Совершенствование конструкции ручных универсальных пожарных стволов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

пично прибрежно-озерных условиях. Отложения средней части разреза были созданы в основном в прибрежно-озерных условиях, которые периодически прерывались вторжением грубообломочных моренных

отложений, а верхняя часть разреза формировалась в прибрежно-озерных и субаэральных условиях за счет склоновых и эоловых процессов.

Библиографический список

1. Галкин В.И. К вопросу о характере оледенения на побережье оз. Байкал // Материалы по геологии мезо-кайнозойских отложений Восточной Сибири. Иркутск, 1963. Вып. 3.

2. Думитрашко Н.В. Геоморфология и палеогеография Байкальской горной области // Материалы по геоморф. и палеогеографии СССР. 1952. IV. Вып. 9. 189 с.

3. Кайнозой Байкальской рифтовой впадины. Строение и геологическая история // В.Д. Мац [и др.]. Новосибирск: СО РАН "ГЕО", 2001. 251 с.

4. Ладохин Н.П. О древнем оледенении Баргузинского хребта // Материалы по изучению произв. сил Бурят-Монгольской АССР. Улан-Удэ, 1954. Вып. 1. С. 147-162.

5. Ламакин В.В. Ледниковые отложения в береговой полосе Байкала // Тр. Комис. по изуч. четвертого периода. М., 1963. XXI. С. 126-147.

6. Реконструкция горных ледников последнего плейстоценового оледенения в северо-западной части Баргузинского хребта (Северное Прибайкалье) / Э.Ю. Осипов [и др.]. // Геология и геофизика. 2003. Т. 444, № 7. С. 652-663.

7. Кононов Е.Е. История Байкала. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. 121 с.

8. Бухаров А.А., Фиалков В.А. Геологическое строение дна Байкала: Взгляд из «Пайсиса». Новосибирск: Наука, 1996. 112 с.

УДК 614.841

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РУЧНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ПОЖАРНЫХ СТВОЛОВ

© А.Г. Осипов1, Ю.Н. Горнов2

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Модернизированы ручные универсальные пожарные стволы, предназначенные для формирования и подачи на большое расстояние различных струй. Стволы работают на воде, традиционной пене, быстротвердеющей пене и других огнетушащих веществах. Они используются при тушении нефтепродуктов, транспортных средств, древесины, взрывчатых, ядовитых и других веществ и материалов. Высокая эффективность стволов подтверждена огневыми испытаниями, максимально приближенными к условиям реальных пожаров. Ил. 4. Табл. 1. Библиогр. 2 назв.

Ключевые слова: безопасность; тушение пожаров; универсальные пожарные стволы; модернизация; полигонные испытания.

IMPROVING MANUAL MULTI-PURPOSE FIRE HOSE DESIGN A.G. Osipov, Yu. N. Gornov

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

Manual multi-purpose fire hoses designed to generate and supply different jets for large distances are upgraded. The hoses operate on water, traditional foam, quick-hardening foam and other extinguishing agents. They are used to extinguish oil products, vehicles, timber, as well as explosive, poisonous and other substances and materials. High efficiency of hoses is proved by maximum realistic fire-response testing. 4 figures. 1 table. 2 sources.

Key words: safety; fire-fighting; multi-purpose fire hoses; upgrading; field fire-response testing.

Пожары на промышленных и сельскохозяйственных объектах, а также в жилых помещениях и культурных центрах в масштабе страны ежедневно наносят значительный социальный и экономический ущерб, составляющий десятки млн. руб.

Необходимость совершенствования средств и способов борьбы с пожарами обусловила создание большого количества разнообразной техники, позволяющей повышать эффективность пожаротушения,

обеспечивать безопасность людей на пожаре и снижать материальный ущерб от огня.

Основным средством пожарно-технического вооружения для тушения пожаров являются ручные и лафетные универсальные пожарные стволы, предназначенные для формирования огнетушащих водяных и пенных струй. Эти стволы эффективно применяются в подразделениях Государственной противопожарной службы, являясь табельным оборудованием совре-

1Осипов Артур Геннадьевич, кандидат технических наук, доцент, тел.: 89501448951, e-mail: arthur.osipov@rambler.ru Osipov Arthur, Candidate of technical sciences, Associate Professor, tel.: 89501448951, e-mail: arthur.osipov @ rambler.ru

2Горнов Юрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент, тел.: 89148805997. Gornov Yuri, Candidate of technical sciences, Associate Professor, tel.: 89148805997.

менных пожарных машин. Статистические данные свидетельствуют, что более 90% всех пожаров ликвидируются с помощью этой мобильной пожарной техники.

Поскольку от эффективности пожарных стволов зависит ущерб от пожаров и безопасность людей на пожаре, в настоящее время осуществляется совершенствование конструкции этих технических средств в соответствии с уровнем мировых стандартов и научно-технических достижений. В частности, наряду с пожарными стволами, формирующими компактные струи, в настоящее время за рубежом, а также в России выпускаются лафетные пожарные стволы, формирующие потоки распыленной массы огнетушащего вещества, известные под названием "JF" ( Jet Fog -летящий туман). Однако новые стволы имеют более высокую рыночную стоимость и уступают существующим стволам по дальнобойности и качеству пенооб-разования. К основным достоинствам рассматриваемых ручных универсальных пожарных стволов [1] следует отнести простоту изготовления, эксплуатации и обслуживания, невысокую рыночную стоимость, возможность подачи пены без смены насадок, а главное -повышенную производительность и дальнобойность водяных и пенных струй. Благодаря этим достоинствам ручные универсальные пожарные стволы применяются для тушения пожаров на предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей про-

напорному рукаву диаметром 77 мм, а следовательно, обеспечивается при подаче определенный (больший) запас огнетушащего вещества. Отсутствие на входе переходников, создающих дополнительное гидравлическое сопротивление потоку, и достаточное количество подаваемого огнетушащего вещества воды или рабочего раствора пенообразователя обеспечивают увеличение дальнобойности формируемой струи и повышение производительности ствола, а следовательно, и эффективность пожаротушения.

Следует также отметить, что внесенные в конструкцию соединительной головки и приемного корпуса ствола изменения способствуют также повышению кратности генерируемой пены, а следовательно, повышению ее огнетушащей способности по сравнению с аналогичным показателем воздушно-механической пены низкой кратности, получаемой в настоящее время с помощью существующих водопенных стволов.

Усовершенствованный ручной универсальный пожарный ствол (рис. 1) состоит из приемного корпуса 1 с углублениями 2, расположенными на его выходе по периметру, формирующей трубы 3 с воздушными отверстиями 4 и цапковой соединительной напорной головки 5 для подсоединения пожарного рукава диаметром 77 мм. Проточная часть головки 5 выполнена конусной в виде конфузора с определенным углом поджатия потока.

Как видно на рис. 1, первая ступень поджатия по-

Рис. 1. Конструкция усовершенствованного ручного универсального пожарного ствола

мышленности, объектах топливно-энергетического комплекса, на воздушном, железнодорожном, автомобильном, морском и речном транспорте, различных терминалах, предприятиях лесной и деревообрабатывающей промышленности и многих других пожароопасных объектах.

Для повышения эффективности функционирования ручных универсальных пожарных стволов, в частности увеличения производительности и дальнобойности, повышения кратности генерируемой пены, а также расширения тактических возможностей и области их применения предлагается усовершенствовать конструкцию соединительной головки и приемного корпуса стволов. Для этого соединительную головку и приемный корпус ствола необходимо выполнить с двойным поджатием потока, как показано на рис. 1.

Благодаря изменению проточной части соединительной головки и приемного корпуса ствола появляется возможность прямого подключения последнего к

тока осуществляется за счет выполнения проточной части соединительной головки в виде конфузора с углом поджатия 50-90°,а вторая ступень поджатия потока достигается за счет выполнения входного кон-фузора водопенного патрубка с оптимальным углом поджатия в пределах 30-35° [2].

Усовершенствованный ручной универсальный ствол подает воду следующим образом. Поток воды под давлением, создаваемым посторонним насосом, подается по рукавной линии в напорную головку 5, где получает первое ускорение, затем ускоренный поток поступает в приемный корпус 1 и ускоряется вторично. Получив двойное ускорение, поток поступает в трубу 3, где формируется в компактную дальнобойную струю.

Подача пены ручным универсальным стволом осуществляется следующим образом. Поток водного раствора пенообразователя (рабочего раствора) под давлением, создаваемым посторонним насосом, по-

дается по рукавной линии в напорную головку 5, где ускоряется первично, поступает в приемный корпус 1, где ускоряется вторично. Ускоренный двумя ступенями поджатия поток на выходе из приемного корпуса 1 дробится воздухом, поступающим через углубления 2, и направляется в трубу 3, где вторично дробится воздухом, поступающим через воздушные отверстия 4. Полученная в результате двойного ускорения потока и интенсивного дробления рабочего раствора воздухом пена повышенной кратности формируется в трубе 3 в дальнобойную пенную струю (рис.2,а) и направляется на тушение горящего или защиту негорящего объекта. В результате ряда экспериментов при помощи установки, представленной на рис. 2,б, были определены показатели кратности подаваемой пены (установка располагалась на расстоянии 30-40 м от ствольщика). Соотношение объема пены и жидкости в мерной емкости (рис.2,б) составило более 25 единиц, что соответствует нормативам пены «средней» кратности.

Для расширения возможностей использования ручных универсальных пожарных стволов в различных условиях в соответствии с выполняемыми задачами был разработан ряд модификаций, отличающихся друг от друга габаритными, массовыми показателями и характеристиками производительности.

На рис. 3 представлен ряд экспериментальных модификаций универсального ручного пожарного

ствола и серийные образцы стоящих на вооружении стволов СВПЭ-8 и СВПЭ-4.

Для сопоставления возможностей усовершенствованного и существующего пожарного оборудования в таблице приведены тактико-технические характеристики ручных универсальных пожарных стволов.

Усовершенствованный ручной универсальный ствол прошел успешные полигонные испытания на базе ПЧ-5 ГУ МЧС России по Иркутской области в июле 2012 г. Испытания проводились на полигоне п. Жилкино в маловетреную погоду на воде и воздушно-механической пене по стандартной методике ФГУ ВНИИПО МЧС России при температуре окружающего воздуха плюс 21 °С.

Для создания рабочего давления в напорной линии 0,6...1,0 МПа использовался пожарный насос НЦПН- 40/100 серийно выпускаемой пожарной автоцистерны АЦ 5,5-40 (5557) модель 005-МИ. Для получения воздушно-механической пены использовался стандартный пенообразователь. Огнетушащие вещества подавались к испытуемым стволам по напорному пожарному рукаву внутренним диаметром 77 мм.

Фрагменты полигонных испытаний усовершенствованных ручных универсальных стволов по воде и пене представлены на рис. 4.

б

Рис. 2. Полигонные испытания ручного универсального пожарного ствола на кратность подаваемой пены: а - подача пены к заданному объекту; б - установка для определения кратности пены

а) б)

Рис. 3. Пожарные стволы: а) 1 - ручной универсальный, 2 - серийный СВПЭ-8; б) 1 и 2 - модернизированный ручной

универсальный, 3 - серийный СВПЭ-4

а

Тактико-технические характеристики ручных универсальных пожарных стволов

Пожарные стволы

Параметр Стандартные Экспериментальный

СВП-4 СВПЭ-4 СВПЭ-8 РУПС

3 1. Производительность по пене, м /мин 4 4 8 24 *

2. Рабочее давление, МПа 0,6 0,6 0,6 0,6-1,0

4. Кратность пены 7 7 7 25 *

5. Дальность пенной струи, м, 28 18 20 35-40 *

дальность водяной струи, м - - - 40 *

6. Габаритные размеры, мм

- длина

- диаметр (по клыкам ГМ) 715

- ширина 706 128 855 450-715

- высота 128 142 106

7. Масса, кг 1,6 2,8 3,8 1,0-1,5

* Возможно изменение параметра в сторону увеличения.

Рис. 4. Полигонные испытания ручного универсального пожарного ствола на базе ПЧ-5: а и б - испытание по воде; в и г - испытание по пене

Внедрение в практику тушения пожароопасных объектов высокопроизводительных дальнобойных ручных универсальных пожарных стволов позволит сократить время тушения пожара, а следовательно, уменьшить число человеческих жертв, сократить материальные потери, сохранить природные богатства, снизить экологическую опасность от пожара и получить, по большому счету, ощутимый социально-экономический эффект.

Апробация высокопроизводительных дальнобойных ручных универсальных стволов предполагается в пожарных частях г. Иркутска.

Таким образом, усовершенствование конструкции соединительной головки и приемного корпуса обеспечивает высокую производительность и дальнобойность ручных универсальных пожарных стволов, что позволяет успешно их применять для подачи различных огнетушащих веществ и составов на значитель-

в

г

ное расстояние и высоту без применения специальной подъемной техники, а также использовать современные способы тушения пожаров навесными струями с

относительно безопасного для ствольщиков расстояния.

Библиографический список

1. Патент Ри 2111782, МПК 6 А 62 С 31/02, 31/12. Пожарный ствол Осиповых / Г.И. Осипов, А.Г. Осипов, А.В. Осипова; Заявитель и патентообладатель они же. - № 97102129/12; заявл. 11. 02. 1997; опубл. 27.05.98. Бюл. № 15. С. 4.

2. Патент Ри 79433 и1, МПК А 62 С 31/02, 31/12. Универсальный пожарный ствол / А.Г. Осипов, Ю.Н. Горнов, П.В. Королев. Заявитель и патентообладатель ГОУ ИрГТУ. -2008130703/22; заявл. 24.07.2008; опубл. 10.01.2009. Бюл. № 1. С. 13.

УДК 550:553.981

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ НЕФТЕГАЗОПЕРСПЕКТИВНЫХ ОБЪЕКТОВ К ПОИСКОВОМУ И РАЗВЕДОЧНОМУ БУРЕНИЮ НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРНОГО КАСПИЯ

© В.А. Охотин1

Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрены задачи и этапы инженерно-геологических и геофизических изысканий при подготовке к бурению нефтегазоперспективных структур в акватории Каспийского моря, охарактеризованы основные особенности инженерно-геологических условий Северного Каспия. Сделаны рекомендации по оптимизации изысканий и требований к производству работ, а также предложена методика прогноза нефтегазоносности перспективных объектов по данным комплексного анализа инженерно-геологических и геофизических изысканий. Ил. 4. Табл. 1. Библиогр. 7 назв.

Ключевые слова: инженерно-геологические изыскания; месторождения Северного Каспия; нефтегазонос-ность.

METHODS TO OPTIMIZE ENGINEERING-GEOLOGICAL AND GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS WHILE PREPARING OIL AND GAS PROMISING OBJECTS FOR EXPLORATORY DRILLING ON EXAMPLE OF NORTH CASPIAN FIELDS V.A. Okhotin

Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

The article examines the goals and stages of engineering and geological and geophysical investigations when prepare for drilling oil and gas promising structures in the water area of the Caspian Sea. It characterizes the main features of the engineering and geological conditions of the North Caspian Sea. Recommendations are made on the optimization of researches and requirements for work execution. A procedure for forecasting the oil and gas potential of promising objects by the data of integrated analysis of engineering-geological and geophysical investigations is offered. 4 figures. 1 table. 7 sources.

Key words: engineering and geological investigations; North Caspian deposits; oil and gas content.

При освоении нефтегазовых ресурсов в акватории Северного Каспия важную роль играют инженерно-геологические и геофизические изыскания, являющиеся составной частью нефтегазопоисковых работ и обеспечивающие безопасность эксплуатации используемых буровых установок.

Содержание и объемы изыскательских работ на объектах определяются в соответствии со строительными нормами и правилами Российской Федерации, с учетом существующих рекомендаций по производству работ применительно к типам буровых установок и гидротехнических сооружений, в том числе наиболее широко используемых в зарубежных странах рекомендаций по исследованию мест постановки СПБУ

(самоподъемная плавучая буровая установка) и рекомендаций Американского институт нефти по планированию, проектированию и строительству морских стационарных платформ (API RP 2A).

В составе изысканий выполняется типовой комплекс работ, обеспечивающий изучение глубин моря и поверхности дна, геологическое строение грунтовой толщи на участках планируемого размещения буровой установки либо сооружений, строение разреза и физико-механические свойства грунтов грунтового основания [1] (таблица).

При этом используется двухэтапная схема производства изысканий. На первом этапе в пределах намеченных к заложению поисково-оценочных сква-

1Охотин Вячеслав Анатольевич, аспирант кафедры нефтегазового дела, тел.: 89021767428, e-mail: nitoho@mail.ru Okhotin Vyacheslav, Postgraduate of the Department of Oil and Gas Engineering, tel.: 89021767428, e-mail: nitoho@mail.ru