3778

УДК 614.846.6

М. Р. Сытдыков, А. Г. Шилов

ОРЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Вработе представлен возможный перечень и структура комплексных показателей эффективности пожарных надстроек, а также, возможные подходы к комплексной оценке эффективности надстроек пожарных автомобилей с учетом всех влияющих на эту оценку параметров. Произведен анализ и выбор основных параметров, которые максимальным образом могут или влияют на получение оценки для рассматриваемого ПА, что необходимо для установления закономерностей, определяющих огнетушащую способность надстроек ПА

Согласно [1], для тушения пожаров в городах и других населенных пунктах, нефтебазах, предприятиях лесоперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, в аэропортах и на других специальных объектах предназначены основные пожарные автомобили (ОПА) общего и целевого применения.

Установка пожаротушения (УПТ) ОПА представляет собой совокупность смонтированных на базовом шасси емкостей для огнетушащих веществ (ОТВ), специальных агрегатов и коммуникаций для подачи ОТВ, отсеков кузова для размещения пожарнотехнического вооружения [2].

Для оценки результативности УПТ нами проведен анализ единичных показателей ОПА, в ходе которого определены технические параметры УПТ (табл. 1) и получены безразмерные комплексные показатели процесса подачи ОТВ в очаг пожара на основе общеизвестного метода анализа размерностей [3, 4] (табл. 2).

Таблица 1

Перечень технических параметров УПТ, влияющих на процесс подачи ОТВ в очаг пожара

Таблица 2

Безразмерные показатели оценки результативности транспортируемой УПТ

Согласно представленным данным в табл. 2, можно сделать вывод, что наилучшему из сравниваемых образцов УПТ должно соответствовать большее численное значение обобщенного комплекса или симплекса, определяющее результативность процесса подачи ОТВ из УПТ ОПА в очаг пожара, их функциональное назначение и работоспособность.

Для решения задачи по оценке результативности УПТ ОПА с помощью комплексных показателей (табл. 2) нами изучена эксплуатационно-конструкторская документация порядка 50 ОПА, выпускаемых промышленностью (по 7 автомобилей каждого типа ОПА), и определены численные значения основных технических параметров УПТ, влияющих на процесс подачи ОТВ в очаг пожара.

Анализ показал, что рассмотренные пожарные надстройки ОПА обладают не всеми основными техническими параметрами, заявленными в табл. 1. Поэтому не представляется возможным определить численные значения комплексных показателей и оценить результативность УПТ.

На основании полученных данных, сделан вывод о необходимости создания универсальных установок пожаротушения (УУПТ), работающих на всех видах ОТВ (жидкие, порошкообразные и газовые) в мобильном и стационарном (в виде стандартного контейнера) режимах.

В работах [5, 6] предложена конструкция и моделирование работы УУПТ на шасси автомобиля. Однако, данная УУПТ способна работать только на жидких и твердых ОТВ, исключая огнетушащий газ.

Такое сочетание применения ОТВ на ПА, выпускаемых заводами-изготовителями, используется только автомобилем аэродромным технической службы ААТС-5-40-200-50

112

(53501) [7], который подобен рассмотренным ОПА. На основе технических характеристик УПТ данного ПА (табл. 3) проведена оценка ее результативности (табл. 4).

Таблица 3

Технические характеристики УПТ ААТС-5-40-200-50 (53501), определяющие процесс подачи ОТВ в очаг пожара

Таблица 4

Численные значения комплексных показателей для УПТ ААТС-5-40-200-50 (53501)

Однако УПТ данного автомобиля не исключена недостатков:

–неравномерное количественное распределение трех видов ОТВ;

–невозможность использования цистерны для воды и бака для пенообразователя под огнетушащий порошок и газ, а также емкости для порошка и газа – под воду и пенообразователь;

–узкая область применения – проведение аварийно-спасательных работ и тушение самолетов.

Для решения проблемы оценки результативности УПТ основных ПА необходимо разработать конструкцию УУПТ, учитывающую использование жидких, порошковых и

113

газообразных ОТВ, применимо для МЭС и в стационарных условиях (например, в виде контейнера на площадках контейнерных терминалов и морских судах).

Литература

1.Техника пожарная. Пожарные автомобили. Классификация, типы и обозначения: ГОСТ Р 53247– 2009 // Электронная база данных документов по пожарной безопасности (ЭБД НСИС ПБ) 2017. № 2 [Электронный ресурс]. – URL: https://allgosts.ru/13/220/gost_r_53247-2009.pdf (дата обращения: 19.11.2019).

2.Техника пожарная. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний: ГОСТ Р 53328–2009 // Электронная база данных документов по пожарной безопасности (ЭБД НСИС ПБ) 2017. № 2 [Электронный ресурс]. – URL: https://allgosts.ru/13/220/gost_r_53328-2009.pdf (дата обращения: 19.11.2019).

3.Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. – 6-е изд., допол. – М.: Наука, 1967. – 428

4.Бриджмен П. Анализ размерностей. – Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2001. –

148

5.Пат. 158632 Российская Федерация, МПК A62C13/00 (2006.01). Универсальная установка пожаротушения / Крылов Д.А., Сытдыков М.Р., Поляков А.С.; заявитель и патентообладатель – Крылов Д.А., Сытдыков М.Р., Поляков А.С. – No 2015107592/12, заявл. 04.03.2015; опубл. 20.01.2016, Бюл. No2-2016, 20.01.2016. – 8 с

6.Крылов, Д.А. Конструкция и моделирование работы универсальной установки пожаротушения на шасси автомобиля: дис.канд. тех. наук.05.26.03: защищена 01.06.18: утв. 06.12.18 / Крылов Дмитрий Александрович. – СПб: СПбУ ГПС МЧС России, 2018. – 97 с.

7.Автомобиль аэродромный технической службы – URL: http://pozhtechnika.ru/spec_aats-50-40-200- 50.php (дата обращения: 20.11.2019).

Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России, г. Санкт-Петербург, Россия

M. R. Sitdikov, A. G. Shilov

ON THE EFFECTIVENESS OF MOBILE FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS

In the paper presents a possible list and structure of complex performance indicators of fire superstructures, as well as possible approaches to a comprehensive assessment of the effectiveness of fire truck superstructures, taking into account all the parameters affecting this assessment. The analysis and selection of the main parameters that can or influence the maximum to obtain an estimate for the considered PA, which is necessary to establish the laws that determine the fire-extinguishing ability of PA add-ons

Saint-Petersburg University of State Fire Service of EMERCOM of Russia, Russia, Saint-Petersburg

114

УДК 699.8 (045)

Л. С. Николаева, Б. В. Севастьянов

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТНИКОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Техническое обслуживание зданий, сооружений, текущий ремонт зданий, сооружений проводятся в целях обеспечения надлежащего технического состояния таких зданий, сооружений. Под надлежащим техническим состоянием зданий, сооружений понимаются поддержание параметров устойчивости, надежности зданий, сооружений, а также исправность строительных конструкций, систем инженерно-технического обеспечения, сетей инженерно-технического обеспечения, их элементов в соответствии с требованиями технических регламентов, проектной документации. В соответствии с положениями ст. 212 Трудового кодекса РФ работодатель обязан обеспечить безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применяемых в производстве инструментов, сырья и материалов

Для предупреждения возникновения аварийных ситуаций производственные здания и сооружения в процессе эксплуатации должны находиться под постоянным наблюдением инженерно технических работников, ответственных за сохранность этих объектов [1].

При эксплуатации зданий исооружений осуществляется государственный контроль (надзор) в соответствии с федеральными законами, проводят осмотр зданий, сооружений в целях оценки их технического состояния и надлежащего технического обслуживания в соответствии с требованиями технических регламентов к конструктивным и другим характеристикам надежности и безопасности объектов. Одной из проблем обеспечения безопасности работающих является ненадежность строительных конструктивных элементов, спешка в освоении капиталовложений, экономические трудности, приобретение низкокачественных строительных материалов, привлечение к труду низкоквалифицированных строительных бригад характеристикам надежности и безопасности объектов. В соответствии с положениями ст. 212 Трудового кодекса РФ работодатель обязан обеспечить безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применяемых в производстве инструментов, сырья и материалов.

В зависимости от размеров и структуры предприятия или организации обязанности по наблюдению за эксплуатацией зданий и сооружений должны возлагаться или на специальную службу – отдел эксплуатации и ремонта зданий и сооружений предприятия или на ОКС, строительный отдел, главного энергетика, транспортный отдел и др.

Кроме систематического наблюдения за эксплуатацией зданий и сооружений специально на то уполномоченными лицами, все производственные здания и сооружения подвергаются периодическим техническим осмотрам. Осмотры могут быть общими

ичастными.

При общем осмотре обследуется все здание или сооружение в целом, включая все конструкции здания или сооружения, в том числе инженерное оборудование, различные виды отделки и все элементы внешнего благоустройства или всего комплекса зданий и сооружений (например, железнодорожные пути с искусственными сооружениями).

При частном осмотре обследованию подвергаются отдельные здания, или сооружения комплекса, или отдельные конструкции, или виды оборудования (например, фермы и балки здания, мосты и трубы на автомобильной дороге, колодцы на канализационной или водопроводной сети).

Как правило, очередные общие технические осмотры зданий проводятся два раза в год – весной и осенью.

115

Весенний осмотр проводится после таяния снега. Этот осмотр должен иметь своей целью освидетельствование состояния здания или сооружения после таяния снега или зимних дождей.

В районах с бесснежной зимой сроки весенних осмотров устанавливаются дирекцией предприятия.

При весеннем осмотре уточняются объемы работы по текущему ремонту зданий или сооружений, выполняемых в летний период, и выявляются объемы работ по капитальному ремонту для включения их в план следующего года.

При весеннем техническом осмотре необходимо:

а) тщательно проверить состояние несущих и ограждающих конструкций и выявить возможные повреждения их врезультате атмосферных и других воздействий;

б) установить дефектные места, требующие длительного наблюдения; в) проверить механизмы и открывающиеся элементы окон, фонарей, ворот, дверей и

других устройств; г) проверить состояние и привести в порядок водостоки, отмостки и ливнеприемники.

Осенний осмотр проводится с целью проверки подготовки зданий и сооружений к зиме. К этому времени должны быть закончены все летние работы по текущему ремонту.

При осеннем техническом осмотре необходимо:

а) тщательно проверить несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений и принять меры по устранению всякого рода щелей и зазоров;

б) проверить подготовленность покрытий зданий к удалению снега и необходимых для этого средств (снеготаялки, рабочий инвентарь), а также состояние желобов и водостоков;

в) проверить исправность и готовность к работе в зимних условиях открывающихся элементов окон, фонарей, ворот, дверей и других устройств.

Состояние противопожарных мероприятий во всех зданиях и сооружениях как при периодических, так и при текущих осмотрах проверяется представителями пожарной охраны предприятия в сроки зависящие от специфических условий эксплуатации производственных зданий, но не реже одного раза в месяц.

Текущий осмотр основных конструкций зданий с тяжелым крановым оборудованием или зданий и сооружений эксплуатирующихся в сильно агрессивной среде, проводитсяодин раз в десять дней. Здания и сооружения, эксплуатирующиеся в агрессивной среде, не реже одного раза в квартал должны подвергаться обследованию специализированными организациями, с обстоятельными отметками в техническом журнале технического состояния конструкций и мерах по проведению необходимых работ по поддержанию строительных конструкций в первоначальном эксплуатационном качестве.

Кроме очередных осмотров могут быть внеочередные осмотры зданий после стихийных бедствий (пожаров, ураганных ветров, больших ливней или снегопадов или аварий).

Особо жесткий режим осмотров должен устанавливаться для производственных зданий и сооружений, возведенных на просадочных грунтах, а также эксплуатируемых при постоянной вибрации.Кроме перечисленных задач по осмотру зданий, целью технических осмотров является разработка предложений по улучшению технической эксплуатации зданий, а также качеству проведения всех видов ремонтов.

Состав комиссии по общему осмотру зданий и сооружений назначается руководителем предприятия или организации. В состав комиссии включаются лица, специально занимающиеся наблюдением за эксплуатацией зданий, представители служб, ведающих эксплуатацией отдельных видов инженерного оборудования зданий (санитарнотехническими устройствами и электроосвещением) и железнодорожного и транспортногоцеха (при наличии железнодорожного въезда в здание), а также начальники цехов, мастерских, отделов,непосредственно эксплуатирующих здание.

116

Лица, проводящие текущие осмотры конструкций зданий, выделяются начальником цеха, мастерской или отдела, эксплуатирующего соответствующее здание или группу зданий и сооружений.

Результаты всех видов осмотров оформляются актами, в которых отмечаются обнаруженные дефекта, а также необходимыемеры для их устранения с указанием сроков выполнения работ [2].

При наблюдении за сохранностью зданий и сооружений необходимо:

а) ежегодно проводить с помощью геодезических инструментов проверку положения основных конструкций производственных зданий и сооружений;

б) поддерживать в надлежащем состоянии планировку земли у зданий и сооружений для отвода атмосферной воды. Спланированная поверхность земли должна иметь уклон от стен здания. Отмостка вокруг здания должна быть в исправном состоянии.

в) не допускать складирования материалов, отходов производства и мусора, а также устройства цветников и газонов непосредственно у стен здания;

г) следить за исправным состоянием кровли и устройств по отводу атмосферных и талых вод с крыши зданий;

д) своевременно удалять снег от стен и с покрытий зданий и сооружений; е) не допускать выброса у стен зданий отработанных воды и пара; ж) следить за вертикальностью стен и колонн;

з) постоянно следить за состоянием швов и соединений металлических конструкций (сварных, клепальных, болтовых);

Для предотвращения перегрузок строительных конструкций не допускать установку, подвеску и крепление технологического оборудования, транспортных средств, трубопроводов и других устройств, не предусмотренных проектом.

Технические и технико-экономическиесведения о зданиях, которые могут повседневно требоваться при их эксплуатации, должны быть сосредоточены в техническом паспорте и техническом журнале по эксплуатации [3, 4].

Технический паспорт составляется на каждое здание и сооружение, принятое в эксплуатацию.

Паспорт является основным документом по объекту, содержащим его конструктивную и технико-экономическую характеристику, составляемую с учетом всех архитектурно-планировочных и конструктивных изменений.

Технический паспорт составляется в двух экземплярах, один из которых хранится в архиве отдела эксплуатации и ремонта зданий и сооружений предприятия, второй в цехе, эксплуатирующем здание или сооружение.

Для учета работ по обслуживанию и текущему ремонту соответствующего здания или сооружения должен вестись технический журнал, в который вносятся записи о всех выполненных работах по обслуживанию и текущему ремонту с указанием вида работ и места.

Сведения, помещенные в техническом журнале, отражают техническое состояние здания на данный период времени, а также историю его эксплуатации. Кроме того, часть этих сведений служит исходными данными при составлении дефектных ведомостей.

Технические осмотры, профессиональное обследование и мониторинг состояния зданий позволяют контролировать их использование и содержание, обнаруживать дефекты и деформации, устанавливать возможные причины их возникновения и своевременно вырабатывать меры по их устранению, выявить угрозы безопасности и уберечь от возможных жертв и финансовых потерь, а так же планировать финансовые расходы на ремонт.

Таким образом, мероприятия по осмотру, обследованию, мониторингу состояния зданий и сооружений очень важны для безопасности работников и сохранения их эксплуатационных качеств.

117

Литература

1.Постановление Госстроя СССР от 29.12.1973 № 279«Об утверждении Положения о проведении планово – предупредительного ремонта производственных зданий и сооружений» (вместе с «МДС13 – 14.2000…»).

2.Федеральный закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

3.СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2001 Производственные здания».

4.ГОСТ 31937-11 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений».

Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова, г. Ижевск, Россия

L. S. Nikolaeva, B. V. Sevastyanov

ENSURING THE SAFETY OF WORKERS DURING OPERATING OF BUILDINGS

AND CONSTRUCTIONS

Maintenance of buildings, structures, maintenance of buildings, structures are carried out in order to ensure the proper technical condition of such buildings, structures. The proper technical condition of buildings and structures is understood as maintaining the parameters of stability, reliability of buildings, structures, as well as the health of building structures, systems of engineering and technical support, networks of engineering and technical support, their elements in accordance with the requirements of technical regulations, design documentation. In accordance with the provisions of Article 212 of the Labor Code of the Russian Federation, the employer is required to ensure the safety of workers during the operation of buildings, structures, equipment, technological processes, as well as tools, raw materials and materials used in the production.

Kalashnikov Izhevsk State Technical University, Izhevsk, Russia

УДК 536.25

Е. А. Кожухова, А. Ю. Трошин, Л. Н. Звягина, К. Г. Хрипунов

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БЕЗОПАСНОГО ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ КРИОГЕННОГО ТОПЛИВА ШАРООБРАЗНОЙ ЕМКОСТИ

Смоделирован шарообразный бак для безопасного хранения и транспортировки криогенной жидкости, определены поля температур, течения и скоростей в различных сечениях, описаны нестационарные процессы, протекающие при заданных условиях

Для безопасного хранения и транспортировки криогенной жидкости моделируется полностью заполненный шарообразный бак с радиусом R. Среда внутри бака однородна. Рассматриваются случаи, когда к внешней поверхности шара подводится два варианта теплового потока: в направлении нормали к поверхности шара (рис. 1а) и параллельно горизонтальной оси r (рис. 1б). Будем считать жидкость несжимаемой, а действие внешней массовой силы f параллельно оси Z. Теплофизические характеристики жидкости и оболочки известны, а также заданы начальное распределение температуры в емкости и плотность теплового потока q на внешней стенке. Стенка емкости является достаточно тонкой и имеет фиксированную толщину δ. На поперечном сечении шарообразного бака вводятся обозначения: Г1, Г2 – внутренняя и внешняя поверхность оболочки шара, D1 – внутренняя область; D2 –оболочка сосуда (рис. 1).

118

Рис. 1. Способы подвода тепла к баку

Математическую модель, описывающую осесимметричные процессы тепломассопереноса в шарообразной емкости при ее стационарном положении, представляют уравнение теплопроводности, уравнения движения и уравнение неразрывности. Учитывая осесимметричность задачи, запишем их в цилиндрических координатах [1].

Уравнение теплопроводности для внутренних точек бака:

где U – проекции скорости на ось 0r; V – проекции скорости на ось 0Z; θ – безразмерная температура; Pr – число Прандтля жидкости; τ – безразмерное время его масштабом является

R2 a ; r – переменный цилиндрический радиус соответствующий j – горизонтальному

сечению рассматриваемой емкости. Безразмерная температура определяется следующим соотношением

T T0 , qR

где Т0 – начальная температура; Т – температура через рассматриваемый промежуток времени. Уравнения движения:

Уравнение неразрывности

Распространение тепла в оболочке по направлению радиуса r для варианта подвода тепла рис. 1 (б) неравномерно при изменении угла φ, т.е. целесообразно ввести сферические координаты [2]. Тогда уравнение теплопроводности для стенки рассматриваемого бака запишется в следующем виде:

где φ – угол между радиусом сферы и осью 0Z; r – переменный радиус в сферических координатах; A aоб ажид – относительный безразмерный коэффициент температуропроводности, аоб – коэффициент температуропроводности оболочки, ажид –

коэффициент температуропроводности жидкости. Граничные условия на внешней границе шара

где q – безразмерная плотность теплового потока на внешней границе ее масштабом является

где n нормаль к поверхности шара направленная вдоль его радиуса, Условия прилипания на внутренней поверхности шара

Ur R 0,

Vr R 0.

Начальное распределение температур известно и имеет вид

(r, ,0) 0.

При этом следует отметить, что в уравнении теплопроводности для точек, расположенных на 0Z знаменатель обращается в ноль, поэтому необходимо наложить условие ограниченности [3]

limr d 0, r 0 dr

т.е. на оси 0Z справедливо равенство 0.

r

Для численного решения представленная система дифференциальных уравнений (1) –

(5) преобразуется к переменным функции тока Ψ и вихря ω, которые вводятся по следующим правилам [4]:

120