Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОЙ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ'

ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОЙ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
54
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОБИЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА / РУКАВНЫЕ ЛИНИИ / ТРЕНИЕ

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Гусев Иван Александрович

Пожары в энергетической отрасли сопровождаются возникновением опасных для участников тушения пожара условий как первичного, так и вторичного проявления. К первичным проявлениям относится воздействие опасных факторов пожара, вторичные проявления выражаются в возникновении угроз обрушения строительных конструкций, взрывов емкостей под давлением, поражения электрическим током и др. Все эти особенности оказывают влияние на процесс тушения, а также создают угрозу для жизни и здоровья участников тушения пожара. Одним из решений в сложившейся ситуации является применение мобильной робототехники пожаротушения, которая должна обладать рядом возможностей для ее эффективного использования на объектах энергетики.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Гусев Иван Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

JUSTIFICATION OF REQUIREMENTS TO FIRE EXTINGUISHMENT MOBILE ROBOTICS APPLIED AT POWER OBJECTS

PURPOSE. The fires that occur at power objects cause considerable material damage, at the same time they are followed by emergence of dangerous conditions to a person, that have a significant impact on the process of fire extinguishment. To increase the safety of the staff involved in firefighting and to provide the fire extinguishment technique at power objects, it is proposed to use fire extinguishment mobile robotics. The requirements, that fire extinguishment mobile robotics should have, are considered in the article. The subject of the research is fire extinguishment mobile robotics, the object is tractive efforts of fire extinguishment mobile robotics. METHODS. Most existing fire extinguishment mobile robotics performs their work with the help of working hose lines, the laying of which they carry out independently. Therefore, mobile robotics must have the necessary parameter characterizing its tractive efforts. This parameter influences robotics’ tactical facilities. To determine the efforts required to move fire delivery hoses with different diameters of the nominal bore and characterizing their friction coefficients, the experimental research was conducted, where the empirical research method was applied. FINDINGS. The efforts necessary for the movement of fire latex impregnated delivery hoses and the friction coefficients characterizing them on three horizontal surfaces, which are often found at power objects, are defined. On the basis of the obtained results the working field of the mobile robotics on the example of the fire extinguishment mobile robotic installation is defined. RESEARCH APPLICATION FIELD. The obtained data will allow to forecast situations at power objects and define tactical opportunities of the divisions applying mobile robotics in fire extinguishment. CONCLUSIONS. The application of mobile robotics in fire extinguishment at power objects will allow to secure the staff involved in fire extinguishment, as well as to increase the effectiveness of fire extinguishment. At the same time, the considered features will allow to formulate the requirements for the design of mobile robotics for its effective application in the conditions of power objects.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОЙ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ»

УДК 004.8:621.8:614.842.6 DOI 10.25257ДЕ.2017.3.21-27

Гусев И. А.

ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К МОБИЛЬНОЙ РОБОТОТЕХНИКЕ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОЙ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ

Пожары в энергетической отрасли сопровождаются возникновением опасных для участников тушения пожара условий как первичного, так и вторичного проявления. К первичным проявлениям относится воздействие опасных факторов пожара, вторичные проявления выражаются в возникновении угроз обрушения строительных конструкций, взрывов ёмкостей под давлением, поражения электрическим током и др. Все эти особенности оказывают влияние на процесс тушения, а также создают угрозу для жизни и здоровья участников тушения пожара. Одним из решений в сложившейся ситуации является применение мобильной робототехники пожаротушения, которая должна обладать рядом возможностей для её эффективного использования на объектах энергетики.

Ключевые слова: мобильная робототехника, пожаротушение, рукавные линии, энергетика, трение.

Электроэнергетика в Российской Федерации представляет собой довольно обширную и развитую инфраструктуру, обеспечивающую работоспособность всех отраслей государства.

На сегодняшний день электроэнергия вырабатывается тремя основными типами электростанций (ЭС):

- тепловыми (ТЭС);

- гидравлическими (ГЭС);

- атомными (АЭС).

Наибольший процент выработки электроэнергии принадлежит ТЭС и составляет 58,6 % от общего количества.

Значительное количество объектов энергетики, их совместное взаимодействие и значимость выполняемых работ требуют повышенного внимания к соблюдению техники безопасности, в том числе и пожарной.

Однако объекты энергетики также подвержены возникновению пожаров, которые сопровождаются большим материальным ущербом. Так, проведённое статистическое исследование (рис. 1) показывает, что за период с 2005 по 2015 гг. на объектах энергетики произошло 4 758 пожаров, прямой материальный ущерб от которых составил более 6 млрд рублей [1, 2].

Специфика возникновения и развития пожаров на объектах энергетики во многом обуславливается наличием большого количества пожарной нагрузки, представленной в виде различных видов топлива, а также веществ и материалов, применяемых в технологических аппаратах и оборудовании объекта.

Наиболее пожароопасными считаются турбинное и трансформаторное масло, водород, применяемый в системах охлаждения турбин, горючая

изоляция обмоток кабелей и электрооборудования и др. При этом масло, находящееся в системах смазки турбин, находится под давлением порядка 0,3-0,4 МПа, что способствует его распространению при разгерметизации маслосистемы. В связи с этим возможно возникновение очагов горения как на нижележащих отметках турбины, так и на уровне турбины. Опасность возгорания турбинного масла повышают горячие поверхности и источники искрообразования, в непосредственной близости от которых расположены маслосистемы. Пожары с участием водорода представляют собой факельное горение, в результате которого происходит быстрый прогрев строительных конструкций и их обрушение [3].

В качестве примера, наглядно демонстрирующего указанные последствия, можно рассмотреть пожар, произошедший на Рефтинской ГРЭС в 2006 г. (посёлок Рефтинский, Свердловская область). Причиной возникновения пожара стало нарушение плотности кольца уплотнения генератора

600 -|

500 -

о 400 -

300 -

* 100 -

2005 2007 2009 2011 2013 2015 Год

Рисунок 1. Статистические данные по количеству пожаров

0

энергоблока № 10, что привело к возгоранию масла. В результате воздействия высокой температуры и открытого горения произошло обрушение кровли в ячейках блоков № 9 и 10 машинного отделения. Площадь пожара на момент обрушения составляла 400 м2. Работы по тушению пожара продолжались около 6 ч - в результате пожара был полностью разрушен турбогенератор энергоблока № 10, остановлена первая очередь станции. Ущерб от пожара составил около 237 млн руб. (цены 2006 г.), при этом простой энергоблока № 10 составил 11 712 ч [4].

Каждый объект энергетики (независимо от своего типа) имеет разветвлённую систему электрооборудования, которая выражается наличием большого количества сигнальных, управляющих и силовых кабелей различного класса горючести протяжённостью до 500 км, имеющих более 7 тыс. отрезков и около 100 тыс. подсоединяющих жил к электроустановкам и приборам.

Возникновение коротких замыканий в электрокабелях в результате перенапряжения электросети, нарушение изоляции токопроводящих частей вследствие её старения, механического повреждения в процессе монтажа и эксплуатации или воздействия влаги и агрессивных сред создаёт угрозу возникновения и быстрого распространения пожара.

Примером горения электрооборудования, чуть было не приведшего к катастрофе, является пожар, произошедший в США на АЭС «Браунс Ферри» (Browns Ferry Nuclear Power Plant) в 1975 г. В результате пожара было уничтожено около 2 000 обособленных кабелей, более 1 500 кабельных линий, половина которых относилась к системам безопасности станции. Позже было установлено, что система аварийного водоснабжения была повреждена, и только решительные действия пожарных позволили избежать ядерной катастрофы. Общий ущерб от пожара составил более 20 млн долларов США (цены 1975 г.) [5].

Это далеко не весь перечень особенностей, возникающих при тушении пожаров на объектах энергетики. Помимо вышеизложенного, пожарные подразделения могут столкнуться с плотным задымлением, образованием взрывоопасных концентраций, возникновением условий, при которых может произойти образование эффектов объёмной вспышки или обратной тяги, а все действия будут осложняться наличием сложной планировки и протяжённостью помещений объекта.

Тактика тушения пожаров подразумевает под собой выполнение действий, направленных на ликвидацию пожара. К первоочередным действиям относятся разведка пожара, выбор решающего направления, а также взаимодействие с администрацией объекта, особенно если объект представ-

ляет собой многофункциональное производственное здание (объекты энергетики).

Все действия, связанные с проведением разведки и тушением пожара, зачастую выполняются звеньями газодымозащитной службы, которые в процессе выполнения своих обязанностей могут быть подвержены определенному риску, а именно:

- работа звеньев газодымозащитной службы, как правило, осуществляется в условиях плотного задымления, видимость составляет порой менее 5 м, возможно образование объёмных вспышек, эффекта обратной тяги, горения продуктов пиролиза (в большинстве случаев рассматриваемые явления наблюдаются в замкнутых объёмах при внутренних пожарах);

- выполнение работ сопряжено с воздействием на личный состав плотного теплового потока, разлетающихся искр и пламени;

- протяжённость помещений станции сокращает время нахождения звеньев газодымо-защитной службы у очага, которое и так ограничено количеством воздуха, находящегося в баллонах дыхательных аппаратов;

- при интенсивном горении возникает угроза обрушения строительных конструкций, возникают угрозы взрыва;

- при тушении пожаров на объектах энергетики личный состав может столкнуться с проблемой тушения пожаров электрооборудования под напряжением, что создаёт угрозу поражения электрическим током;

- в условиях радиоактивного загрязнения действия по тушению пожара еще более усложняются, время пребывания людей в опасной зоне может быть существенно ограничено или вовсе недопустимо в зависимости от радиоактивного фона.

Все рассмотренные особенности усложняют действия, связанные с тушением пожара, а возникающие угрозы напрямую влияют на безопасность личного состава. Именно для повышения безопасности личного состава и обеспечения технологии пожаротушения предлагается использовать мобильную робототехнику пожаротушения.

Проведённый анализ существующей в Российской Федерации робототехники пожаротушения позволяет говорить о том, что пока не существует специально разработанных для объектов энергетики мобильных робототехнических средств пожаротушения. Существующие же образцы требуют доработки с учётом специфики применения и условий эксплуатации. В связи с этим разработка и обоснование требований к конструкции мобильной робототехники пожаротушения для её применения на объектах энергетики является перспективным направлением.

Прежде чем говорить о требованиях к конструкции мобильной робототехники (РТК),

необходимо проанализировать условия, в которых устройство должно работать, и определить задачи, которые оно должно выполнять. Анализ данных условий представлен на рисунке 2.

Рассмотренные особенности, возникающие при тушении пожаров, и функционал, которым должен обладать мобильный робот, говорят о том, что конструкция робота должна обладать возможностью подачи огнетушащих веществ для тушения пожара или защиты строительных конструкций и оборудования в объёмах, необходимых для полной ликвидации пожара. Соответственно, в целях уменьшения полной массы, а также для обеспечения заданных расходных характеристик, мобильное робототехническое средство должно быть оснащено водяными и пенными дистанционно-управляемыми стволами, подача огнетушащих веществ до которых должна осуществляться по рукавным линиям от пожарного автомобиля или внутреннего водопровода объекта.

Анализ пожарной робототехники, применяемой в МЧС России, показывает, что в подразделениях имеется техника различного исполнения, большинство которой работает именно за счёт подпитки от рукавной линии, даже при том условии, что имеется собственный запас огнетушащих веществ. Если для тяжёлой робототехники (Ель-4, Ель-10, Кедр, Луф-60) за счёт их мощностных качеств параметр тяговых усилий является менее важным, то для робототехники лёгкого и сверхлёгкого класса (мобильная установка пожаротушения роботизированная (МУПР)) он является одним из основополагающих, так как оказывает влияние на тактические возможности мобильной робототехники.

Для установления минимального параметра, которым должна обладать мобильная робототехника, осуществляющая прокладку рукавных линий, было проведено экспериментальное исследование по определению тяговых усилий, необходимых для перемещения пожарных напорных рукавов, наиболее часто применяемых при тушении пожаров (диаметры условного прохода 50, 65, 80 мм).

Основу горизонтальных покрытий на объектах энергетики составляют так называемые наливные полы, в состав которых входит эпоксидное покрытие (машинные залы, отделения по размещению энергетических установок и др.). Также присутствует плиточное покрытие (коридоры, блочные щиты управления, технологические помещения). Всё пространство вокруг станции, в том числе и около наружных установок, имеет асфальтированную поверхность. В связи с этим при определении параметров тяговых усилий во время прокладки рукавных линий рассматривались именно эти поверхности, а испытания проводились в условиях ТЭЦ-27 в г. Мытищи Московской области.

Процесс прокладки рукавных линий сопровождается возникновением сил, препятствующих свободному перемещению рукава по различным поверхностям, основной из которых является сила трения. Общие закономерности трения выражаются тремя законами. Первый закон определяет, что трение не зависит от номинальной площади касания между телами. Второй закон гласит, что сила трения пропорциональна силе нормальной составляющей внешних сил (нагрузке на скользящее тело), следовательно, отношение силы трения ^ к нормальной составляющей внешних сил, действующих на поверхность тела М, остаётся неизменным

Мобильный РТК пожаротушения для ОЭ

Рисунок 2. Формирование требований к мобильному РТК пожаротушения для объектов энергетики (ОЭ): ОФП - опасные факторы пожара; ТГМ - твёрдые горючие материалы; ГЖ - горючие жидкости; АСР - аварийно-спасательные работы

и выражается коэффициентом трения ц, характеризующим фрикционное взаимодействие двух тел:

ц = Третий закон разграничивает трение покоя

и трение движения: трение движения не зависит от скорости и значительно меньше силы трения покоя.

Рассматривая механизмы трения несмазанных тел, определяем два фактора, которые и характеризуют трение. К первому фактору относится адгезия в местах реального контакта, а ко второму - деформационная составляющая [6]. Следовательно, полная сила трения равна сумме двух составляющих и имеет следующий вид:

? = ? + F ф.

тр адг деф

Однако механизмы рассматриваемых видов трения для металлов и полимерных материалов существенно различаются. Фрикционное трение полимеров объясняется адгезионным механизмом. Имеются три основных отличия трения полимеров от трения металлов:

1. площадь соприкосновения зависит от геометрии поверхностей и от нагрузки, что оказывает влияние на силу трения;

2. деформационная составляющая может составлять большую часть силы трения, проявляясь в форме упругого гистерезиса [7];

3. ввиду вязкоупругих свойств полимеров трение зависит от скорости и температуры [6].

Отсюда следует, что сила трения полимеров является суммой составляющих её сил трения, возникающих вследствие адгезии и гистерезиса:

^ = ^ + ^ .

тр адг гис

Разделив обе части уравнения на нормальную составляющую внешних сил, действующих на поверхность тела М получаем выражение:

ц = ц + ц .

тр адг гис

Зависимость силы трения полимеров от нагрузки выражается соотношением (1) [8]:

Из теории адгезии следует, что коэффициент ц обратно пропорционален Р, а величина Р > Р ,

г адг г г > ном'

исходя из выражения (1). Следовательно, полная сила трения будет снижаться, так как А > А, ,

г •> 1 ном факт'

поэтому при увеличении нагрузки коэффициент трения должен уменьшаться.

В соответствии с теорией гистерезисного трения коэффициент цгист прямо пропорционален Р [7]. Следовательно, общий коэффициент трения при скольжении пластиков по твёрдым телам зависит от нормальной составляющей внешних сил М приложенной к скользящему телу. Помимо этого, на коэффициент трения скольжения будет влиять ещё ряд факторов, связанный со свойствами трущихся тел, шероховатостью поверхности, её влажностью и многими другими факторами.

В ходе проведения эксперимента были исследованы силы трения, возникающие при трении пожарных напорных рукавов о твёрдую поверхность (рассматривалось трение чехла рукава и рукавной арматуры). Из этого можно сделать вывод, что полная сила трения, возникающая при движении рукавных линий по различным поверхностям, является суммой сил трения полимеров и металлов:

^ = ^ + ^ = (^ + ^ ) + (^ + ^ ф).

тр тр.пол тр.мет 4 адг гис7 4 адг деф7

Из рассмотренного выше следует, что механизм трения рукавов представляет собой довольно сложный процесс. При увеличении нагрузки на чехол рукава он видоизменяется, так как происходит деформация жгутиков волокон чехла, что приводит к изменению площади контакта. В ходе проведения эксперимента процесс трения и характеризующий его коэффициент трения скольжения рассматривался как сумма сил трения полимеров и металлов о твёрдые тела.

Как было установлено ранее, скорость влияет на силу трения, уменьшая коэффициент трения скольжения, следовательно, для определения наиболее оптимальных значений силы трения необходимо добиться равномерности движения рукава по исследуемой поверхности. Данное условие было достигнуто за счёт применения МУПР (рис. 3),

р _ Аюм р

(1)

где Аном - номинальная площадь тела касания, Афакт - фактическая площадь тела касания, представляющая собой сумму площадей пятен контакта на вершинах неровностей реальных поверхностей, Рном - номинальное давление на каждой неровности поверхности.

Рисунок 3. Принципиальная схема проведения эксперимента:

1 - МУПР; 2 - элемент динамометра, воспринимающий нагрузку; 3 - исследуемая рукавная линия; 4 - датчик фиксации значений

1

Таблица 1

Значения тяговых усилий, необходимых для перемещения рукавных линий с различными диаметрами условного прохода

Диаметр Количество Сила трения, Н

условного прохода рукава, мм рукавов в линии, шт. Наливной пол Плитка Асфальт

1 17,9 24,9 36,12

2 36,6 51,6 75,7

3 50,7 71,6 105,8

50 4 67,8 99,2 150,6

5 82,3 119,5 185,2

Пожарный рукав типа «Армтекс» 31,8 43,4 76,4

65 1 26,8 30,6 52,4

2 52,2 59,4 99,4

80 1 34,2 35,7 70,9

2 66,9 70,6 115,2

Замеры, проводимые с мобильной роботизированной установкой, Н

МУПР - 620,4 568,2 993,4

имеющей постоянную скорость не более 3 км/ч, относящейся к робототехническим средствам сверхлёгкого класса.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В ходе проведения эксперимента были получены значения усилий, которые необходимо прилагать для перемещения рукавных линий по рассматриваемым горизонтальным поверхностям, при этом были получены значения тяговых усилий, создаваемых роботизированной установкой (табл. 1).

На основании данных в таблице 1 видно, что наибольшие усилия приходилось прилагать при перемещении рукавных линий на асфальтированной поверхности. Также замечено, что при равном количестве рукавов в линии (в зависимости от диаметра условного прохода рукава) необходимо прилагать различные усилия для перемещения рукавных линий. Причинами рассматриваемых явлений, при которых происходит изменение усилий при прокладке рукавной линии, могут быть различные массы рукавов, различия в площадях контакта между поверхностью рукава и исследуемой поверхностью, шероховатости поверхностей и др.

Для проверки полученных результатов был использован метод математической регрессии. В качестве проверяемых результатов были взяты значения, полученные при проведении испытаний рукавной линии (диаметр условного прохода 50 мм), состоящей из пяти рукавов при её прокладке на асфальтированной поверхности.

Сделаем предположение, что зависимость линейная, и тогда создадим уравнение (2):

у = ax + Ь,

(2)

после чего получим необходимые условия для решения системы уравнений (3):

/=1 (=1

(3)

При решении системы получим зависимость у = 37,306x - 1,234 и проверим её, сравнивая результаты, полученные расчётным и экспериментальным путями (рис. 4).

Значения, полученные экспериментальным и расчётным методами, согласуются между собой, что говорит об адекватности описанного процесса и полученной зависимости.

Одной из задач работы было обнаружение параметра, характеризующего трение пожарных рукавов о различные поверхности и выражающегося коэффициентом трения скольжения ц. Как было

200

180

160

I 140

и 120

н

е 100

га л 80

и О 60

40

20

0

185,296 1185,2

147,99.

150,6

110,684

73,378 105,8

15,7

36,0"

*36,12

1 2 3 4 5 6

Количество ПНР в линии, шт.

Рисунок 4. Сравнение экспериментальных и теоретических значений: ПНР - пожарный напорный рукав; ■ у = 37,306х - 1,234; —экспериментальные значения

Таблица 2

Значение коэффициента трения скольжения ПНЛР

Диаметр условного прохода рукава, мм

50

65

80

Вид поверхности

Наливной пол Плиточное покрытие Асфальт

0,27 0,38 0,56

Рисунок 5. Рабочее поле МУПР при подаче огнетушащих веществ с расходом 8 л/с при прокладке линий на асфальтированной поверхности: L1 - максимальное расстояние, на которое возможна прокладка «сухой» рабочей линии (450 м); L2 - рабочая дистанция дистанционного управления (200 м); L3 - максимальное расстояние (100 м), при котором сохраняются рабочие параметры на стволе при подаче огнетушащих веществ с расходом 8 л/с и давлением перед стволом 0,6МПа; L - максимальное расстояние, на которое возможна прокладка водозаполненной рабочей линии и маневрирование с нею (50 м)

ранее указано, сила трения пропорциональна нагрузке на скользящее тело и может быть записана в виде уравнения (4):

Fтр = уМ = т (4)

С помощью выражения (4) были получены значения коэффициентов трения скольжения пожарных напорных латексированных рукавов.

Также было установлено, какими максимальными тяговыми усилиями обладает мобильная роботизированная установка на исследуемых горизонтальных поверхностях, поэтому, используя данные таблицы 1, можно определить, что мобильная установка способна осуществить прокладку рукавной линии с диаметром условного прохода 50 мм по асфальтированной поверхности на расстояние не более 450 м.

На основании полученных данных и расчёта напорных характеристик, а также при учёте технических возможностей роботизированной установки, было установлено рабочее поле робототехническо-го средства (рис. 5).

Результаты исследования позволяют говорить о том, что конструкция робототехнического средства должна обладать возможностями прокладки рабочих линий на расстояния, при которых сохраняются рабочие характеристики стволов, установленных на робототехническом средстве при максимальном расходе и давлении перед стволом.

Полученные данные позволят прогнозировать ситуации на объектах энергетики и определять тактические возможности подразделений, применяющих при тушении мобильную робототехнику.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пожары и пожарная безопасность в 2013 году. Статистический сборник / под общ. ред. В. И. Климкина. - М.: ВНИИПО МЧС России, 2014. - 137 с.

2. Пожары и пожарная безопасность в 2015 году. Статистический сборник / под общ. ред. А. В. Матюшина. - М.: ВНИИПО МЧС России, 2016. - 124 с.

3. Повзик Я. С. Пожарная тактика. - М.: Спецтехника, 1999. - 411 с.

4. Белов В. В., Пергаменщик Б. К. Крупные аварии на ТЭС и их влияние на компоновочные решения главных корпусов // Вестник МГСУ. - 2013. - № 4. - С. 61-69. 001: 10.22227/19970935.2013.4.61-69.

5. Микеев А. К. Пожары на радиационно-опасных объектах. Факты. Выводы. Рекомендации. Монография. - М.: ВНИИПО МВД России, 2000. - 346 с.

6. Кузнецов В. Д. Наросты при трении и резании. - М.: Гостехиздат, 1956. - 284 с.

7. Нгуен Ван Тху. Совершенствование эксплуатации пожарных напорных рукавов в СРВ: дис. ... канд. техн. наук: 05.26.01 / Нгуен Ван Тху. - Москва, 1984. - 224 с.

8. Мур Д. Основы и применения трибоники / пер. с англ. к.ф.-м. н. С. А. Харламова; под ред. д. т. н., проф. И. В. Крагельс-кого и к. т. н. Г. И. Трояновской. - М.: Мир, 1978. - 483 с.

Материал поступил в редакцию 19 июня 2017 года.

Gusev I.

JUSTIFICATION OF REQUIREMENTS TO FIRE EXTINGUISHMENT MOBILE ROBOTICS APPLIED AT POWER OBJECTS

ABSTRACT

Purpose. The fires that occur at power objects cause considerable material damage, at the same time they are followed by emergence of dangerous conditions to a person, that have a significant impact on the process of fire extinguishment. To increase the safety of the staff involved in firefighting and to provide the fire extinguishment technique at power objects, it is proposed to use fire extinguishment mobile robotics. The requirements, that fire extinguishment mobile robotics should have, are considered in the article. The subject of the research is fire extinguishment mobile robotics, the object is tractive efforts of fire extinguishment mobile robotics.

Methods. Most existing fire extinguishment mobile robotics performs their work with the help of working hose lines, the laying of which they carry out independently. Therefore, mobile robotics must have the necessary parameter characterizing its tractive efforts. This parameter influences robotics' tactical facilities. To determine the efforts required to move fire delivery hoses with different diameters of the nominal bore and characterizing their friction coefficients, the experimental research was conducted, where the empirical research method was applied.

Findings. The efforts necessary for the movement of fire latex impregnated delivery hoses and the friction coefficients characterizing them on three horizontal surfaces, which are often found at power objects, are defined. On the basis of the obtained results the working field of the mobile robotics on the example of the fire extinguishment mobile robotic installation is defined.

Research application field. The obtained data will allow to forecast situations at power objects and define tactical opportunities of the divisions applying mobile robotics in fire extinguishment.

Conclusions. The application of mobile robotics in fire extinguishment at power objects will allow to secure the staff involved in fire extinguishment, as well as to increase the effectiveness of fire extinguishment. At the same time, the considered features will allow to formulate the requirements for the design of mobile robotics for its effective application in the conditions of power objects.

Key words: mobile robotics, fire extinguishment, hose lines, power industry, friction.

REFERENCES

1. Fires and fire safety in 2013: Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2014. 137 p. (in Russ.).

2. Fires and fire safety in 2015: Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2016. 124 p. (in Russ.).

3. Povzik Ya.S. Pozharnaia taktika [Fire-fighting tactics]. Moscow, Spetstekhnika Publ., 1999. 411 p.

4. Belov V.V., Pergamenshchik B.K. Large-scale accidents at thermal power plants (TPP) and tinfluence on equipment layouts inside main buildings. Vestnik MGSU: nauchno-tekhnicheskii zhurnal po stroitel'stvu i arkhitekture, 2013, no. 4, pp. 61-69. DOI: 10.22227/1997-0935.2013.4.61-69. (in Russ.).

5. Mikeev A.K. Pozhary na radiatsionno-opasnykh ob"ektakh. Fakty. Vyvody. Rekomendatsii [Fires on radiation hazardous objects.

Data. Conclusions. Recommendations]. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of Russian Federation Ministry of the Interior of Russia Publ., 2000. 346 p.

6. Kuznetsov V.D. Narosty pri trenii i rezanii [The friction and cutting forces]. Moscow, Gostekhizdat Publ., 1956. 284 p.

7. Nguen Van Tkhu. Sovershenstvovanie ekspluatatsii pozharnykh napornykh rukavov v SRV [Improving the operation of fire-fighting pressure hoses in Vietnam. PhD in Engin.Sci. diss]. Moscow, 1984. 224 p.

8. Moore D.F. Principles and applications of tribology. Oxford, Pergamon Press, 1975. 388 p. (Russ. ed.: Mur D. Osnovy i primeneniya triboniki. Moscow, Mir Publ., 1978. 488 p.).

ivAN Gusev State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.