenia generowane podczas eksplozji zbiorników zawierających techniczne gazy, stwarzają niebezpieczeństwo dla społeczeństwa oraz otaczającej infrastruktury. W niniejszym artykule dokonano analizy zagrożeń związanych z transportem gazów na przykładzie katastrofy w mieście Bucheon, gdzie miał miejsce ogromny pożar powierzchniowy obejmujący stację paliwową oraz dwie eksplozje typu BLEVE z udziałem cysterny zawierającej propan oraz butan. W artykule dokonano analizy zagrożeń powodowanych przez techniczne gazy i przeprowadzono szereg symulacji w programach Rizex-2 i Aloha obrazujących strefy zagrożenia oraz odpowiadające im skutki.

EN

Hazards generated during the tank explosion create danger to the community and the surrounding infrastructure. This paper analyzes the risks associated with the transport of technical gases on the example catastrophic fire and explosion in Bucheon. Analysis consist a huge pool fire covering the filling station and two BLEVE explosions involving tanks containing propane and butane. It is presented simulations (performed using Rizex-2 and Aloha) illustrating the danger zone and the corresponding effects.

4

Wykrywanie zwarć zwojowych w maszynach elektrycznych na stacji prób z wykorzystaniem cewki do pomiaru strumienia poosiowego

Petryna J., Sułowicz M., Puzio Ł., Dziechciarz A.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2015

|

Nr 2 (106)

185--190

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stojana maszyny prądu przemiennego na stacji prób z wykorzystaniem cewki do pomiaru strumienia poosiowego. Badania przeprowadzono dla generatora 75 kW, dla którego wykonano proces wymiany uzwojenia i przed zaimpregnowaniem uzwojeń poddano stojan maszyny testom. Na stacji prób podczas badań międzyoperacyjnych przy stosowaniu tradycyjnych metod nie stwierdzono uszkodzenia maszyny. Jednak na występowanie zwarć zwojowych wskazywała użyta później metoda surge test. Podobnie na występowanie zwarć zwojowych wskazywała zaproponowana przez autorów i zastosowana metoda diagnostyczna z wykorzystaniem cewki do pomiaru strumienia poosiowego. W artykule opisano metodę pomiarów, interpretację uzyskanych wyników oraz zamieszczono wyniki analiz i obliczeń polowych potwierdzających zmianę symptomów diagnostycznych dla maszyny zdrowej i maszyny, w uzwojeniach której występują zwarcia zwojowe. W podsumowaniu artykułu przedstawiono propozycję, w jaki sposób stosować tę metodę badań do wykrywania uszkodzeń stojana na stacji prób.

EN

The paper presented the results of an AC machine stator tests at the testing station using the coil for measuring the axial flux. The study was conducted for the 75 kW generator for which the replacement of the winding was performed and before impregnating the winding the stator was subjected to testing. At the testing station during interop tests using conventional methods, there was no symptoms of damage to the machine detected. However, a surge test method used later, pointed a winding inter-turn short circuit. Similarly, the inter-turn short circuit of the winding was pointed by proposed and applied by the authors diagnostic method to use a testing coil to measure the axial flux. In the article the method of measurement and interpretation of the results are described in details, and the results of analyzes and field calculations confirming the change in the diagnostic symptoms for a sound machine and the machine with the winding coil inter-turn short circuits are published as well. In conclusion, the article presents a proposal on how to use this method of stator damage detection at a testing station.

5

Dynamic and static eccentricity detection in induction motors in transient states

Wroński A., Sułowicz M., Dziechciarz A.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-E

171--194

EN

The following paper presents possibilities for the application of selected time-frequency analysis methods in the fault detection of cage induction machines in transient states. The starting phase current of the machine was chosen as a diagnostic signal. Selected faults were eccentricities – static and dynamic. In order to increase the selectivity of the obtained signal transformations, a notch filter was used to remove the base harmonic of the phase current. Two approaches of fault detection were compared. In the first approach, the characteristic feature of fault was extracted using DWT analysis. Next, TMCSA methodology was applied in which characteristic harmonics related to faults were shown on a time-frequency plane. In this case, applied methods were a Gabor transformation, STFT, CWT and Wigner–Ville’s transformation. In the analysis, a phase current signal approximated by DWT was used. DWT approximation was applied to filter higher harmonics which improves the resolution of the obtained transformations.

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania wybranych metod analizy czasowo-częstotliwościowej do diagnostyki uszkodzeń silników indukcyjnych klatkowych w przejściowych stanach pracy. Jako sygnał diagnostyczny wybrano prąd fazowy silnika podczas rozruchu. Wybranymi przypadkami uszkodzeń silnika są ekscentryczność statyczna i dynamiczna. W celu poprawienia selektywności otrzymanych transformat wykorzystano filtr Notcha do usunięcia harmonicznej podstawowej prądu. Porównano dwa podejścia diagnostyczne wykrywania uszkodzeń. Pierwsze za pomocą analiz wielorozdzielczych z użyciem DWT, polegające na wyróżnieniu charakterystycznego wzorca związanego z uszkodzeniem. Drugie podejście polegało na zastosowaniu metodologii TMCSA, czyli ekstrakcji charakterystycznych harmonicznych związanych z uszkodzeniami zależnych od poślizgu na płaszczyznach TF. W tym wypadku rozważanymi metodami analizy były transformacje Gabora, STFT, Wignera–Ville’a oraz CWT. Do tych analiz został wykorzystany sygnał prądu aproksymowany z użyciem DWT, w celu odfiltrowania widma czasowo-częstotliwościowego o wyższych częstotliwościach, aby poprawić rozdzielczość otrzymywanych transformat.

6

Analiza możliwości wykorzystania programu RizEx-2 w symulacji przebiegu zdarzenia awaryjnego na przykładzie wybuchu gazu w Port Hudson

Dziechciarz A., Lesiak P., Bąk D.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2015

|

Nr 2

143--155

PL

Cel: Głównym celem artykułu jest analiza możliwości odtworzenia sytuacji awaryjnej z wykorzystaniem programu RizEx-2. Wprowadzenie: W 1970 roku w miejscowości Port Hudson w stanie Missouri najprawdopodobniej doszło do rzadko spotykanego zjawiska, jakim jest detonacja gazu w przestrzeni nieograniczonej. W wyniku ekskawacji doszło do uszkodzenia rurociągu przesyłowego z propanem, co doprowadziło do uwolnienia około 120 m3 ciekłego gazu. Opis wypadku oraz analiza możliwości jego rozwoju zostały opisane w raporcie wykonanym na zlecenie Narodowej Rady Bezpieczeństwa Transportu przez Amerykański Urząd Górnictwa. W raporcie specjalny nacisk położono na możliwe źródła zapłonu, obszar rozprzestrzenienia propanu oraz analizę rozmiaru zniszczeń fali uderzeniowej. Metodologia: Dokonano analizy możliwości odtworzenia sytuacji awaryjnej z wykorzystaniem programu RizEx-2 na podstawie zdarzenia, jakie miało miejsce w roku 1970 w Port Hudson (USA), w celu zbadania zasadności użycia tego programu do przeprowadzania oceny skutków wypadków z udziałem gazów wybuchowych. W pierwszej części artykułu opisany został raport ze zdarzenia przygotowanego zaraz po katastrofie. Następnie dokonano symulacji/odtworzenia wydarzeń przy pomocy programu obliczeniowego RizEx-2. Ostatecznie stworzono analizę porównawczą wyników uzyskanych w programie RizEx-2 oraz rezultatów przedstawionych w raporcie. Do wykonania symulacji zdarzenia w Port Hudson skorzystano z trzech modułów programu: Dispersion Gaussian Model – Neutral Gas, Formation of Explosion-Hazardous Cloud, Explosion. Aby uzyskać lepszy obraz tego, jak program odzwierciedli zdarzenia w Port Hudson, założono wystąpienie takich samych warunków pogodowych oraz prędkości wycieku propanu, jakie zostały podane w raporcie. Rozpatrzono dwa scenariusze rozwoju wydarzeń. W scenariuszu 1 przyjęto prędkość wiatru równą 3 m/s, a w scenariuszu 2 wynosiła ona 4 m/s. Wnioski: Na podstawie przeprowadzonej analizy wnioskuje się, że program RizEx-2 może stanowić cenne narzędzie w analizie awarii z udziałem gazociągów oraz ich następstw. Jednakże należy uwzględnić ograniczenia programu i nie traktować otrzymanych wyników, jako ostatecznych, a jako pomoc w interpretacji analizowanych zdarzeń. Dane wykorzystywane do obliczeń powinny być uzyskiwane przede wszystkim na podstawie dochodzenia ze zdarzenia, a wyniki programu zawsze ewaluowane w odniesieniu do rzeczywistych skutków.

EN

Aim: The main focus of this paper is to analyze the potential of constructing a simulation scenario, which can reproduce an emergency situation, using a software system RizEx-2. Introduction: During 1970, in Port Hudson, Missouri a rare incident occurred in the form of an unconfined gas explosion. During excavation work, a pipeline transporting propane was damaged, which caused an accidental release of approximately 120 m3 of liquefied gas. The incident description and hypothetical analysis of potential developments were presented in a report written by the United States Bureau of Mines at the behest of the National Transportation Safety Board. The report placed a special emphasis on possible ignition sources, the dispersion of flammable vapours and the analysis of blast damage. Methodology: An analysis was performed on the possibility of recreating an emergency scenario with the aid of RizEx-2 software, based on the incident in 1970 at Port Hudson (USA), in order to examine the appropriateness of this programme to perform assessments of consequences arising from incidents involving explosive gases. The first part of this article describes the incident report produced immediately after the accident. Next, a simulation model was constructed of events, with the aid of a software programme RizEx-2. Finally, an analysis was performed, which compared results produced by the software programme against outcomes revealed by the report. The simulation of events at Port Hudson utilised three programme modules: Gaussian Dispersion Model-Neutral Gas, Formation of Explosion-Hazardous Cloud and Explosion. To get a better picture of how the programme mirrors actual events in Port Hudson, the same incident circumstances were created, including weather conditions as well as the speed of propane leakage identified in the report. From this two incident development scenarios were examined. In the first it was assumed that the wind speed was at 3 m/s and the second was at 4 m/s. Conclusion: On the basis of analysis performed, it is concluded that the programme RizEx-2 can be a valuable tool in the evaluation of incidents involving pipelines and their consequences. However, the limitations of the programme should be taken into account and results should not be viewed as final, but used as an aid in the interpretation of studied events. The data used in calculations should be, primarily, based on details from the investigation of events, and the results from the programme should be always evaluated in relation to actual outcomes.

7

Zastosowanie mocy chwilowej do wykrywania ekscentryczności wirnika w silniku synchronicznym

Weinreb K., Sułowicz M., Dziechciarz A.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 4(104)

301--306

PL

Przedmiotem pracy jest analiza skuteczności wykrywania ekscentrycznego ułożenia wirnika w synchronicznym stanie pracy wydatnobiegunowego silnika synchronicznego poprzez ocenę widma mocy chwilowej. Na specjalnie adaptowanej, obciążonej maszynie zostały wykonane badania ekscentryczności: statycznej, dynamicznej i mieszanej. W każdym przypadku były porównywane wybrane harmoniczne widma: mocy chwilowej, prądu fazowego uzwojenia stojana i prądu wzbudzenia. Wykazano różną wrażliwość przyjętych wskaźników oceny uszkodzenia dla różnych rodzajów ekscentryczności.

EN

The subject of this paper is the analysis of effectiveness of eccentric rotor’s placement detection in salient synchronous machine, while operating at synchronous speed by investigating instantaneous power spectrum. On a specially adapted machine, investigation of static, dynamic and mixed eccentricities were made during operation of the machine with load. In each case, selected spectrum harmonics of instantaneous power, phase current and field current were compared. Sensitivity of specific machine’s faults’ factors to different type of eccentricity was proved.

8

Zastosowanie analizy falkowej do diagnozowania uszkodzeń w silniku indukcyjnym podczas pracy przy zmiennym obciążeniu

Dziechciarz A., Sułowicz M.

Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika

|

2012

|

R. 109, z. 1-E

49--64

PL

Ocena stanu klatki wirnika silnika indukcyjnego opiera się na analizie prądu stojana. Analiza ta może zostać przeprowadzona w stanie ustalonym z wykorzystaniem transformacji FFT. Bardzo dobrym sposobem oceny stanu klatki jest analiza prądu rozruchowego z wykorzystaniem transformacji falkowej. Zaletą tej metody jest to, że możemy zaobserwować nie tylko obecność symptomów świadczących o uszkodzeniu klatki, lecz także charakter ich zmian w czasie. Okazuje się, że charakterystyczne symptomy, które świadczą o uszkodzeniu klatki występują również przy pracy silnika indukcyjnego ze zmiennym momentem obciążenia, czemu towarzyszy zmiana prędkości obrotowej oraz poślizgu. Stany dynamiczne, w których następuje zmiana momentu występują znacznie częściej niż rozruchy silnika, co zwiększa możliwości aplikacji tej metody. W artykule przedstawiono wyniki analizy falkowej prądu stojana silnika zmierzonego podczas pracy ze zmiennym obciążeniem

EN

Technical condition assessment of induction motor can be done with stator current analysis. This analysis can be done in steady state with FFT transform. Starting current analysis with wavelet transform is a very good method of cage condition assessment. The advantage of this method is that we can observe how characteristic components vary in time. Characteristic fault symptoms can be observed when the machine is working with alternating load which causes rotor’s angular speed and slip change. Transient states when the load changes, occur very often increases the application of this method. This paper presents the results of application wavelet transform in motor fault diagnostics in transient states.