Введение к работе
Актуальность темы. Борьба за снижение людских и материальных потерь, связанных с пожарами, представляет собой одну из важнейших государственных и социальных проблем. Определяющий вклад в успех этой борьбы вносит газодымозащитная служба (ГДЗС) - специальная служба пожарной охраны, организуемая в органах управления, подразделениях Государственной противопожарной службы (ГПС) МВД России, образовательных учреждениях для ведения боевых действий по тушению пожаров в непригодной для дыхания среде. Боевые и спасательные действия ведутся газодымозащитниками в условиях противодействия целому ряду агрессивных факторов, одним из которых является тепловой. Работа в условиях повышенной температуры ведет к перегреванию. Развитию этого процесса способствует и аккумулирование тепла в организме человека, обусловленное тяжелой физической работой в средствах индивидуальной защиты (СИЗ). Перегревание снижает эффективность и безопасность действий газодымозащитников, может привести к ошибкам в принятии управленческих решений и отрицательно влияет на их здоровье. Способность выполнять работу в обозначенных условиях зависит от надежности, массы и времени защитного действия дыхательного аппарата. При перегревании время работы человека в дыхательном аппарате существенно сокращается. Разработка методов и средств для увеличения продолжительности действий личного состава газодымозащитной службы позволит более эффективно решать задачи по тушению пожара и спасению людей.
Цель исследования. Повысить эффективность и продолжительность действий газодымозащитников при тушении пожара и выполнении аварийно-спасательных работ.
Для достижения поставленной цели были поставлены и решены следующие задачи:
на основе литературных данных и социологического опроса показать определяющий вклад теплового фактора в эффективность действий личного состава газодымозащитной службы при тушении пожара;
теоретически обосновать выбор метода управления действиями газодымозащитников путем экономного расходования запаса сжатого воздуха в дыхательном аппарате и применения средств повышения устойчивости человека к тепловой нагрузке;
разработать опытную модель устройства экономного расходования запаса сжатого воздуха (далее - устройство), доказать ее эффективность и безопасность применения;
разработать состав "теплопротектора" как средства обеспечения теплозащиты;
провести экспериментальное исследование его эффективности в условиях тепловой и физической нагрузки;
разработать модель расчета предельного времени работы газодымозащитника в условиях повышенных температур;
определить эффективность применения комплекса разработанных мероприятий для увеличения продолжительности действий личного состава ГЗДС в условиях повышенных тепловых нагрузок.
Объект исследования. Личный состав газодымозащитной службы.
Предмет исследования. Метод увеличения продолжительности действий газодымозащитников и его реализация для управления личным составом в экстремальных условиях деятельности.
Методы исследования. Активный информационный поиск и социологический опрос личного состава ГДЗС с помощью специально созданной анкеты. Моделирование условий труда газодымозащитников (физической и тепловой нагрузки). Исследование состояния испытуемых, использующих комплекс защитных средств, путем анализа физиологических показателей. Метод вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Метод многофакторного планирования эксперимента.
Научная новизна. В результате выполненного диссертационного исследования впервые:
разработан новый подход к управлению продолжительностью безопасных действий газодымозащитников, основанный на экономном расходовании запаса сжатого воздуха в дыхательном аппарате и применении "теплопротектора";
разработана новая опытная модель устройства экономного расходования запаса сжатого воздуха для дыхательного аппарата;
предложен и апробирован "теплопротектор" для газодымозащитников;
разработана математическая модель расчета продолжительности работы газодымозащитника в условиях повышенной температуры.
Достоверность полученных результатов. Достоверность работы определена корректной постановкой и решением поставленных задач, проведенным активным информационным поиском с анализом отечественных и зарубежных научных изданий, научно-методических материалов и нормативных актов. Разработанная модель воспроизведения некоторых условий труда газоды-мозащитников отвечает современным требованиям науки. Эксперименты поставлены с использованием необходимого для оценки функционального состояния человека в заданных условиях комплекса физиологических показателей, измерение которых осуществляли при помощи современной аппаратуры с достаточно высокой точностью. Данные статистической обработки материала подтверждают достоверность выводов. Теоретические и практические рекомендации по применению разработанного метода управления продолжительностью безопасных действий га-зодымозащитников базируются на данных социологического, экспериментального и статистического анализа. Имеется удовлетворительное согласование теоретических и экспериментальных исследований.
Практическая значимость. В диссертационном исследовании решены научно-практические вопросы, связанные с совершенствованием управления действиями газодымозащитников в условиях перегревания. Разработан комплекс мер, повышающий уровень индивидуальной защиты личного состава. Опытная модель устройства для дыхательного аппарата позволяет увеличить время защитного действия и обеспечить безопасность пользователя. Предложенный в качестве "теплопротектора" витаминно-минеральный напиток (ВМН) положительно влияет на функциональное состояние газодымозащитников, позволяет снизить ошибочность при принятии управленческих решений и увеличить продолжительность ведения боевых действий.
Реализация результатов работы. Метод повышения тепловой устойчивости внедрен в практическую деятельность пожарных частей на территории Смоленской области и Санкт-Петербурга. Созданная для экспериментальных целей тепловая камера используется для тренировок газодымозащитников ГПС Смоленской области и выполнения научно-исследовательских работ. Результаты исследований легли в основу создания опытного образца устройства экономного расходования запаса сжатого воздуха. Материалы диссертационной работы внедрены в
учебный процесс, используются при проведении научно-исследовательской работы курсантов и слушателей, в дипломном проектировании, включены в рабочие программы, курсы лекций, в тематику семинарских и практических занятий на факультете подготовки сотрудников ГПС Санкт-Петербургского университета МВД России.
На защиту выносятся:
-
Технико-биологический подход, сочетающий совершенствование дыхательного аппарата со сжатым воздухом и применение теплопротектора, представляется перспективным путем разработки метода управления продолжительностью безопасных действий газодымозащитников в условиях перегревания.
-
Опытная модель устройства экономного расходования запаса сжатого воздуха для дыхательного аппарата увеличивает время защитного действия, безопасна для пользователя и в сочетании с "теплопротектором" повышает уровень безопасности и эффективности действий газодымозащитников.
-
Предложенная математическая модель позволяет рассчитывать предельное время работы газодымозащитников в условиях повышенной температуры, таким образом, обеспечивать управление их безопасностью.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты -теоретических, социологических, экспериментальных исследований докладывались и обсуждались: на военно-научной конференции "Проблемы обеспечения эффективной эксплуатации корабельной техники" в Высшем военно-морском инженерном училище (г. Пушкин, 1998 г.); на международной научно-практической конференции "Новые информационные технологии в практике работы правоохранительных органов" в университете МВД России (Санкт-Петербург, 1998 г.); на научно-практической конференции "Безопасность и экология Санкт-Петербурга" в Государственном техническом университете (Санкт-Петербург, 1999 г.); на научно-практической конференции "Современные проблемы тушения пожаров" в институте пожарной безопасности МВД России (г. Москва, 1999 г.); на XV Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков" во Всероссийском ордена "Знак Почета" научно-исследовательском институте противопожарной обороны (г. Москва, 1999 г.).
Публикации. По результатам выполненного диссертационного исследования опубликовано 7 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Объем машинописного текста - 181 страница, рисунков -15, таблиц - 32, список литературы -188 наименований, приложений - 7.
