Повышение эффективности применения мобильных средств пожаротушения с использованием компрессионной пены для обеспечения пожарной безопасности объектов военной инфраструктуры и воинских подразделений

синусоидальное ребро-стенка имеет преимущество перед прямым ребром-стенкой из-за устранения местной деформации, свойственной плоским пластинам, применяемым в качестве ребра-стенки двутавровой балки.

Практическое применение предлагаемого технического решения позволит расширить технологические возможности несъемной опалубочной системы, повысить качество и несущую способность возводимых и реконструируемых монолитных большепролетных конструкций, сократить трудоемкость и снизить материалоемкость и себестоимость строительных конструкций в процессе их возведения. Кроме того, использование опалубочного элемента предложенной конструкции значительно повышает экономичность строящегося здания, что обеспечивается применением методов расчета и технологией изготовления. Предлагаемый способ позволяет возводить перекрытия без использования дополнительных балок или ригелей, при этом значительно снижая общую высоту сооружения.

Список литературы:

1. Авторское свидетельство СССР № 881236. Монолитное перекрытие - М.: Бюллетень №42, 1981.

2. Патент на изобретение РФ № 145332. Облегченное монолитное перекрытие - М.: ФИПС, 2014.

3. Патент на изобретение РФ № 2637248. Способ возведения большепролетных монолитных железобетонных перекрытий / Анпилов С.М., Гайнуллин М.М., Ерышев В.А., Китайкин А.Н., Мурашкин В.Г., Мурашкин Г.В., Римшин В.И., Сорочайкин А.Н. / - М.: ФИПС, 2017.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

УДК 355.7:355.544.6:355.716:614.844.6

Жуйков Д.А., Старков Н.Н., Триполицын А.А. Zhuykov D.A., Starkov N.N., Tripolitsyn A. A.

Повышение эффективности применения мобильных средств пожаротушения с использованием компрессионной пены для обеспечения пожарной безопасности объектов военной инфраструктуры и воинских подразделений

Improving the efficiency of mobile firefighting equipment using compression foam to ensure fire

safety of military units

Аннотация:

Представлен обзор конструкций контейнерных модулей, относящихся к мобильным средствам пожаротушения, выполняющих задачи по локализации (тушению) пожаров. Аргументировано доказано то, что из различных типов контейнерных модулей, для очерченных целей, интерес представляют автономные блок-боксы, способные обеспечивать самостоятельное непрерывное тушение пожара без подключения дополнительной пожарной техники, внешних источников огнетушащего вещества и источников электроэнергии. Сложность применения указанных мобильных средств пожаротушения для повышения безопасности объектов военной инфраструктуры и воинских подразделений обусловлена ограниченным запасом огнетушащих веществ. В результате проведенных научных исследований доказана целесообразность применения компрессионной пены в качестве носимого огнетушащего вещества в автономных блок-боксах, в связи с более низкой требуемой интенсивностью подачи на тушение возгорания по сравнению с пеной средней кратности.

Abstract:

The article provides an overview of container modules related to mobile fire extinguishing means and performing tasks on localization and extinguishing fires. Autonomous block boxes that can provide independent continuous fire extinguishing without connecting additional fire equipment, external sources of fire extinguishing agent are the most interesting among various types of container modules. The complexity of the use of these mobile firefighting equipment to improve the safety of military units due to the limited supply of fire extinguishing agents and their extinguishing efficiency. Studies proved the feasibility of application of the compressive foam as extinguishing agents wear self-contained unit in-boxes due to the low required intensity of the fire.

Ключевые слова:

Тушение пожаров, мобильное средство пожаротушения, пожарные автономные блок-боксы, огнетушащее вещество, компрессионная пена.

Keywords:

Firefighting, mobile firefighting equipment, fire-fighting autonomous unit-boxes, extinguishing agent, compressed air foam systems.

В условиях выполнения основных задач некоторых федеральными органами исполнительной власти, а именно: Министерством обороны Российской Федерации (РФ), Министерством внутренних дел РФ, Федеральной службой войск национальной гвардии РФ, Федеральной службой охраны (далее - силовые структуры), остро встает вопрос обеспечения возводимых объектов военной инфраструктуры, пунктов временной дислокации личного состава противопожарной техникой. Вместе с тем, указанные силовые структуры входят в единую государственную систему

предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, в том числе привлекаются для ликвидации природных пожаров.

Существующие нормы комплектования пожарными автомобилями не позволяют обеспечить воинские подразделения пожарной техникой в количестве, которое необходимо при возникновении чрезвычайных ситуаций, сопровождаемых пожарами.

Производители современной пожарной техники в качестве одного из решений проблемы обеспечения внезапной потребности предлагают унифицированные контейнерные модули, которые возможно использовать (доставлять к месту) с помощью, имеющейся на вооружении воинских подразделений автомобильной техники.

В действующей редакции Федерального закона от 22 июля 2018 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» определена необходимость обеспечения подъезда (доставки) мобильных средств пожаротушения к зданиям и сооружениям по всей их длине (за исключением линейных объектов). В отмененной редакции указанной статьи требование распространялось только на пожарные автомобили. Таким образом, действующее законодательство допускает возможность применения для доставки средств пожаротушения, кроме традиционных пожарных автомобилей, различных устройств контейнерной доставки средств пожаротушения при перевозке их, в том числе, на прицепах или тягачах [1].

Существующие технические средства, которые можно отнести к мобильным средствам пожаротушения, представлены в виде контейнерных модулей, выполняющих задачи по локализации (тушению) пожаров [2,3]. В качестве огнетушащих веществ (далее - ОТВ) в указанных модулях предусматриваются вода, пена, гелеобразующие составы [4].

Ниже изложены существующие варианты таких установок.

Пожарные станции с запасом ОТВ выполнены в формате грузовых контейнеров, состоящих из сборно-сварных конструкций с интегрированным резервуаром для ОТВ и технологических отсеков с размещенным пожарно-техническим вооружением. Указанные технические устройства обеспечивают доставку ОТВ к месту пожара с использованием имеющегося оснащения, но для его применения необходимо привлечение дополнительной пожарной техники.

Пожарные станции без запаса ОТВ являются транспортировочным модулем для пожарно-технического вооружения и используются с применением дополнительной пожарной техники. При этом модули, транспортирующие насосы для подачи ОТВ для своего функционирования требуют подключения ко внешним источникам электроснабжения.

Автономные блок-боксы представляют собой контейнерные модули, оснащенные ОТВ и пожарно-техническим вооружением, способным обеспечивать самостоятельное непрерывное тушение пожара в течение не менее 10 минут без подключения дополнительной пожарной техники, внешних источников ОТВ и источников электроэнергии. Указанные показатели характерны для

станции пенного пожаротушения «СТАЛТ» [5], автономного пожарного модуля контейнерного «АПМКТ» [6], мобильного комплекса ВПХМ [7] и некоторых других.

Повышенную эффективность автономных блок-боксов определяет следующий перечень критериев:

энергонезависимость;

возможность применения без использования дополнительной пожарной техники; наличие пожарно-технического вооружения; наличие ОТВ.

Существенным преимуществом автономных пожарных блок-боксов является возможность обеспечения средствами пожаротушения строительных и производственных площадок, населенных пунктов, пунктов временной дислокации. При необходимости имеется возможность их транспортировки из места постоянной дислокации воинской части в составе автоколонн, в том числе с применением седельных и бортовых тягачей, имеющихся на снабжении (рис. 1).

1

V- _Х^ У V У V У

Рис. 1. Транспортировка автономного пожарного блок-бокса 1 - автономный блок-бокс; 2 - кузов бортового тягача

Основная проблема применения автономных блок-боксов заключается в ограничении запаса перевозимых ОТВ. Проблема может быть решена путем использования ОТВ с максимальной огнетушащей эффективностью.

Проведем анализ возможности повышения эффективности применения пенообразователей в качестве ОТВ для автономных блок-боксов.

Большинство современных методов повышения эффективности применения пены при тушении пожара основаны на введении в пенообразователи добавок специального назначения. При этом, для различных классов пожаров необходимы различные специфические добавки, что снижает область применения обычных пенообразователей, а также увеличивает затраты при использовании добавок почти в два раза.

Возможным решением проблемы, может стать применение технологии формирования компрессионной пены [8].

Суть технологии заключается в том, что формирование пены, в отличие от традиционного способа с образованием пенного раствора в пеносмесителе и подачей его к пеногенератору (рис. 2 а), заключается в контролируемом процессе одновременного смешивания пенообразователя, воды и воздуха при постоянном соблюдении параметров рабочего агрегата (пеногенерирующего устройства) (рис. 2 б).

а)

б)

Рис. 2. Технологическое отличие процесса получения пены а) - способ получения традиционной воздушно-механической пены; б) - способ получения

компрессионной пены.

Описываемая технология позволяет получить на выходе из выпускного устройства воздушно-механическую пену (далее - ВМП) низкой кратности с однородной структурой без остаточной жидкой фазы водного раствора пенообразователя (рис. 3). Один из отличительных параметров процесса формирования однородной субстанции: подаваемый под давлением воздух, который приводит к принудительному вспениванию образующегося раствора.

а) б)

Рис. 3. Структурные различия пены отличие процесса получения пены а) - структура традиционной воздушно-механической пены; б) - структура компрессионной пены.

Проведенные серийные лабораторные и полевые испытания показывают пониженную электропроводность пены, полученной компрессионным способом, что влияет повышение безопасности её применения [9].

В результате экспериментальных исследований перемещения ВМП в цилиндрическом канале установлено, что с повышением газонасыщения пены - возрастают потери давления [10]. Компрессионная пена менее насыщена воздухом и представляет более однородную субстанцию, поэтому показывает значительную эффективность при подаче к очагу пожара с помощью рукавной линии по указанному параметру.

Еще один важный показатель эффективности ОТВ - требуемая интенсивность подачи для тушения. Требуемая интенсивность подачи компрессионной пены для тушения легковоспламеняющихся жидкостей до настоящего момента изучена слабо. В связи с этим, в целях изучения указанного показателя и установления зависимости требуемой интенсивности подачи от различных факторов, влияющих на успешное прекращение горения, проведен ряд экспериментальных исследований.

В настоящей статье приведены результаты сравнительных лабораторных испытаний эффективности тушения модельного очага компрессионной пеной и классической ВМП.

Для исследования огнетушащей эффективности компрессионной пены использовалась экспериментальная установка [11], моделирующая цилиндрический резервуар вертикальный стальной для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей объёмом 40 л и площадью поверхности зеркала 0,23 м2 Схема установки изображена на рисунке 4.

Рис. 4. Схема экспериментальной установки

1 - модель резервуара; 2- генератор пены средней кратности (модель); 3- ствол подачи компрессионной пены; 4 - емкость для пенообразователя; 5 - транспортный баллон с воздухом; 6 -понижающий редуктор; 7 - манометр; 8- трубопровод; 9 - пульт управления; 10 - сливной кран; 11 -трубопровод для подачи жидкости; 13- вентиль, регулирующий подачу компрессионной пены; 14-вентиль, регулирующий подачу пены средней кратности; 15 - камера смешения.

Модель резервуара оборудована сливным краном (10), через который производится слив скопившегося в нижней части рабочего раствора пенообразователя (далее - раствор ПО) в целях поддержания постоянной высоты сухого борта не менее 3 см. По периметру верхней части резервуара равноудаленно друг от друга располагаются три блока генераторов пены средней кратности (2) и стволов подачи компрессионной пены (3). Блоки выполнены подвижными, что позволяет изменять угол наклона генераторов относительно горизонтали зеркала жидкости, а также их угол поворота от центра зеркала к бортам.

По контуру верхнего пояса модели резервуара в целях безопасности размещен стальной перфорированный трубопровод, подключенный к водопроводной сети (на схеме не показано), обеспечивающий охлаждение наиболее раскаленных участков борта резервуара при проведении исследований.

Экспериментальная установка расположена под воздухозаборником принудительной вытяжной вентиляции (на схеме не показано).

Для получения компрессионной пены раствор пенообразователя из емкости (4) вытесняется через трубопровод (11) в камеру смешения (15) с помощью сжатого воздуха из транспортного баллона (5) через понижающий редуктор (6). Из второго транспортного баллона (5) через понижающий редуктор (6) по трубопроводу (8) в камеру смешения (15) систему подается воздух. Сгенерированная компрессионная пена через пульт управления (9) распределяется к стволам (3) вентилями (13). Показания давления раствора пенообразователя (далее - ПО) и воздуха регистрировались манометрами (7).

Порядок получения ВМП аналогичен описанному выше процессу получения компрессионной пены. Вместе с тем, раствор ПО на пульте (9) с помощью вентилей (14) распределяется к генераторам (2). Воздух на вспенивание не подается. Образование пены происходит в результате распыления раствора ПО на сетку генератора и эжекции воздуха.

При проведении исследований использовался бензин марки А-92.

Проведенные исследования по измерению требуемой интенсивности подачи пены для тушения пожара класса «В» позволили получить сравнительную оценку эффективности компрессионной пены.

В результате исследований определялась необходимая интенсивность и время подачи ОТВ до полного прекращения горения жидкости в резервуаре.

Подача ОТВ осуществлялась через 2-3 минут свободного горения паров жидкости у поверхности зеркала резервуара, после перехода к стационарному режиму горения.

Для каждого ОТВ проведено не менее десяти серий тушений.

Значение расхода ОТВ на тушение модельного очага пожара увеличивалось с шагом 0,4 кг-с"1.

Фактическое значение интенсивности подачи рабочего раствора (пены) на тушение горящего нефтепродукта определялось классическим способом:

, ^Р-РА(П) _2 -1

'Р-РА(П) = рп( 'с \

где Ор-ра(п) - расход рабочего раствора (пены), л-с" 1.

Результаты проведенного иследования наглядно представлены на рисункке 5 в виде зависимости изменения времени тушения от фактической интенсивности подачи ОТВ в экспотенциальном виде и зависимости изменения удельного расхода от времени тушения выраженной полиноминальной зависимостью третьей степени.

Рис. 5. Зависимость времени тушения и удельного расхода ОТВ от интенсивности подачи ПСК - пена средней кратности; КП - компрессионная пена; Оуд мин - удельный минимальный расход пенообразующего раствора.

В результате исследований установлено, требуемое значение интенсивности подачи ОТВ для тушения очага компрессионной пеной ниже, чем ВМП.

Вывод: Более низкая требуемая интенсивность тушения компрессионной пены позволит увеличить запас ОТВ и подтверждает целесообразность использования автономных блок-боксов для обеспечения нормативной пожарной безопасности строительных и производственных площадок, пунктов временного (полевого) размещения воинских подразделений.

Список литературы

1. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» //https://base.garant.ru/12161584/ (дата обращения 21.03.2019) .

2. Перевалов А.С., Рассохин М.А., Нахин А.Н., Потапенко В.В., Кондратьев С.А., Ивахнюк Г.К. Инновационные средства пожарно-технической продукции для тушения пожаров на объектах Вооруженных Сил Российской Федерации // Техносферная безопасность. - 2018. - № 2 (19). - С. 109117.

3. Калашников С.А. Установка компрессионного пенного пожаротушения в виде энергонезависимого блок-бокса // Безопасность объектов ТЭК. - 2014. - № 2. - С. 19.

4. Жуйков Д.А., Старков Н.Н., Руфанов К.А. Анализ проблем повышения эффективности теплопереноса в создании новых огнетушащих составов // Военный инженер. - 2017. - № 2 (4). - С. 37-43.

5. Гуменюк В.И., Гравит М.В., Атоян Г.Л. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Сборник научных трудов IX Всероссийской научно-практической конференции. 2017 // Установки систем пенного пожаротушения на основе пены сжатого воздуха (псв) для применения на объектах и промышленных предприятиях в сложных климатических условиях. Санкт-Петербург. - 2017. - С. 213-218.

6. ООО НПО «Современные пожарные технологии» Автономный пожарный модуль контейнерного типа (АПМКТ) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://http://sopot.m/russian/apmkt1.html (дата обращения 11.01.19 г.).

7. «ЗВЕРЬ» - мобильный комплекс взрывопожаропредотвращения, химзащиты и маскировки [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sopot.ru/russian/nov_tehn_zver.htm (дата обращения 12.01.19 г.).

8. Калашников С.А. Инновационная технология пожаротушения с применением компрессионной пены // Башкирский экологический вестник. - 2012. - №1. - С. 23-24.

9. Алешков М.В, Федяев В.Д., Емельянов Р.А., Колбасин А.А. Материалы 5-й Международной научно-практической конференции «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации» // Исследование параметров применения компрессионной пены для тушения

электрооборудования под напряжением [Текст]. М.: Академия ГПС МЧС России. - 2016. - Часть 2. -С. 351-354.

10. Грачулин А.В. Экспериментальные исследования движения компрессионной пены в горизонтальном цилиндрическом канале // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. - 2016. - Т. 23, № 1. - С. 68-77.

11. Каришин А.В, Яковлев Г.Г., Жуйков Д.А. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. Лабораторный практикум // Тольятти: ТВТИ. - 2007. - 40 с.

ВОЕННАЯ ПЕДАГОГИКА

УДК 355.232.6:378.147.88:004.92

Тарасова Т.Е., Тарасов А.В.

Tarasova T.E., Tarasov A.V.

Вопросы импортозамещения программных продуктов систем автоматизированного проектирования (САПР) в процессе обучения курсантов Import substitution issues of computer-aided design (CAD) systems software products in the

process of training cadets

Аннотация.

Рассмотрены особенности применения САПР в проектировании объектов военной инфраструктуры, современные программные комплексы. Предложены результаты эксперимента в курсантских группах, сравнительный анализ использования комплексов AutoCAD и Компас3D, программа посещения курсантами конференций и научно-практических семинаров, проводимых компаниями-разработчиками программных продуктов. Такой подход позволяет оптимизировать процесс обучения при подготовке военных специалистов.

Abstract:

CAD application features in the design of military infrastructure, as well as modern software systems is considered. The results of the experiment in cadet groups, a comparative analysis of the use of AutoCAD and Compass3D complexes, a program for students attending conferences and scientific and practical seminars conducted by software product companies are proposed. This approach enables to optimize the teaching process in the training of military specialists.