Перспективные пожаробезопасные текстильные материалы для применения в гражданской авиации

• Автор: Кирин, Константин Михайлович
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1.1 Введение Актуальность применения пожаробезопасных волокнистых материалов на гражданском самолете

1.1.1 анализ статистики летных происшествий гражданских самолетов

1.1.2 современные направления развития гражданской авиации .

1.1.3 величина пожароопасной нагрузки салона самолета .

1.1.4 исследования по повышению пожаробезопасности самолета .

1.1.5 токсикология газов, выделяющихся при горении материала

1.2 Характеристики термостойких волокнистых материалов

1.2.1 полиамидное волокно .

1.2.2 пара и метаарам и дные волокна

1.2.3 полиимидное волокно .

1.2.4 полиоксадиазольное волокно

1.2.5 полиэфирное волокно .
1.2.6 полибензазольное волокно .
1.2.7 полинафтоиленбензимидазольное волокно .
1.3 Применение антипиренов для снижения горючести материалов
1.4 Стоимость пожаробезопасных материалов и параметаарамидного волокна для широкого применения .
1.5 Общая характеристика каучуков для отделки ткани
1.5.1 каучуки общего назначения .
1.5.2 каучуки специального назначения .
Глава 2. Методический раздел
2.1 Методы определения горючести материалов для гражданской авиации
2.1.1 величина тепловыделения материала .
2.1.2 кислородный индекс
2.1.3 теплостойкость материала аварийных трапов .
2.2 Методы определения физикомеханических характеристик материала
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1 Определение величины тепловыделения материалов оболочек аварийных трапов отечественного и зарубежного производства
3.1.1 методика проведения испытаний
3.1.2 образцы материала для испытаний
3.1.3 результаты испытаний .
3.2 Определение термомеханических характеристик материалов на основе полиимидных, пара и метаарамидных полимеров
3.2.1 методика проведения испытаний
3.2.2 образцы материала для испытаний
3.2.3 результаты испытаний .
3.3 Технология нанесения каучуковых покрытий на ткани.из термостойких материалов
3.3.1 подготовительные операции производства .
3.3.2 операции основного производства
3.4 Определение величины тепловыделения полиимидных, пара и метаарамидных материалов с герметизирующим покрытием
3.4.1 методика проведения испытаний
3.4.2 образцы материала для испытаний .
3.4.3 результаты испытаний .
Глава 4. Основные результаты и области практического применения пожаробезопасных материалов
4.1 Сопоставление экономических показателей термостойких материалов.
4.2 Проект раздела Квалификационных требований Характеристики материала оболочки аварийного трапа для эвакуации пассажиров .
4.3 Практические области применения пожаробезопасных материалов.
4.3.1 Авиационная промышленность
ф 4.3.2 Космические станции, морской флот, подземный транспорт
4.3.3 Спасательные подразделения, технические виды спорта .
5. Общие выводы
6. Список использованной литературы
7. Приложения
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Площадь розлива керосина под самолетом составляла м2, и представляла собой обвалованную площадку с размерами 5x4 м, общее количество топлива в обваловании составило 3 ООО л. Количество топлива в баках 1, 2, 3, 4 самолета 1 ООО л, т. К1Жара0 м Рис. Натурные огневые испытания самолета Ту4. На рисунке приведены зависимости изменения температуры, измеренные при испытаниях в разные моменты времени, на различной высоте от пола. Из них видно, что чем больше расстояние от пола, тем выше температура. Температура воздуха дыма на уровне головы стоящего человека через две минуты с момента начала пожара окажется губительной для его жизни . Рис. Семейство зависимостей температуры от времени с момента начала пожара на различной высоте от уровня пола. Натурным исследованиям подвергались не только отсеки самолетов, но и отдельные агрегаты рис. Особые требования предъявляются к аварийным трапам для эвакуации пассажиров, которые должны оставаться работоспособными сохранять рабочее давление в оболочке при имитации пожара, как минимум, в течение 3х минут. Рис. Натурные испытания аварийного трапа на теплостойкость. Полномасштабные натурные испытания позволили установить основные параметры развития пожара и его распространение по кабине пассажирского самолета. Это позволило создать нормативы времени готовности спасательных служб аэропортов для развертывания средств тушения пожара, разработать лабораторные методы огневых испытаний имитирующих условия реального пожара, разработать требования по пожаробезопасности материалов и конструктивные мероприятия способствующие быстрой эвакуации пассажиров самолета. Пожар является продуктом быстроразвивающейся окислительной химической реакции, в результате которой выделяются теплота, свет и дым. Дым является неотъемлемой частью реакции горения и представляет собой образующуюся в результате горения дисперсную систему смеси газов, паров жидкостей и твердых веществ. Горение различных веществ зависит от его химического состава и внешних условий и, как следствие этого, выделяемый при горении дым также будет различаться. К отрицательным факторам дыма, воздействующим на человека, относится снижение светопроницаемости, размывание очертания предметов затрудняющих эвакуацию людей и опасное биологическое воздействие содержащихся в дыме газов. Состав дыма и его токсичность может существенно измениться, в зависимости как от темпа развития пожара, так и смешения продуктов горения различных материалов, так как при реальном пожаре редко выделяется только один токсичный газ . Например, хлопок при тлеющем горении с недостатком кислорода выделяет большое количество угарного газа СО, но при пламенном горении выделяет гораздо менее токсичный углекислый газ. СО2. Нейлон при низкой температуре имеет склонность распадаться на относительно нетоксичные мономеры, но при горении выделяет токсичный цианид водорода. Антипирены, входящие в состав материала понижают воспламеняемость, но их присутствие, как правило, приводит к увеличению токсичности дыма. При вопросе, какой наиболее опасный газ выделяется при горении, чаще всего можно услышать ответ угарный газ СО. И это так, поскольку половина всех проблем при пожаре связана именно с этим газом. В некоторых случаях простого ответа бывает недостаточно. Химики, специалисты, изучающие выживание при пожаре хотят знать какие еще газы, выделяющиеся при пожаре, являются токсинами. Универсального ответа на этот вопрос нет, так как химический состав продуктов горения каждого отдельновзятого материала включает от 8 до химических соединений. Важное значение имеет время воздействия токсичных газов. В основном, при более высокой концентрации требуется меньше времени, для получения такого же биологического воздействия . Некоторые данные по количественному содержанию состава продуктов горения некоторых материалов, а также данные исследований медицинских аспектов влияния продуктов горения на человека приведены в Приложении 5. В Приложении 6 приведено описание метода подготовки проб и испытаний, позволяющего регистрировать в реальном масштабе времени концентрацию газовой смеси, выделяющейся при термическом разложении образца.