Содержание к диссертации
Введение
1. Уникальность объектов автомобильной промышленности 11
1.1. Строительство новых объектов автомобильной промышленности 11
1.2. Пожары на автозаводах 13
1.3. Объект исследования. Цель и задачи исследования 17
1.4. Критерии выбора рациональных вариантов противопожарной защиты цехов окраски кузовов и сборки автомобилей 24
2. Теоретические основы выбора рациональных вариантов противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов автозаводов 31
2.1. Типовые отступления от требований противопожарных норм и правил при строительстве современных автозаводов 31
2.2. Методика оценки пожарной опасности и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов автозаводов 42
2.3. Область применения методики выбора рациональных вариантов противопожарной защиты 47
2.4. Выбор и обоснование проектных аварий 48
2.5. Апробация расчетных моделей на экспериментальных данных 51
2.6. Типовые расчетные сценарии пожаров 54
2.7. Методика выбора рациональных вариантов СПЗ автомобильных цехов и гибкое нормирование 59
3. Выбор типовых решений компенсационных противопожарных мероприятий при строительстве сборочных и окрасочных цехов 63
3.1. Отделение цехов автозаводов от пожароопасных помещений. 63
3.1.1. Выделение мест строительства 63
3.1.2. Отделение цехов от смежных организаций 63
3.1.3. Выделение в цехах административно-бытовых помещений 66
3.2. Противопожарная защита кровли здания 67
3.3. Требования к пределам огнестойкости несущих конструкций зданий цехов 71
3.4. Обеспечение безопасности несущих конструкций площадок зданий цехов 76
3.5. Гибкая защита складских площадей вдоль конвейерных линий по сборке автомобилей 80
3.6. Выбор рациональных вариантов систем дымоудаления для цехов с учетом больших объемов помещений 82
4. Пожарная безопасность окрасочного производства 90
4.1. Противопожарная защита отдельных окрасочных камер 91
4.2. Специфика пожарной опасности современного окрасочного комплекса 96
4.3. Особенности расчета категорий пожарной опасности помещений окрасочных комплексов 100
4.3.1. Помещение отделения хранения красок 100
4.3.2. Помещение краскоприготовления 107
4.3.3. Помещение контроля качества краскоприготовления 113
4.3.4. Помещение механической мастерской 115
4.3.5. Генераторная 116
4.3.6. Помещение лаборатории 117
4.3.7. Помещение склада лаборатории 118
4.3.8. Помещение цеха окраски 121
4.3.9. Помещение компрессорной 129
4.3.10. Помещение пультовой (электрощитовой) 130
4.3.11. Помещение машинного отделения 130
4.3.12. Помещение подвала 131
4.4. Определение категории здания корпуса цеха кузовов 133
4.5. Дополнительные противопожарные мероприятия по современному окрасочному комплексу 134
4.6. Противопожарная защита роботизированных участков окрасочных камер 137
5. Безопасность людей при пожарах в сборочных и окрасочных цехах автозаводов 145
5.1. Прогнозные оценки времени блокирования ОФП эвакуационных выходов из помещений цехов 145
5.2. Оценки времени эвакуации людей при пожаре из помещений цехов 149
5.3. Проверка выполнения критерия безопасности персонала при пожаре в цехах автозаводов 150
5.4. Оценки времени безопасной работы пожарных подразделений в цехах 153
5.5. Некоторые особенности инженерных систем противопожарной защиты цехов автозаводов 155
Заключение 163
Список литературы 168
- Критерии выбора рациональных вариантов противопожарной защиты цехов окраски кузовов и сборки автомобилей
- Методика оценки пожарной опасности и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов автозаводов
- Обеспечение безопасности несущих конструкций площадок зданий цехов
- Проверка выполнения критерия безопасности персонала при пожаре в цехах автозаводов
Введение к работе
В настоящее время в России происходит интенсивное развитие автомобилестроительной промышленности.
Современные технологии в значительной степени определяют объемно-планировочные и конструктивные решения зданий. При проектировании имеют место достаточно часто рассогласования между принимаемыми решениями и требованиями противопожарных норм и правил. При этом возрастает значение экспертизы проектных материалов, в том числе и сотрудниками пожарной охраны.
Статистика пожаров, данные о крупных пожарах с особо тяжкими последствиями на автомобильных заводах России, например, пожар на заводе двигателей АО «Камаз» и в зарубежных странах (Италия, Германия) также привлекают интерес общественности к обеспечению пожарной безопасности на объектах автопрома.
С другой стороны, имеет место определенное отставание в разработке противопожарных норм и правил, учитывающих специфику пожарной опасности современных автозаводов.
Зарубежная практика показывает также, что эффективным способом управления пожарной безопасностью объектов является механизм страхования, основанный на количественной оценке пожарной опасности. Большой интерес вызывает разработка новых методов оценки пожарного риска цехов, производств автозаводов с современными технологиями и оборудованием.
При этом, в первую очередь, должны быть решены вопросы обеспечения безопасности персонала объектов, сотрудников пожарной охраны на начальной стадии пожара.
Здания наиболее ответственных и пожароопасных цехов с современным оборудованием, как правило, относят к уникальным объектам, на которые согласно п. 1.5* СНиП 21-01-97** должны быть разработаны технические условия, согласуемые в установленном порядке.
В основу разработки технических условий, технических регламентов должны быть положены прогнозные расчеты пожарной опасности зданий цехов и технологических процессов, позволяющих учесть специфику современных производств.
Знание пожарной опасности позволяет установить в рамках гибкого нормирования адекватные противопожарные мероприятия по уровню пожарной опасности объектов защиты в соответствии с разработанными критериями. Разработанные показатели пожарной опасности объектов защиты должны быть оценены на основе методов математического моделирования процессов развития пожаров, распространения опасных факторов пожаров, их воздействия на строительные конструкции, процесса эвакуации людей при пожаре из здания. В этих условиях необходимы новые подходы и методы выработки рациональных решений по системе противопожарной защиты объектов автомобилестроительной промышленности.
Сказанное выше определяет актуальность исследования в области пожарной безопасности автомобилестроительной промышленности.
Целью диссертационной работы является создание методов оценки пожарной опасности основных цехов автозаводов и на их основе разработки инженерных методов обоснования и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты сборочных и окрасочных цехов автозаводов.
Для достижения поставленной цели в диссертации ставятся следующие задачи:
разработка методики определения и установления проектных аварий;
разработка системы показателей и критериев, характеризующих степень пожарной опасности окрасочных и сборочных цехов, позволяющих обоснованно выбрать рациональный вариант их защиты;
установление закономерностей формирования опасных факторов пожара в сборочных и окрасочных цехах в зависимости от характеристик их объемно-планировочных решений и системы противодымной защиты; разработка методики оценки пожарной опасности объектов и вариантного проектирования систем противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов;
проверка точности использованного инструментария на данных крупномасштабных огневых испытаний;
проверка эффективности методики вариантного проектирования на конкретных примерах цехов автозаводов.
^4 Объектом исследования является противопожарная защита зданий окра-
сочных и сборочных цехов автозаводов.
Методы исследования основаны на использовании методов математического и физического моделирования, системного анализа.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработаны принципы выбора и обоснования проектных аварий в основных цехах современных автозаводов;
предложена система показателей пожарной опасности и критериев выбора вариантов СПЗ объектов защиты;
разработана и обоснована методика прогноза показателей пожарной опасности зданий окрасочных и сборочных цехов;
разработана методика научно-обоснованного выбора рациональных вариантов СПЗ в части объемно-планировочных и конструктивных решений,
,^ систем дымоудаления, оповещения людей о пожаре окрасочных и сборочных
цехов;
научно обоснована, предложена и апробирована система противопожарной защиты окрасочных роботизированных участков;
проведенная апробация методики на ряде цехов автомобильных заводов позволила установить рациональные варианты их противопожарной защиты в условиях новых технологических процессов.
Практическая ценность и реализация результатов работы заключается в следующем.
Решена научно-практическая задача комплексного прогнозирования пожарной опасности окрасочных и сборочных цехов. Разработаны научно-методические основы прогнозирования пожарного риска указанных цехов.
Разработаны инженерные расчетные методы выбора рациональных вариантов СПЗ окрасочных и сборочных цехов с новыми технологиями и обоснования областей применения ряда противопожарных мероприятий.
Результаты работы позволяют с научных позиций обосновать профилактические мероприятия по противопожарной защите объектов, в том числе на стадии проектирования, по предотвращению распространения пожара, снижению материального и социального ущерба.
Выводы и рекомендации диссертации реализованы при проектировании СПЗ окрасочных и сборочных цехов заводов «Автофрамос» (г. Москва), «ДМ-Автоваз» (г. Тольятти).
На защиту выносятся:
комплекс показателей пожарной опасности и критериев пожарной безопасности окрасочных и сборочных цехов;
методика комплексной оценки показателей пожарной опасности указанных цехов;
методика обоснования проектных аварий в цехах;
методика определения рациональных вариантов ряда элементов противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов;
результаты прогнозирования показателей пожарной опасности и выбора рациональных элементов противопожарной защиты ряда цехов.
Достоверность полученных результатов подтверждается данными крупномасштабных экспериментов, адэкватностью теоретических моделей реальным условиям процессов пожаров, обоснованностью выбора показателей пожарной опасности и критериев принятия решений.
Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждены широким объемом исследований, длительной апробацией используемых математических моделей, подтвержденных крупномасштабными экспериментами, положительными результатами внедрения результатов работы в проекты СПЗ конкретных цехов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XVIII международной конференции во ВНИИПО.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 6 печатных работ и докладов на конференциях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и четырех приложений. Основные положения диссертации изложены на 201 странице машинописного текста, содержат 7 таблиц, 35 рисунков. Приложения занимают 17 страниц.
Данная работа учитывает и углубляет по соответствующим направлениям результаты исследований многих ученых, отечественных и зарубежных, в том числе Баратова А.Н., Пчелинцева В.А., Молчадского И.С., Присадкова В.И., Лицкевича В.В., Федоринова А.В., Навцени В.Ю., Смирнова Н.В., Morgan Н.Р, Thomas P.M., Chow W.K, Rauzer W. и многих других, которым автор выражает искреннюю признательность.
Критерии выбора рациональных вариантов противопожарной защиты цехов окраски кузовов и сборки автомобилей
В случае горения ЛВЖ и ГЖ масса вытекшей жидкости, в первом приближении, должна составлять по количеству около 11 литров, что соответствует известному условию: один литр жидкости растекается на 1 м площади пола.
Разрабатываемые в работе проектные аварии с пожарами для автомобильных объектов должны быть конкретнее, чем в [5] и учитывать динамику развития пожара на его начальной стадии (см. также п. 2.4).
Вместе с тем, следует учитывать, что существует риск возникновения за » проектных аварий, под которыми понимается авария, выходящая за пределы проектной аварии, включая максимальную проектную аварию. Например, при защите помещений спринклерной системой пожаротушения для системы противопожарной защиты взрывопожароопасного объекта такой запроектной аварией будет являться пожар, возникший после взрыва, приводящего одновременно к разрушению АУПТ. В случае пожара на современном окрасочном производстве, включающем несколько связанных зон окраски, растекания, сушки и т.д., запроектной аварией следует рассматривать последовательное распространение горения из одной окрасочной зоны на другие смежные зоны и т.д. вдоль всей окрасочной линии на сотни метров. Вероятность возникновения такой ситуации на порядок меньше вероятности возникновения пожара в одной зоне и не может приниматься как основа для выбора системы противопожарной защиты всей линии окраски кузовов. При реализации цели - борьбы с запроектными авариями затраты на систему противопожарной защиты окрасочного производства непомерно возрастут и станут экономически не оправданы. Хотя следует признать, что грань между проектными и запроектными авариями с пожарами достаточно тонкая и в определенной степени при современном уровне развития науки должна устанавливаться экспертно по взаимному согласованию специалистов (производителя технологического оборудования, эксплуатационников, сотрудников пожарной науки и пожарной охраны). (Б) В качестве показателя пожарной опасности промышленных и складских объектов принято считать категорию пожаровзрывоопасности помещений. Вместе с тем, одного показателя категории помещений завода недостаточно для решения современных задач пожарной безопасности. Например, в документе [7], в законе [8] говорится, что в первую очередь противопожарные службы должны обеспечить непосредственно безопасность людей (персонала) на объектах и безопасность соседних юридических и физических лиц. Знание категорий пожарной опасности производственных помещений не позволяет непосредственно сделать вывод о безопасности персонала и пожарных при тушении пожаров внутри зданий. Нужны дополнительные характеристики, определяющие безопасность людей при пожарах на объектах защиты. (В) Опасные факторы пожара в помещениях заводов, рассматриваемые в работе, включают [9]: температуру задымленной зоны; показатель потери видимости; концентрацию СОг, 02, основных токсичных газов; температуру несущих металлических и огнезащищенных конструкций. В представленной работе исследуется, в том числе, динамика указанных показателей в зависимости от объемно-планировочных решений помещений, а также ряда элементов противопожарной защиты производственных помещений. В результате определяется влияние ряда элементов противопожарной защиты на установленные показатели пожарной опасности помещений. Проведенные автором исследования по этому направлению используют математический инструментарий, разработанный в трудах И.С. Молчадского, В.В. Лицкевича, В.И. Присадкова, А.В. Федоринова. (Г) Можно отметить несколько причин необходимости использования вариантного проектирования систем противопожарной защиты цехов автомобильных заводов: вариантное проектирование позволяет устанавливать вариант защиты, адекватный уровню пожарной опасности объекта в рамках критериев безопасности (см. п. 1.4); использование для поиска и обоснования варианта защиты расчетных методов и количественных оценок позволяет получить достаточно обоснованные аргументы для выбора предлагаемого варианта; кроме того, применение вариантного проектирования находится в рамках гибкого нормирования противопожарных требований, являющихся современным глобальным процессом [13, 14] в области нормотворчества. Методики вариантного проектирования, их апробация создают достаточно серьезную основу для перехода в дальнейшем к разработке технических регламентов на противопожарную защиту окрасочных и автосборочных цехов. (Д) В принципе, используемые в работе математические модели были апробированы раньше и на ряде объектов других классов функциональной пожарной опасности. Вместе с тем, необходимо проверить эффективность используемого инструментария именно на результатах огневых испытаний, проводимых для решения задач в автомобильной отрасли. (Е) Современные нормативные документы предполагают использование расчетных методов для оценки показателей пожарной опасности и эффективности противопожарных мероприятий [15]. Например, расчетным путем может определяться вероятность возникновения пожара на объекте, время достижения ОФП критических значений (по интегральной модели пожара) [9].
Также в нормах предполагается, что эффективность мероприятий по обеспечению безопасности людей при пожаре может оцениваться расчетным путем: "эффективность мероприятий, направленных на предотвращение распространения пожара, допускается оценивать технико-экономическими расчетами" [9].
Эффективность разрабатываемой в работе методики выбора рациональных вариантов систем противопожарной защиты (СПЗ) объектов защиты оценивается по величинам интегральных показателей пожарной опасности объектов. А именно, насколько показатели пожарной опасности объектов обеспечивают заданный уровень пожарной безопасности объектов, выражаемой критериями пожарной безопасности, о которых речь ниже.
Методика оценки пожарной опасности и выбора рациональных вариантов противопожарной защиты окрасочных и сборочных цехов автозаводов
Установленные выше в п. 1.3 цели и задачи исследования решаются на основе разработанной методики выбора и обоснования рациональных вариантов систем противопожарной защиты (СПЗ) указанных цехов. Блок схема методики приведена на рис. 2. 7.
Содержание основны х положений методики иллюстрируется далее на примерах заводов «Автофрамос» проект SKD+1 Москва и «ДМ-АВТОВАЗ», Тольятти. Суть методики состоит в следующем. В рамках методики первоначально устанавливается система критериев (блок А), ограничений (блок Б) и перечень дополнительных противопожарных мероприятий (блок В), отвечающих условиям объекта. В методике в качестве основных критериев используются: критерии безопасности людей при пожаре, Кг; критерий безопасности сотрудников пожарной охраны, Кз. Критерии достаточно универсальны и охватывают как реконструируемые предприятия, так и вновь возводимые. В результате работы с проектной документацией, специалистами, руководством завода и проекта, специалистами пожарной охраны устанавливается перечень ограничений по выбору объемно-планировочных решений объекта и инженерных решений. Например, для условий завода «Автофрамос» также ограничением является отсутствие противопожарной стены 1-го типа между заводом и ОАО «Москвич». Такую стену в настоящее время возвести не удается по соображениям строительного, финансового и организационного плана. Для завода «ДМ-АВТОВАЗ», например, ограничением являлась высота здания, не позволившая установить трехуровневую окрасочную камеру выше уровня пола здания. Экономические возможности и временные ограничения при внедрении СПЗ учитываются при составлении перечня дополнительных противопожарных мероприятий. Практика работы с проектами показывает, что содержание блоков А и Б достаточно постоянно при работе над проектом, а состав блока В изменяется в процессе работы над проектами автозаводов. Исходные данные для работы методики содержаться в проектной документации, в данных по среде, в которой реализуется проект (блоки 1, 2). В результате экспертизы проекта (блок 3) устанавливается перечень отступлений от требований противопожарных норм и правил России (блок 6). По нашему мнению такой перечень необходимо составлять по каждому зданию цеха, хотя предлагается их ниже рассматривать как особо сложные, уникальные здания, на СПЗ которых следует разрабатывать специальные технические условия. Информация по отступлениям от требований норм и правил позволяет повысить качество и эффективность системы разрабатываемых противопожарных мероприятий. В результате экспертизы должны быть также установлены проектные аварии на защищаемом объекте, блок 7. Следует подчеркнуть, что на схеме рис. 2.7 указаны основные блоки и связи между ними. В методике присутствуют также и не указанные явно связи. Например, на основе экспертизы проекта должны быть установлены основные особенности с учетом специфики технологической части, влияющие на пожарную безопасность объекта (блок 11). Одновременно, должны быть проведены поверочные расчеты, уточняющие или подтверждающие принятую по проекту категорию пожарной опасности помещений (блок 4). После чего, в рамках выбранных проектных аварий должны быть оценены показатели пожарной опасности объекта: /&,, t3e, tK и т.д. время блокирования опасными факторами пожара путей эвакуации в помещении цеха, fa; время эвакуации персонала при пожаре из цеха, t3e; время достижения критической температуры на несущих конструкциях здания, tKp и т.д. (блок 5). Также для располагаемых сил и средств пожарной охраны (блок 15) устанавливаются фактические времена прибытия и боевого развертывания располагаемых сил и средств пожарной охраны, tep. В блоке 16 определяются предельные времена работы пожарных в цехе при пожаре, исходя из проектных параметров СПЗ объекта. Например, время обрушения несущих конструкций, 1бро, время блокирования дымом помещений цеха (t6pd). Блоки А, 1,2,3,4,5,6,7,15,16, а также 12 и 13, относятся к анализу пожарной опасности объекта, составляя суть методики оценки пожарной опасности цехов. Блоки В, 8,9,10,11,14,17,18,19 и отчасти 19 относятся к синтезу системы противопожарной защиты объекта. Прежде всего, должны быть установлены наиболее «простые» отступления от требований противопожарных норм и правил (блок 12), которые устраняются путем доработки проекта в части безусловного выполнения требований противопожарных норм и правил (блок 8).
При наличии неустранимых частичных функционально обоснованных отступлений от требований норм необходимо разработать компенсационные мероприятия, обоснованность которых, может подтверждаться данными ранее проведенных огневых испытаний, локальными прогнозными расчетами. Например, при отсутствии гравийной засыпки на слое горючей гидроизоляции кровли толщиной свыше 6 мм может быть предусмотрено, используя данные огневых испытаний, устройство огнезадерживающих поясов определенной ширины, выделяющих участки кровли не более установленных значений площадей. Подобные вопросы решаются в блоке 13 методики.
Вместе с тем, на объекте остаются нерешенными вопросы, на которые отсутствуют нормы, без закрытия которых, очевидно, безопасность объекта не может быть обеспечена. Соответствующие вопросы рассматриваются в блоке 10. Например, разработка мероприятий, учитывающих возможность расположения каналов со взрывоопасными смесями ниже уровня пола.
Обеспечение безопасности несущих конструкций площадок зданий цехов
Окрасочные цеха автозаводов имеют высокую насыщенность технологическим оборудованием. Поэтому в них имеется развитая система площадок, антресолей, этажерок (рис. 2.6). Например, для окрасочного цеха завода «ДМ АВТОВАЗ»: общая площадь площадок, антресолей в здании на отм. +5.0 и примыкающих к ней отметок 3,8; 5,7; 6,2 составляет более 40 % от площади здания. То есть с учетом [31] этажность здания соответствует двум этажам. Допустимая площадь пожарного отсека двухэтажного здания категории В равна 10400 м при фактической площади цеха 11863 м (табл. 5 [31]). площадки для обслуживания оборудования, антресоли в цехе окраски по проекту не имеют огнезащиты, обеспечивающей предел огнестойкости не менее 0,75 ч [15]. В связи с чем, если следовать требованиям норм, необходимо проводить работу по огнезащите всех несущих конструкций антресолей, включая металлические настилы перекрытий, до пределов огнестойкости не менее R45. Такое мероприятие потребовало бы колосальных финансовых и временных затрат. Вместе с тем, в этих условиях целесообразно следовать рекомендациям, вытекающим из прогнозных оценок риска обрушения строительных конструкций антресолей при пожарах в результате проектных аварий. В рамках гибкого нормирования возможно уточнение областей проведения необходимых огнезащитных работ в цехе. А именно, огнезащиту следует проводить в тех областях, в которых при пожаре в условиях проектных аварий возможно повышение температуры на несущих конструкциях площадок до критических значений. С учетом расположения на площадках технологического оборудования критическая температура стальных несущих конструкций принята равной Ткр=500 С. Пожары, соответствующие проектным авариям, возникают на отм. 0.00 в следующих местах: временного складирования теплоизоляции оси 29-28/В и 29-28/С; пролива окрасочных материалов при разрыве краскопроводов в местах прохода краскопровода по периметру окрасочных камер.
При этом невозможно надежно прогнозировать локализацию мест пролива горючей жидкости в силу неопределенности условий разрыва трубопроводов, установки технологического оборудования, размещения вентиляционного оборудования, а также технологических площадок. Площадки расположены от окрасочных камер на расстоянии более 4,2 м. При расчетной площади пролива 20 м возможно затекание жидкости под площадки на расстояние нескольких метров.
Над первой площадкой расположения шумоизоляции в осях 29-28/С не находятся антресоли. Над второй площадкой в осях 29-28/В расположены антресоли с установкой приточной вентиляции прозрачного лака. На рис. 3.6 приведены расчетные данные по динамике температуры металлических конструкций антресолей при горении базовой эмали на площади 20 м . Установлено, что при свободном горении жидкостей под площадками, начиная с 300 с после возникновения пожара, возможно достижение критических температур на колоннах, балках площадок. В цехах сборки предусмотрены склады комплектующих изделий, расположенных с двух сторон линий сборки. По данным СП «ДМ-АВТОВАЗ» предусматриваются комплектующие детали с запасом на 1 час. Кроме того, в сборочном цехе устраиваются расходные склады с запасом от 2 до 4 часов. На заводе «Автофрамос» также предусмотрены складские помещения, на которых также размещаются кузова автомобилей (см. рис. 2.1). На практике невозможно контролировать на какое время работы предусмотрено складирование комплектующих деталей и узлов автомобилей. Нормы допускают размещение в сборочных цехах используемых деталей, если запас их не превышает сменной потребности [30]. Вместе с тем, практика зарубежных автозаводов, например, заводов "Оппель" в Германии, показывает, что запасы могут быть на аналогичных складах существенно выше сменных. Это во-первых. Во-вторых, следует учитывать пожарную опасность участков, характеризуемую их категорией пожарной опасности. Согласно данным «ДМ-АВТОВАЗ» категория указанных складов должна быть не ниже В2. Если высота хранения сгораемых материалов на стеллажах превысит 2,0 м, то следует ожидать, что категория участков хранения будет соответствовать В1. Площади под конвейерной линией сборки автомобилей также могут иметь категорию В1. Согласно [31] площади с категориями В1 и В2, ВЗ должны быть разделены противопожарными преградами. Вместе с тем, тенденция в современном автомобилестроении заключается в гибком использовании производственных площадей, сводящихся к невыделению зон складирования противопожарными преградами. В этих условиях целесообразно: оценить категорию пожарной опасности складских площадей с учетом их возможного развития при изменении марок выпускаемых автомобилей; установить реальную пожарную опасность складских площадей на основе прогнозных оценок показателей пожарной опасности по методике п. 2.3; разработать компенсационные противопожарные мероприятия. В качестве примера, в разделе 3.4 приведен примерный перечень указанных противопожарных мероприятий для завода "Автофрамос", реализация которых позволит совмещать складские и производственные площади без выделения складских площадей противопожарными преградами.
Проверка выполнения критерия безопасности персонала при пожаре в цехах автозаводов
Нормы предусматривают устройство дымовых зон площадью не бо-лее 1600 м в производственных зданиях при площади цехов свыше 1600 м . Зоны выделяются плотными вертикальными завесами из негорючих материалов. Указанное требование на практике не выполнимо для сборочных цехов и особенно для окрасочных цехов, в связи с развитой системой вентканалов, внутрицеховых коммуникаций, установкой технологического оборудования в соответствии с технологическим процессом.
Выше в п. 5.3 мы убедились, что время эвакуации персонала из помещения обоих рассмотренных цехов меньше времени блокирования ОФП путей эвакуации в здании. То есть с учетом [32] допускается не предусматривать устройство системы дымоудаления из указанных цехов.
Вместе с тем, необходимо не только обеспечить условия безопасной эвакуации персонала при пожаре из помещений цехов, но и создать условия для успешной и относительно безопасной работы пожарных подразделений. Для выполнения также этой цели в больших по объему цехах предусматривается устройство систем дымоудаления. Рассмотрим рациональные варианты установки и управления вентагрега-тами системы дымоудаления на примере СПДЗ цеха Т40 "ДМ-АВТОВАЗ". Для удаления дыма из окрасочного цеха предусмотрены шесть постоянно включенных крышных вентилятора с общим расходом 200000 м3 . Вентагрега ты установлены вдоль конька центрального пролета в осях В-С с небольшим смещением в сторону оси Сив поперечных осях: 33-31, 25-27, 21-19, 15, 11-9, 5-3 (рис. 5.7). Наличие в цехе антресолей, площадок, как показывает практика АО «АВТОВАЗ», может приводить к удлинению простоев цеха, связанных с задымлением помещений, невозможностью быстрого удаления дыма и газов по-еле пожара. С целью повышения эффективности работы системы дымоудаления в по-дантресольном пространстве предлагается следующим образом доработать проектную систему дымоудаления, связанную с вентагрегатами в осях 5-3/В-С и31-33/В-С(см. рис. 5.8). К вентилятору дымоудаления, установленному на кровле здания в осях 33-31/В-С, присоединить шахту дымоудаления огнестойкостью не менее 0,75 ч для удаления дыма из под площадок на отм. +5.7 м. Шахта начинается с высоты 7,7 м. Рядом с шахтой на антресоли предусмотреть решетчатый пол на площади не менее 2x2 м. Соответствующую систему оснастить двумя клапанами дымоудаления: первый клапан установить под перекрытием здания в осях 31-33/В-С и второй - на отм. 7.7 м. Второй клапан открывается при возникновении пожара или для удаления газов и дыма после пожара из помещения под площадками. Огнестойкость клапанов - не менее 30 минут. Вентилятор дымоудаления на крыше в осях 3-5/В-С оснастить вертикальной шахтой до уровня +6.7 м огнестойкостью не менее 0.75 ч. На указанной шахте установить два клапана дымоудаления: под перекрытием здания и над антресолью на отм. +6.7 м. Клапан на отм. +6.7 м открывать при обнаружении пожара под антресолью или для удаления дыма и газов после пожара. Огнестойкость клапанов - не менее 30 минут. Доработка систем дымоудаления должна проводиться также с учетом требований [32]. Алгоритм управления СПДЗ должен учитывать места возникновения пожаров, а именно. При возникновении в окрасочном цехе пожаров, связанных с проектными авариями, нецелесообразно включать все шесть крышных вентагрегатов для удаления дыма. Достаточно включать три вентагрегата, ближайших к очагу пожара. С учетом принятого режима работы системы вытяжной вентиляции из цеха при пожаре следует выключать три вентагрегата, находящихся на наибольшем удалении от очага. В случае возникновения запроектных аварий, возможно потребуется включение всех вентагрегатов с учетом возможностей управления ими в соответствии с требованиями [32]. Для обеспечения надежной и эффектвиной работы СПДЗ необходимо предусмотреть компенсационные расходы воздуха в помещения цехов. В нормах есть указание, что для обеспечения эффективной работы системы дымоудаления необходимо обеспечить подачу в нижнюю часть помещения наружного воздуха [36]. Подачу компенсационных расходов воздуха целесообразно осуществить через открытые при пожаре двери и ворота. Требуемые компенсационные расходы устанавливаются из баланса расходов дыма, горючих газов и воздуха: где Gdy - расходы дыма из помещения, кг/с; Gebl3 - массовая интегральная скорость выгорания в очаге пожара, кг/с; GH2 — приток воздуха в помещение за счет негерметичности (строительных конструкций) помещения, кг/с; Gnp - расход наружного воздуха в помещение через открытые двери, кг/с. Расход где коэффициент а зависит от условий газообмена. Площадь притока (открытых при пожаре дверей) F должна быть установлена проектом и обеспечиваться организационно-техническими мероприятиями. Открытые при пожаре двери должны располагаться в нижней части цеха со стороны, максимально удаленной от очага пожара. (В) Один из важных элементов обеспечения безопасности людей при пожаре в цехах является система оповещения людей при пожаре. При выборе типа системы оповещения экономические соображения должны уходить на второй план. Для окрасочных и сборочных цехов система оповещения должна быть не ниже третьего типа по [17], функционировать в автоматическом режиме. Известно, что при подаче звонков, тонированных сигналов время реакции людей на сообщение о пожаре составляет 3,5-4 мин, а при передаче речевого сообщения - около 2,0 мин [18]. В этих условиях необходимо предусматривать речевую систему оповещения для цехов по окраске и сборке автомобилей. Выводы по главе 5 1. На основе разработанной методики проведены тестовые расчеты вре мени блокирования опасными факторами пожара эвакуационных выходов из помещения окрасочного цеха завода «ДМ-АВТОВАЗ» для условий установ ленных проектных аварий на производстве с пожарами. 2. Установлены расчетным путем времена эвакуации людей при пожаре из окрасочного цеха Т-40 для различных вариантов эвакуации. 3. Установлена достаточность разработанной СПЗ для двух цехов авомо бильных заводов «Автофрамос» и «ДМ-АВТОВАЗ» по предложенному крите рию безопасности персонала при пожаре. В результате подтверждена эффек тивность разработанной методики для выбора рациональных вариантов проти вопожарной защиты сборочных и окрасочных цехов.