Purpose. To experimentally determine the combustion temperature of a lithium-ion battery (LIB) due to mechanical damage to its case by a sharp object. At the same time, to determine the cooling-down time of the lithium-ion battery after combustion and the further mathematical description of this process. Methodology. To achieve the set goal, a laboratory bench with the appropriate measuring equipment was prepared. For mathematical modelling of the cooling process, experimental values and methods for studying heat transfer processes in solid multilayer cylindrical structures were applied. Findings. Experimental studies showed that the maximum temperature on the lithium-ion battery case reached 715 C. In turn, the average values showed a temperature of 665 . The average cooling time to a temperature of 50 C was at least 17 minutes. Mass loss studies showed that after combustion are complete, all elements lose about 53% of their original mass. Originality. The combustion temperature and cooling-down time of Panasonic NCR18650B (LiNi0.8Co0.15Al0.05O2) LIB specifically have been determined for the first time. In parallel with experimental studies, mathematical modelling of the cooling process of the LIB was carried out using the theory of heat transfer. It was found that the results of the mathematical modelling correlate well with the experimental values. This approach allows, in the future, carrying out analytical studies on LIB without the need (where possible) to conduct experiments. Practical value. Further implementation and application of the obtained mathematical model will make it possible to determine the cooling time, the possibility of heating other (adjacent) LIB to a critical temperature, the possibility of ignition from overload, various LIB using only geometric parameters without the need for experimental research. Determining the cooling time of the LIB after combustion is a valuable indicator since it allows one to practically estimate the time during the LIB remains a potential source of danger.
Проблема. Досвід застосування раніше розроблених національних стандартів, якими встановлено технічні вимоги і методи випробування піноутворювачів загального та спеціального призначення для гасіння пожеж, вказує на високу ймовірність одержання недостовірних даних та низької відтворюваності результатів випробувань з визначення їх фізико-хімічних властивостей та експлуатаційних характеристик. Наслідками цього може бути неналежний рівень протипожежного захисту об’єктів стаціонарними системами пінного пожежогасіння, а також неналежна ефективність піноутворювачів, використовуваних для гасіння пожеж пересувною протипожежною технікою. Це в свою чергу може стати причинами неможливості їх гасіння, збільшення матеріальних збитків аж до повного знищення об’єкта протипожежного захисту, травмування та загибелі людей, а також додаткової шкоди довкіллю.Мета. Метою роботи було виявлення причин одержання недостовірних даних під час випробування піноутворювачів для гасіння пожеж, а також шляхів підвищення достовірності і відтворюваності результатів їх випробувань з розробленням відповідної нормативної бази.Методи дослідження. Дослідження передбачали аналіз існуючої нормативної бази та наукових публікацій за напрямками досліджень, а також проведення експериментальних досліджень з визначення показників якості піноутворювачів для гасіння пожеж за стандартизованими, а також нестандартизованими методиками включно з розробленням таких методик.Основні результати дослідження. В результаті проведених досліджень виявлено причини одержання недостовірних даних та низької відтворюваності результатів випробувань з визначення ряду показників якості піноутворювачів для гасіння пожеж та їх робочих розчинів, а також обґрунтовано заходи з їх усунення. Крім того, розроблено нову, а також підтверджено придатність існуючої методики дрібномасштабних випробувань з визначення вогнегасної ефективності повітряно-механічної піни, генерованої з робочих розчинів піноутворювачів, для обґрунтування нормативної інтенсивності їх подавання під час гасіння горючих рідин. В рамках апробації цих методик визначено рекомендовану інтенсивність подавання робочих розчинів піноутворювачів під час гасіння біодизельного палива та його сумішей з нафтовим дизельним паливом. Удосконалено існуючі та розроблено нові нормативні документи щодо випробування і застосування піноутворювачів для гасіння пожеж, якими передбачено користуватися до остаточного переходу на європейську нормативну базу.Висновки. Виявлено причини одержання та запропоновано шляхи усунення недостовірних (хибних) результатів під час визначення окремих фізико-хімічних характеристик піноутворювачів, піноутворювальної здатності їх робочих розчинів, а також її вогнегасної ефективності та ізолювальної здатності. Завдяки використанню бензину-розчинника для гумової промисловості “Нефрас С-2-80/120” – рідини з більш стабільним, ніж автомобільний бензин, хімічним складом і показниками якості – як пального досягнуто підвищення достовірності результатів визначення вогнегасної ефективності та ізолювальної здатності піни як ключових показників якості піноутворювачів для гасіння пожеж. Ці результати є важливим складником підвищення рівня протипожежного захисту об’єктів стаціонарними системами пінного пожежогасіння, а також ефективності гасіння пожеж пересувною протипожежною технікою.
В статті проаналізовано основні фактори, що впливають на виникнення та розповсюдження трав’яних пожеж, оскільки вони становлять суттєву загрозу. До таких факторів належать швидкість і напрям вітру, відносна вологість повітря, топографія, температура повітря, наявність сухого горючого матеріалу. На основі аналізу літературних джерел встановлено, що запобігти та протидіяти таким пожежам можна створенням загороджувальних смуг з піноутворювачів для гасіння пожеж, які містять поверхнево активні речовини та володіють високою змочувальною здатністю. У цій роботі вивчали створення ефективних загороджувальних смуг з піноутворювача підвищеної стійкості «Барс S-2» для запобігання поширенню трав’яних пожеж на луках і чагарниках, що було досягнуто вивченням відповідних параметрів при нанесенні таких смуг. Отже, основними параметрами, які вивчалися щодо швидкості поширення трав’яних пожеж, були кут ухилу поверхні, швидкість вітру, висота загороджувальної смуги на сухому трав’яному покриві в природних умовах за температури навколишнього середовища 22 °С у напівсонячний день, а також її ширина. Встановлено, що кут ухилу поверхні дуже сильно впливає на швидкість поширення полум’я сухим трав’яним покривом, причому чим більший кут тим вища швидкість. Аналогічний вплив має швидкість вітру на швидкість поширення полум’я. Визначено максимальну температуру полум’я за найсприятливіших умов горіння, яка становить 674 °С та величину теплового потоку – 19,74 кВт/м2. Також вивчено стійкість піни залежно від висоти її нанесення. Загалом, чим вище нанесено шар піни «Барс S-2» тим довше вона буде триматися на трав’яному покриві. Встановлено, що загороджувальна смуга із піноутворювача підвищеної стійкості для гасіння пожеж «Барс S-2» шириною 55 см ефективно запобігає розповсюдженню полум’я при найсприятливіших умовах для поширення полум’я.
Вступ. Гасіння пожеж з горінням металів пов’язане з рядом труднощів. Зокрема, існує певна невизначеність у виборі вогнегасних порошків, придатних для гасіння того чи іншого металу, відповідних технічних засобів пожежогасіння, а також нормованих параметрів подавання вогнегасних речовин, у тому числі в умовах горіння декількох горючих матеріалів різної природи одночасно. Вирішення цих проблем дасть змогу підвищити ефективність боротьби з пожежами, що супроводжуються горінням металів.Мета та задачі досліджень. Метою роботи було обґрунтування напрямів досліджень з підвищення ефективності гасіння пожеж класу D розробленням методик випробувань вогнегасних порошків, призначених для їх гасіння. З цією метою необхідно було проаналізувати документи, якими регламентовано порядок визначення вогнегасної ефективності порошків під час гасіння металів, а також літературні дані щодо вогнегасних порошків, призначених для гасіння пожеж класу D і технічних засобів їх подавання.Методи. Для досягнення мети та реалізації поставлених задач застосовано аналітичний метод. Проаналізовано методи оцінювання вогнегасної ефективності вогнегасних порошків під час гасіння пожеж класу D, регламентовані стандартами ISO 7165, ГОСТ Р 53280.5, методику, запропоновану в Україні, дані щодо таких порошків, насадок-заспокоювачів для їх подавання, а також сучасні підходи до удосконалення існуючих методів.Результати дослідження. Вивчено необхідність удосконалення рецептур вогнегасних порошків для гасіння металів, насадок-заспокоювачів для їх подавання, а також відповідних технічних засобів пожежогасіння. Обґрунтовано потребу в подальших роботах з удосконалення таких методів, розроблення методів оцінювання ефективності порошків для гасіння горючих металів, а також їхньої сумісності з вогнегасними речовинами інших типів під час гасіння пожеж, що супроводжуються горінням речовин і матеріалів різної природи.Висновки. Для розроблення відповідних методик запропоновано взяти за основу методи випробування з визначення вогнегасної ефективності порошків для гасіння пожеж класу D, передбачені ISO 7165, а також сумісності вогнегасних порошків з повітряно-механічною піною, регламентований EN 615. Встановлено, що для забезпечення єдності вимірювань необхідно використовувати випробувальний пристрій типу вогнегасника з унормованими параметрами, а також насадку-заспокоювач заданої конструкції. Створення таких методів дасть змогу визначати вогнегасну ефективність порошків для гасіння тих чи інших горючих металів без огляду на характеристики використовуваних технічних засобів пожежогасіння, а також оцінювати нормовані параметри подавання вогнегасних порошків (тривалість подавання, питома витрата тощо) технічними засобами, в тому числі стаціонарними системами пожежогасіння.
Вступ. Завдяки науково-технічному прогресу широкого використання набули транспортні засоби, що працюють на альтернативних джерелах енергії. Використання таких транспортних засобів є значно дешевшим, для користувача порівняно із транспортними засобами, що працюють на двигунах внутрішнього згорання. Одним із таких перспективних транспортних засобів є електричні.Мета та задачі дослідження. Метою роботи є висвітлення закордонного досвіду гасіння електричних транспортних засобів та розроблення рекомендації для особового складу пожежно-рятувальних підрозділів щодо їхніх дій під час гасіння загорань електромобілів.Для досягнення поставленої мети необхідно: провести аналіз обладнання з гасіння цього типу транспортних засобів, розробити рекомендації пожежно-рятувальним підрозділам щодо дій за призначенням на подібних транспортних засобах та схеми розташування сил та засобів при проведенні їх гасіння.Методи. Для досягнення поставленої мети та задач дослідження було використано теоретичні методи дослідження, що включали аналіз дій особового складу пожежно-рятувальних підрозділів з гасіння електромобілів та узагальнення отриманих результатів дослідження з подальшою їх систематизацією для досягнення поставленої мети дослідження.Результати. За результатами огляду літературних джерел було здійснено аналіз обладнання для гасіння електромобілів. З метою забезпечення безпечних умов праці та швидкого реагування особового складу пожежно-рятувальних підрозділів на ліквідації імовірних НС було розроблено рекомендації щодо дій пожежно-рятувальних підрозділів на місці події під час гасіння електричних транспортних засобів та схеми розташування сил та засобів залежно від місця виникнення пожежі.Висновки. Представлені результати дають підґрунтя для розроблення подальшої єдиної нормативної бази для України та країн ЄС, загальноприйнятих методичних рекомендацій щодо дій особового складу пожежно-рятувальних підрозділів з гасіння літій-іонних батарей електромобілів, подальшого дослідження ефективності представлених способів гасіння та розробки нових.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.