Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАКТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКОЙ ПРИ ПОДАЧЕ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАКТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКОЙ ПРИ ПОДАЧЕ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
85
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ НАПОРА / УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКОЙ / МАКСИМАЛЬНАЯ ДАЛЬНОСТЬ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ / ПОТЕРИ НАПОРА В ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКАХ / HYDRAULIC PRESSURE LOSSES / FIRE-FIGHTING INSTALLATIONS WITH HYDROABRASIVE CUTTING / MAXIMUM STREAM RANGE OF EXTINGUISHING AGENTS / PRESSURE LOSSES IN TWO-PHASE STREAMS

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Алешков Михаил Владимирович, Гусев Иван Александрович, Холостов Александр Львович

В статье определены значения по потерям давления по рукавной линии длиной 80 м, проложенной прямолинейно и криволинейно, при транспортировании по ней воды и смеси воды и абразива. По результатам полученных значений определены предельные дальности подачи огнетушащих веществ, а также установлены параметры, характеризующие потери напора в рассматриваемых системах пожаротушения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Алешков Михаил Владимирович, Гусев Иван Александрович, Холостов Александр Львович

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

DETERMINATION OF TACTICAL POSSIBILITIES OF FIREFIGHTING INSTALLATIONS WITH HYDROABRASIVE CUTTING AT DELIVERING FIRE EXTINGUISHING AGENTS AT POWER ENGINEERING FACILITIES

PURPOSE. Fire-fighting at power engineering facilities is a compleх process. Use of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting is an effective solution that makes it possible to extinguish fires of live electrical equipment. For effective use of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting at power engineering facilities it is necessary to define their tactical characteristics, one of which is the maximum stream range of extinguishing agents. METHODS. A lot of factors, the main of which are stream velocity and relative roughness of the pipeline inside surface can affect hydraulic pressure losses. To determine hydraulic losses the empirical research method has been used. It allowed defining pressure losses in the hose-line section 80 meters long at transportation of water and mixture that helped define the maximum stream range of extinguishing agents and lay down pressure losses parameters. FINDINGS. Pressure losses data in hose-line 80 meters long, laid at transportation of water and water- abrasive mixture inside it rectilinearly and curvelinearly, are evaluated. Based on the obtained data the maximum stream range of extinguishing agents is defined, also pressure losses parameters in considered fire-fighting systems are determined. RESEARCH APPLICATION FIELD. The obtained results in the field of evaluation of hydraulic characteristics at water and mixture transportation makes it possible to carry out preliminary planning of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting at fire extinction to the full, they can be used in further fire-fighting systems research and also in theoretical calculations. CONCLUSIONS. Use of fire-fighting systems with hydroabrasive cutting at fire extinction at power engineering facilities will make it possible to efficiently extinguish fires which originated both in electrical equipment and in premises of the facility, and also to reduce response time in case of a fire and improve their extinction efficiency.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАКТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКОЙ ПРИ ПОДАЧЕ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ»

УДК 614.844.1:614.841.415

DOI 10.25257/FE.2018.2.29-35

АЛЕШКОВ Михаил Владимирович

Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ГУСЕВ Иван Александрович Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ХОАОСТОВ Александр Аьвович

Доктор технических наук, доцент Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТАКТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УСТАНОВОК ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ГИДРОАБРАЗИВНОЙ РЕЗКОЙ ПРИ ПОДАЧЕ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ

НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ

В статье определены значения по потерям давления по рукавной линии длиной 80 м, проложенной прямолинейно и криволинейно, при транспортировании по ней воды и смеси воды и абразива. По результатам полученных значений определены предельные дальности подачи огнетушащих веществ, а также установлены параметры, характеризующие потери напора в рассматриваемых системах пожаротушения.

Ключевые слова: гидравлические потери напора, установки пожаротушения с гидроабразивной резкой, максимальная дальность подачи огнетушащих веществ, потери напора в двухфазных потоках.

Энергетика Российской Федерации является одной из ключевых отраслей экономики, от стабильного функционирования которой зависит работоспособность практически всей промышленной отрасли государства, многих социально значимых объектов жизнеобеспечения и обороноспособности страны.

Объекты энергетики представляют собой совокупность производственных зданий и помещений, находящегося в них технологического оборудования, работоспособность которого направлена на выработку электроэнергии, её распределения и транспортировки до потребителей.

Рост потребности в энергоресурсах привёл к тому, что на сегодняшний день энергетическая отрасль перенапряжена, и это сказывается на стабильной работе технологического оборудования, средний возраст которого составляет 32,8 года при установленном нормативе в 40 лет. Несвоевременное техническое обслуживание и ремонт, замена изношенного оборудования являются причинами возникновения пожаров и аварий в энергетической отрасли [1,2].

Основной причиной пожаров на объектах энергетики являются пожары на электрооборудовании, возникающие вследствие перегрузок и коротких замыканий (рис. 7) [3-5].

Примером таких последствий является пожар, произошедший в 2008 году на ТЭЦ-1 в г. Улан-Удэ, где в результате короткого замыкания на кабеле, находящемся под турбиной № 7, произошло её возгорание. При распространении пожара огнём были охвачены маслобаки, в которых находилось 18 тонн турбинного масла. Через непродолжительное время произошёл взрыв водорода, находящегося в систе-

ме охлаждения, обрушилась кровля машинного зала площадью 300 м2. В результате пожара были полностью уничтожены два турбоагрегата, произошло отключение всех остальных энергоблоков станции, в зимний период без тепла остались 168 тыс. человек, а полный ущерб от пожара оценивается суммой в 3 млрд рублей [6].

В связи с этим своевременное тушение пожаров ещё в начальной стадии является одной из ключевых задач при обеспечении пожарной безопасности объектов энергетики. Основным условием эффективного тушения является возможность борьбы с пожарами на необесточенном электрооборудовании (часть электрооборудования невозможно обесточить, так

Рисунок 1. Причины возникновения пожаров на объектах энергетики:

Щ - короткие замыкания, перегрузки; Щ - нарушения правил пожарной безопасности при проведении огневых работ; Щ - неисправность и нарушение

правил эксплуатации технологического оборудования; Щ - неосторожное обращение с огнем; Щ - нарушение правил эксплуатации электроустановок потребителей; - нарушение правил пожарной безопасности электрических приборов

© Алешков М. В., Гусев И. А., Холостов А. Л., 2018

29

как оно отвечает за безопасную работу энергетических установок).

Одним из способов борьбы с пожарами, возникающими на электрооборудовании, является применение при тушении пожаров установок пожаротушения с гидроабразивной резкой. Положительной особенностью установок пожаротушения является возможность проведения как поверхностного, так и локально-объёмного пожаротушения. За счёт возможностей гидроабразивной резки подача огне-тушащих веществ (ОТВ) в горящее помещение может осуществляться через оградительные конструкции за счёт их разрушения потоком воды с абразивом, что позволяет проводить пожаротушение, ограничив приток кислорода в зону горения. Положительный огнетушащий эффект установок пожаротушения достигается за счёт того, что капли (170 мкм), попадая в зону с высокой температурой, интенсивно испаряются, отводя от зоны горения большое количество теплоты. Ввиду малых размеров практически до 90 % всех капель испаряется, и лишь 10 %, превращаясь в «бесполезную воду», падают на пол [7, 8].

Ввиду конструктивных особенностей установки пожаротушения с гидроабразивной резкой могут устанавливаться как стационарно, так и быть установленными на пожарные автомобили, являясь дополнительным или основным средством пожаротушения (рис. 2).

Возможность применения установок пожаротушения с гидроабразивной резкой при тушении пожаров на электрооборудовании под напряжением была установлена ранее в ходе экспериментального исследования. При проведении экспериментального исследования замерялись токи утечки по струям ОТВ в виде воды и смеси воды и абразива с расстояний 0,5, 1, 2, 3 м при напряжениях на мишени испытательного стенда 10, 20, 30 кВ на каждом из расстояний, что позволило получить массив данных, в результате обработки которого были определены условия безопасного применения установок пожаротушения личным составом пожарно-спасательных подразделений при тушении пожа-

Рисунок 2. Автоцистерна пожарная АЦ-3,2-40/4, оборудованная установкой пожаротушения с гидроабразивной резкой

ров электрооборудования под напряжением. Также были определены условия, которые необходимо учитывать при использовании установок пожаротушения совместно с мобильной роботизированной техникой [9].

Эффективность тушения пожаров во многом зависит от тактических возможностей выбранных средств тушения, одной из которых является предельная дальность подачи ОТВ. Это условие во многом определяет тактику применения рассматриваемых систем пожаротушения, особенно если планируется их использование совместно с другими техническими устройствами.

Для эффективного применения установок пожаротушения с гидроабразивной резкой на объектах энергетики необходимо установить предельную дальность подачи ОТВ для резки и пожаротушения.

На предельную дальность подачи ОТВ оказывают влияние многие факторы (потери напора при транспортировке и подаче вещества). В зависимости от расходно-напорных характеристик средств подачи ОТВ, а также учитывая возникающие гидравлические потери напора, определяется и предельная дальность подачи.

Гидравлические потери напора подразделяются на местные и линейные. Линейные потери напора Лл возникают в результате преодоления потоком гидравлических сопротивлений по длине трубопровода, возникающих при трении жидкости от стенки трубопровода (чехол рукава) и между собой. Местные потери Лм возникают в местах, где происходит деформация потока (задвижки, изгибы трубопровода, сужения и расширения труб и др.)

Общая же величина потерь напора при движении потока жидкости представляет собой сумму местных и линейных потерь [10]:

Лобщ=Лл+2>м- (1)

Основной формулой для определения линейных потерь напора при установившемся движении потока для круглых труб является формула Дарси -Вейсбаха:

где X - коэффициент гидравлического трения; 1 -длина трубопровода, м; С - диаметр живого сечения, м; V - средняя скорость потока жидкости, м/с; д - ускорение свободного падения, м/с2.

Согласно формуле Дарси - Вейсбаха потери напора во многом зависят от коэффициента гидравлического трения X, который не является постоянной величиной и зависит от числа Рейнольдса Яг и относительной шероховатости стенок е = А/ С, где А - абсолютная шероховатость, равная средней высоте выступов шероховатости, с - диаметр трубопровода. Для оценки тактических возможностей

средств пожаротушения необходимо производить уточнение коэффициента гидравлического трения, особенно для новых видов рукавных линий.

Местные потери напора вычисляются по формуле Вейсбаха:

V

2 9

где % - коэффициент местного сопротивления.

Существующие на сегодняшний день формулы для определения коэффициента гидравлического трения, а также для оценки теоретических потерь напора были получены и апробированы экспериментальным путём для конкретных условий. В виду того, что на потери напора могут оказывать влияния многие факторы (скорость потока, его физические свойства, геометрические параметры трубопровода, шероховатость внутренней поверхности трубопровода и др.), оценить теоретически значения потерь напора довольно сложно. Поэтому установление значений потерь напора и характеризующих их параметров следует производить эмпирическим путём.

Однако, рассматривая системы пожаротушения с гидроабразивной резкой, следует учитывать, что, помимо воды, транспортируется смесь воды и абразивных частиц, необходимая для резки строительных конструкций.

При добавлении абразива в поток жидкости он видоизменяется и начинает представлять собой двухфазный поток, при транспортировке которого возникают дополнительные потери напора, связанные с переносом твердой фазы [11].

Линейные потери напора при движении двухфазного потока представляют собой сумму потерь напора условно-однородной жидкости и дополнительных потерь, обусловленных наличием твёрдых частиц в потоке, и выражаются уравнением (2) [12]:

/ = / + А/,

см в '

(2)

где 1 - удельные потери напора при движении воды, м; А/ - дополнительные потери напора, м;

Удельные потери напора при движении воды определяются по формуле Дарси - Вейсбаха (1), расчёт дополнительных потерь напора производится по формуле (3):

Ду = 84//\З/С02^,

(3)

где 5 - коэффициент, учитывающий влияние относительной крупности частиц по отношению к диаметру трубы ё/Ю; ) - коэффициент разнозернистности твёрдых частиц; С0 - действительная объёмная консистенция Н/м3; Укр - критическая скорость движения смеси, при которой частицы начинают переходить

во взвешенное состояние и двигаться вдоль потока м/с; У - скорость потока м/с.

Величина удельных потерь напора при движении воды обуславливает точность оценки значений потерь напора смеси и зависит от режима движения воды и поверхности трубопровода, которые характеризуются коэффициентом гидравлического трения X. Следовательно, как и в случае с водой, определение гидравлических потерь напора при транспортировке смесей лучше всего производить эмпирическим путём.

Ещё одной особенностью установки пожаротушения с гидроабразивной резкой являются её рабочие характеристики. В сравнении с насосными установками пожарных автомобилей, работающих при давлении 1 МПа (ступень нормального давления) и 4 МПа (ступень высокого давления), установки пожаротушения работают при давлении 30 МПа, а транспортировка ОТВ осуществляется по рукавной линии с диаметром условного прохода 12 мм. Как следует из сказанного выше, определение гидравлических потерь напора при транспортировке ОТВ в виде воды и смеси воды и абразива установками пожаротушения является частной задачей и до 2018 года при заданных параметрах не производилось.

Для определения гидравлических потерь напора, возникающих при транспортировке ОТВ установками пожаротушения с гидроабразивной резкой, был разработан измерительный комплекс, позволяющий проводить измерения избыточного давления в начале и конце рукавной линии, фиксировать эти значения и в режиме реального времени передавать информацию с приборов на регистратор. Измерительный комплекс позволяет проводить измерения в диапазоне по давлению от 0 до 40 МПа, работать с водой и абразивными средами.

При проведении экспериментального исследования была собрана схема, представленная на рисунке 3.

При проведении экспериментального исследования были произведены прямые измерения величин: длина рукавной линии 1, внешний и внутренний диаметр рукава ё, избыточное давление Р1 и Р2.

Фиксация значений избыточного давления перед входом в рукавную линию Р1 производилась непосредственно у насоса установки пожаротушения, установленной на пожарном автомобиле (рис. 4).

Рисунок 3. Схема проведения экспериментального исследования: 1 - пожарная автоцистерна с установкой; 2, 4 - рукавные вставки с преобразователями давления; 3 - рукавная линия длиной 80 м; 5 - ствол установки; 6 - соединительные кабельные линии; 7 - регистратор технологический многоканальный РТМ 59

1

Рисунок 4. Рукавная вставка для измерения избыточного давления перед входом в рукавную линию

Вторая рукавная вставка устанавливалась в конце исследуемого участка, соединяясь рукавом высокого давления со стволом установки, опущенным в специальный резервуар для слива отработанных огнетушащих веществ.

Первоначальная серия экспериментов проводилась с рукавной линией, проложенной прямолинейно, для получения массива данных по гидравлическим потерям напора на участке рукавной линии 80 м по воде и смеси воды и абразива.

После этого для образования местного сопротивления линию изогнули под углом 90°, но проведённая серия экспериментов показала, что наличие местного сопротивления практически не влияет на потери напора. Связано это с тем, что при высоком давлении и большой скорости потока линия расправляется, а армированный каркас рукава не позволяет изменить внутреннее сечение рукава. Проведённые исследования с углами изгиба линии 180 и 270° привели к такому же результату. Поэтому было принято решение произвести замеры давлений в начале и конце рукавной линии в условиях, приближённых к реальным рабочим условиям на пожаре, где при прокладке рукавной линии образуется множество изгибов линии, следовательно, и множество местных сопротивлений.

В результате проведённых исследований были получены значения избыточных давлений в начале и конце рукавной линии длиной 80 м, проложенной прямолинейно и криволинейно, при транспортировке по ней воды и смеси воды и абразива. Усреднённые значения гидравлических потерь, полученные в ходе экспериментального исследования, представлены в таблице.

Определение коэффициента линейного гидравлического сопротивления Аэ, исходя из экспериментального исследования гидравлических потерь напора АИ по длине, рассчитывалось по формуле, полученной из уравнения Бернулли:

Среднее значение гидравлических потерь напора по воде составило 2,52386 МПа (или 254,22 м) с учётом плотности воды, полученной при температуре 19 °С и избыточном давлении 30 МПа для рукавной линии, проложенной прямолинейно, и 2,52807 МПа (или 254,65 м) для рукавной линии с учётом кривизны. Значения гидравлических потерь напора, полученные как с учётом кривизны, так и при прямолинейной прокладке, практически не отличаются (разница менее 1 %), поэтому за основу были приняты данные при прямолинейной прокладке.

В результате обработки экспериментальных данных был определён коэффициент гидравлического трения Аэ, значение которого составило 0,019. Также экспериментальным путём были определены рабочие характеристики установки пожаротушения, которые позволили выяснить, что значение числа Рейнольд-са Яв находится в пределах 20000 < Яв < 100 000, что соответствует области гидравлически гладких труб, а коэффициент гидравлического трения может быть определён по формуле Блазиуса:

Х =

0,3164 Яё

0,25

Значение определённого теоретическим расчётом коэффициента гидравлического трения составило Атеор = 0,0191, что хорошо согласуется со значением коэффициента гидравлического трения, полученного экспериментальным путём.

Формула Блазиуса удобна тем, что для её использования не нужно уточнять относительную шероховатость поверхности, так как при движении воды в заданных числах Рейнольдса Яв образуется ламинарный слой, толщина которого больше выступов шероховатости, в связи с чем шероховатость не влияет на сопротивление потоку воды.

Полученное значение коэффициента гидравлического трения Аэ и значения средней скорости потока V позволяют установить предельную дальность подачи воды исследуемой установкой пожаротушения с гидроабразивной резкой, которая составляет 317,1 м, учитывая, что давление перед стволом не должно быть менее 22 МПа, в результате чего теряются огнетушащие и режущие способности установки пожаротушения.

Для упрощения расчётов насосно-рукавных систем были определены значения гидравлических

Значения по потерям давления

* 1 V2 * Р9

Вид ОТВ Вид прокладки Потери давления, МПа

Вода Прямолинейная 2,52386

Смесь Прямолинейная 2,58024

Вода Криволинейная 2,52807

Смесь Криволинейная 2,60318

сопротивлений для рукавных линий длиной 80 и 40 м, так как при наращивании рукавных линий применяются рукавные катушки именно таких размеров.

Потери напора рукавной линии, составленной из нескольких последовательно соединённых рукавов, с учётом гидравлических сопротивлений рукавных линий, можно определить по формуле (4) [10]:

АН = nS Q2,

p '

(4)

где п - количество рукавов, шт.; 5 - гидравлическое сопротивление одного рукава, (с/м2) м, где 5 =

871

/■10 ; Q - расход воды, л/с.

к2д<12'

Так как расход установки пожаротушения является величиной постоянной, то потери напора в рукавной линии будут зависеть от количества рукавов, находящихся в рукавной системе. Определённые (учитывая полученный при экспериментальном исследовании расход ОТВ) значения коэффициентов гидравлического сопротивления для рукавных катушек длиной 40 и 80 м составили: = 252,622 (с/м2) м и = 505,24 (с/м2)м, соответственно.

Наиболее сложной, с инженерной точки зрения, являлась задача теоретического описания потерь напора при движении двухфазного потока для рассматриваемых условий и рабочих параметров установки.

Удельные потери напора по воде были определены ранее по формуле Дарси - Вейсбаха. Для оценки дополнительных потерь, рассчитываемых по формуле (3), необходимо было определить действительную объёмную консистенцию смеси С0, которая зависит от объёмного веса входящих в смесь компонентов:

л _Уем У

Y™-Y'

где усм - объёмный вес гидросмеси, Н/м3; утв -объёмный вес твёрдых частиц, Н/м3; у - объёмный вес воды, Н/м3.

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

Для определения объёмного веса компонентов было проведено дополнительное экспериментальное исследование, по результатам которого удалось определить объёмную консистенцию смеси.

В результате проведённого теоретического исследования по оценке величины дополнительных потерь было установлено, что дополнительные потери, возникающие при транспортировке твёрдых частиц потока, составляют А/ = 0,0056 м.

Общая величина потерь напора при транспортировке двухфазного потока (т. е. смесь) составляет / = 3,1836 м с одного метра рукава. Ввиду того, что рассматриваемая гидросмесь представляет собой поток, отличный от воды, сравнивать показатели потерь напора по воде и смеси в метрах является не совсем уместным, так как у воды и смеси различ-

ные плотности. В связи с этим сравнительный анализ проводили в МПа.

Полученное расчётным методом значение потерь напора при транспортировании двухфазного потока жидкости и абразива по рукавной линии длиной 80 м составило 2,763 МПа.

При сравнении значений, полученных экспериментальным путём и рассчитанных теоретически, можно заключить, что расчётный метод адекватно описывает процесс потерь напора при транспортировании гидросмеси, так как погрешность не превышает 6 %.

На основании полученных результатов была произведена оценка максимальной дальности подачи ОТВ, представляющих собой смесь воды и абразива для резки и пожаротушения, которая составила 289,9 м (рис. 5).

10 -

0 50 100 150 200 250 300 350

Дальность подачи L, м

Рисунок 5. Сравнительный анализ данных по воде и смеси: 1 - данные по линейным потерям в зависимости от дальности подачи ОТВ (вода); 2 - данные по линейным потерям в зависимости от дальности подачи ОТВ (смесь воды и абразива);

- предельная по воде, L; - предельная по смеси, L;

- максимальное допустимое падение давления, ДР

Для оценки эффективности подачи ОТВ на объектах энергетики были рассмотрены расстояния до объектов, которые наиболее подвержены возникновению пожаров на действующих атомных станциях (АЭС) (рис. 6).

При подаче ОТВ от установки пожаротушения с гидроабразивной резкой, установленной на пожарном автомобиле, при установке автомобиля на водоисточник в 99 % рассмотренных случаях обеспечивается подача ОТВ. Для увеличения тактического потенциала установок пожаротушения пожарный автомобиль может быть установлен в непосредственной близости к горящему объекту, а обеспечение его ОТВ может осуществляться подвозом или подачей воды в перекачку.

Полученные значения по предельной дальности подачи ОТВ установками пожаротушения должны учитываться при предварительном планировании действий по тушению пожаров. Установки пожаротушения с гидроабразивной резкой не заменяют традиционных средств тушения, лишь являются

12

8

6

4

2

0

300

200

100

Смоленская АЭС

Билибинская АЭС

Ленинградская АЭС (зд. 601)

Ленинградская АЭС (зд. 401)

Кольская АЭС

Объекты

Рисунок 6. Предельная дальность подачи ОТВ установками пожаротушения на АЭС: предельная дальность подачи по воде, м; - предельная дальность подачи по смеси, м

350

0

их эффективным дополнением. Но иногда применение установок пожаротушения является единственным вариантом, способным обеспечить эффективное тушение пожара и не допустить его распространение,

особенно при тушении пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кудрявый В. В. Энергетика работает с перенапряжением [Электронный ресурс] // Новая газета. 2009. № 96. Режим доступа: http://www.novayagazeta.ru/politics/43738.html (дата обращения 21.05.2018).

2. Рукин М. В. Пожарная безопасность объектов энергоснабжения [Электронный ресурс] // «Сборник статей - 2014» ведущих специалистов рынка систем безопасности. 1-е изд., электр. М.: Эрвист, 2014. С. 56-67.

3. Пожары и пожарная безопасность в 2014 году. Статистический сборник / под общ. ред. А. В. Матюшина. М.: ВНИИПО МЧС России, 2015. 124 с.

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

5. Пожары и пожарная безопасность в 2016 году. Статистический сборник / под общ. ред. Д. М. Гордиенко. М.: ВНИИПО МЧС России, 2017. 124 с.

6. 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.

7. Gsell J. Assessment of fire suppression capabilities of water mist. Fighting Compartment Fires with the Cutting Extinguisher. Ullster: University of Ullster, 2010. 138 p.

8. Методические рекомендации по тактике применения автомобилей, оборудованных установками пожаротушения с возможностями гидроабразивной резки. М.: ГУ МЧС России, 2017. 133 с.

9. Алешков М. В., Гусев И. А. Определение рабочих параметров установок пожаротушения с возможностями гидроабразивной резки, применяемых на объектах энергетики // По-жаровзрывобезопасность. 2017. Т. 26, № 10. С. 69-76. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.10.69-76

10. Абросимов Ю. Г. Гидравлика. Учебник. М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. 312 с.

11. Зуйков А. Л., Волгина Л. В. Гидравлика. Учебник. В 2-х т. Том 2. Напорные и открытые потоки. Гидравлика сооружений. М.: МГСУ, 2015. 424 с.

12. Тарасов В. К., Гусак Л. Н., Волгина Л. В. Движение двухфазных сред и гидротранспорт. Учебное пособие для вузов. М.: МГСУ, 2012. 92 с.

Материал поступил в редакцию 21 мая 2018 года.

Mikhail ALESHKOV

Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

Ivan GUSEV

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

Aleksander KHOLOSTOV

Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Associate Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]

DETERMINATION OF TACTICAL POSSIBILITIES OF FIREFIGHTING INSTALLATIONS WITH HYDROABRASIVE CUTTING AT DELIVERING FIRE EXTINGUISHING AGENTS

AT POWER ENGINEERING FACILITIES

ABSTRACT

Purpose. Fire-fighting at power engineering facilities is a complex process. Use of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting is an effective solution that makes it possible to extinguish fires of live electrical equipment. For effective use of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting at power engineering facilities it is necessary to define their tactical characteristics, one of which is the maximum stream range of extinguishing agents.

Methods. A lot of factors, the main of which are stream velocity and relative roughness of the pipeline inside surface can affect hydraulic pressure losses. To determine hydraulic losses the empirical research method has been used. It allowed defining pressure losses in the hose-line section 80 meters long at transportation of water and mixture that helped define the maximum stream range of extinguishing agents and lay down pressure losses parameters.

Findings. Pressure losses data in hose-line 80 meters long, laid at transportation of water and water- abrasive mixture inside it rectilinearly and curvelinearly, are evaluated. Based on the obtained

data the maximum stream range of extinguishing agents is defined, also pressure losses parameters in considered fire-fighting systems are determined.

Research application field. The obtained results in the field of evaluation of hydraulic characteristics at water and mixture transportation makes it possible to carry out preliminary planning of fire-fighting installations with hydroabrasive cutting at fire extinction to the full, they can be used in further fire-fighting systems research and also in theoretical calculations.

Conclusions. Use of fire-fighting systems with hydroabrasive cutting at fire extinction at power engineering facilities will make it possible to efficiently extinguish fires which originated both in electrical equipment and in premises of the facility, and also to reduce response time in case of a fire and improve their extinction efficiency.

Key words: hydraulic pressure losses, fire-fighting installations with hydroabrasive cutting, maximum stream range of extinguishing agents, pressure losses in two-phase streams.

REFERENCES

1. Kudryavyj V.V. Energy works with overvoltage. Novaya Gazeta, 2009, no. 96. Available at: http://www.novayagazeta.ru/ politics/43738.html (accessed May 21, 2018).

2. Rukin M.V. Pozharnaya bezopasnost ob'ektov energosnabzheniya [Fire safety of power supply facilities]. "Sbornik statej - 2014" vedushchih specialistov rynka sistem bezopasnosti. Moscow, Ervist Publ., 2014, pp. 56-67.

3. Fires and fire safety in 2014: Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2015. 124 p. (in Russ.).

4. 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.).

5. Fires and fire safety in 2016 Statistical collections. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2017. 124 p. (in Russ.).

6. Belov V.V., Pergamenshchik B.K. Large-scale accidents at thermal power plants (TPP) and their influence on equipment layouts inside main buildings. VestnikMGSU, 2013, no. 4, pp. 61-69. (in Russ.).

7. Gsell J. Assessment of fire suppression capabilities of water mist. Fighting Compartment Fires with the Cutting Extinguisher. Ullster, University of Ullster Publ., 2010. 138 p.

8. Metodicheskie rekomendacii po taktike primeneniya avtomobilej, oborudovannyh ustanovkami pozharotusheniya s vozmozhnostyami gidroabrazivnoj rezki [Methodical recommendations on the tactics of using cars equipped with fire extinguishing systems with waterjet cutting capabilities]. Moscow, The Ministry of Emergency Situations of the Russian Federation Publ., 2017. 133 p.

9. Aleshkov M.V., Gusev I.A. Determination of working parameters of the installations of fire extinguishing with opportunities of hydroabrasive cutting applied on power objects. Pozharovzryvobezopasnost, 2017, vol. 26, no. 10, pp. 69-76. DOI:10.18322/PVB.2017.26.10.69-76 (in Russ.).

10. Abrosimov Yu.G. Gidravlika [Hydraulics]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia, 2005. 312 p.

11. Zujkov A.L., Volgina L.V. Gidravlika, v2-h t. Tom 2. Napornye i otkrytye potoki. Gidravlika sooruzhenij [Hydraulics. In 2 vol. Vol. 2. Pressure and open flows. Hydraulics of structures]. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU) Publ., 2015. 424 p.

12. Tarasov V.K., Gusak L.N., Volgina L.V. Dvizhenie dvuhfaznyh sred i gidrotransport [Movement of two-phase media and hydrotransport]. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU) Publ., 2012. 92 p.

© Aleshkov M., Gusev I., Kholostov A., 2018

35

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.