Пожарная тактика / Matyushin - Primeneniye robototekhniki pri tushenii 2016

действия других пожарных подразделений и самостоятельно адекватно действовать в рамках запрограммированных алгоритмов для решения поставленной задачи. В этом случае реализуются принципы ситуационного управления, когда одно РТС, реагируя на изменения обстановки, передает сигнал другим РТС, которые способны скорректировать план своих действий по условиям новой ситуации.

Основными преимуществами децентрализованной системы управления по сравнению с централизованной являются высокая живучесть и увеличенная скорость принятия решений ЦУ за счет передачи части управляющих функций на РТС.

Недостатком децентрализованной системы является сложность организации общих действий и повышенные требования к вычислительным возможностям системы управления РТС.

5.3.Передвижение робототехнических средств

врайоне действий по тушению пожара

и проведения аварийно-спасательных работ

Требования к организации передвижения РТС в районе проведения действий по тушению пожара определяются исходя из обстановки на пожаре и тактико-технических характеристик базового шасси РТС. Основной задачей РТС при движении является выбор оптимального маршрута и управляемое передвижение по нему к заданной цели. Движение может осуществляться под управлением оператора или автономно по заданному алгоритму:

а) движение РТС под управлением оператора в зоне прямой видимости осуществляется на основе подходов, аналогичных для мобильных технических средств пожаротушения;

б) автономное движение РТС или движение под управлением оператора в условиях отсутствия возможности полноценного визуального контроля со стороны оператора является наиболее сложной тактической задачей для ЦУ и, как правило, применяется непосредственно на месте проведения работ РТС в зоне повышенной опасности. Данный режим передвижения РТС рекомендуется применять только после предварительной разведки обстановки на месте предполагаемых работ и разработки плана действий РТС, а также вариантов действий РТС в случае резкого изменения обстановки.

В общем виде разработка алгоритма движения РТС требует решения следующих задач:

а) создание стратегии управления движением РТС по пересеченной местности и выбор структуры системы управления;

б) синтез алгоритма формирования программной траектории объезда препятствий местности и проезда внутри группы препятствий;

71

в) разработка методики построения регуляторов, обеспечивающих отслеживание РТС программной траектории с заданной точностью;

г) проверка работоспособности предложенных алгоритмов до начала движения методами математического моделирования.

Для поддержания высокого уровня готовности роботизированных подразделений к проведению действий по тушению пожара необходимо регулярно в рамках общегарнизонных мероприятий проводить практические занятия с отработкой действий РТС на местности.

5.4. Тактика применения робототехнических средств на различных объектах экономики

Тактика тушения пожаров пожарными подразделениями определяется обстановкой, складывающейся на объекте пожара, и тактико-техническими характеристиками используемых технических средств пожаротушения в соответствии со схемой (Рис. 21).

Тактико-технические свойства робототехнических средств позволяют значительно активизировать наступательные действия пожарных подразделений за счет следующих свойств РТС:

-повышенная (по сравнению с ОТС) степень защищенности от воздействия опасных факторов пожара;

-высокая проходимость базового шасси;

-возможности повышенной точности управления приборами подачи огнетушащих веществ и другим штатным оборудованием;

-мощность силовой установки.

При проведении разведки пожара необходимо использовать наземные РТС в комплексе с другими техническими средствами (системы видеонаблюдения и охраны объекта, БАС и др.), рассматривая одиночные РТС как объекты общей системы сбора разрозненных элементов информации и формирования единой картины о складывающейся обстановке.

Вышеперечисленные и другие тактические свойства РТС необходимо учитывать при планировании и проведении действий по тушению пожаров на различных объектах.

72

5.4.1. Особенности тушения пожаров на объектах химической, нефтеперерабатывающий и нефтехимической промышленности с использованием робототехнических средств

При пожарах на объектах химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности возможно наличие:

-технологических аппаратов, коммуникаций и емкостей с горючими веществами, создающими угрозу взрыва и растекания горючих жидкостей и плавящихся химических веществ;

-взрывоопасных парогазовоздушных смесей;

-факельного горения газов или жидкостей, вытекающих из аппаратов и коммуникаций, находящихся под давлением, или одновременно разлившейся жидкости и факела;

-ядовитых паров и газов, токсичных продуктов термического разложения материалов;

-веществ, для тушения которых требуются специальные средства.

При разведке пожара необходимо установить:

-маршруты введения РТС пожаротушения и возможности подачи огнетушащих средств в зону горения;

-угрозу взрыва, разрушений, деформации технологического оборудования и коммуникаций;

-наличие запорной и дыхательной арматуры, трасс электрических кабелей и контрольно-измерительных приборов, металлических несущих конструкций в непосредственной близости от очага пожара;

-наличие систем видеонаблюдения, охранных и других систем контроля обстановки на объекте и возможности их использования в обеспечении действий РТС;

-возможность и целесообразность применения сухотрубов, а также повторного включения установок пожаротушения после заправки их огнетушащими средствами;

-состав, количество и местонахождение веществ, способных вызвать взрыв, ожог и отравление людей, бурное термическое разложение или выброс агрессивных и ядовитых масс и возможность их эвакуации;

-наличие, местонахождение и количество веществ, способных интенсивно взаимодействовать на открытом воздухе с водой, щелочами, кислотами, огнетушащими и другими веществами;

-аппараты, оборудование и трубопроводы, нагретые по условиям технологии до высокой температуры;

-угрозу перехода огня или распространения аварии в соседние цеха, на установки и т. п.;

-места скопления воды на территории при длительном тушении;

73

-метеорологические условия и состояние покрытия путей передвижения техники и людей.

При тушении пожара с использованием РТС возможно:

-подавать огнетушащие вещества в помещениях и на открытых площадках, где имеются отравляющие вещества или газы, огнетушащие вещества;

-эвакуировать вещества, способные вызвать взрыв, ожог и отравление личного состава и населения, бурное термическое разложение или выброс агрессивных и ядовитых веществ;

-охлаждать конструкции зданий и технологических установок при воздействии высоких температур;

-осуществлять контроль за попаданием воды на аппараты, оборудование и трубопроводы, которые по условиям технологического процесса работают при высоких температурах;

-охлаждать коммуникации, аппараты и трубопроводы с факельным горением газа до полного прекращения его поступления;

-для снижения температуры при факельном горении вводить в зону горения распыленную воду;

-подавать распыленные струи на защиту и охлаждение аппаратов и трубопроводов, покрытых тепловой изоляцией, не разрушая ее;

-создавать заградительные валы из песка, земли, гравия для предотвращения растекания горючих жидкостей и плавящихся веществ;

-создавать завесы распыленной воды на фронте движения облака сильнодействующих ядовитых веществ.

5.4.2. Тушение пожаров на объектах с наличием взрывчатых веществ

При пожаре возможны:

-взрывы, сопровождающиеся ударной волной, высокотемпературным (2500–3000 °С) выбросом газов (пламени), выделением ядовитых газов (окислов азота, углерода) и паров кислот (азотной, серной, соляной);

-разрушения зданий или отдельных их частей, загромождение дорог и подъездов к горящему объекту и водоисточникам, разрушение (или повреждение) наружного и внутреннего водопроводов, пожарной техники, стационарных средств тушения, технологического оборудования, возникновение новых очагов пожаров и взрывов;

-поражения работающих на пожаре осколками, реактивными снарядами, обломками конструкций и ударной волной, а также ожоги и отравления токсичными продуктами горения и взрыва;

-наличие радиоактивных веществ.

74

Основной целью ведения действий по тушению пожаров, помимо спасания и эвакуации людей, является предотвращение воспламенения взрывчатых веществ, а также обеспечение контролируемого их выгорания в аварийной зоне, сложившейся к моменту прибытия пожарных подразделений, если воспламенение уже произошло.

При разведке пожара с использованием РТС необходимо установить:

-маршруты введения робототехнических средств пожаротушения и возможности подачи огнетушащих средств в зону горения;

-вид, наличие, местонахождение и количество взрывчатых веществ, состояние технологического оборудования и установок пожаротушения;

-размеры возможных опасных зон, мест их расположения, зоны действия установок пожаротушения, места их включения и отключения;

-максимально безопасные маршруты для передвижения людей и незащищенной техники (эвакуационным путям, под защитой обвалования и т. д.).

Необходимо проводить разведку в соответствии с заранее разработанными вариантами развития пожара, с указанием размеров возможных опасных зон, местом их расположения, зоны действия установок пожаротушения, места их включения и отключения.

При ведении действий по тушению пожаров с применением РТС необходимо:

-использовать РТС для защиты личного состава от поражения взрывной волной, осколков и обломков разлетающихся конструкций;

-вести с использованием оборудования РТС непрерывное наблюдение за изменением обстановки на пожаре, в первую очередь за окружающими складскими помещениями и сооружениями, имеющими наибольшую загрузку взрывчатыми веществами, в целях своевременного определения новых границ опасной зоны и вывода за ее пределы личного состава и техники;

-установить единый сигнал опасности для быстрого оповещения РТС, работающих в опасной зоне;

-прокладывать рукавные линии в направлении углов зданий и сооружений, используя по возможности защитную военную технику и РТС;

-одновременно с тушением проводить: охлаждение технологических аппаратов, которым угрожает воздействие высоких температур, орошение не горящих открытых взрывчатых веществ, а по возможности их эвакуацию из не горящих помещений;

-соблюдать осторожность при эвакуации взрывчатых веществ, разборке и вскрытии конструкций, чтобы не вызвать взрыв в результате механического воздействия;

-предусмотреть резервный вариант развертывания сил и средств от водоисточников, находящихся вне зоны возможных повреждений.

75

5.4.3. Тушение пожаров на металлургических и машиностроительных предприятиях

При пожарах на металлургических и машиностроительных предприятиях возможны:

-быстрое распространение огня в маслопроводах, кабельных туннелях

иэтажах, транспортных галереях, на покрытиях большой площади и в системах гидравлики высокого давления, в подвалах и на большой высоте;

-плотное задымление больших объемов, распространяющееся на значительное расстояние от очага горения;

-розливы больших количеств горючих жидкостей, расплавленного металла и шлака;

-факельное горение газа и жидкостей, находящихся в аппаратах и трубопроводах под давлением;

-нарушение целостности кислородопроводов, попадание кислорода в зону горения и увеличение вследствие этого температуры до 300 °С;

-загазованность территории аммиаком, коксовым, доменными и другими газами, взрывы газов и сажи.

При разведке пожара с использованием РТС возможно установить:

-маршруты введения робототехнических средств пожаротушения и возможности подачи огнетушащих средств в зону горения;

-угрозу взрыва, разрушений, деформации технологического оборудования и коммуникаций;

-наличие розливов масла в гидросистемы, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;

-возможность распространения огня в перегрузочные узлы, транспортерные галереи, в масло и кабельные туннели, подвалы, и др.;

-возможные места подачи огнетушащих средств в зону горения;

-необходимость создания противопожарных разрывов и разборки строительных конструкций;

-возможность и целесообразность применения сухотрубов, а также повторного включения установок пожаротушения после заправки их огнетушащими средствами;

-угрозу перехода огня или распространения аварии в соседние цеха, на установки и т. п.

При тушении пожара на металлургическом предприятии с применением

РТС:

-организовать подачу мощных водяных стволов на тушение и защиту несущих конструкций;

-разместить РТС в местах примыкания галерей к перегрузочным узлам

иопирания на поддерживающие колонны для их охлаждения;

76

-организовать подачу на тушение различных огнетушащих веществ (порошок, распыленная вода, пена и др.);

-организовать подачу в маслоподвалы пенных огнетушащих составов для тушения и защиты маслобаков и траншей маслопроводов;

-ограничение площади разлива и охлаждению зеркала расплава сухой формовочной землей, шихтой, флюсом, песком;

-разбавление кислорода инертными газами.

5.4.4. Тушение пожаров на складах лесоматериалов

При тушении пожаров на складах лесоматериалов возможны:

-высокая тепловая радиация и быстрое распространение огня по шта-

белям;

-возникновение мощных конвективных потоков, от которых при сильном ветре с подветренной стороны горящих штабелей образуются вихри и новые очаги пожара на территории склада и за ее пределами в результате разлета искр и головней;

-обрушение штабелей и раскат бревен;

-загромождение проездов и подступов к штабелям и водоисточникам лесоматериалами и отходами.

При проведении разведки на складах лесоматериалов с использованием РТС необходимо определить:

-маршруты введения робототехнических средств пожаротушения и возможности подачи огнетушащих средств в зону горения;

-размеры пожара, пути его развития, угрозу перехода огня на соседние участки и кварталы лесосклада, населенные пункты и другие объекты;

-пути возможной передислокации техники;

-рубежи локализации и места для создания противопожарных разрывов. При тушении пожара на складах лесоматериалов необходимо:

-обеспечить при помощи РТС подачу мощных водяных стволов;

-проводить с использованием РТС эвакуацию подъемно-транспортных механизмов из зоны пожара, а при необходимости использовать их для создания противопожарных разрывов, разборки штабелей;

-защищать штабеля, населенные пункты и другие объекты, расположенные на путях возможного распространения пожара с использованием огнетушащих средств, а также путем создания противопожарных разрывов;

-вести наблюдение за пожаром с использованием возможностей РТС;

-проводить действия по предотвращению возникновения новых очагов пожара от разлетающихся искр и головней, определив его границы с учетом направления и силы ветра.

77

5.5. Обеспечение робототехнических средств огнетушащими веществами

Обеспечение пожарных подразделений огнетушащими средствами

внеобходимом количестве является важнейшим условием достижения успеха при тушении пожара. Выбор видов огнетушащих средств для тушения пожаров на крупных производственных объектах, как правило, производится на стадии проектирования. Для целей пожаротушения используется вода или водные растворы химических огнетушащих веществ, за исключением случаев, когда применение воды недопустимо по условиям безопасности (электроустановки под напряжением) или когда вода способствует увеличению интенсивности горения (горение магниевых сплавов) и т. п. Контроль состояния источников противопожарного водоснабжения необходимо осуществлять постоянно силами пожарных подразделений.

Входе предварительного планирования действий по тушению пожара необходимо определить размеры доступных запасов огнетушащих средств и

впервую очередь оценить возможность использования источников воды для целей пожаротушения.

Водоисточники как правило оценивают по следующим критериям:

- возможность применения наиболее простого и дешевого способа забора воды из источника;

- оптимальное расположение к предполагаемому объекту пожара, исходя из возможностей прокладки рукавных линий минимальной длинны и одновременно соблюдения достаточного расстояния от пожара для обеспечения безопасных условий работы;

- бесперебойность получения требуемого количества воды; - обеспечение поступления по возможности более чистой воды.

При тушении крупных, сложных и продолжительных пожаров необходимо предусматривать возможность строительства временных пожарных резервуаров, копаней и пирсов. Обеспечить необходимый запас рукавных мостиков и седел для защиты рукавных линий от повреждений в местах проезда автомобилей, и при прокладке через вертикальные препятствия.

Обеспечение РТС огнетушащими средствами необходимо планировать поэтапно, в соответствии со схемой (Рис. 33). На этапе I разрабатываются способы доставки огнетушащих средств от водоисточников (мест хранения) до места проведения работ по тушению пожара в количестве, достаточном для работы всех пожарных подразделений с учетом необходимого резерва. Условно границы этапа I можно принять от водоисточника (позиция 1) до места установки разветвления (позиция 4). Границы могут изменяться в зависимости принимаемого способа обеспечения огнетушащими средствами и оперативной обстановки на пожаре.

78

симости от различных неблагоприятных факторов, перечисленных выше, а также одновременного проявления нескольких факторов.

Обеспечение действий РТС на этапе II (Рис. 33) является наиболее сложной в техническом отношении задачей, поэтому в зависимости от конструктивных особенностей и тактических возможностей РТС необходимо предусмотреть проведение следующих мероприятий:

а) защиту РТС и рукавных линий от воздействия опасных факторов пожара, препятствующих выполнению задач, возложенных на РТС; как правило, в первую очередь требуется защита РТС от повышенных температурных воздействий, а также защита от падающих осколков и частей зданий или технологического оборудования, защита от поражающих факторов взрыва и др.;

б) обеспечить подключение РТС к рабочим рукавным линиям и поддерживать необходимый напор воды;

в) обеспечить возможность маневрирования в зоне ведения действий по тушению пожара с учетом сохранения целостности рукавных линий (предотвращение наезда на рукава, перехлестывания рукавов, деформирования рукавных полугаек), для этого рекомендуется задействовать пожарных для контроля за рукавными линиями и их перемещения по мере необходимости. Пожарных необходимо обеспечить соответствующими средствами защиты и указать на местности границы территории, в пределах которой они могут безопасно работать. Для предотвращения деформирования рукавных полугаек рекомендуется использовать для них дополнительные средства защиты.

5.6.Подача огнетушащих веществ робототехническими средствами

взону горения

Планирование подачи огнетушащих средств с использованием РТС в соответствии со схемой, представленной на Рис. 33 производится на заключительном третьем этапе с учетом необходимости обеспечения повышенной, по сравнению с обычными техническими средствами, точности подачи огнетушащих средств в зону горения.

Расчетные параметры дальности полета наклонной водяной струи определяются в соответствии со схемой (Рис. 34).

80