CC BY
44МОДЕРНИЗИРОВАННАЯ ПОЖАРНАЯ КОЛОНКА КАК
УСТРОЙСТВО, СОКРАЩАЮЩЕЕ ВРЕМЯ
ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
1 2 Гребенщиков А.А. , Самадова М.Ф.
1Гребенщиков Антон Александрович - магистрант, кафедра безопасности жизнедеятельности; 2Самадова Мария Фуркатовна - магистрант, кафедра экономики и управления на предприятиях сферы услуг, рекреации и туризма, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет Научно-исследовательский университет, г. Челябинск
Аннотация: в данной статье описан принцип действия усовершенствованной пожарной колонки, с помощью которой возможно достичь результата по сокращению времени развертывания подразделений и, как следствие, времени пожаротушения.
Ключевые слова: пожарный гидрант, пожарная колонка, центральный (торцовой) ключ.
Пожар является сложным физико-химическим процессом, включающим в себя взаимосвязанные параметры: скорость выгорания, температуру, дымообразование и др. Статистический учет пожаров, ведущийся в нашей стране и других развитых странах, позволяет выявить примерное распределение ущерба и гибели людей от опасных факторов пожара.
Прямой материальный ущерб остается достаточно большим и даже периодически показывает растущую динамику [8] (таблица 1).
Таблица 1. Статистические данные о пожарах и их последствиях в России
Наименование показателей Абсолютные данные за 2016 и 2017 гг.
2016 г. 2017 г.
кол-во пожаров, ед. 139475 132406
погибло людей при пожарах, чел. 8749 7782
в т.ч. детей, чел. 426 358
травм. людей при пожарах, чел. 9905 9305
ВСЕГО прямой ущерб, тыс. р. 13418423 14133642
уничтожено строений, ед. 34466 34143
уничтожено техники, ед. 6826 6588
спасено людей, чел. 47221 45567
спасено мат. ценностей, тыс. р. 55163353 49839944
кол-во загораний, ед. 301588 314657
В первую очередь подобная ситуация связана с человеческим фактором. Степень ответственности человека, соблюдения правил пожарной безопасности, знаний, умений и др. значительно влияет на возникновение чрезвычайных ситуаций (пожаров).
При боевом развертывании сил и средств осуществляются мероприятия по приведению прибывшей к месту пожара пожарной и аварийно-спасательной техники в состояние готовности к выполнению основной боевой задачи. Развертывание от первого прибывшего на место пожара основного пожарного автомобиля с установкой
или без установки на водоисточник осуществляется с подачей первого ствола на решающем направлении [6].
Время свободного развития пожара (промежуток времени прошедший с момента возникновения пожара до момента подачи первых огнетушащих веществ на тушение) является одним из ключевых параметров развития пожара. Время свободного развития пожара тсв, определяется по формуле [3]:
тсв тобн + тсооб + тсб + тсл + тр^ (1)
где тобн - время от момента возникновения пожара до момента его обнаружения, мин.; тсооб - время от момента обнаружения пожара до сообщения в пожарную часть, мин.; тсб - время сбора и выезда подразделения по тревоге, мин.; тсл - время следования подразделения к месту вызова, мин; тр - время развертывания подразделения, мин.
Все приведенные факторы очень значимы в той или иной степени на определенных этапах, начиная от своевременного обнаружения очага возгорания, заканчивая прибытием пожарного расчета на место пожара и его ликвидации.
Согласно Федерального закона Российской Федерации от 22 июля 2008 года № 123-Ф3: подразделения пожарной охраны обязаны прибыть на место пожара в течение 10 минут для городских поселений и городских округов, а для сельских поселений в течение 20 минут [5]. Из этого следует, что все упирается в строго регламентированные временные рамки. Если принять, что пожарный расчет прибывает на место пожара в срок, то велика вероятность потери драгоценного времени в связи с другими факторами. Ключевым может оказаться то, что присоединение пожарной колонки и последующее открывание клапана гидранта, может оказаться довольно проблематичным либо невозможным действием.
В связи с этим, пожарный расчет, прибывший на объект, где произошло возгорание, тратит одно из главнейших факторов на пожаре - время. Как известно, чем быстрее сработают пожарные, тем с наименьшими последствиями будет ликвидирован пожар. На рисунке 1 иллюстративно можно наблюдать стадии развития пожара в зависимости от времени.
О 8 15 30 45 60 90 0 8 15 30 45 60 90
Время, мим время, мим
Рис. 1. Стадии развития пожара в зависимости от времени
Согласно рисунку, можно увидеть, что основная стадия развития пожара приходится на то время в среднем, в течение которого противопожарная служба обязана прибыть на пожар (15-20 минут). Так же, если провести линию, показывающую прямолинейную зависимость стадии развития пожара от времени, мы увидим, что любое увеличение промежутка времени приводит к очередной более сложной стадии пожара с наиболее масштабным распространением пламени и более высокой температурой и повышении других неблагоприятных факторов пожара, что, конечно же, способствует возникновению наиболее сложных условий для пожарных бригад. Этому могут поспособствовать и факторы, которые могут возникать в ходе развертывания пожарного расчета, как пример затруднение в установке пожарной
колонки на пожарный гидрант. Итак, можно сделать вывод о том, что чем дольше происходит боевое развертывание и подготовка противопожарных устройств, тем быстрее происходит переход от одной стадии пожара к другой. Соответственно, чем адаптированнее устройство к неординарным ситуациям, чем быстрее его установка, тем меньшие затраты времени, тем быстрее происходит тушение пожара. Поэтому встает вопрос о решении данной проблемы, а также о целесообразности и экономической выгоде при разработке конструкции.
В связи с этим в данной статье было рассмотрено существующее в настоящее время пожарное оборудование, имеющее привязку к водопроводной сети населенных пунктов через пожарные гидранты. Так как на территории Российской Федерации используют подземные пожарные гидранты, то для отбора воды на пожарные нужды, присоединения рукавной линии и подачи воды на пожар, необходимо применение пожарной колонки.
Как показал анализ систем противопожарного оборудования, установленных на водопроводной сети, пожарный гидрант имеет конструктивные недостатки, существенно замедляющие процесс установки пожарной колонки и, следовательно, подачи воды на тушение пожара. Один из недостатков может появиться в ходе эксплуатации данного оборудования, так как при определенных изменениях осевого положения конца штока (шток занижен, шток завышен) пожарного гидранта сопряжение с квадратной муфтой центрального ключа пожарной колонки становится затруднительным. Это связано с использованием пожарной колонки, имеющей фиксированный в осевом направлении центральный ключ [2]. Поэтому увеличивается время развертывания подразделения тр и, в конечном итоге, время свободного развития пожара тсв. Тогда, исходя из выражения (1), можно записать следующее условие (при фиксированных значениях тобн, тсооб, тсб и тсл):
если тр — min, то тсв — mi п (2)
Совершенствование элемента пожарной колонки позволит снизить время тр и, как видно из условия (2), время тсв. В связи с этим на кафедре «Безопасность жизнедеятельности» ЮУрГУ была разработана и запатентована пожарная колонка с подвижным центральным (торцовым) ключом (рисунок 2) [4] на основе существующей пожарной колонки [7].
Рис. 2. Пожарная колонка с подвижным центральным (торцовым) ключом
В разработанной модели для надежности соединения предусмотрена компенсация осевого смещения квадратного конца штока пожарного гидранта, с которым в рабочем положении сопрягается квадратная муфта центрального ключа пожарной колонки. Данная компенсация достигается за счёт того, что центральный (торцовой)
ключ пожарной колонки устанавливается с возможностью не только вращения, но и перемещения вдоль своей оси (рисунок 2), то есть в вертикальном направлении [1].
Для этого сопряжение штанги центрального ключа с втулкой корпуса колонки выполнено по схеме пары «гильза - поршень» с герметизирующими кольцами, размещенными в проточках штанги. Ход штанги центрального ключа ограничивается конструктивными элементами штанги, для чего на штанге выполнены буртики, а с торца втулки на корпусе колонки неподвижно установлены разрезные шайбы, охватывающие штангу центрального ключа между буртиками [1] (рисунок 2).
Рис. 3. Пожарная колонка с подвижным центральным (торцовым) ключом.
Вид А: 1 - разрезные шайбы, 2 - герметизирующие элементы 3 - буртики, 4 - центральный торцовой ключ, 5 - крепежные болты
Данная конструкция позволяет сократить время тр за счет надежного присоединения пожарной колонки к пожарному гидранту. Надежное соединение зависит от хода центрального (торцового) ключа пожарной колонки, который должен обеспечить сопряжение квадратной муфты центрального ключа пожарной колонки со штоком пожарного гидранта. Тогда можно записать условие надежного соединения, позволяющего снизить время развертывания подразделения тр.
р - (3)
Н > h ( 7
где Н - ход штанги центрального (торцового) ключа, мм; h - высота штока гидранта, мм.
Совокупность условий (3) показывает, что для снижения времени тр ход штанги центрального (торцового) ключа должен быть не менее высоты штока гидранта.
Совместное выполнение условий (2) и (3) приведет к уменьшению времени свободного развития пожара тсв:
гтсв -min L Н > h
Таким образом, усовершенствование конструкции пожарной колонки путём перемещения центрального (торцового) ключа вдоль его оси для полного открывания клапана пожарного гидранта позволит обеспечить надёжное и эффективное использование данного оборудования на пожаре и сократить время подачи воды при тушении пожара (время развертывания подразделения), а значит и время свободного развития пожара. Это позволит сократить время локализации и дальнейшей ликвидации пожара.
Модернизация данного устройства может быть осуществлена не только при его
производстве, но и в пожарных частях, так как не требует сложного
производственного процесса. При этом повысится надежность и эффективность
пожарной колонки при ее эксплуатации.
Список литературы
1. Гребенщиков А.А. Повышение надежности и эффективности эксплуатации пожарной колонки в чрезвычайных ситуациях / А.А. Гребенщиков, Г.А. Полунин // Новые технологии - нефтегазовому региону, 2017. Материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Том 1. С 185-187.
2. Гребенщиков А.А. Пути совершенствования конструкции пожарной колонки / А.А. Гребенщиков, Г.А. Полунин // Молодой исследователь, 2017. Материалы четвертой научной выставки конференции научно - технических и творческих работ студентов. С. 71-76.
3. Теребнев В.В. Расчет параметров развития и тушения пожаров (Методика. Примеры. Задания) Екатеринбург: ООО «Издательство «Калан», 2012. 460 с.
4. Патент РФ № 2017108275, 13.03.2017. Полунин Г.А., Зайнишев А.В., Давлетшин А.С., Гребенщиков А.А. Пожарная колонка с подвижным центральным (торцовым) ключом // Патент России № 176919, 2018. Бюл. № 4.
5. Федеральный закон от 22.07.2008 № 123-Ф3 (ред. от 29.07.2017) [принят Гос. Думой 04.07.2008] // «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». АО «Кодекс», 2017. Глава 20. Ст. 93. С. 46.
6. Приказ МЧС России. № 444 от 16 октября 2017 г. «Об утверждении Боевого устава пожарной охраны, определяющего порядок организации тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ».
7. ГОСТ Р 53250-2009. «Техника Пожарная. Колонка Пожарная. Общие Технические Требования. Методы Испытаний». Разработан ФГУ ВНИИПО МЧС России. М.: Стандартинформ, 2009. C. 3-11.
8. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.mchs.gov.ru/ (дата обращения: 28.04.2018).
