Пути и способы обеспечения боеготовности пожарного автомобиля в пожарном депо Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры пожарной техники Академии ГПС МЧС РФ

X. И. Исхаков

Начальник Управления организации пожаротушения и специальной пожарной охраны МЧС РФ

М. М. Верзилин

Д-р техн. наук, профессор, начальник кафедры пожарной техники Академии ГПС МЧС РФ

В. П. Назаров

Доцент кафедры пожарной техники Академии ГПС МЧС РФ

С. А. Шкунов

Отдельный пожарно-спасательный отряд г. Валмиера

(Латвийская Республика)

Ю. Кудрявцев

УДК 614.846.6

ПУТИ И СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОЕГОТОВНОСТИ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ В ПОЖАРНОМ ДЕПО

Рассмотрены технические факторы, влияющие на боеготовность личного состава подразделений ГПС, и пути ее повышения, в первую очередь подготовка пожарного автомобиля к движению.

На боеготовность личного состава Государственной противопожарной службы (ГПС) влияют различные факторы, в число которых можно включить техническую, организационную, медицинскую и социальную обеспеченность, профессиональный уровень, индивидуальные особенности и функциональное состояние человека, социальные и психологические процессы в коллективе, природные факторы. В данной статье рассматриваются технические факторы, влияющие на боеготовность личного состава подразделений ГПС, и пути ее повышения.

От времени прибытия пожарных подразделений зависит площадь пожара, размер ущерба и количество погибших и травмированных людей. Нам известно, что выезд пожарного автомобиля (ПА) из пожарного депо с непрогретым двигателем, а также уменьшение давления в пневматической тормозной системе ниже предельно допустимого увеличивают сроки прибытия пожарных подразделений на место. Поэтому в пожарных частях, расположенных в холодных климатических зонах необходим подогрев систем охлаждения или смазки двигателя, осуществляемый различными способами. К сожалению, отсутствие обобщающих исследований и рекомендаций по данной теме не позволяет успешно внедрять их.

Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с автомобилями, оснащенными пневматической тормозной системой, резко возросло из-за падения давления воздуха в тормозной системе ниже рабочего (0,6 МПа) в связи с высокой интенсивностью дорожного движения. Поэтому были

разработаны системы автоматического блокирования тормозов, препятствующие движению автомобиля, если фактическое давление в тормозной системе ниже требуемого. Применение этих систем оправдано для автомобилей народного хозяйства, но для специальных автомобилей, какими являются ПА, необходимо постоянное поддержание требуемого давления в тормозной системе.

Опрос практических работников ГПС МЧС во многих регионах России показал их обоснованную тревогу за безопасность движения ПА с системами автоматического блокирования тормозной системы, не позволяющими начинать движение автомобиля без достижения рабочего давления в системе. Время до момента разблокировки тормозов автомобиля на шасси ЗИЛ при отсутствии рабочего давления в тормозной системе достигает 3 мин при нормируемом времени выезда 50 с. В настоящее время требуемое давление может быть обеспечено лишь за счет запуска двигателя в пожарном депо, что приводит к загрязнению гаража отработавшими газами, отрицательно сказывается на экологии окружающей среды и причиняет вред здоровью пожарных. При этом также происходит перерасход топлива и износ двигателя.

В депо ПА находятся в режиме боевой готовности и должны выезжать по тревоге в течение 50 с. Для обеспечения быстрого движения к месту пожара необходимо постоянно поддерживать оптимальный температурный режим работы двигателя и агрегатов трансмиссии, а также рабочее давление в тормозной системе. С этой целью Академия ГПС МЧС России совместно с отдельным пожарно-спа-

сательным отрядом г. Валмиера (Латвийская Республика) провела исследования по разработке системы постоянной боевой готовности автомобиля (СПБА) при ежедневном дежурстве, направленной на предупреждение снижения температуры систем двигателя, падения давления воздуха в тормозной системе и разрядки аккумуляторной батареи [6, 7].

Сокращение времени прибытия ПА на пожар на 1 мин позволяет спасти до 5,3 % общего числа погибших на пожаре [10]. Боевая готовность ПА в соответствии с данными [4, 6, 7] определяется по ряду групп параметров. К ним относятся:

• давление в тормозной системе ПА;

• температура охлаждающей жидкости в системе

охлаждения.

Показания разряженности аккумуляторной батареи не входят в контролируемые параметры. Ввиду того что температура охлаждающей жидкости ДВС влияет на время прибытия ПА к месту пожара, ее целесообразно включать в определяемый параметр боевой готовности ПА.

В некоторых пожарных частях уже используются различные подогреватели охлаждающей жидкости системы охлаждения. Одним из недостатков систем подогрева двигателя является отсутствие дистанционного контроля. В случае выхода из строя или халатного отношения персонала системы длительное время могут быть вообще не подключенными, поэтому при разработке систем обеспечения боевой готовности ПА должен быть учтен "человеческий фактор" (система контроля — напоминания обслуживающему персоналу) в сочетании с высокой надежностью. В настоящее время значение "человеческого фактора" составляет от 0,5 до 0,8.

Падение напряжения в аккумуляторной батарее не позволяет резервному ПА вовремя выехать по тревоге, поэтому в населенных пунктах, расположенных вдали от города, ординарный пожар превращается в крупный.

В пожарных частях контроль за состоянием аккумуляторных батарей сводится к периодическому (один раз в неделю) ручному измерению напряжения АКБ, уровня и плотности электролита, для чего необходимы соответствующие приборы и регламентация проверки. Избавляет от этого автоматическая система контроля, обеспечивающая при необходимости подзарядку аккумуляторной батареи. Целесообразно объединить ее с системой поддержания теплового режима системы охлаждения двигателя. Важно, что это предложение совпадает с требованиями к конструкции электросиловых установок (ЭСУ) специальных ПА [9]: ЭСУ, имеющие в своем составе аккумуляторные батареи, должны

быть оборудованы устройствами для автоматической подзарядки аккумуляторных батарей.

Исходя из вышеизложенного к разрабатываемой системе предъявляют следующие требования:

• высокая надежность;

• автоматическое поддержание оптимальной температуры охлаждающей жидкости двигателя ПА;

• автоматическая диагностика (самотестирование системы);

• дистанционный контроль состояния автомобиля, подключенного к системе;

• режим сигнализации в случае выхода из строя узлов системы или невнимательности персонала (учет "человеческого фактора");

• простота обслуживания.

При разработке данной системы были поставлены следующие задачи:

• на основе анализа тормозной системы ПА с АБС разработать устройство автоматического контроля давления в пневматической тормозной системе и устройство обеспечения поддержания рабочего давления в системе;

• разработать систему автоматического контроля напряжения аккумуляторной батареи и поддержания требуемого напряжения.

На основе анализа существующих устройств подогрева охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя была разработана предлагаемая система поддержания боевой готовности авто-

ПОЖАРНОЕ ДЕПО

220У

I

РИС. 1. Система поддержания боевой готовности автомобиля ПА ПЧ-3

\ Шланг Подогреватель

РИС. 2. Схема электроподогрева двигателя ЗИЛ-130

1

РИС. 7. Схема устройства обеспечения поддержания рабочего давления в тормозной системе

РИС. 3. Групповой контроллер

РИС. 4. Групповой контроллер с открытой крышкой

РИС. 8. Компрессор 125/40

РИС. 5. Распределительная коробка

РИС. 6. Быстросъемноесо-единение обогревателя с двигателем и быстросъем-ное соединение контроля параметров ДВС (Тож; Р; Щ

мобиля, состоящая из устройства контроля и управления температурой в системе охлаждения двигателя. В ее состав входят (рис. 1):

1. Обогреватель двигателя (рис. 2), включающий:

• датчик температуры;

• измерительный прибор температуры;

• цепи коммутации.

2. Групповой контроллер (один на четыре автомобиля), управляющий процессом подогрева ох-

лаждающей жидкости двигателя и зарядкой аккумуляторов (рис. 3-6).

3. Блок индикации или система дистанционного контроля в виде ПЭВМ с программным обеспечением, который находится на ПСЧ части.

Эта система, как показали эксперименты, в момент выезда ПА из пожарного депо обеспечивает мощность двигателя, близкую к номинальной. Так, при радиусе выезда 6 км из пожарного депо г. Вал-миера время следования зимой и летом сокращается соответственно до 3,5 и 1 мин. Расход топлива при этом уменьшается соответственно до 25 и 15 %.

Устройство обеспечения поддержания рабочего давления в тормозной системе (рис. 7) необходимо для автомобиля с блокирующейся тормозной системой, чтобы обеспечить своевременный выезд по тревоге.

Устройство обеспечения поддержания рабочего давления в тормозной системе включает:

1 — компрессор 125/40 (рис. 8);

2 — шкаф управления;

3 — выключатель управления;

4 — манометр, Р =1,0 МПа;

5 — ресивер, V = 0,275 м3 (рис. 9);

6 — пневмовентиль;

7 — гибкий шланг;

8 — линейный трубопровод (рис. 10 и 11);

9 — быстроразъемное соединение (рис. 12).

РИС. 10. Элементы разводки системы разблокировки тормозов

РИС. 11. Элементы подвески магистрального трубопровода

Компрессор (см. рис. 8) подбирается таким образом, чтобы он смог заполнить тормозные системы ПА необходимым количеством воздуха до заданного давления, которое составляет 1,0 МПа. При падении давления до РтЬ установка автоматически доводит его до максимального значения 1,0 МПа.

Ресивер (см. рис. 9) необходим на случай выезда ПА в случае отсутствия электроэнергии в пожарном депо.

Вместимость ресивера для трех ПА на шасси ЗИЛ составляет 0,275 м3. Соединение трубопрово-

РИС. 12. Быстроразъемное соединение

дов с ресиверами ПА осуществляется быстросъем-ными шлангами (см. рис. 12).

Данные о давлении в тормозной системе автомобиля выводятся также на пульт управления диспетчера.

Таким образом, предложенная система постоянной боевой готовности ПА (СПБГ) позволяет:

• поддерживать рабочее давление в пневматической тормозной системе любого количества ПА, находящихся в пожарном депо;

• устанавливать автоматический контроль (снижая тем самым значение "человеческого фактора") за поддержанием оптимальных температур в системе охлаждения двигателя ПА с параметрами Тсо = 55^75 °С;

• поддерживать параметры микроклимата в моторном отсеке для системы питания (экономия топлива происходит при температуре бензина от 40 до 50 °С);

• обеспечивать автоматическую поддержку рабочего напряжения и контроля напряжения аккумуляторных батарей с параметрами: Пак 6 > 12,5 В и исп > 9,5 В.

Основные параметры, влияющие на боеготовность пожарного автомобиля, выводятся на

Показатель ПА№ 1 ПА №2 ПА № 3 ПА №4

1 2 3 4 5

Давление в тормозной системе Р, МПа (> 0,6)

Температура охлаждающей жидкости Т, °С (55-75)

Зарядка аккумуляторной батареи и, В (> 12,5; > 9,5)

монитор, установленный в ПСЧ части (см. таблицу).

Данная система СПБГ необходима не только в пожарных частях, но и в производственно-технических центрах, отрядах и частях технической службы для диагностики тормозной системы, уменьшения числа пусков двигателя. С ее помощью можно контролировать состояние боевой готовности ПА, например, отделами пожарной техники ГПС МЧС России. Система полезна и для заводов — изготовителей пожарной техники, где выезд с конвейера или с поста диагностики в начале работы также требует поддержания оптимальной температуры в системе охлаждения двигателя, минимально допустимого давления в пневматической тормозной системе и т. д.

ЛИТЕРАТУРА

1. Концепция совершенствования пожарных автомобилей и их технической эксплуатации в системе Государственной противопожарной службы МЧС России. Приложение № 2 к приказу МЧС России № 624 от 31.12.2002.

2. Правила по охране труда в подразделениях ГПС МЧС России. Приказ № 630 от 31.12.2002.

3. Наставление по технической службе в ГПС МВД России. Приложение к приказу № 34 от 24.01.96.

4. Юлдашев А. К., Исхаков X. И., Савин М. А. О результатах реструктуризации внешнего теплового баланса двигателей пожарных автомобилей на неустановившихся режимах при низких температурах. Сб. тр. / МИПБ МВД РФ. — М., 1998.

5. Шасси автомобиля КамАЗ. — М.: Транспорт, 1980.

6. Исхаков X. И., Кудрявцев Ю. П. Система поддержания боевой готовности пожарного автомобиля в депо. Сб. тр. / МИПБ МВД РФ. — М., 1998.

7. Кудрявцев Ю. П., Исхаков X. И. Разработка средств обеспечения параметров ПА, обеспечивающих безопасность движения и долговечность автомобиля. Сб. тр. / МИПБ МВД России. — М., 1997.

8. НПБ 163-97. Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний.

9. НПБ 192-00. Техника пожарная. Автомобиль связи и освещения. Общие технические требования. Методы испытаний.

10. Савин М. А. Чем расплачиваемся за секунды промедления? // Пожарное дело. — 2001. — № 5.

11. Концепция типажа ПА для оснащения подразделений пожарно-спасательной службы МЧС России в 2003-2005 гг. — М., 2003.

12. Бабкин Г. Ф., Дискин М. Е. и др. Автомобильный двигатель ЗИЛ-130. — М.: Машиностроение, 1973.

Поступила в редакцию 16.11.05.