Введение к работе
Актуальность темы. Вопросы безопасности труда, сохранение здоровья людей и защита государственного достояния от огня, поставлены в ряд важных правительственных задач.
На предприятиях лесопромышленного комплекса из года в год увеличивается энерговооруженность и концентрация пожароопасных и энергонасыщенных производств. Энергетический эквивалент пожароопасных материалов на лесоскладах чрезвычайно велик.горючая нагрузка достигает 5000...6000 кг/м. кв.. Повышение масштабов и концентрации производства привели к накоплению потенциальной опасности возникновения особо крупных пожаров и росту уровня их последствий.
Энергия опасных факторов пожаров (ОФП) лесоскладов. воздействующих на пожарных и технику, постоянно увеличивается.На несколько сот метров от фронта пламени распространяется зона действия лучистого теплового потока - доминирующего опасного фактора пожара.
Поиски путей повышения эффективности тушения лесоскладов привели к созданию специальной техники на шасси танков с лафетным стволом и большим запасом ог-нетушащих веществ (ПВ-120.ПЛВ 6-17,ПЛВ 7-20).а также на базе грузового колесного шасси МАЗ-7310(АТ1Ш1-543).
На таких машинах водитель находится в отделении управления,а ствольщик,управляющий лафетным стволом, располагается на крыше цистерны (кроме ПЛВ 7-20). При этих обстоятельствах большие потоки теплового облучения воздействуют на ствольщика, который управляет лафетным стволом в тешгаотражающем костюме.Водитель находится внутри машины без средств теплозащиты.Условия работы ствольщика и водителя пожарного танка в зоне технологических разрывов при пожарах лесоскладов ни
кем не исследовались.Это потребовало изучения данного вопроса и изыскание путей и средств защиты как самих машин, так и боевых расчетов от воздействия теплового облучения.
Разработка функциональных и экономичных теплозащитных устройств возможна на основе учета условий эксплуатации и конструктивных особенностей пожарных машин, оптимизации режимных параметров радиационного теплообмена между излучением и водокапельной защитой с учетом спектральных оптических свойств.
Работа соответствует научно-технической проблеме N 0.74.07 "Разработать и внедрить новые, эффективные методы и средства, обеспечивающие пожаровзрывобе-зопасность объектов народного хозяйства и спасения людей при пожарах".а также программе МВД РФ "Совершенствование тактики пожаротушения,улучшение имеющихся и разработка новых высокоэффективных средств пожаротушения и спасения людей при пожарах".
Цель и задачи исследования .На основании теоретических и экспериментальных данных следовало изучить воздействие на пожарные машины и боевые расчеты теплового облучения (ТО) в зоне технологических разрывов при тушении пожаров лесоскладов. Разработать, на основе оптимизации режимных параметров процесса экстинкции между потоком теплового излучения и капельным водяным потоком теплозащитное устройство с учетом спектральных оптических свойств среды.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
изучить условия работы боевых расчетов, пожарных танков и автомобилей в зоне 10-метровых технологических разрывов при тушении пожаров лесоскладов;
проанализировать тепловой баланс кабин пожарных танков при воздействии теплового облучения;
провести лабораторные экспериментальные исследования радиационного теплообмена между тепловым излучением и капельным водяным потоком;
создать эффективные конструкции теплозащитных устройств, выполненные как пожарно-техническое вооружение и исследовать их функциональность в серии специальных тепловых полигонных экспериментов;
обосновать эффективность созданных теплозащитных устройств.
Объект исследования. Основным объектом исследования выбраны передвижные лафетные вышки ПЛВ 6-17, ПЛВ 7-20 на шасси танков Т-34 и ИС-2. автомобиль тушения штабелей леса АТШЛ-543 и пожарный автомобиль АЦ(40)375 на шасси НУРАЛИ-375. как характерные модели, используемые для тушения лесоскладов.
Научная новизна. В работе проведен анализ теплового баланса кабины пожарного танка и условий работы ствольщика.управляющего лафетным стволом на специальной пожарной технике. Получены оптимальные величины водяных капель для теплозащиты машин с учетом спектральных оптических свойств среды. Результаты подтверждены в лабораторных и экспериментальных исследованиях и специальных тепловых полигонных испытаниях.
Достоверность полученных результатов. Степень достоверности результатов исследования обосновывается следующим: в основу теоретического анализа положены фундаментальные зависимости теории теплопередачи; результаты экспериментов получены при использова-
ний современной измерительной аппаратуры с достаточно высокой точностью; удовлетворительное согласование теоретических и экспериментальных исследований, оцениваемых по критериям Кохрена и Фишера.
Практическая ценность. На основании выполненных теоретических исследований и результатов экспериментов разработаны принципиально новые схемы специальных теплозащитных устройств и инженерные методики их расчета, использование которых позволяет безопасно эксплуатировать основную.специальную и приспособленную пожарную технику для тушения пожаров лесоскладов. в зонах Ю-метровых технологических разрывов, защищать пожарных,находящихся в секторе работы устройства, успешно ликвидировать пожары в начальной стадии.
Реализация результатов работы. Результаты работы применены при разработке технического задания по созданию передвижной лафетной вышки ПЛВ 7-20 на шасси танка ИС-2 совместно с ПКТБ и/о "Красно-ярсклесоэкспорт"; теплозащитные устройства установлены на пожарные танки, автомобили пожарных частей, охраняющих Лесосибирский лесодеревообрабатывающий комбинат N1. Маклаковский деревообрабатывающий комбинат. Новоенисейский Деревообрабатывающий комбинат, Лесосибирский канифольно-экстракционный завод и успешно применены при тушении пожаров лесоскладов. Результаты исследований использованы в создании методики "Определение критерия пожарной опасности лесоскладов" и применяются в учебном процессе Лесосибирского филиала Сибирского технологического института и ВИПШТ МВД РФ.
Апробация1работы. Основные положения исследова-
ния докладывались на пожарно-технической конференции, проводимой ПЛЭО "Красноярсклесоэкспорт" и УПО УВД Красноярского крайисполкома (г.Лесосибирск. Красноярского края. 1986 г.); на заседании ученого совета Иркутской Высшей инженерной пожарно-технической школы (МВД СССР. 1988 г.): на Всесоюзной научно-практической конференции "Использование и восстановление ресурсов Ангаро-Енисейского региона" (г.Красноярск. Лесосибирск. 1991 г.): на Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы химико-лесного комплекса", (г. Красноярск. 1993 г.); на Международной конференции "Эколого-социалыше проблемы Центральной Сибири на примере Ангаро-Енисейского региона".(г. Лесосибирск. 1993 г.); на заседании кафедры пожарной техники Высшей инженерной пожарно-технической школы МВД РФ (г.Москва. 1993 г.); на заседании ученого совета Лесосибирского филиала Сибирского технологического института (г.Лесосибирск. 1994 г.).
Публикации. По результатам выполненного диссертационного исследования опубликовано шесть работ, получено два авторских свидетельства на изобретения.
На защиту выносится:
обоснование необходимости теплозащиты боевых расчетов пожарных танков и автомобилей от воздействия теплового облучения пожаров лесоскладов с помощью водяных капельных завес;
результаты температурных полей поверхностей и воздушного пространства отделения пожарного танка при работе в зоне технологических разрывов лесоскладов;
результаты лабораторных экспериментальных исследований и специальных, тепловых полигонных испы-
таний по взаимодействию потоков теплового излучения и мелкораспыленного водно-капельного потока;
конструктивные решения теплозащитных устройств для пожарной техники;
обоснование эффективности созданных теплозащитных устройств.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 299 наименований и приложений. Материал диссертации изложен на J241 странице машинописного текста.
содержит _47 рисунков, 14 таблиц и приложений на
_7 с.
