Введение к работе
. Актуальность работы. Проблема борьбы с пожарами была и остается актуальной для любого государства. Так за 2010 год в Российской Федерации произошло 179 тыс. 98 пожаров при которых погибло 12 тыс. 983 человек. На пожарах получили травмы 13 тыс. 67 человек.
За 2011 год по причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования и бытовых электроприборов произошло 44022 пожара (26,2 % от общего числа пожаров), ущерб от которых составил 4546,278 млн. руб. (26,9 % от общего ущерба). Статистика показывает, что ежегодно не менее 24 % всех пожаров происходят по причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования. Причем ущерб от этих пожаров составляет до 33% от общего ущерба от пожаров. В значительной степени ущерб можно было бы сократить за счет уменьшения времени с момента начала пожара до начала тушения пожарными подразделениями. Однако на многих объектах началу тушения препятствуют трудности при снятии напряжения с электрооборудования.
В разное время исследованием проблем пожаротушения оборудования под напряжением занимались: Артюнов С.Н., Агафонов В.В., Навценя Н.В. и другие сотрудники ФГБУ ВНИИПО МЧС России. Были получены экспериментальные данные для некоторых огнетушащих веществ. Однако в комплексе проблема тушения оборудования под напряжением не рассматривалась.
Полученные данные не позволяют в полной мере обеспечить безопасность оператора тушения оборудования под напряжением, отсутствуют данные по напряжениям пробоя между контактами электрооборудования под напряжением при наличии огнетушащих веществ, отсутствуют обобщенные данные по сопротивлениям огнетушащих веществ, отсутствует стенд позволяющий определить эти параметры.
Целью диссертационной работы является комплексное экспериментально-аналитическое обоснование условий тушения электрооборудования под напряжением.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные научные и практические задачи:
- исследовать механизмы пробоя по различным средам и
протекание токов утечки по струе и по поверхности;
- разработать универсальный стенд для определения токов утечки
по струям современных огнетушащих веществ, напряжениям пробоя и
сопротивлениям по следующим требованиям:
-
Токи утечки должны определяться в диапазонах напряжений О - 40000 В, при расстояниях между мишенью и формирователем струи 0,1 -3,5 м.
-
Напряжения пробоя должны определяться в диапазоне от 0 до 40000 В в специально разработанных электрических ячейках для разных видов огнетушащих веществ (газовые, порошковые, аэрозольные).
- разработать методики и установки для определения тока утечки,
напряжения пробоя и удельного сопротивления, применимые к водо-
пенным, газовым, аэрозольным средствам пожаротушения;
- провести испытания по определению напряжения пробоя и
токов утечки по различным огнетушащим веществам (далее - ОТВ);
определить экспериментально и получить аналитические зависимости для безопасного расстояния, с которого можно осуществлять тушение сплошными струями;
определить экспериментально и получить аналитические зависимости для напряжения пробоя по различным огнетушащим составам;
разработать рекомендации для применения огнетушащих веществ на объектах электроэнергетики;
разработать способ предупреждения опасности поражения электрическим током объекта управления системой пожаротушения.
Успешное решение поставленной задачи позволяет решить вопрос о применимости различных огнетушащих веществ и средств их подачи для тушения электрооборудования под напряжением, а также дать ответ о влиянии тех или иных условий применения средств пожаротушения на безопасность оператора и оборудования.
Объект исследования - физические свойства огнетушащих веществ.
Предметом исследования является безопасность применения огнетушащих веществ и средств их подачи для тушения оборудования под напряжением.
Научная новизна работы:
Разработана экспериментально-аналитическая методика для определения удельного сопротивления жидких ОТВ.
Разработана экспериментально-аналитическая методика для определения тока утечки при тушении электрооборудования под напряжением струями ОТВ.
Разработаны экспериментально-аналитические методики для определения напряжения пробоя по газовым и аэрозольным ОТВ.
Получены аналитические зависимости для определения безопасного расстояния, с которого оператор может осуществлять тушение.
Получена зависимость для определения безопасных расстояний между токоведущими частями электрооборудования под напряжением при наличии ОТВ.
На защиту выносятся:
результаты обоснования (конструкция) универсального стенда для определения токов утечки по струям современных огнетушащих веществ, напряжений пробоя и удельных сопротивлений;
методики для определения напряжения пробоя по газовым и аэрозольным средствам пожаротушения, результаты испытаний. Аналитические зависимости для определения напряжения пробоя по различным огнетушащим составам;
- методика для определения безопасных расстояний, с которых
можно осуществлять тушение электроустановок под напряжением,
экспериментальные данные и аналитические зависимости для определения
безопасного расстояния, с которого можно осуществлять тушение
сплошными струями.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- разработан универсальный стенд для определения токов утечки
по струям современных огнетушащих веществ, напряжениям пробоя и их
сопротивлениям;
- проведены испытания по определению токов утечки по
различным ОТВ, на основании экспериментальных данных получены
зависимости для определения безопасных расстояний, с которых можно
осуществлять тушение электроустановок под напряжением водяными и
пенными средствами пожаротушения;
проведены испытания по определению напряжения пробоя, на основании экспериментальных данных получены зависимости для определения напряжения пробоя по газовым и аэрозольным средам. Предложена зависимость для определения безопасных расстояний между токоведущими частями оборудования под напряжением при наличии огнетушащего вещества;
разработаны рекомендации для применения огнетушащих веществ на объектах электроэнергетики;
разработан способ предупреждения опасности поражения электрическим током объекта управления системой пожаротушения.
Апробация работы.
Результаты работы были доложены и обсуждены на XXI Международной научно-практической конференции ФГУ ВНИИПО МЧС России (2010 г.), XXIII Международной научно-практической конференции ФГБУ ВНИИПО МЧС России (2012 г.).
Результаты работы реализованы в ФГУ ВНИИПО, на предприятиях: ЗАО «НПГ Гранит-Саламандра», ООО «НТО Пламя», ООО
«СервисЭПОТОС», на объектах электроэнергетики (Ростовская и Калининская АЭС).
Публикации.
Основные положения диссертации изложены в 11 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка использованной литературы наименований и приложения. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 39 рисунков и 30 таблиц, 94 библиографических наименований.
