Лекция 21. Пожарные автоцистерны и автонасосы.

⇐ ПредыдущаяСтр 15 из 29Следующая ⇒

Пожарные машины создаются на шасси грузовых автомобилей. На каждый вид ПА обосновываются требования к шасси грузовых автомобилей, на которых они будут обустроены. При этом учитывается, развиваемая двигателем мощность, колесная формула, устойчивость автомобиля, его грузоподъемность. Это составляет первую группу требований. Вторую их группу составляют требования к пожарной надстройке. Их обосновывать необходимо, исходя из условий и особенностей применения ПА.

Общие требования к ПА

Область применения пожарных автоцистерн определяется условиями развития пожаров, которые можно разделить на два вида. На объектах, в которых температура при возникновении пожара может нарастать подобным образом, рекомендуется внедрять автоматические установки пожаротушения.

Вторую группу составляют такие пожары, в которых имеется начальная стадия развития пожара. В этих случаях рекомендуется использовать пожарные автоцистерны.

Нормальный период пожара сопровождается развитием температуры до 200-300⁰С, при которой начинается термическое разложение многих материалов и их возгорание. Этот период обычно находится в пределах 10-12 минут, после чего, естественно, интенсивно увеличивается температура. С ее увеличением будет возрастать и ущерб, наносимый пожаром. Поэтому, чем раньше поступит сообщение о пожаре и начало его тушения, тем меньше будет ущерб, наносимый им.

Таким образом, важнейшим требованием к пожарным автомобилям любого назначения является приспособленность их к выезду и следованию на пожар с минимальными затратами времени.

Частота использования пожарных автомобилей устанавливается по выездам пожарных автомобилей на пожары. В течение суток пожарные автомобили могут не вызываться на пожары или вызываются несколько раз (рис.5.2). Потоки выездов ПА на пожары описываются распределением Пуассона. В соответствии с этим вероятность Р_{(τ )} того, что в любой промежуток времени произойдет К выездов ПА равна:

(5.1)

где: λ - среднее число выездов в единицу времени; τ - любой промежуток времени; e - основание натуральных логарифмов, 2, 72; К = 1, 1, 2 … К выездов. Для приведенного распределения на рис.5.2 в течение 33 суток в году не было ни одного выезда, 78 раз было по одному выезду и т.д. Таким образом, ПА должны быть приспособлены к использованию в любые случайные промежутки времени суток. Это требует содержания их в постоянной боевой готовности, что осуществляется как конструкцией ПА, так и организацией их содержания.

Особенности использования ПА определяются характером боевых действий, проводимых при тушении пожаров. В общем виде последовательность их реализации можно представить в виде временной характеристики пожаротушения.

Боевые действия – выезд и следование на пожар осуществляются в период после обработки вызова от начала выезда t_в до прибытия в район вызова t_пр. В период от t_пр до начала тушения t_нт производится боевое развертывание. Ликвидация горения осуществляется в период от t_нт до ликвидации горения t_л.

После ликвидации горения осуществляется сбор и возвращение (t_возвр) ПА в пожарную часть. В период t_возв- t_готпроизводится обслуживание ПА и постановка его на стоянку в парк в готовности к следующему вызову. Период времени t_в- t_гот характеризует продолжительность занятости пожарного автомобиля.

В период t_пр - t_пт и тушения могут производиться ряд боевых действий: разведка пожара, спасание людей или материальных ценностей, вскрытие конструкций и др. В этот период боевых действий могут использоваться специальные ПА, различное ПТВ. Порядок боевых действий и содержание работ в них регламентируются БУПО.

Из анализа временной характеристики пожаротушения следует, что минимизация одного какого-либо боевого действия не приведет к существенному сокращению времени занятости ПА. Необходимо, чтобы ПА был приспособлен для минимальных затрат времени на проведение любых боевых действий.

Общие требования к ПА сводятся к ряду положений.

Пожарная надстройка ПА не должна снижать технических возможностей базовых шасси. Все ПА должны быть приспособлены для тушения пожаров, т.е. для работы на открытом воздухе в любой климатической зоне страны при содержании в гаражах пожарных частей при температуре воздуха не ниже +12⁰С.

Размещение агрегатов, ПТВ и систем на базовом шасси должно быть таким, чтобы их приведение в действие требовало малых затрат времени. При этом должно обеспечиваться безопасное ведение, как боевых действий, так и обслуживания ПА и его ремонта.

В целях охраны окружающей среды должно быть исключено вытекание технических жидкостей (топлива, охлаждающие и тормозные, а также смазочные масла, пенообразователя) из емкостей агрегатов и механизмов. Дымность и содержание оксида углерода в отработавших газах двигателей ПА не должны превышать их значений в двигателях базовых шасси.

Сооружаемая на АЦ пожарная надстройка, должна быть приспособлена к человеку. Кабины-салоны для личного состава и рабочие места операторов должны соответствовать требованиям эргономики по удобству размещения, доступности по использованию и обеспечивать управление агрегатами с минимальными усилиями.

Требования к ПА общего и целевого применения, а также к специальным ПА имеют свои особенности. Поэтому, кроме общих требований, необходимо учитывать и специфические требования. Для этих типов ПА они будут дополняться раздельно.

Требования к ПА основного применения

Эти требования должны формулироваться на основании особенностей применения ПА. Они должны предъявляться как к конструкции АЦ, так и к условиям организации их содержания в пожарных частях.

Следование на пожар определяется по среднестатистическим данным. Так, за период 1994…1999 гг. получены следующие результаты, приводимые в табл.5.1.

Таблица 5.1

Показатель	Продолжительность, мин
По всем пожарам В городах В сельской местности Крупные пожары	11…12 8…8, 5 18, 5…19, 5 12…13

Представление о продолжительности следования на пожары можно получить по данным рис.5.4. Из его анализа следует, что в 33…47% всех случаев следования на пожар не превышает 5 минут, а до 70% - в течение до 10 мин. Следовательно, в большинстве случаев автоцистерны прибывают на пожар в первый период его развития.

Продолжительность следования АЦ на пожар зависит, прежде всего, от ее удельной мощности, т.е. от отношения номинальной мощности двигателя к массе:

N_уд = , кВт/т (5.2)

где: N_ном - номинальная мощность двигателя, кВт; G - масса АЦ, тонн.

Для АЦ значение удельной мощности должно быть более 11 кВт/т. Наряду с этим требуется, чтобы полная масса АЦ не превышала 95% величины массы базового шасси.

Реализация N_уд зависит от интенсивности дорожного движения, дорожных условий и теплового состояния двигателя. Дорожные условия характеризуются коэффициентом сцепления j колеса с дорожным покрытием и величиной коэффициента f сопротивлению движения колес.

Суммарная тяговая сила Р_к на колесах АЦ, которую обеспечивает двигатель, реализуется при условии

R_j ³ R_к³ R_ψ (5.3)

где: R_j сила сцепления шины колеса с дорожным покрытием, Н; R_ψ - суммарная сила сопротивления качению колес, Н.

В зависимости от характеристики дорог и их дорожного покрытия силы R_j и R_ψ изменяются в очень широких пределах. Поэтому для уменьшения времени следования на пожар необходимо не только правильно выбирать базу для АЦ, но и выбирать наиболее рациональный маршрут следования на пожар.

Мощность, развиваемая двигателем внутреннего сгорания, во многом зависит от температуры охлаждающей жидкости в системе его охлаждения. Наиболее эффективно они работают при нагреве ее до t_охл⁰С, равной 80…90⁰С. Однако уже при t_охл = 50…66⁰С двигатель развивает мощность, близкую к максимальной. При длительной стоянке в гаражах, особенно зимой t_охл = 10 – 12⁰С. Поэтому при движении по одной и той же дороге летом и зимой АЦ с t_охл = 10⁰С и t_охл = 50⁰С режим прогрева двигателя до t_охл = 80⁰С будет различным, различной будет и скорость движения (рис.5.5). Поэтому становится значимым температурный режим двигателя при содержании АЦ в гарнизонах пожарных частей.

Боевое развертывание заключается в снятии с АЦ пожарно-технического вооружения и подготовке его к использованию по назначению. Поэтому размеры отсеков для ПТВ должны быть согласованы с антропометрическими данными пожарных.

При условии неизменности позы пожарного у отсека верхний предел досягаемости определяется длиной руки пожарного низкого роста, а нижний – пожарного высокого роста.

ПТВ в отсеках должно размещаться в соответствии с логикой деятельности человека. Применительно к АЦ руководствуются рядом принципов. Прежде всего, ПТВ целесообразно группировать в соответствии с его назначением (прокладка рукавных линий, подъем на высоту и т.д.). Важно учитывать частоту его использования, массу, конфигурацию. Возможны различные варианты его размещения, однако необходимо соблюдать принцип минимальных затрат времени на боевое развертывание.

Ликвидация горения – боевое действие, при котором использование АЦ следует рассматривать как боевые условия эксплуатации.

Продолжительность ликвидации горения изменяется в очень широких пределах. До 10 минут ликвидируется около 20% пожаров. Это время соизмеримо со временем следования на пожар. От 30 до 60 мин тушат до 20% пожаров и т.д. Однако около 14% пожаров тушат более 2-х часов. Тушение крупных пожаров может производиться в течение 5…6 часов и более в случае затяжных пожаров.

При тушении пожара двигатели ПА работают в стационарных условиях. При этом ухудшаются условия их охлаждения, так как отсутствует натекающий поток воздуха на радиаторы. Поэтому двигатель, насос и его трансмиссия должны эффективно работать в течение не менее 6 часов.

Виды ПТВ и их возимый запас на АЦ обосновываются на основании опыта тушения пожаров. Так, в соответствии с НПБ 163-98 вместимость цистерны для воды рекомендуется выбирать из ряда от 0, 8 до 8 м³ и подаче лафетного ствола 20…40 л/с. Вместимость бака для пенообразователя предлагается равной 6% от вместимости цистерны (0, 08…1 м³).

Пожарные автоцистерны практически применяются для тушения подавляющего большинства пожаров. При этом с участием 1 АЦ тушат до 50% всех пожаров, с участием 2 АЦ – около 35%, а 3-х АЦ – тушат около 10% всех пожаров.

Стволы РС-50 применяют при тушении около 7, 5%, а на 70% используют от 1 до 3 стволов. Стволами РС-70 тушат около 2% пожаров.

При тушении одним стволом РС-50 1 м³ воды расходуется за время не более 5 минут, а тремя стволами – за время, не превышающее 1, 5 минут. Сопоставляя эти результаты со временем продолжительности тушения пожаров, легко приходим к выводу, что возимые на АЦ запасы воды, не обеспечат тушение всех пожаров. Поэтому на АЦ, кроме возимого запаса воды должен быть предусмотрен забор воды от водопроводной сети и из различных водоемов.

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒