Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 90019 10.61260/1998-8990-2024-3-107-122 Пожарная безопасность Fire safety Пожарная безопасность ANALYSIS AND REVIEW OF STATISTICAL DATA AND RESEARCH RESULTS ON FIRES IN MOTOR VEHICLES CAUSED BY FIRE HAZARDOUS EXPLOITATION OF THERMOCATALYTIC SYSTEMS АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ДАННЫХ ПО ПОЖАРАМ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ОБУСЛОВЛЕННЫМ ПОЖАРООПАСНЫМ РЕЖИМОМ РАБОТЫ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Дейнека Евгений Григорьевич Deineka Evgeny G. https://orcid.org/0000-0001-8604-2698 Ложкина Ольга Владимировна Lozhkina Olga V. olojkina@yandex.ru

доктор технических наук;кандидат химических наук;

doctor of technical sciences;candidate of chemical sciences;

 Главное управление МЧС России по Ленинградской области Мурино Россия Main directorate of EMERCOM of Russia in the Leningrad region Murino Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 24 10 2024 24 10 2024 2024 3 107 122 11 07 2024 24 07 2024 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/90019/view

Представлен критический анализ и обобщение статистических данных и результатов исследований по пожарам автотранспортных средств, вызванных пожароопасной эксплуатацией термокаталитических систем, а также методов исследования и диагностирования аварийных пожароопасных режимов их работы. Установлено, что перегрев термокаталитических систем (до 1 000 оС и более) приводит к увеличению риска возникновения пожара. Перегрев связан, главным образом, с некорректной работой электронной системы управления впрыском топлива, пропуском и задержкой зажигания, подачей в цилиндры двигателя избыточного количества топлива, использованием некачественного топлива. Рассмотрена оригинальная методика диагностирования пожароопасных режимов работы термокаталитических систем, основанная на выявлении закономерностей между изменениями содержания вредных веществ в отработавших газах и неисправностями топливной аппаратуры, влияющими на качество приготовления горючей смеси, полноту ее сгорания и нейтрализацию вредных веществ.

The paper presents a critical analysis and review of statistical and research data on vehicle fires caused by overheated thermocatalytic systems, and the analysis of methods for investigation and diagnosis of fire hazardous modes of thermocatalytic systems exploitation. It was established that overheating of thermocatalytic systems (up to 1 000 oS or more) leads to an increase in the fire risk. The overheating is mainly associated with the incorrect operation of the electronic fuel injection system, the passage and delayed ignition, the supply of excess fuel to the engine cylinders, and the use of poor -quality fuels. The original methodology for diagnosing fire hazardous modes of thermocatalytic systems revealing relationships between changes in exhaust pollutants quantity and failures of fuel equipment affecting the quality of the fuel-air mixture formation, the fullness of fuel combustion and conversion of harmful substances is also described.

 пожары автотранспортных средств каталитический нейтрализатор дизельный сажевый фильтр аварийный пожароопасный режим работы vehicle fires catalytic converter diesel particulate filter fire hazardous exploitation

Трофименко Ю.В., Комков В.И. Актуализированный прогноз численности, структуры автомобильного парка России по типу энергоустановок и выбросов парниковых газов до 2050 года // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. 2023. Т. 20. № 3 (91). С. 350–361. DOI: 10.26518/2071-7296-2023-20-3-350-361. Trofimenko Yu.V., Komkov V.I. Aktualizirovannyj prognoz chislennosti, struktury avtomobil'nogo parka Rossii po tipu energoustanovok i vybrosov parnikovyh gazov do 2050 goda // Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta. 2023. T. 20. № 3 (91). S. 350–361. DOI: 10.26518/2071-7296-2023-20-3-350-361. Ложкина О.В., Мальчиков К.Б. Cравнительный анализ пробеговых выбросов автомобилей на различных видах топлива при дорожных заторах // Вестник гражданских инженеров. 2024. № 2 (103). С. 133–143. DOI: 10.23968/1999-5571-2024-21-2-133-143. Lozhkina O.V., Mal'chikov K.B. Cravnitel'nyj analiz probegovyh vybrosov avtomobilej na razlichnyh vidah topliva pri dorozhnyh zatorah // Vestnik grazhdanskih inzhenerov. 2024. № 2 (103). S. 133–143. DOI: 10.23968/1999-5571-2024-21-2-133-143. Ложкин В.Н., Ложкина О.В. Повышение качества информационной поддержки контроля загрязнения атмосферного воздуха поллютантами автотранспорта на примере Санкт-Петербурга // Вода и экология: проблемы и решения. 2021. № 2 (86). С. 65–74. DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.65-74. Lozhkin V.N., Lozhkina O.V. Povyshenie kachestva informacionnoj podderzhki kontrolya zagryazneniya atmosfernogo vozduha pollyutantami avtotransporta na primere Sankt-Peterburga // Voda i ekologiya: problemy i resheniya. 2021. № 2 (86). S. 65–74. DOI: 10.23968/2305-3488.2021.26.2.65-74. Ложкин В.Н., Калимуллина И.Ф., Сагиров Э.А. Контроль чрезвычайного загрязнения воздуха транспортом Санкт-Петербурга по критериям наносимого ущерба // Проблемы управления рисками в техносфере. 2024. № 2 (70). С. 95–101. DOI: 10.61260/1998-8990-2024-2-95-101. Lozhkin V.N., Kalimullina I.F., Sagirov E.A. Kontrol' chrezvychajnogo zagryazneniya vozduha transportom Sankt-Peterburga po kriteriyam nanosimogo ushcherba // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2024. № 2 (70). S. 95–101. DOI: 10.61260/1998-8990-2024-2-95-101. Recent Advances in the Development of Automotive Catalytic Converters: A Systematic Review / L. Robles-Lorite [et al.] // Energies. 2023. Vol. 16 (18). P. 6425. DOI: 10.3390/en16186425. Recent Advances in the Development of Automotive Catalytic Converters: A Systematic Review / L. Robles-Lorite [et al.] // Energies. 2023. Vol. 16 (18). P. 6425. DOI: 10.3390/en16186425. Ложкина О.В., Онищенко И.А. Методика оценки выбросов опасных компонентов отработавших газов при пуске и прогреве двигателей автотранспортных средств в климатических условиях Арктики // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2020. № 3. С. 30–37. Lozhkina O.V., Onishchenko I.A. Metodika ocenki vybrosov opasnyh komponentov otrabotavshih gazov pri puske i progreve dvigatelej avtotransportnyh sredstv v klimaticheskih usloviyah Arktiki // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2020. № 3. S. 30–37. Gao J., Tian G., Sorniotti A. On the emission reduction through the application of an electrically heated catalyst to a diesel vehicle // Energy Science & Engineering. 2019. Vol. 7 (6). P. 2383–2397. DOI: 10.1002/ese3.416. Gao J., Tian G., Sorniotti A. On the emission reduction through the application of an electrically heated catalyst to a diesel vehicle // Energy Science & Engineering. 2019. Vol. 7 (6). P. 2383–2397. DOI: 10.1002/ese3.416. Гавкалюк Б.В., Ложкин В.Н. Научные основы предупреждения возгорания автомобильных нейтрализаторов в эксплуатации // Проблемы управления рисками в техносфере. 2023. № 4 (68). С. 100–105. Gavkalyuk B.V., Lozhkin V.N. Nauchnye osnovy preduprezhdeniya vozgoraniya avtomobil'nyh nejtralizatorov v ekspluatacii // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2023. № 4 (68). S. 100–105. Ложкин В.Н. Теоретические основы и практика диагностики эколого-пожароопасных аварийных режимов эксплуатации каталитических систем автотранспорта // Мир транспорта и технологических машин. 2023. № 1–2 (80). С. 74–80. DOI: 10.33979/2073-7432-2023-2(80)-1-74-80. Lozhkin V.N. Teoreticheskie osnovy i praktika diagnostiki ekologo-pozharoopasnyh avarijnyh rezhimov ekspluatacii kataliticheskih sistem avtotransporta // Mir transporta i tekhnologicheskih mashin. 2023. № 1–2 (80). S. 74–80. DOI: 10.33979/2073-7432-2023-2(80)-1-74-80. Modeling and deterioration diagnosis of catalyst on vehicle by variable forgetting factor-based on-line identification method / S. Hashimoto [et al.] // 14th IFAC Symposium on System Identification. Newcastle, Australia, 2006. P. 1364–1369. Modeling and deterioration diagnosis of catalyst on vehicle by variable forgetting factor-based on-line identification method / S. Hashimoto [et al.] // 14th IFAC Symposium on System Identification. Newcastle, Australia, 2006. P. 1364–1369. De Almeida P.R., Nakamura A.L., Sodré J.R. Evaluation of catalytic converter aging for vehicle operation with ethanol // Applied Thermal Engineering. 2014. Vol. 71. Iss. 1. P. 335–341. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.06.069. De Almeida P.R., Nakamura A.L., Sodré J.R. Evaluation of catalytic converter aging for vehicle operation with ethanol // Applied Thermal Engineering. 2014. Vol. 71. Iss. 1. P. 335–341. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2014.06.069. Dehaan J., Kirk P., Icove D. Kirk's fire investigation. 7th. London, England: Pearson; 2011. 763 p. Dehaan J., Kirk P., Icove D. Kirk's fire investigation. 7th. London, England: Pearson; 2011. 763 p. Analysis on Vehicle Fires Caused by Damage of Diesel Particulate Filter (DPF) / J.-Yu. Song [et al.] // J. Kor. Inst. Fire Sci. Eng. 2012. Vol. 26. № 4. P. 70–76. DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2012.26.4.070. Analysis on Vehicle Fires Caused by Damage of Diesel Particulate Filter (DPF) / J.-Yu. Song [et al.] // J. Kor. Inst. Fire Sci. Eng. 2012. Vol. 26. № 4. P. 70–76. DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2012.26.4.070. Recent Advances in the Development of Automotive Catalytic Converters: A Systematic Review / L. Robles-Lorite [et al.] // Energies. 2023. Vol. 16 (18). 6425. DOI: 10.3390/en16186425/. Recent Advances in the Development of Automotive Catalytic Converters: A Systematic Review / L. Robles-Lorite [et al.] // Energies. 2023. Vol. 16 (18). 6425. DOI: 10.3390/en16186425/. Онищенко И.А. Методика прогнозирования чрезвычайного загрязнения воздуха городов арктической зоны автотранспортом: дис. … канд. техн. наук. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России. 181 с. Onishchenko I.A. Metodika prognozirovaniya chrezvychajnogo zagryazneniya vozduha gorodov arkticheskoj zony avtotransportom: dis. … kand. tekhn. nauk. SPb.: S.-Peterb. un-t GPS MCHS Rossii. 181 s. Lee Eui-Pyeong. Analysis of a Car Fire Case Caused by the Overheating of a Diesel Particulate Filter // Fire Science and Engineering. 2017. Vol. 31. Iss. 1. P. 89–97. DOI: 10.7731/KIFSE.2017.31.1.089. Lee Eui-Pyeong. Analysis of a Car Fire Case Caused by the Overheating of a Diesel Particulate Filter // Fire Science and Engineering. 2017. Vol. 31. Iss. 1. P. 89–97. DOI: 10.7731/KIFSE.2017.31.1.089. Experimental Study on a Fire Caused by Diesel Particulate Filter Regeneration / Sun Jae Kim [et al.] // Fire Sci. Eng. 2023. Vol. 37. № 5. P. 53–57. DOI: 10.7731/KIFSE.9291ed74. Experimental Study on a Fire Caused by Diesel Particulate Filter Regeneration / Sun Jae Kim [et al.] // Fire Sci. Eng. 2023. Vol. 37. № 5. P. 53–57. DOI: 10.7731/KIFSE.9291ed74. The influence of temperature on the deactivation of commercial Pd/Rh automotive catalysts / D.M. Fernandes [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. 2009. Vol. 87. Iss. 5. P. 315–322. DOI: 10.1016/j.psep.2009.05.002. The influence of temperature on the deactivation of commercial Pd/Rh automotive catalysts / D.M. Fernandes [et al.] // Process Safety and Environmental Protection. 2009. Vol. 87. Iss. 5. P. 315–322. DOI: 10.1016/j.psep.2009.05.002. Thermal and chemical aging of model three-way catalyst Pd/Al2O3 and its impact on the conversion of CNG vehicle exhaust / Kumar Matam [et al.] // Catalysis Today. 2012. Vol. 184. Iss. 1. P. 237–244. DOI: 10.1016/j.cattod.2011.09.030. Thermal and chemical aging of model three-way catalyst Pd/Al2O3 and its impact on the conversion of CNG vehicle exhaust / Kumar Matam [et al.] // Catalysis Today. 2012. Vol. 184. Iss. 1. P. 237–244. DOI: 10.1016/j.cattod.2011.09.030. Effects of Engine Operating Conditions on Catalytic Converter Temperature in an SI Engine / S. Lee [et al.] // Society of Automotive Engineers. 2002. DOI: 10.4271/2002-01-1677. Effects of Engine Operating Conditions on Catalytic Converter Temperature in an SI Engine / S. Lee [et al.] // Society of Automotive Engineers. 2002. DOI: 10.4271/2002-01-1677. Осипов Д.В. Методика прогнозирования эффективности и пожарной безопасности нейтрализаторов транспортных средств: дис. … канд. техн. наук. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2011. 165 c. Osipov D.V. Metodika prognozirovaniya effektivnosti i pozharnoj bezopasnosti nejtralizatorov transportnyh sredstv: dis. … kand. tekhn. nauk. SPb.: S.-Peterb. un-t GPS MCHS Rossii, 2011. 165 c. Гавкалюк Б.В., Ложкин В.Н. Обеспечение пожарной безопасности сложных электронно-управляемых термокаталитических систем двигателей внутреннего сгорания: теоретические основы, диагностирование // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). 2023. № 4 (48). С. 15–22. Gavkalyuk B.V., Lozhkin V.N. Obespechenie pozharnoj bezopasnosti slozhnyh elektronno-upravlyaemyh termokataliticheskih sistem dvigatelej vnutrennego sgoraniya: teoreticheskie osnovy, diagnostirovanie // Prirodnye i tekhnogennye riski (fiziko-matematicheskie i prikladnye aspekty). 2023. № 4 (48). S. 15–22. Ложкин В.Н. Теоретические и прикладные аспекты обеспечения комплексной пожарно-экологической безопасности топливно-каталитических систем в перспективе устойчивого развития международных перевозок // Проблемы международной транспортной политики: материалы Междунар. конф. М., 2022. С. 70–75. Lozhkin V.N. Teoreticheskie i prikladnye aspekty obespecheniya kompleksnoj pozharno-ekologicheskoj bezopasnosti toplivno-kataliticheskih sistem v perspektive ustojchivogo razvitiya mezhdunarodnyh perevozok // Problemy mezhdunarodnoj transportnoj politiki: materialy Mezhdunar. konf. M., 2022. S. 70–75. Ложкин В.Н. Теория и практика диагностики пожароопасных режимов эксплуатации каталитических нейтрализаторов // Пожаровзрывобезопасность. 2022. Т. 31. № 3. С. 65–74. DOI: 10.22227/0869-7493.2022.31.03.65-74. Lozhkin V.N. Teoriya i praktika diagnostiki pozharoopasnyh rezhimov ekspluatacii kataliticheskih nejtralizatorov // Pozharovzryvobezopasnost'. 2022. T. 31. № 3. S. 65–74. DOI: 10.22227/0869-7493.2022.31.03.65-74. Ложкин В.H. Теория и практика безразборной диагностики и каталитической нейтрализации отработавших газов дизелей: дис. … д-ра техн. наук. СПб.: ГТУ, 1995. 444 с. Lozhkin V.H. Teoriya i praktika bezrazbornoj diagnostiki i kataliticheskoj nejtralizacii otrabotavshih gazov dizelej: dis. … d-ra tekhn. nauk. SPb.: GTU, 1995. 444 s.