Аналіз розвитку вибухових процесів для створення систем підтримки прийняття рішень з противибухового захисту з урахуванням можливості вторинних вибухів

Анотація

Дане дослідження підкреслює необхідність вивчення можливості вторинних вибухів на складних потенційно вибухонебезпечних об'єктах, оскільки в деяких випадках вторинні вибухи можуть бути значно потужнішими та небезпечнішими за первинні. Сучасні системи підтримки прийняття рішень з противибухового захисту та вибухобезпеки практично не враховують можливість вторинних вибухів, тому цю прогалину в дослідженнях необхідно усунути. Розроблено математичну модель розвитку первинного вибуху, що може призвести до вторинного вибуху на складному потенційно вибухонебезпечному об'єкті. Ця модель базується на математичній теорії горіння та вибуху, на нечіткій логіці та теорії нечітких множин, а також на теорії графів, включаючи нечіткі графи. Для безпосереднього знаходження вершини графа, що відповідає максимальній небезпеці з точки зору можливості виникнення вторинного вибуху, використовується відомий алгоритм Дейкстри для знаходження найкоротшого шляху в графі. Розроблена математична модель є універсальною і може застосовуватись до складних потенційно вибухонебезпечних об'єктів практично будь-якої фізичної природи. Прикладами таких складних потенційно вибухонебезпечних об'єктів можуть бути промислові підприємства, окремі цехи цих підприємств, трубопроводи та інші транспортні системи, різні машини, агрегати та інше обладнання. На основі розробленої математичної моделі можливо уточнити інформаційну модель складного потенційного об'єкта. Застосування цієї математичної моделі до конкретного складного потенційно вибухонебезпечного об'єкта та до конкретного технологічного процесу потребує уточнення з урахуванням специфіки цього об'єкта або цього технологічного процесу. Математичні основи фазифікації повинні бути пов'язані зі складними проблемами газодинаміки та проблемами математичної теорії горіння та вибуху. Розроблено алгоритм ідентифікації об'єкта, який становить найбільший ризик з точки зору можливості вторинного вибуху. Однак ні цей алгоритм, ні математична модель в цілому не враховують обсяг потенційної шкоди від вторинного вибуху. Цей фактор є дуже важливим для прийняття рішень щодо запобігання вторинним вибухам і повинен розглядатись у майбутніх дослідженнях. Питання про те, чи є вторинний вибух дефлаграційним або детонаційним, також потребує окремого вивчення. Ця проблема видається досить важливою, оскільки детонаційні вибухи, як правило, потужніші і небезпечніші, ніж дефлаграційні. При цьому слід враховувати, що зазвичай ініціювання детонації значно утруднене порівняно з ініціюванням дефлаграційного вибуху.