Методическое пособие 796

УДК 699.814

К. С. Власов, М. М. Данилов, М. П. Еремин, П. С. Королев, С. В. Пилипчук, С. С. Фомин

ВОЗДЕЙСТВИЕ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА НА ЗВЕНЬЯ ГАЗОДЫМОЗАЩИТНОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ ПО ТУШЕНИЮ ПОЖАРА

В статье рассмотрены параметры влияния опасных факторов пожара на звенья газодымозащитной службы на примере здания класса функциональной пожарной опасности Ф 4.3. Проведено построение полей опасных факторов пожара в программном обеспечении СИТИС Блок, реализующее полевую модель распространения опасных факторов пожара. Сделаны выводы о влиянии опасных факторов пожара на работоспособность личного состава ГДЗС

Немалая часть природных и техногенных катастроф приходится на пожары. От них не застрахован ни один объект. А самое страшное в пожарах это то, что они оказывают разрушительное воздействие не только на какое-то имущество, но также и на жизни и здоровье людей. Самой опасной составляющей пожара для человека являются опасные факторы пожара. По статистике ежегодно на пожарах погибает примерно 8 тыс. человек, около 90 % из этого числа погибают вследствие воздействия на них ОФП.

В настоящее время существует множество способов предвидеть влияние опасных факторов пожара на человека. К примеру, риск-ориентированный подход учитывает влияние ОФП на эвакуирующихся людей. Но воздействию ОФП подвергаются также и сотрудники МЧС, принимающие участие в тушении пожаров, что ни в одной методике не учитывается.

При проведении боевых действий по тушению пожара в непригодной для дыхания среде, подразделения пожарной охраны подвергаются воздействию критических значений опасных факторов пожара. Личный состав подвергается воздействию опасных факторов пожара, которые мгновенно или через определенный промежуток времени влияют на газодымозащитников выражаясь в последующем влияющих на его работоспособность при выполнении тактических задач. Согласно Федеральному закону "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" от 22.07.2008 N 123-ФЗ к опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

1)пламя и искры;

2)тепловой поток;

3)повышенная температура окружающей среды;

4)повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

5)пониженная концентрация кислорода;

6)снижение видимости в дыму.

Рассмотрим возможное влияние перечисленных факторов:

Пламя и искры: несмотря на защищённость личного состава боевой одеждой открытое пламя и раскалённые искры всё равно могут оказывать разрушительное воздействие на их тела.

В лучшем случае боевая одежда защищает около 90 % тела пожарного, причём на короткое время. Поэтому велика вероятность получения личным составом ожогов при проведении боевых действий непосредственно у очага.

Тепловой поток и повышенная температура окружающей среды: за считанные минуты среднеобъёмная температура в помещении, где произошёл пожар, может достигать 300-500 ºС, что безусловно будет пагубно сказываться на участников тушения пожара. Ведь длительное воздействие высоких температур приводит к обезвоживанию организма, что может закончиться летальным исходом.

Повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения: является наиболее опасным фактором при пожаре, из-за которого происходит

71

большинство смертей. Защита от данного ОФП достигается путём применения пожарными средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения. В данный момент существует множество СИЗОД, помогающих снизить до минимума влияние токсичных веществ на участников боевых действий.

Пониженная концентрация кислорода: в результате выделения во время пожара углекислого газа (CO2) происходит вытеснение кислорода, что значительно понижает его концентрацию в воздухе. Пониженная концентрация кислорода может привести к удушью и последующей смерти. Влияние данного ОФП на организм участников боевых действий по тушению пожара также сведено к минимуму благодаря использованию СИЗОД.

Снижение видимости в дыму: приводит к ухудшению ориентации звеньев ГДЗС внутри здания, что увеличивает вероятность получения травмы на пожаре. Полностью решить проблему низкой видимости можно только путём применения специальной пожарной техники или мощной системой противодымной вентиляции.

Для соотношения величины опасных факторов пожара влияющих на работоспособность звеньев ГДЗС проведем исследование на примере здания класса функциональной пожарной опасности Ф4.3 с использованием программного обеспечения Ситис: Блок +3,00. Построение полей опасных факторов пожара проводится по полевой модели распространения ОФП в здании. Замер величин опасных факторов пожара осуществляется на 600 секунде от начала пожара.

Рис. 1. Схема температурного режима

Рис. 2. Схема содержания кислорода

72

Рис. 3. Схема содержания СО

Рис. 4. Схема содержания СО2

Рис. 5. Схема содержания HCL

73

Рис. 6. Схема распространения теплового потока

Рис. 7. Схема задымления в здании

Рис. 8. Схема развития пожара

В результате приведенного моделирования пожара построена полевая модель для определения динамики развития ОФП. Основой для модели явились уравнения, выражающие законы сохранения массы, импульса, энергии и масс компонентов в

74

рассматриваемом малом контрольном объеме, для замыкания системы уравнений используется уравнение состояния идеального газа. Исходя из, полученных данных по значениям динамики развития ОФП в офисном здании было получено, что блокирование путей эвакуации произойдет через 68 секунд. Тепловой поток на 600 секунду пожара достигнет значений 4,5 кВт/м2 в пределах помещения пожара, в смежных помещениях тепловой поток может достигать до 1,5 кВт/м2, что усложнит проведение боевых действий по тушению пожара, подачу стволов на тушение пожара, работу звена ГДЗС со стволом в НДС. Потеря видимости в дыму достигнет критических значений во всем здании на момент 600 с от начала пожара, что также затруднит работу звеньев ГДЗС вследствие ограничения видимости и затруднения ориентации в пространстве. Снижение видимости напрямую влияет на ход тушения пожара, снижая тактические возможности пожарных подразделений, так как этот фактор мешает в кратчайшие сроки провести разведку и найти оптимальный путь до очага [3].

Представлены сведения о влиянии опасных факторов пожара на звенья газодымозащитной службы при ведении действий, связанных с решением различных задач при тушении пожара.

Литература

1.Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

2.Приказ МЧС РФ от 30 июня 2009 г. N 382 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности».

3.Чистяков И.М. Динамика параметров работы звеньев ГДЗС при снижении видимости на пожаре / И.М. Чистяков // Сборник материалов XIV Международной научно-практической конференции, посвященной 370-й годовщине образования пожарной охране России. – 2019. – С. 205 – 208

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, г. Москва, Россия

K. S. Vlasov, M. M. Danilov, M. P. Eremin, P. S. Korolev, S. V. Pilipchuk, S. S. Fomin

IMPACT OF OCEAN FIRE FACTS ON GAS SMOKE PROTECTION SERVICE LINKS DURING FIGHTING TO EXTINGUISH FIRE

The article considers the parameters of fire hazards impact on gas smoke protection service links on the example of functional fire hazard class building F 4.3. Construction of fire hazard fields was carried out in CITIS Unit software, which implements field model of fire hazard propagation. Conclusions have been drawn on the impact of fire hazards on the operability of gas smoke protection service links personnel

Academy of State Fire Service of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

УДК 625.855: 658.567.1

В. Н. Лукашевич, О. Д. Лукашевич УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Рассмотрены пути решения проблем переработки твердых отходов в строительстве. Приведенные примеры переработки полимерных отходов демонстрируют инновационный путь реализации важных направлений национальных проектов «Экология» и «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Проанализированы организационные и технические направления, направленные на экологизацию дорожностроительной отрасли

Реализация мероприятий, заложенных в паспортах недавно принятых в России двенадцати национальных проектов, призвана обеспечить рост благосостояния и

75

безопасности людей через решение актуальных экономических, экологических, социальных проблем. На наш взгляд, многие проекты тесно связаны и требуют комплексного подхода. Так, задачи проекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» [1] перекликаются с таковыми, обозначенными в проекте «Экология». Рассмотрим данный тезис на примере внедрения в практику дорожного строительства новых технологий, основанных на вовлечении в процесс приготовления асфальтобетонных смесей полимерных отходов. При этом системно решается как задача снижения количества отходов, накапливающихся на несанкционированных свалках и полигонах, так и обеспечивается экономия электроэнергии и сырьевых ресурсов, требуемых для асфальтирования дорог (благодаря увеличению продолжительности их безремонтной эксплуатации).

Научно-техническая литература по удешевлению строительства и повышению надежности и долговечности автомобильных дорог за счет использования при строительстве инженерных сооружений крупнотоннажных промышленных отходов достаточно обширна [2- 7]. Обосновано вовлечение в процесс получения асфальтобетона шлаковых материалов [4, 5]. К ним относятся гранулированные доменные шлаки, шлаковые и шлакопемзовые пески, ваграночные шлаки, применение которых способствует экономии природного сырья при создании дорожных покрытий. Показано, что отходы ионообменных смол из водоочистных установок могут использоваться в качествеповерхностно-активной добавки, что способствует увеличению адгезии битума к поверхности минерального материала при получении асфальтобетонных смесей, что, в свою очередь, повышает их водо- и теплоустойчивость. Предложено также новое техническое решение использовать конвертерные шлаки с добавками пульпы гипохлорита кальция в строительстве оснований автомобильных дорог [2].

Для строительства дорог используются такие полимеры, как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол–содержащие пластмассы и их отходы в виде пленок, труб, пустой тары и т.п.; полимерные волокнистые материалы (отслужившие или брак);резиновые / каучуковые изделия (в первую очередь – автошины).

Разработан способ армирования асфальтобетонной смеси путем введения в смеситель дискретных отрезков химических волокон, либо расплавленного волокнообразующего полимера [8, 9]. В зависимости от толщины используемых полимерных волокнистых частиц, они могут располагаться или непосредственно в адсорбционно-сольватных оболочках битума или выходить за их пределы. Если волокнообразующий полимер вводится в виде расплава / раствора, то повышается адгезия битума к поверхности армирующих волокон. В результате становится возможным получение улучшенной структуры армирующей решетки в асфальтобетоне [9]. Запатентованный автором данной работы способ армирования асфальтобетонной смеси (патент РФ 2102353 [8]) позволяет вводить непосредственно в горячую асфальтобетонную смесь (АБС) расплав полимерных отходов. При этом снижаются затраты на получение асфальтобетона, улучшаются трещиностойкость, прочностные, сдивиговые характеристики покрытия. Предложенная схема установки приведена на рис.1.

Рис. 1. Упрощенная схема установки для реализации способа армирования асфальтобетонной смеси по патенту РФ 2102353 [8]. 1 – формовочное устройство; 2 – плавильная головка; 3 – напорный насос; 4 – дозатор расплава; 5 – фильтр; 6 – фильеры; 7, 8 – бункеры для песка, щебня и минерального порошка 9 – дозаторы; 10 – собирательная воронка; 11 – смеситель

76

Для приготовления АБС по предложенному способу [8] в смеситель 11 подают минеральный порошок и горячий битум, перемешивают, одновременно туда вводятся горячие синтетические волокна, после чего – щебень и песок, продолжая перемешивание. В результате формируется армированная АБС. Данная технология прошла лабораторные испытания. Полученные на модельной установке образцы дисперсно-армированного асфальтобетона были исследованы рядом физико-химических методов и прошли испытания на прочность и водостойкость. Результаты экспериментов показали высокие характеристики образцов армированного асфальтобетона.

В заключении отметим, что в последние 20 лет в России наметился интерес (хотя и слабый) бизнеса к формированию отраслевого направления по переработке отходов производства при производстве строительных материалов. Однако этот процесс тормозится из-за ряда причин. Прежде всего – это отсутствие системного подхода к данной проблеме. Необходимо совершенствование действующего законодательства; государственные усилия по обеспечению сотрудничества между поставщиками и переработчиками отходов, между представителями крупного, среднего и малого бизнеса с координирующей ролью и субсидированиемгосударственными субсидиями убыточных технологических стадий;мотивация бизнеса через послабление налогового бремени; создание программ по обеспечению экологической безопасности при обращении с отходами, предназначенными для переработки в качестве компонентов дорожно-строительных материалов.

На рис.2 сделана попытка показать технологию утилизации отходов как совокупность взаимосвязанных подсистем, каждая из которых играет существенную роль.

Рис. 2. Технология утилизации отходов как совокупность подсистем

Системный подход (на уровне государства) к технологиям утилизации промышленных отходов подразумевает как содержание, способ деятельности, так и систему материально-технических средств (механизмов, оборудования, материалов), для их реализации иконтроля; только так можно достичь успеха в реализации национальных проектов.

В последние 20 лет у малого и среднего бизнеса в России наметился интерес (хотя и слабый) к формированию отраслевого направления по переработке отходов производства при производстве строительных материалов. Однако этот процесс тормозится из-за ряда причин. Прежде всего – это отсутствие системного подхода к данной проблеме. Необходимо совершенствование действующего законодательства; государственные усилия по обеспечению сотрудничества между поставщиками и переработчиками отходов, между представителями крупного, среднего и малого бизнеса с координирующей ролью и субсидированиемгосударственными субсидиями убыточных технологических стадий;мотивация бизнеса через послабление налогового бремени; создание программ по обеспечению экологической безопасности при обращении с отходами, предназначенными для переработки в качестве компонентов дорожно-строительных материалов.

77

Литература

1.Паспорт нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» (разработан Минтрансом России во исполнение Указа Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года») [Электронный ресурс ] http://government.ru/info/35558/(Дата обращения 06.03.20)

2.Ковалев Н.С. Улучшение транспортной инфраструктуры населенных мест с использованием

местных материалов и отходов промышленности/ Н. С. Ковалев, Е. Н. Отарова // Актуальные проблемы природообустройства, кадастра и землепользования: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию факультета землеустройства и кадастров ВГАУ. Том. Часть II. Воронеж: Воронежский гос. аграрн. ун-т. 2016.- с. 77-82

3.Прокопец В. С. О возможности применения техногенных отходов промышленности свердловской области для строительства оснований дорожных одежд/В.С. Прокопец, Е. А. Голубева, И. М. Карамышев //Ориентированные фундаментальные и прикладные исследования – основа модернизации и инновационного развития архитектурно-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: Материалы 65-й научно-технической конференции. 2011. Омск: Сибирский государственный автомобильнодорожный университет (СибАДИ) - С. 211-214.

4.Руденский А. В. Актуальные проблемы ресурсосбережения при строительстве и ремонте дорожных асфальтобетонных покрытий / А. В. Руденский // Дороги и мосты. – 2016. – Вып. 35/1. – С. 20-30.

5.Применение зол уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог. Обзорн. информация отеч. и зарубежн. опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС: обзорная информация / ФГУП «СОЮЗДОРНИИ». – М., 2003. – Электрон. данные. – URL: http://ohranatruda.ru /ot_biblio/normativ/ data_normativ/45/45754/index.php (дата обращения: 20.12.2019).

6.Балабанов В. Б. Применение зольных отходов в дорожном строителстве/ В. Б.Балабанов, В. Л. Николаенко// Вестник ИрГТУ № 6 (53) 2011. С.37-41

7.Фахратов М. А. Организационные проблемы использования промышленных отходов / М.А. Фахратов, Д.А. Файзуллин // Инженерный вестник Дона. 2018. № 3. [Электрон.ресурс]. Режим доступа ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2018/5092 (Дата обращения 06.03.20)

8.Патент РФ 2102353 С04 В 26/26; С04 В 111:20 Способ армирования асфальтобетонной смеси / Лукашевич В. Н., Головина М. В. приоритет 15.01.1996. Опубл. 20.01.1998.

9.Ефанов Н. Е. Влияние технологии дисперсного армирования асфальтобетонных смесей на процессы их структурообразования // Н. Е. Ефанов, В. Н. Лукашевич, И. В. Пиряев // Вестник Томского гос. архит. – строит. ун-та (ТГАСУ).2007. № 1. С.204-209.

Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск, Россия

V. N. Lukashevich, O. D. Lukashevich

RECYCLING OF PRODUCTION WASTES IN ROAD CONSTRUCTION

Ways of solving the problems of recycling solid construction waste are considered. An example of polymer waste’s recycling demonstrates an innovative way to implement important areas of the national projects “Ecology” and “Safe and high-quality roads”. The organizational and technical directions aimed at greening the road construction industry are analyzed

Tomsk State University of Architecture and Building, Tomsk, Russia

78

УДК 69.055

Е. А. Щербакова, А. К. Толешов

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАЩИТНО-УЛАВЛИВАЮЩИХ СИСТЕМ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ НА ВЫСОТЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

В статье рассмотрены причины падения с высоты, а также основные требования к защитноулавливающим системам. Предложено внесение изменений в конструкцию защитно-улавливающей системы. Проведен комплексный анализ используемых материалов защитно-улавливающей сети

Высота падения является базовым фактором, влияющим на тяжесть несчастных случаев при падении с высоты и смертельный исход. Данный аспект во многом предопределяется нормативно-правовой базой законодательства, где основные правила и требования предъявляемые к работодателям и сотрудникам при организации и выполнении работ на высоте закреплены в соответствующем приказе Минтруда России [1].

Требования, предъявляемые к СИЗ при выполнении работ на высоте были разработаны в соответствии с Соглашением о единых принципах и правилах технического регулирования в Республике Беларусь, Республике Казахстан и Российской Федерации от 18 ноября 2010 года в целях обеспечения на территории Таможенного союза защиты жизни и здоровья граждан, охраны окружающей среды, а также предупреждения действий, вводящих

взаблуждение потребителей [2].

Врезультате проведенного анализа статистических данных [3], определено, что в 2018 году сохранилась устойчивая тенденция к снижению уровня производственного травматизма.

Внастоящий момент сетки для защитно-улавливающих систем изготавливаются из полиамидных или полиэфирных нитей. Предлагаемая к установке в эксплуатационном положении защитно-улавливающая система должна выдерживать динамическую нагрузку от падения на сетку груза (манекена) массой (100±1) кг с высоты 7 м [4].

Согласно требованиям законодательства [5] недопустимыми дефектами сетки являются:

разрыв окантовки сетки из каната (шнура);

разрыв более 10 ячеек на площади 1 м;

отрыв сетки от окантовки на участке более 1 погонного м;

наличие следов нефтепродуктов.

В целях увеличения величины выдерживаемой динамической нагрузки сетью ЗУС предлагается внесение следующих конструктивных изменений, отображенных на рис. 1 и 2 ниже.

79

Рис. 1. Исходная конструкция защитно-улавливающей системы

Рис. 2. Усовершенствованная модель защитно-улавливающей системы

Размер ячеек сети, изображенной на рис. 2 на верхнем ярусе, в целях обеспечения фильтрации относительно размера строительного мусора предполагается, а также снижения травмирования работников при падении с высоты, большим по размеру, нежели сеть, расположенная на нижнем ярусе. Кроме того, крепление сети предполагается изменить с точечного крепления, на крепление по периметру каркаса. Данные изменения позволят также увеличить величину динамической нагрузки на сеть защитно-улавливающей системы, а также снизят риск травмирования работника в результате падения на посторонние предметы.

Согласно методике [6] были проведены испытания на разрыв с использованием напольной, двухвинтовой, двузонной, с компьютерной системой управления и измерения разрывной машины с максимальной нагрузкой каждой рабочей зоны до 50 кН производства

80