Техносферная безопасность / Problemi tekhnosfernoy bezopasnosti 2013

сле чего установилось устойчивое горение нефти по всему кольцевому зазору. Отмечалось быстрое нарастание температуры. За 4 мин горения максимальная температура понтона вблизи кольцевого зазора составила 5005500С. Из-за опасности разрушения понтона и срыва опытов опыт прекращен с переходом к тушению. Состояние понтона после опыта: настил деформировался, в местах соединения настила с юбкой (между болтами) образовались зазоры (вздутия) высотой до 10 мм при расстоянии между болтами 200 мм. В настиле у кромки юбки образовалась трещина длиной 150 мм.

Вопыте с верхним взливом и первым режимом воздухообмена наблюдалось горение внутри резервуара и выход пламени через проемы. Через 20 мин температура на понтоне и в объеме модели стабилизировалась. Максимальная температура понтона – 410 °С, крыши – 305 °С. Применение тепловизора позволило определить температуру несущих конструкций крыши, скрытых под настилом. Согласно термограмме, при температуре настила ниже 274 °С, температура радиальных балок ближе к центру крыши равна примерно 350 °С, а это уже близко к температуре потери прочности алюминия.

Вопыте с верхним взливом и вторым режимом воздухообмена наблюдалось горение внутри резервуара и внешнее горение у проемов. Максимальная температура понтона – 450 °С, крыши – 470 °С. Температура настила понтона и настила крыши быстро достигает значения, опасного для их прочности, но не достигает температуры плавления алюминия.

Вварианте с верхним взливом нефти и третьим режимом воздухообмена было проведено два опыта. Первый опыт был остановлен подачей пены на седьмой минуте. В результате первого опыта в настиле понтона образовался прогар шириной и длиной примерно 50 см. При проведении второго опыта произошел взрыв поплавка понтона, затопление понтона и расплавление части понтона, находящейся при затоплении выше уровня горящей нефти. После затопления остатков понтона произошел охват пламенем всей поверхности нефти в резервуаре.

По результатам опытов можно сделать следующие выводы:

1. При горении только в кольцевом зазоре и газообмене только через вентиляционные отверстия температурный режим относительно безопасный для понтона и крыши. При определенных условиях такой пожар может закончится самозатуханием. Но такое горение может оказаться незамеченным, в результате чего пожар получит существенное развитие.

2. Горение в кольцевом зазоре понтона при вскрытии легкосбрасы-

ваемых конструкций расчетной площади не нагревает конструкции до температуры плавления алюминия, но может быть опасным для прочности

100

понтона и крыши, вследствие деформации и разрушения которых пожар может получить развитие.

3. При горении в кольцевом зазоре плавающего понтона в резервуаре без крыши настил понтона нагревается до температуры плавления алюминия и постепенно расплавляется, укрытые под настилом поплавки оказываются под тепловым воздействием и разрушаются, после чего понтон тонет с распространением горения по всей площади резервуара.

Литература

1.Программа огневых опытов на модели резервуара с понтоном и крышей из алюминиевых сплавов. Утверждена первым вице-президентом АК «Транснефть» В.В. Калининым. 2000 г.

2.Протокол огневых опытов. 15-16 августа 2000 год. Город Уфа,

учебно-тренировочный полигон УГПС. Руководитель работы О.М. Волков. Руководитель опытов Р.З. Фахрисламов. ООО «Пожарный дом».

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПОЖАРНОЙ АВТОМАТИКИ ПРИ ПОЖАРАХ НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

Береснев Д.С.

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

В России создано и продолжает создаваться большое количество промышленных объектов, на которых применяются горючие и взрывоопасные вещества. Это сопровождается ростом числа пожаров и взрывов газо-, пароили пылевоздушных смесей и масштабов наносимого ими ущерба.

Анализ эффективности работы пожарной автоматики при пожарах на производственных объектах за 2007-2011 г., согласно статистике [2], показал, что в среднем за год случается 207 пожаров на производственных объектах, оборудованных автоматическими системами. В 53 случаях имеет место неэффективная работа автоматических установок, что составляет

25,9 % (рис 1).

101

Количество, ед.

200
180																						Сработала, задачу
160
140																						выполнила
																						Сработала, задачу не
120
100																						выполнила
																						Не сработала
80
60																						Не включена
40
20
0
2007							2008				2009				2010				2011

год

Рис.1. Диаграмма эффективности работы пожарной автоматики при пожарах в производственных зданиях за период с 2007 по 2011 годы

Из них 11 (5,4 %) случаев невыполнения автоматикой своей задачи и 34 (16,6 %) случаев отказа автоматических установок и систем, в 8 (3,9 %) случаях автоматика не включена. Уровень отказов и неэффективной работы пожарной автоматики в составе автоматизированных систем управления занимает достаточно большой процент от общего числа пожаров. Автором показана практическая значимость и необходимость повышения надежности и эффективности пожарной автоматики. Исследование направлено на усовершенствование автоматизированной системы предотвращения пожаров и взрывов на промышленных объектах России.

Литература

1.Топольский Н.Г. Основы автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности объектов. – М.: МИПБ МВД России,1997. – 164 с.

2.Пожары и пожарная безопасность в 2011 году: статистический сборник. Под общей редакцией В.И. Климкина. – М.: ВНИИПО, 2012. – 137с.: ил. 40

ОЦЕНКА РИСКА АВАРИИ И ПОЖАРА НА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Наран Хишибатар (Монголия)

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Риск есть вероятность причинения вреда. Количественно считать риск неблагоприятных последствий различных событий стали сравнитель-

102

но недавно. Но при этом интуитивным, иррациональным остаётся восприятие риска людьми и обществом. Восприятие риска связано не только с оценкой уровня риска, но зависит от многих других факторов: катастрофичности событий, знакомства людей с опасным явлением, пониманием явления простыми людьми, неопределённости последствий, контролируемости событий, доверия к лицам, ответственным за риск, внимания средств массовой информации.

Простой пример: гибель около 30000 россиян в автомобильных авариях на дорогах страны в течение года воспринимается населением без особых эмоций, но если бы гибель этого количества россиян произошла в один день в одной аварии – отношение было бы совсем иное. В настоящее время надёжными количественными оценками риска серьезно занимаются страховые компании. Это связано с оценкой стоимости страхового полиса, например АЭС от угроз аварии и пожара.

Расчётные доказательства безопасности энергоблока строятся на исследовании поведения модели энергоблока или его основных частей в различных «расчётных» авариях. Заранее задаются критерии успешного завершения аварии – например, достижение устойчивого состояния при низких параметрах – температуре и давлении, при отсутствии расчётного повреждения топлива (т. е. расчётная температура топлива в процессе аварии не превысила критической отметки).

Есть расчётные модели другого рода, оперирующие не с параметрами, а с событиями, рассчитывающими не температуры и давления, а вероятности разных сложных событий. Соответственно, исходными данными служат вероятности простых событий – разных отказов оборудования или вероятности ошибок персонала.

Решения получаются в следующем виде: если на энергоблоке АЭС произойдёт авария, то с вероятностью Р1 энергоблок будет безопасно остановлен, а с вероятностью Р2 топливо может быть повреждено.

Следует иметь в виду, что под термином "авария" означают какойлибо крупный отказ, пожар, требующий останова энергоблока, а такие события происходят редко. Например, на Калининской АЭС в 2011 г было всего 2 останова реактора (из трех действующих) по разным причинам. Кроме того, повреждение топлива ещё не означает выхода радиоактивности в окружающую среду – топливо находится в реакторе с герметичным первым контуром, реактор расположен внутри специальной герметичной оболочки, препятствующей распространению радиоактивности наружу. И вероятность выхода радиоактивности в окружающую среду ещё в несколько раз ниже.

С учётом вероятности аварии на АЭС рассчитываются риски причинения вреда имуществу (повреждение топлива и, возможно, оборудования), риски причинения вреда окружающей среде (выброс радиоактивно-

103

сти из-за повреждения топлива и прохода радиоактивности мимо гермооболочки), риски причинения прямого вреда жизни населения муниципального образования.

Например, для Балаковской АЭС эти расчёты выполнялись специалистами двух московских институтов [1]. При этом учитывались необходимые действия властей по защите населения. Эти риски из-за их величины следует назвать остаточными. Они являются одними из немногих прямых количественных показателей безопасности АЭС.

Оценка "риска" в год для среднестатистического жителя муниципального образования составила 0,00000002. В соответствии с нормами радиационной безопасности (основанными на мировой практике) риск в одну миллионную считается приемлемым. В нашем случае "атомный риск" в 50 раз ниже.

Такого рода расчётам рисков посвящён так называемый вероятностный анализ безопасности – метод комплексной оценки безопасности, учитывающей всевозможные пути развития аварий, сопровождающихся отказами оборудования и ошибочными действиями людей. Метод уже довольно широко применяется в атомной энергетике разных стран мира, особенно в США. Сегодня в России подобные методы применяются и в оценке безопасности различных производств. Проведение оценок риска теперь требует закон [2].

Вероятностные модели объекта (например, энергоблока АЭС) и применяемые программные средства предоставляют много другой полезной информации. Например, можно получить количественную оценку степени влияния конкретного отказа оборудования или неправильных действий человека на риск пожара или повреждение реактора – можно сортировать отказы по важности и уделять больше внимания предупреждению важных отказов [3, 4].

На многих АЭС учитывается в реальном времени влияние переключений в важных технологических системах на риск повредить топливо. Оценка риска повредить топливо и риска допустить при этом радиоактивное заражение окружающей среды выполняются при проектировании всех вновь строящихся и атомных станций.

К настоящему времени проектируемые изменения в конструкции энергоблоков и системах безопасности АЭС более чем в десять раз понизили риск аварии и пожара.

В связи с этим, развитие атомной энергетики активно продолжается как в России, так и за рубежом.

Литература 1. Риск от АЭС: оценка без эмоций // "Росэнергоатом" №12, 2004 г.

104

2.Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.

3.Можаев А.С. Программный комплекс автоматизированного струк- турно-логического моделирования сложных систем (ПК АСМ 2001). // Труды Международной Научной Школы 'Моделирование и анализ безопасности, риска и качества в сложных системах' (МА БРК – 2001). СПб.: Издательство ООО "НПО "Омега", 2001, с.56-61. Свидетельство об официальной регистрации № 2003611099. М.: РОСПАТЕНТ РФ, 2003.

4.Пожарные риски. Вып.4. Управление пожарными рисками / Под ред. Н.Н. Брушлинского и Ю.Н. Шебеко. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2006.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕРКИ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ПОЖАРНЫХ РУКАВОВ

Брыксин П.В

Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России

Одним из основных эксплуатационных характеристик напорного пожарного рукава (далее - рукава) является стойкость рукавов к термическому воздействию. Согласно методике испытаний по ГОСТ Р 51049-2008 «Рукава пожарные напорные. Общие технические требования. Методы испытаний» от рукава отрезают три образца произвольной длины достаточной для закрепления на испытательном оборудовании. Перед испытаниями образцы выдерживают в нормальных условиях не менее 24 ч. Положение образца при испытании – горизонтальное. Термостойкость рукава определяют по времени контакта с полым стержнем, изготовленным из кварцевого стекла с расположенным в нем электронагревательным элементом (см. рисунок 1), с образцом рукава до образования свища. Время измеряют секундомером с погрешностью не более 0,2 с. Термостойкость рукава определяют при условиях, указанных в таблице 1.

	Таблица 1
Условие проведения испытаний	Значение
	параметра
Давление в рукаве, МПа	1,00 ± 0,01
Температура наружной поверхности калильного стержня в	300 ± 5
зависимости от применения испытуемого рукава, °С	450 ± 10
Усилие воздействия стержня на рукав в точке контакта, Н	4,0 ± 0,1

105

Температуру калильного стержня измеряют в месте контакта его с образцом с использованием термоэлектрических преобразователей. Давление измеряют манометром по ГОСТ 2405 с погрешностью измерения не более 0,06 МПа.

1 – Кварцевое стекло.

Рис. 1 Стержень с электронагревательным элементом

За результат испытаний принимается среднеарифметическое значение, полученное на трех образцах. Результат испытаний считают положительным, если среднеарифметическое значение соответствует требованиям таблицы 1.

Для совершенствования данной методики по проверке термостойкости пожарных рукавов необходим более углубленный и объективный подход. Положение испытываемых образцов рукавов на стенде горизонтальное Образец заполняется полностью водой и производится выпуск воздуха с образца краном расположенного на испытательном стенде, в целях более точных показаний. Далее с помощью насоса, гидравлическое давление в испытываемом образце доводится до 0,1 ± 0,01 МПа, после чего на поверхность образца опускается калильный стержень и в зависимости от прожига или результата показаний испытаний, фиксируется время. Как показывает практика, выпуск воздуха производится не полностью, к тому же при создании гидравлического давления, происходит объемное расширение образца, тем самым образуется дополнительное воздушное пространство (подушка) в верхней точке рукава, как раз в месте контакта калильного стержня с рукавом. Следовательно, при наличии воздушного пространства в рукаве и при воздействии на рукав теплоизлучений стержня (прожига), охлаждение стенок внутреннего слоя образца рукава водой отсутствует. Таким образом, прожиг образца рукава при не полном удалении воздуха происходит неосновательно и качество показаний результатов образца, можно оценивать только по их конструктивно-технологическим особенностям, таким как качество материалов используемых при производстве по-

106

жарных рукавов (более качественные материалы), толщина внутреннего гидроизоляционного и наружного защитного слоя, плотность плетения и толщина нити каркаса рукава.

Предлагается внесение изменений в методику испытаний по нескольким направлениям:

расположение образцов рукавов на испытательном стенде под углом не менее 20 градусов к горизонтам для удаления воздуха в верхнюю часть образца рукава;

закрепление на одном конце испытуемого образца, рукавной напорной головки с заглушкой имеющей отверстие для более удобного и полного спуска воздуха.

Литература 1. ГОСТ Р 51049-2008 ГОСТ Р 51049-2008 «Рукава пожарные напор-

ные. Общие технические требования. Методы испытаний»

СОВРЕМЕННЫЕ РАЗРАБОТКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПО СОЗДАНИЮ СПЕЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ

Архиреев К.Э.

Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России

За последнее десятилетие была проведена модернизация существующих, а также создано несколько принципиально новых типов специальной защитной одежды пожарных-спасателей. Разработан конструктив- но-унифицированный ряд термоагрессивостойких костюмов (ТАСК) для различных условий эксплуатации – с внешним расположением дыхательного аппарата, с возможностью подключения к внешним источникам воздухоснабжения, а также ТАСК с использованием агрессивостойких металлизированных материалов, позволяющих эксплуатировать его при воздействии теплового потока 14 кВт∙м-2.

Принцип создания конструктивно-унифицированного ряда изделий на основе базовой модели в последнее время широко применяется при конструировании всех видов СЗО пожарных – боевой одежды, специальной защитной одежды от повышенных тепловых воздействий, одежды для защиты от ионизирующего излучения.

В рамках федеральной целевой программы «Пожарная безопасность Российской Федерации на период 2012 года» созданы комплекс средств индивидуальной защиты для сотрудников экспериментального подразде-

107

ления по охране олимпийских объектов (Сочи-2014), использующих высокоманевренные транспортные средства – СИЗС-ОТС, а также комплекс средств защиты и спасения, предназначенный для газодымозащитников, работающих в особо сложных условиях ограниченного пространства, задымления и влажности, при повышенных тепловых воздействиях, - СИЗСГДЗС.

Кроме того, на базе комплекса СИЗС-ОТС создана модификация изделия, предназначенная для сотрудников ФПС, выполняющих задачи по тушению пожаров и проведению спасательных работ с использованием других оперативных маневренных мотосредств, кроме мотоцикла, в том числе в условиях сельской местности.

Разработаны образцы СЗО для добровольцев пожарных и добро- вольцев-спасателей, выполненные в виде костюма (куртки и брюк) или плаща. Дополнительно СЗО для добровольных пожарных формирований может комплектоваться средствами защиты рук и ног, а также специальными огнестойкими накидками.

Костюм добровольца-спасателя предназначен для постоянного ношения в течение длительного времени при тушении, например, лесоторфяных пожаров.

Принятие технического регламента о требованиях пожарной безопасности и разработка в его развитие комплекса национальных стандартов и сводов правил дало новый мощный стимул развития специальной защитной одежды на ближайшую и отдаленную (до 2025 г.) перспективу.

В области развития специальной защитной одежды это касается, прежде всего, разработки новых материалов и тканей с заранее заданными свойствами, в частности, создание и применение полупроницаемых мембран, обладающих воздухо- и паропроницаемостью, но вместе с тем являющихся водонепроницаемыми. Их использование позволяет улучшить физиолого-гигиенические показатели всех существующих видов спецодежды пожарных.

Как показывают предварительные исследования, добавление наноструктурированных элементов в состав полимерных покрытий специальной защитной одежды пожарных позволит повысить их огнетермостойкость, физико-механические показатели материалов и, в конечном счете, улучшить защитные показатели и продлить срок службы спецодежды.

Новые перспективы в исследованиях открывают методики исследований при широкомасштабном физическом моделировании теплофизических процессов, происходящих в системе «окружающая рабочая среда на пожаре – средства индивидуальной защиты – человек». Для проведения подобных исследований создан испытательный комплекс «Термоманекен», позволяющий проводить испытания любых средств индивидуальной защи-

108

ты пожарных при воздействии теплового потока интенсивностью до 40 кВт∙м-2 и открытого пламени.

Литература 1. Научно-технический журнал «Пожарная безопасность». № 2, 2012,

«Средства индивидуальной защиты и спасения людей при пожаре», Логинов В.И., Маслов Ю.Н., Дымов С.М., Игнатова И.Д., Копылов Н.П.

СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К СОСТАВЛЕНИЮ СХЕМ РАССТАНОВКИ СИЛ И СРЕДСТВ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ ПРИ ТУШЕНИИ ПОЖАРОВ

Малютин О.С.

Академия Государственной противопожарной службы МЧС России

Современное общество характеризуется крайне высокой степенью информатизации. Возможности современных ЭВМ очень велики. Это и сфера развлечений, и сфера коммуникаций, и сфера делопроизводства. И все же одна из основных функций ЭВМ – это предоставление удобных и доступных инструментальных средств, таких как мощный вычислительный аппарат, функции визуализация сложных технических процессов и автоматизация проектирования.

Система обеспечения пожарной безопасности, как часть государства и общества, не должна отставать от развития современных информационных технологий. В настоящее время можно заметить активное развитие и внедрение цифровых технологий в деятельности ГПС. Однако, некоторые аспекты повседневной деятельности все же развиваются медленнее прочих. Как правило, это инструменты деятельности базовых структурных подразделений (программное обеспечение для подразделений ФПС).

В качестве примера использования современных средств ЭВМ в сфере обеспечения пожарной безопасности, можно привести разрабатываемую для пожарных подразделений в Новосибирской области автоматизированную информационно-графическую систему ГраФиС.

Данная система предназначена для упрощения процесса составления схем расстановки сил и средств пожарной охраны при тушении пожаров. Она позволяет создавать не просто графическое представление обстановки на месте пожара, но и максимально подробно описывать оперативнотактическую картину места пожара и хода его тушения, включающую в себя такие показатели, как требуемая интенсивность подачи воды для тушения пожара, время прибытия пожарной техники и установки приборов

109