Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Двоенко Олег Викторович

Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур
<
Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Двоенко Олег Викторович. Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур: диссертация ... кандидата технических наук: 05.26.03 / Двоенко Олег Викторович;[Место защиты: Академия Государственной противопожарной службы].- Москва, 2014.- 190 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Размещение объектов энергетики на территории российской федерации и анализ тушения пожаров на этих объектах 12

1.1 Анализ тушения пожаров и ликвидации аварий на объектах энергетического комплекса 12

1.2 Регионально-климатические условия и размещение объектов энергетики на территории Российской Федерации 23

1.3 Основные показатели тушения крупных пожаров в различных природно-климатических районах 35

1.4 Анализ работ по эксплуатации пожарной техники в условиях низких температур 43

1.5. Цель и задачи исследования 48

ГЛАВА 2. Теоретическое исследование работоспособности насосно-рукавных систем в условиях низких температур 50

2.1. Особенности течения воды в трубопроводах круглого сечения при низких температурах 52

2.2. Установление зависимостей для определения характерных участков рукавной линии, работающей при низких температурах 60

2.3. Определение максимальных длин рукавных линий не подверженных обледенению при тушении пожаров и аварийном водоснабжении объектов энергетики в различных климатических условиях 65

2.4. Определение работоспособности рукавных линий диаметром 150 мм при тушении и аварийном водоснабжении объектов энергетики при низких температурах 70

ГЛАВА 3. Обеспечение работоспособности насосно- рукавных систем при тушении пожаров и аварийном водоснабжении на объектах энергетики при низких температурах воздуха 78

3.1. Оценка потребности подразделений МЧС России в пожарных автомобилях «Северного» исполнения . 78

3.2. Анализ технических средств для обеспечения работоспособности напорных рукавных линий в условиях низких температур 80

3.3. Обоснование параметров и разработка технических решений для обеспечения работоспособности насосно-рукавных систем пожарных автомобилей при низких температурах окружающей среды 87

3.4. Применение вихревого теплогенератора для обеспечения работоспособности насосно-рукавной системы пожарного автомобиля при низких температурах окружающей среды 96

3.4.1. Согласование режимов совместной работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля, вихревого теплогенератора и пожарного насоса 100

3.5. Разработка измерительного комплекса для определения особенностей течения воды в рукавных линиях при низких температурах окружающей среды 107

3.6. Задача и методика проведения эксперимента 115

3.7. Проведение экспериментального исследования 119

3.8. Обработка полученных экспериментальных данных 128

3.9. Эффективность применения вихревых теплогенераторов для защиты насосно-рукавных систем при тушении пожаров и аварийном водоснабжении объектов энергетики в условиях низких температур окружающей среды 135

Заключение 140

Список литературы 141

Регионально-климатические условия и размещение объектов энергетики на территории Российской Федерации

В настоящее время потребность в энергоресурсах значительно увеличилась. Это связано, в том числе с ускорением развития научно-технического прогресса. Потребность в энергии породила как развитие добывающих и перерабатывающих средств для ее (энергии) производства, так и новых (нетрадиционных) видов энергетики. На данном этапе энергетика является основой любых производственных сил в государстве: обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянного развития энергетики. [1]

Как известно, Россия является одной из ведущих энергетических держав мира. Это обусловлено рядом факторов. Важную роль играет нахождение на территории страны 12% мировых запасов угля, 13% нефти и 36% мировых запасов природного газа, которых достаточно как для полного обеспечения собственных потребностей, так и для экспорта. Однако, Россия вошла в число ведущих мировых энергетических держав, прежде всего, благодаря созданию уникального производственного, научно-технического и кадрового потенциала топливно-энергетического комплекса (ТЭК) [2-4].

Энергетика - область хозяйственно-экономической деятельности человека; совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для разведки, производства, освоения, преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Она может состоять из топливных подсистем, которые обеспечивают производство электроэнергии, путём преобразования первичной, природной, энергии во вторичную [5]. Важной составляющей энергетики является электроэнергетика. Она включает комплекс экономических отношений, возникающих в процессе производства, в том числе производства в режиме комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, передачи электрической энергии, оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике, сбыта и потребления электрической энергии с использованием производственных и имущественных объектов, входящих в Единую энергетическую систему России [6].

Большинство электростанций и подстанций работает в единой энергосистеме, представляющей собой сеть электростанций, линий электропередачи, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения энергии. Сети энергосистемы охватывают большие территории с крупными промышленными центрами и большими городами. Широкое использование продукции энергетического комплекса сильно повысило значимость обеспечения пожарной безопасности объектов энергетики во всех режимах работы, включая аварийные.

Ежегодно на этих объектах из-за неисправности электрооборудования, большого количества горючих материалов и источников зажигания, которые возникают в результате перегрузок, коротких замыканий, образования больших местных переходных сопротивлений, электрических искр и дуг возникают пожары [7].

За последнее десятилетие увеличилось количество крупных пожаров и аварий на объектах энергетики, сопровождающихся уничтожением государственного имущества и остановкой на длительный срок различных производственных объектов (авария и пожар на теплоэлектростанции № 510 «Чагино», авария на «Саяно-Шушенской» ГЭС и др.). Так лишь на объектах РАО «ЕЭС России» происходило в среднем от 100 до 130 пожаров в год [8].

Для анализа сложившейся ситуации было проведено статистическое исследование пожаров и материального ущерба от них на объектах энергетики в России (таблица 1.1) [9-12]. Таблица 1.1 – Количество пожаров и материальный ущерб от них на объектах энергетики по ведомственной принадлежности [9-13]

Средний прямой материальный ущерб от одного пожара в год на объектах энергетики При этом помимо прямого материального ущерба от пожара возникает косвенный материальный ущерб. Подтверждением этого может служить аварий и пожар, произошедшие 24 мая 2005 года на тепловой подстанции № 510 «Чагино» в г. Москве (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2– Пожар на подстанции № 510 «Чагино» в г. Москве

В результате возгорания четырех трансформаторов тепловая подстанция была отключена. Это привело к сбоям в работе энергосистемы Москвы и ряда областей центральной России. Последствиями этой аварии стали отключения «Московского нефтеперерабатывающего завода», пяти московских электростанций и 15 питающих центров, остановлена работа «Западной водопроводной станции», не работали все предприятия, расположенные в промышленных зонах столицы. На Московском метрополитене произошел сбой из-за которого не функционировали 52 из 170 станций, серьезно нарушено авиа- и железнодорожное сообщение. Общая величина прямого и косвенного материального ущерба составила 1,7 миллиарда рублей для Москвы и около 504 миллиона рублей в Московской области [14]. Одной из главных причин такого роста пожаров является нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования, увеличение энергопотребления в среднем на 2,7 % в год, малый ввод новых мощностей. За последние годы упало на 10 % количество проведенных капитальных и средних ремонтов оборудования [15]. Учитывая это, можно говорить о том, что пожарная опасность объектов энергетики с каждым годом будет возрастать.

В настоящее время основу современной энергетики России составляют технологии трансформации энергии различных природных ее источников (нефтяное топливо, уголь и газ). В зависимости от вида вырабатываемой энергии различают конденсационные электростанции, предназначенные для производства электрической энергии (ГРЭС) и теплофикационные электростанции для производства электрической и тепловой энергии (ТЭЦ) [16].

Электростанции имеют развитое топливное хозяйство, отделения подготовки топлива к сжиганию, котлоагрегаты, где сжигают топливо и получают пар под давлением до 12,74 МПа и температурой до 560 С и более. Пар подают на турбогенераторы, где вырабатывается электрический ток, который по подвесным проводам или шинам передается на распределительные устройства или непосредственно на повышающие трансформаторы, а затем распределяется по линиям дальних электропередач [16].

Здания тепловых электростанций строят из несгораемых материалов с каркасом из сборного железобетона с металлическими фермами. Обычно котельный цех, машинный зал и служебные помещения размещают в едином блоке — главном здании станции. В этом же здании или на незначительном расстоянии от него размещают главный щит управления и распределительное устройство генераторного напряжения.

Наибольшую пожарную опасность представляют контейнеры с твердым топливом, ленты подачи топлива, а также машинные залы, которые имеют большую пожарную нагрузку в виде машинного масла, систем смазки генераторов, а также обмоток генераторов и другой электроаппаратуры и устройств (рисунок 1.3).

Установление зависимостей для определения характерных участков рукавной линии, работающей при низких температурах

С хлынули из трубопровода диаметром 800 мм на работающий раскаленный котел. Подачу мазута сразу предотвратить не удалось: аварийная задвижка оказалась неисправной из-за сорокаградусного мороза. От соприкосновения смеси мазута и топлива с горячими поверхностями котла в 02:37 в цехе произошел первый взрыв. Обрушилось железобетонное потолочное перекрытие главного корпуса. В цеху образовалась смесь паров топлива, газа и воздуха. Неуправляемая огненная стихия набирала силу с каждой секундой, скорость горения мазута увеличилась, площадь горения составила более 1000 м2. Аварийная обстановка на станции грозила взрывом всего цеха, разрушением машинного зала и главного щита управления в результате – остановкой ТЭЦ. А это значило бы, что две трети столицы останутся без тепла и света в сорокаградусный мороз.

Пожару был присвоен пятый номер сложности. На тушении ТЭЦ-21 были задействованы 47 пожарных расчетов; привлечено 550 человек личного состава. Тушение было осложнено низкой температурой воздуха (минус 40 С), в связи с чем, происходили поломки пожарной техники, замерзание рукавных линий, в следствии чего невозможно было обеспечить требуемую подачу огнетушащих веществ. Лишь в 06:00 была объявлена ликвидация пожара. В результате пожара были полностью разрушены и выведены из строя три паровых котла вместе со всеми коммуникациями (воздуховодами, газомазутопроводами, рабочими площадками, лестницами, теплоизоляцией и др.) [17].

Пожарную опасность представляют и кабельные туннели. Пожарная нагрузка (изоляция кабелей) может достигать от 30 до 60 кг/м2. При пожарах в кабельных помещениях в начальный период происходит медленное развитие горения и только спустя некоторое время скорость его распространения существенно увеличивается. Практика свидетельствует, что при пожарах в кабельных туннелях наблюдаются температуры до 600 С и выше. Это объясняется тем, что горят кабели, которые длительное время находились под токовой нагрузкой .Для тушения пожаров в кабельных помещениях используют стационарные водяные и пенные установки, имеют устройства для подачи огнетушащих средств от пожарных автомобилей, что позволяет снизить время тушения пожара [18].

Еще одну опасность представляют трансформаторы. При коротком замыкании, в результате воздействия электрической дуги на трансформаторное масло и разложения его на горючие газы, могут происходить пожары и взрывы, которые приводят к разрушению трансформаторов и масляных выключателей и растеканию горящего масла. О размерах возможного очага пожара можно судить по тому, что в каждом трансформаторе или реакторе содержится до 100 т масла [19].

Горящие трансформаторы отключают и заземляют со всех сторон. На пожарах организуют защиту от высокой температуры соседних трансформаторов, реакторов, оборудования и установок. Пожары трансформаторов, реакторов и масляных выключателей тушат пеной средней кратности и тонкораспыленной водой и огнетушащими порошками одновременно (рисунок 1.5) [19].

Пожары на объектах энергетики осложнены большой пожарной нагрузкой и наличием горючих жидкостей в технологических процессах. Скорость распространения огня по площади достигает 25 м2/мин [7]. При тушении этих пожаров основным фактором эффективности является время ликвидации пожара, чем оно больше, тем значительнее последствия и материальный ущерб. Время ликвидации пожара рассчитывается по следующей формуле [7,18]: лк= с+ сб+ сл+ бр+ т (1.1) где: лк – время ликвидации пожара; с – время сообщения о пожаре в пожарную часть; сб - время сбора и выезда по тревоге; сл – время следования к месту пожара; бр - время боевого развертывания подразделения пожарной охраны; т – время тушения пожара подразделениями пожарной охраны.

На объектах энергетики это время увеличивается, так как до начала подачи огнетушащих веществ на тушение пожаров электроустановок под напряжением выше 0,38 кВ, необходимо вызвать представителей энергослужбы для отключения и заземления электрооборудования, и выдать письменный допуск на проведение работ по тушению [20, 21]. Это сложный организационный процесс, который требует значительного количества времени.

Также необходимо заземлить пожарные автомобили и стволы, а пожарные подразделения должны применить электрозащитные средства. По данным соревнований по охране труда, проводимых в энергетической компании «Казанские Электрические Сети» это время составляет не менее 60 секунд [22].

Учитывая вышеперечисленное к формуле времени ликвидации пожара добавляются время снятия напряжения с объекта тушения отк и время заземления средств тушения зазем [22]. лк= с+ сб+ сл+ бр+ т+ отк+ зазем (1.2) Таким образом, отключение электричества и проведения соответствующих регламентированных мероприятий приводит к осложнению обстановки на пожаре и тем самым увеличению последствий от него.

Анализ технических средств для обеспечения работоспособности напорных рукавных линий в условиях низких температур

С учетом планируемого строительства АЭС, к 2020 году в России до 47 % атомных электростанций может оказаться в холодных климатических районах [36]. Можно сделать вывод, что энергетика активно продвигается в районы Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера [37]. Уже сейчас 57 % стратегически важных объектов энергетики, расположены в районах холодного климата (рисунок 1.8). Они вырабатывают более 64 % энергии от общего количества производимой в России (рисунок 1.9) [37]. Умеренно теплый

Такое территориальное размещение повышает риски возникновения ЧС и пожаров на объектах энергетики. Особую опасность при этом представляют низкие температуры окружающей среды. В результате их воздействия могут возникать различные ЧС, которые сопровождаются тяжелыми последствиями

Для холодных климатических районов характерен суровый климат. Так изотермы январских температур Средней и Восточной Сибири достигают значений минус 36 С. С продвижением на Северо-Восток Сибири среднеянварские температуры опускаются до минус 48С. Наиболее низкие температуры воздуха наблюдаются в очень холодном климатическом районе. Температура воздуха минус 60 С отмечается в Магаданской области, Хабаровском крае, на Чукотке и в Якутии. Полюсом холода северного полушария по праву является Оймякон, где зафиксирован абсолютный минимум температуры России равный минус 71 С. Сохраняется вероятность понижения температуры до минус 40 С и для европейской части России [38].

Нарастание суровости зимы к востоку связано с уменьшением повторяемости атлантических воздушных масс и увеличением их трансформации при продвижении над охлажденной сушей. Там, куда чаще проникает более теплый воздух с Атлантики (западные районы страны), зима менее сурова.

На юге Восточно-Европейской равнины изотермы располагаются субширотно, повышаясь от минус 10 С до минус 3 С. Здесь сказывается влияние радиационного фактора. Мягче, чем на остальной территории, зима на северозападном побережье Кольского полуострова, где средняя температура января минус 8 С и немного выше. Это связано с поступлением прогретого над теплым Нордкапским течением воздуха [39].

На Дальнем Востоке ход изотерм повторяет очертания береговой линии, образуя четко выраженное сгущение изотерм вдоль нее. От восточного побережья Камчатки протягивается изотерма равная минус 8 С [39].

Зимние осадки выпадают в России преимущественно в твердом виде и практически всюду устанавливается снежный покров, высота которого и продолжительность залегания колеблются в широких пределах. Наличие достаточно мощного снежного покрова и продолжительное его залегание характерно для большей части территории страны, что обусловлено ее положением в умеренных и высоких широтах [40].

Суровость зимнего периода в России оказывает негативное воздействие на население и экономику, осложняют процесс эксплуатации техники. Обзор литературных источников [41-49] показал, что низкие температуры воздуха влияют на ухудшение свойств конструктивных и эксплуатационных материалов, увеличивается расход топлива, увеличивается частота отказов агрегатов и механизмов автомобилей. Используемые автомобили, в том числе и пожарные, рассчитаны на безотказную работу в климатических условиях умеренного района, где перепад температур окружающего воздуха лежит в пределах от минус 35 С до плюс 35С. И если такие ограничения приемлемы для народнохозяйственной техники, то они совершенно невозможны для пожарной техники. Пожарная техника должна находиться в постоянной боевой готовности и тушить пожары при любой температуре воздуха [50].

Кроме низких температур на пожарную технику влияет ветер и влажность воздуха [51]. Ветер оказывает воздействие на конвекционный теплообмен и, таким образом, на ощущаемую (эффективную, действующую) температуру [52]. Это очень важно для оценки влияния на личный состав, но не менее важным является учет скорости ветра на работу насосно-рукавных систем при тушении пожаров на объектах энергетики при низких температурах. Ниже приведена таблица 1.5, где показано влияние скорости ветра на понижение температуры.

Низкие температуры в сочетании с повышенной влажностью воздуха вызывают обледенение элементов машин. Попадание влаги в ГСМ, особенно в бензин и дизельное топливо приводит к образованию в системе питания ледяных пробок и нарушению ее работы [51].

Для оценки воздействия климатологических параметров на надежность пожарной техники было принято понятие «техническая жесткость климата» [53, 54]. В метеорологии для комплексной оценки влияния климатических факторов принят показатель суровости климата ( ) в баллах [55]: где: - температура наружного воздуха, С; - максимальная скорость ветра в момент действия температуры воздуха , м/с.

Для оценки влияния суровой погоды при эксплуатации машин и механизмов применима формула расчета максимальных значений баллов технической жесткости в зависимости от основных климатических факторов ( ) в баллах [55] где: - минимальная из возможных температур воздуха, 0 С; - средняя температура воздуха самого холодного месяца, 0 С; v - средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца, м/с; - наибольшее расхождения значений суточной температуры в течение наиболее холодного месяца, С; (р - относительная влажность воздуха самого холодного месяца в относительных единицах; = 1,25 , где - средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки, С.

Перечисленные природно-климатические факторы различных районов России сказываются на реализации технических возможностей пожарной и аварийно-спасательной техники, начиная от своевременного выезда, следования к месту вызова и тушения пожара [56]. Чтобы оценить защищенность объектов энергетики от развития пожаров до крупных размеров в условиях низких температур, необходимо исследовать особенности работы оперативных подразделений МЧС России в различных климатических условиях.

Основные показатели тушения крупных пожаров в различных природно-климатических районах России Для сравнения условий деятельности подразделений, находящихся в различных климатических районах, был осуществлен статистический анализ пожаров, произошедших на территории России. Проанализированы за период с 1995 по 2013 гг. пожары с крупным материальным ущербом и массовой гибелью (5 и более человек) [9-13, 57]. Учитывались критерии отнесения пожаров с крупным материальным ущербом в зависимости от конкретного года.

Согласование режимов совместной работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля, вихревого теплогенератора и пожарного насоса

Первые исследовательские работы в области тушения пожаров при низких температурах были проведены в середине XX века. Так, в 1958–1959 гг. во ВНИИПО МВД СССР проводилось исследование по работе насосов пожарных автомобилей при низких температурах [63, 64]. При проведении экспериментов ( ) было обнаружено обледенение рукавных головок, разветвления, ствола, установлена интенсивность охлаждения воды по длине магистральной рукавной линии. Также экспериментально было установлено повышение температуры воды в насосе для автоцистерны ПМЗ-17 при неполностью открытой задвижке напорного патрубка насоса (дросселирование воды на выходе из насоса). В этой работе впервые было описано обледенение всасывающей и напорной линии пожарного автомобиля.

Вопросами эксплуатации пожарной техники в условиях низких температур окружающей среды занимались такие ученые, как М.Д. Безбородько, М.В. Алешков, Ю.Ф. Яковенко, Г.И. Егоров, Г.И. Осипов, Е.М. Желваков, Р.М. Ильясов и др. Но и на сегодняшний день исследования в этой области весьма актуальны. Так согласно отчету ВНИИПО [41], на данный момент в пожарных частях расположенных в холодных климатических районах лишь до 50 % единиц пожарной техники имеют конструктивные элементы «северного исполнения». Основным является подогрев пожарного насоса за счет выхлопных газов двигателя, а также размещение насоса в кабине для личного состава, или подогревом насосного отсека автономными отопителями.

Отсутствие на вооружении подразделений пожарных машин в северном исполнении является одной из главных причин развития пожаров в зимний период года до крупных размеров . При понижении температуры воздуха до минус 35 С и ниже поломок техники бывает в 10–12 раз больше, чем при 0 С. Кроме того, уменьшается срок службы автомобилей на Крайнем Севере в 2–3 раза [66].

В Академии ГПС МЧС России долгое время занимаются вопросами эксплуатации пожарной техники в условиях низких температур [61, 67-70]. Было сформировано целое направление охватывающее эту проблему.

В с диссертации М.А. Савина [67] обосновано применение технических решений, которые позволяют повысить эффективность эксплуатации двигателей основных пожарных автомобилей в условиях отрицательных температур.

В работе Е.М. Желвакова [68] была определена предельная

продолжительность нахождения пожарной автоцистерны в условиях низких температур по фактору охлаждения воды в цистерне автомобиля, а также разработаны рекомендации по организации эксплуатации пожарных автоцистерн для объектовых пожарных частей.

Вопросами работоспособности систем насосных установок пожарных автомобилей посвятил свое исследование Г.И. Егоров [69]. В работе были определены условия отказа системы забора воды, а также предложено новое техническое устройство, позволяющее под давлением заполнять всасывающую линию пожарного автомобиля.

Одной из составляющих успеха тушения крупных пожаров при низких температурах является поддержание работоспособности насосно-рукавных систем. Проведенные исследования показали, что на насосно-рукавную систему приходится более 43 % отказов при тушении крупных пожаров в условиях низких температур [70].

Эта проблема была изучена в диссертационной работе М.В. Алешкова [61]. В ней автор проанализировал причины выхода из строя напорных пожарных рукавов при использовании их в условиях низких температур, была определена интенсивность охлаждения огнетушащих веществ и время ледообразования на напорных рукавах. В работе была разработана и предложена для применения вставка подогрева воды (ВПВ) в рукавных линиях [71].

Проблема тушения пожаров при низких температурах характерна для таких стран имеющими на своей территории холодные районы, как Финляндия, Исландии, Швеции, Дании, Канада, США и другие [72].

Обзор литературы [73-75] показал, что в этих странах особое место в исследованиях уделяется защите личного состава и применению защитной одежды и обуви от воздействия низких температур окружающей среды.

В США зимой дополнительно утепляют кабины боевого расчета, добавляют антифриз в цистерну пожарного автомобиля, производят отогрев рукавной линии с помощью пара [73], была разработана специальная защитная одежда пожарного [75].

Трудности возникают при тушении пожаров в условиях низких температур на территории таких стран, как Великобритания [77;78], Германия [79;80; 81], Австрия [82].

Примером может служить пожар, произошедший ночью 24 февраля 2000 г. в графстве Уилтшир (Великобритания) в особняке Tangley House при температуре минус 25 С. Ликвидация пожара заняла 37 ч. Материальный ущерб от пожара составил более 600 млн фунтов стерлингов [77].

Еще один пожар произошел 27 ноября 1999 г. при температуре воздуха минус 17 С загорелся древний памятник Мюнхена Salvatorkeller. В 3 часа 23 минуты по телефону поступил сигнал о пожаре. Для тушения пожара на месте происшествия был создан штаб пожаротушения. При тушении были задействованы 345 пожарных и 84 пожарных автомобиля. В результате пожара полностью выгорели 3 зала ресторана, повреждены многие другие помещения. Общий ущерб составил 30 млн. марок [81].

В Австрии на пожарные автомобили устанавливают электроподогреватели для подогрева воды в цистернах [82], в Канаде выпускается пожарный вездеход «Хаски-8» для эксплуатации при температуре до минус 54 С. Значительные трудности возникают при тушении пожаров в условиях низких температур и для подразделений России. Из практики эксплуатации пожарных автомобилей при низких температурах следует, что пониженное тепловое состояние агрегатов и систем ведет к ухудшению динамических показателей пожарных автомобилей [56], что оказывает прямое влияние на время прибытия пожарных подразделений к месту вызова.

Негативному воздействию низких температур наиболее сильно подвержены цистерны с водой пожарных автомобилей, отсеки с пожарно-техническим и аварийно-спасательным оборудованием, баки пенообразователя, пожарные рукава.

Согласно проведенным исследованиям при тушении крупных пожаров зимой для подачи используется 1-2 пожарных автомобиля, остальные находятся в резерве. При этом двигатели резервных автомобилей постоянно работают, что значительно увеличивает расход топлива [56].

Не решена проблема замерзания воды в пожарном насосе и рукавных линиях. В условиях низких температур приходится прокладывать резервные линии, обеспечивать подвоз горячей воды, обогрев гидравлической арматуры. Однако прокладка резервных линий малоэффективна, со временем они охлаждаются и при попытке подать по ним воду часто забиваются «шугой» [61].

Сложная ситуация возникает при сборке рукавных линий после пожара. Чтобы их не заморозить используется привозная горячая вода, которой проливают рукавные линии, а затем одновременно сливают воду и скатывают рукава, привлекая для этого большое количество личного состава. К сожалению, подвоз горячей воды осуществим не всегда. В таких случаях практически невозможно собрать линию, не повредив рукава [61].

Похожие диссертации на Насосно-рукавные системы пожарных автомобилей, обеспечивающие тушение пожаров и аварийное водоснабжение на объектах энергетики в условиях низких температур