CC BY
3
УДК 614.842.83.07/08
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ
БОЕВОЙ ПОЗИЦИИ ЛАФЕТНОГО СТВОЛА ПРИ ТУШЕНИИ ВЕРТИКАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА. ЧАСТЬ 1. УГОЛ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ
А. В. ЕРМИЛОВ, C. Н. НИКИШОВ
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново E-mail: skash_666@mail.ru, mordov5988@mail.ru
Оперативно-тактические действия при ликвидации горения в резервуарном парке направлены на охлаждение горящего и соседних с горящим вертикальных стальных резервуаров перед проведением пенной атаки. При этом, от своевременного и эффективного охлаждения вертикальных стальных резервуаров зависит успешность выполнения основной боевой задачи. С этой целью руководитель тушения пожара обязан принимать оперативные и оптимальные управленческие решения, которые во многом определяют правильность выбора боевой позиции ручного или лафетного ствола. Для решения выделенной проблемы авторами статьи разработан алгоритм принятия управленческого решения по определению боевой позиции лафетного ствола при тушении вертикального стального резервуара с учетом выбора угла подачи огнетушащих веществ.
Ключевые слова: вертикальный стальной резервуар, руководитель тушения пожара, ликвидация горения, принятие управленческого решения, боевая позиция.
OPTIMIZATION OF MAKING A MANAGEMENT DECISION ON DETERMINING THE BATTLE POSITION OF THE MOBILE TABLE WHEN EXTINGUISHING A VERTICAL STEEL TANK. PART 1. ANGLE OF SUPPLY OF EXTINGUISHING AGENTS
A. V. ERMILOV, S. N. NIKISHOV
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo E-mail: skash_666@mail.ru, mordov5988@mail.ru
Operational and tactical actions in the elimination of combustion in the tank farm are aimed at cooling the burning and adjacent vertical steel tanks to the burning before carrying out a foam attack. At the same time, the success of the main combat mission depends on the timely and effective cooling of vertical steel tanks. To this end, the head of fire extinguishing is obliged to make prompt and optimal management decisions, which largely determine the correct choice of the combat position of a manual or fire monitor. To solve the identified problem, the authors of the article developed an algorithm for making a managerial decision to determine the combat position of the fire monitor when extinguishing a vertical steel tank, taking into account the choice of the angle of supply of fire extinguishing agents.
Key words: vertical steel tank, head of firefighting, fire suppression, managerial decision making, combat position.
Процесс развития пожара на объектах различного функционального назначения, говорит о том, что не существует одинаковых пожаров. Вследствие этого, при ликвидации чрезвычайной ситуации руководитель тушения пожара (далее - РТП) сталкивается с уникаль-
ными случаями при выработке и принятии управленческих решений с целью оперативного и качественного применения тактических возможностей сил и средств пожарной охраны [1]. Однако тушение пожаров вертикальных стальных резервуаров (далее - РВС) является редкой возможностью последовательной реализации оперативно-тактических действий [2].
© Ермилов А. В., Никишов C. Н., 2023
Так, процесс ликвидации чрезвычайной ситуации в РВС можно разделить на пять этапов (рис. 1).
На каждом этапе РТП обязан осуществлять сбор и оценку оперативной информации для принятия управленческих решений в условиях риска и неопределенности [3]. В специальной литературе подчеркивается, что на первом этапе РТП обязан выбрать ближайшие водоисточники с требуемой водоотдачей, на которые в дальнейшем будет производиться установка пожарных автомобилей. На втором этапе РТП определяет пути прокладки ру-
кавных линий и их диаметр. С этой целью, необходимо учитывать вид прибора подачи огнетушащих веществ на будущей боевой позиции. На третьем и четвертом этапах принимается управленческое решение на создание расчетного количества боевых позиций для охлаждения, в первую очередь горящего, а затем рядом расположенных РВС. Завершающий этап содержит в себе действия, которые обеспечивают проведение пенной атаки, то есть одновременной подачи пеногенераторов на зеркало горения нефти или нефтепродукта.
Рис. 1. Алгоритм ликвидации чрезвычайной ситуации в РВС с учетом принятия управленческих решений
Для качественного охлаждения стенки РВС огнетушащие вещества подаются ствольщиками на уровне взлива жидкости (Ивзл), не допуская их попадания на зеркало горения нефти или нефтепродукта (рис. 2). Так как, боевая позиция может быть значительно удалена от стенки РВС (Ьбп), то водителям пожарных автомобилей необходимо держать требуемый напор у насадка ствола, а стволь-
щикам угол его подъема (а). Таким образом, РТП необходимо рассредоточить имеющиеся силы и средства в оптимальном соотношении на боевых участках [4, 5].
Данная проблема определила цель статьи - разработать алгоритм определения боевой позиции лафетного ствола при тушении вертикального стального резервуара с учетом угла подачи огнетушащих веществ.
LSn
Рис. 2. Требуемый угол для подачи огнетушащих веществ при тушении вертикального стального резервуара, где: Ивзл - высота взлива нефти или нефтепродукта; Ьбп - расстояние от боевой позиции до стенки РВС; а - требуемый угол подъема лафетного ствола
С целью оптимизации принятия управленческого решения РТП, в рамках эффективного охлаждения РВС, должен быть разработан алгоритм, представляющий собой основной элемент в общей организационной структуре системы поддержки принятия решений [6], либо модель распределения обязанностей должностных лиц дежурного караула [7]. Алгоритм состоит из пяти блоков (рис. 3). Первый блок содержит ввод данных: периметр горящего и рядом расположенных РВС ^г); высота резервуара фр); требуемая интенсивность подачи воды на охлаждение стенки горящего и соседних РВС (!тр(охп)); расход прибора подачи огнетушащих веществ ^ств(ПЛС)); требуемое расстояние боевой позиции от стенки РВС ^бп(тр)); напор у насадка ствола ^ств). Во втором блоке определяется требуемый расход воды на охлаждение горящего и соседних резервуаров, а также количество приборов подачи огнетушащих веществ. В третьем блоке определяется дальность подачи огнетушащих веществ переносного лафетного ствола ^под(отв)). В четвертом блоке сравнивается значение расстояние боевой позиции от стенки РВС и дальность подачи огнетушащих веществ переносного лафетного ствола. В пятом блоке осуществляется выбор ствольщиком оптимального угла подачи огнетушащих веществ.
Начало )
а ч
-о п=
а
Ввод данных: Рг; hp; 1тр(охп); Оств(ПЛС); 1_бп(тр); Нств
г
Определяем
Отр(охл); Мств(охл)
Определяем
1_под(отв)
Нет
................I
1_под(отв}>1_Бп(тр) ^ Да
Выбор угла подачи огнетушащих веществ
( Конец )
~-----
Рис. 3. Алгоритм определения боевой позиции лафетного ствола при тушении вертикального стального резервуара
Если Lпод(отв) < L6n(Tp), то корректируются исходные данные, такие как расход прибора подачи огнетушащих веществ ^ств(ПЛС)), напор у насадка ствола (Hctb) или требуемое расстояние боевой позиции от стенки РВС ^бп(тр)). Если Lпод(отв) > Lбп(тр), то выбирается полученное табличное значение угла подачи лафетного ствола (а).
Исследование эффективности разработанного нами алгоритма принятия управленческого решения проводилось на резервуаре РВС-20000, в качестве прибора подачи огне-тушащих веществ выбран переносной лафетный ствол ЛС-П40(20,30)Уо. Определение оптимального расстояния от боевой позиции лафетного ствола до стенки РВС проводилось с помощью специального программного обеспечения «Fire monitor ballistics. Version 1.1», разработанного ЗАО «ЭФЭР», г. Петрозаводск («FR» Engineering Centre of Fire Robots Technology)1. Приложение предназначено для моделирования траекторий струй лафетных стволов, выпускаемых ЗАО «ЭФЭР». В эксперименте высота подачи огнетушащих веществ выбрана равной 10,9 м. Данная высота соответствует максимальному уровню взлива нефти в РВС-20000.
Также, важно отметить, что согласно данным, приведенным ООО «Пожнефтехим», при определении радиуса действия лафетного ствола, рекомендуется принимать коэффициент 0,7 от возможной дальности подачи огнетушащих веществ2. Таким образом, умножив полученное по графикам значение дальности переносного лафетного ствола, на коэффициент, становится возможным определить эффективную дальность охлаждения стенки вертикального стального резервуара. Применяемый коэффициент требуется применять при расчетах, так как на дальность подачи огнету-шащего вещества будут влиять ветровые нагрузки.
Результаты моделирования расстояния боевой позиции представлены в табл.
1 Программа «Баллистика». URL: https://firerobots.ru/ ru/designing / ballistics/ (дата обращения: 01.02.2023 г.)
2 Диаграмма геометрии струи. URL: https://www.pnx-spb.ru/catalog/pogarnie_vishki_lafetnie_stvoli/statsionar nyy-lafetnyy-stvol-pozharnyy-ls-antifayer/ (дата обращения: 01.02.2023 г.)
Таблица. Оптимальная дальность боевой позиции с учетом угла лафетного ствола
Qctb, л/с Нств, м. вод. ст L6n(max), м L6n с учетом К=0,7, м а,град
20 40 30 21 39,1
20 50 37 25,9 35,4
20 60 42 29,4 32,4
40 40 43 30,1 32,5
40 50 49 34,3 29,6
40 60 56 39,2 29,2
60 60 65 45,5 26,2
60 70 71 49,7 25,3
60 80 75 52,5 24,5
Далее нами построены графики зависимости. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 20 л/с и напором у ствола от 40 до 60 м. вод. ст. от удаления боевой позиции от стенки резервуара представлена на рис. 4. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 40
л/с и напором у ствола от 40 до 60 м. вод. ст. от удаления боевой позиции от стенки резервуара представлена на рис. 5. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 60 л/с и напором у ствола от 60 до 80 м. вод.ст. от удаления боевой позиции от стенки резервуара представлена на рис. 6.
Рис. 4. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 20 л/с от удаления боевой позиции от стенки резервуара, м, где 1 - напор у ствола 40 м. вод. ст.; 2 - напор у ствола 50 м. вод. ст.; 3 - напор у ствола 60 м. вод. ст.
Рис. 5. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 40 л/с от удаления боевой позиции от стенки резервуара, м, где 1 - напор у ствола 40 м. вод. ст.; 2 - напор у ствола 50 м. вод. ст.; 3 - напор у ствола 60 м.вод.ст.
Рис. 6. Зависимость угла установки подъема лафетного ствола с расходом 60 л/с от удаления боевой позиции от стенки резервуара, м, где 1 - напор у ствола 60 м. вод. ст.; 2 - напор у ствола 70 м. вод. ст.; 3 - напор у ствола 80 м. вод. ст.
В статье предпринята попытка оптимизации принятия управленческого решения по определению боевой позиции лафетного ствола при тушении вертикального стального резервуара с учетом угла подачи огнетушащих веществ. Данный угол обеспечит требуемое охлаждение стенки РВС, не допуская попадания огнетушащего вещества на зеркало нефти или нефтепродукта. Для решения выделенной задачи, РТП также может организовать создание оперативного штаба на месте пожара. Од-
ним из направлений деятельности которого будет осуществление мониторинга оперативной обстановки для корректировки боевых позиций переносных лафетных стволов с помощью беспилотных летательных аппаратов. Таким образом оперативный штаб, на основе метода оценки состояний системы мониторинга обеспечит прогнозирование эффективности функционирования работоспособности насос-но-рукавных схем в реальном времени [8, 9].
Список литературы
1. Сущность управления при организации взаимодействия подразделений и служб при тушении крупных пожаров / В. А. Смирнов, А. В. Ермилов, Д. А. Черепанов [и др.] // Пожарная и аварийная безопасность: материалы IX Международной научно-практической конференции. 2014. С.166-168.
2. Теребнев В. В., Грачев В. А. Пожарная тактика: учебник. М. Академия ГПС МЧС России, 2015. 547 с.
3. Кузнецов А. В., Баканов М. О., Тараканов Д. В. Анализ структурно-логической модели резервирования средств оперативного мониторинга пожаров // Технологии техно-сферной безопасности. 2019. № 2 (84). С. 99107.
4. Модель циклического мониторинга природных пожаров затяжного характера / М. О. Баканов, Д. В. Тараканов, А. В. Кузнецов, [и др.] // Мониторинг. Наука и технологии. 2019. № 2 (40). С. 14-19.
5. Model of cyclical monitoring and managing of large-scale fires and emergencies for evaluation of the required number of unmanned aircraft systems / D. V. Tarakanov, V. Prajova, M. O. Bakanov [et al.]. MM Science Journal, 2020, vol. 2020, issue October, pp. 4040-4044.
6. Кузнецов А. В., Бутузов С. Ю., Тараканов Д. В. Алгоритм оценки важности задач организации мониторинга крупного пожара // Современные проблемы гражданской защиты. 2022. № 2 (43). С. 27-33.
7. Оптимизация управленческих решений при распределении обязанностей боевого расчета / И. В. Багажков, П. Н. Коноваленко, С. Н. Никишов [и др.] // Современные проблемы гражданской защиты. 2022. № 4 (45). С. 5-12.
8. Информационные ресурсы системы мониторинга крупных пожаров на объектах энергетики / А. В. Кузнецов, Д. В. Тараканов, М. О. Баканов [и др.] // Современные проблемы гражданской защиты. 2020. № 4 (37). С. 24-32.
9. Кузнецов А. В. Модель циклического мониторинга крупных пожаров и поисково-спасательных работ // Современные проблемы гражданской защиты. 2021. № 4 (41). С. 18-23.
References
1. Sushchnost' upravleniya pri organizacii vzaimodejstviya podrazdelenij i sluzhb pri tushenii krupnyh pozharov [The essence of management in the organization of interaction of departments and services in extinguishing large fires]. V. A. Smirnov, A. V. Ermilov, D. A. Cherepanov, [et al.]. Pozharnaya i avarijnaya bezopasnost'. materialy IX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2014, pp. 166-168.
2. Terebnev V. V., Grachev V. A. Pozharnaya taktika: uchebnik [Fire tactics: textbook]. M.: Akademiya GPS MCHS Rossii, 2015. 547 p.
3. Kuznetsov A. V., Bakanov M. O., Tara-kanov D. V. Analiz strukturno-logicheskoj modeli rezervirovaniya sredstv operativnogo monitoringa pozharov [Analysis of the structural and logical model of reserving means of operational monitoring of fires]. Tekhnologii tekhnosfernoj bezopas-nosti, 2019, vol. 2 (84), pp. 99-107.
4. Model' ciklicheskogo monitoringa pri-rodnyh pozharov zatyazhnogo haraktera [A model of cyclic monitoring of protracted wildfires] / M. O. Bakanov, D. V. Tarakanov, A. V. Kuznecov Monitoring. Nauka i tekhnologii, 2019, vol. 2 (40), pp. 14-19.
5. Model of cyclical monitoring and managing of large-scale fires and emergencies for evaluation of the required number of unmanned aircraft systems / D. V. Tarakanov, V. Prajova, M. O. Bakanov [et al.]. MM Science Journal, 2020, vol. 2020, issue October, pp. 4040-4044.
6. Kuznetsov A. V., Butuzov S. Yu., Tarakanov D. V. Algoritm ocenki vazhnosti zadach organizacii monitoringa krupnogo pozhara [Algorithm for assessing the importance of the tasks of organizing monitoring of a large fire]. Sovremen-nye problemy grazhdanskoj zashchity, 2022, vol. 2 (43), pp. 27-33.
7. Optimizaciya upravlencheskih reshenij pri raspredelenii obyazannostej boevogo rascheta [Optimization of management decisions in the distribution of combat crew responsibilities] / I. V. Bagazhkov, P. N. Konovalenko, S. N. Niki-shov [et al.]. Sovremennye problemy gra-zhdanskoj zashchity, 2022, vol. 4 (45), pp. 5-12.
8. Informacionnye resursy sistemy monitoringa krupnyh pozharov na ob"ektah energetiki [Information resources of the monitoring system of
large fires at energy facilities] / A. V. Kuznecov, D. V. Tarakanov, M. O. Bakanov [et al.]. Sovremennye problemy grazhdanskoj zashchity,
2020, vol. 4 (37), pp. 24-32.
9. Kuznetsov A. V. Model' ciklicheskogo monitoringa krupnyh pozharov i poiskovo-spasatel'nyh rabot [Model of cyclic monitoring of large fires and search and rescue operations]. Sovremennye problemy grazhdanskoj zashchity,
2021, vol. 4 (41), pp. 18-23.
Ермилов Алексей Васильевич
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
кандидат педагогических наук
E-mail: skash_666@mail.ru
Ermilov Aleksey Vasilevich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
œndidate of pedagogical sciences
E-mail: skash_666@mail.ru
Никишов Сергей Николаевич
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
кандидат технических наук
E-mail: firemankpn@mail.ru
Nikishov Sergey Nikolaevich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
œndidate of technical sciences, senior lecturer
E-mail: mordov5988@mail.ru
