Автореферат (Применение робототехнических средств для тушения пожаров на объектах энергетики)

На правах рукописиГусев Иван АлександровичПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ТУШЕНИЯПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИСпециальность: 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность(технические науки, отрасль энергетика)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2018Работа выполнена на кафедре пожарной техники (в составе учебнонаучного комплекса пожарной и аварийно-спасательной техники) АкадемииГосударственной противопожарной службы МЧС России.Научный руководитель:Алешков Михаил Владимировичдоктор технических наук, профессор, ФГБОУВО Академии ГПС МЧС России,заместитель начальника по научной работеОфициальные оппоненты:Качанов Сергей АлексеевичЗаслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, ФГБУ «Всероссийскийнаучно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям МЧС России (федеральный центрнауки и высоких технологий)», заместительначальника по научной работеВолгина Людмила Всеволодовнакандидат технических наук, доцент,ФГБОУ ВО «Национальный исследовательскийМосковский государственный строительныйуниверситет», доцент кафедры гидравлики игидротехнического строительстваВедущая организация:Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Академия гражданской защиты Министерства Российской Федерации по делам гражданской оборы, чрезвычайным ситуациям иликвидации последствий стихийных бедствий»Защита диссертации состоится «18» декабря 2018 г.

в 11 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 205.002.02 при Академии Государственнойпротивопожарной службы МЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Б. Галушкина, 4.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС Россиии на сайте:http://academygps.ru/upload/iblock/3d0/3d06ebf30737ec55dbb622650c4eabff.pdfАвтореферат разослан «19» октября 2018 г.Учёный секретарьдиссертационного советаА.Б.

Сивенков2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Энергетика Российской Федерацииявляется ключевой отраслью экономики, обеспечивающей потребности государства в электроэнергии. Объекты энергетики ввиду своих особенностей подвержены возникновению пожаров и аварий, в результате которых образуютсяусловия, опасные для участников тушения пожаров.Анализ статистических данных о пожарах и авариях, происходивших наобъектах энергетики за период с 2005 по 2016 гг., показал, что они довольно часто приводят к травмированию и гибели людей, возникновению экологическогои материального ущербов, как прямого, так и косвенного характера.

При тушении пожаров на объектах энергетики, помимо воздействия на личный составопасных факторов пожара, могут возникать и события, при которых происходит обрушение строительных конструкций на обширных площадях, взрывы емкостей, находящихся под давлением, поражения электрическим током и др. Всеэто неуклонно влияет на процесс тушения пожара, который приходится прерывать, отводя силы и средства на безопасные расстояния, что приводит к распространению пожара.В связи с этим для эффективного тушения пожаров на объектах энергетики в условиях возникающих угроз предлагается применение мобильной робототехники пожаротушения, разработке которой и посвящена настоящая работа.Степень разработанности темы исследования.

Обеспечение пожарнойбезопасности объектов энергетики всегда было одной из наиболее значимыхтем научных исследований. Большой вклад в этом направлении внесли:Микеев А.К., Алешков М.В., Лобанова Н.А., Двоенко О.В., Ольховский И.А. идр. Все они занимались вопросами обеспечения пожарной безопасности объектов энергетического комплекса, при этом рассматривали как комплексные подходы, так и частные, выражающиеся в исследованиях и создании специальныхобразцов пожарной техники и разработке противопожарных мероприятий.Исследованиями в области разработки и применения при тушении пожаров и ликвидации чрезвычайных ситуаций мобильной робототехники занимались многие специалисты и научные коллективы. Отдельно хотелось бы выделить: Цариченко С.Г., Тодосейчука С.П., Северова Н.В., Власова К.С.

и др.Однако, анализ результатов рассматриваемых исследований показал, что,вопрос применения мобильной робототехники для тушения пожаров на объектах энергетики практически не исследован, отсутствует специально разработанная для этих целей робототехника и практически полностью отсутствует методическая база, связанная с технологией ее эффективного применения.В связи с этим целью исследования является обоснование применениямобильных робототехнических средств для тушения пожаров на объектах энергетики.Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:1) провести анализ пожаров и аварий, произошедших на объектах энергетики и выявить особенности их тушения;32) провести исследования и обосновать параметры, влияющие на тактикотехнические характеристики робототехнического средства пожаротушения,разрабатываемого для объектов энергетики;3) провести исследования гидравлических характеристик систем подачиогнетушащих веществ, интегрированных в конструкцию робототехническогосредства пожаротушения;4) обосновать параметры и разработать опытный образец мобильного робототехнического средства применимого для пожаротушения на объектах энергетики;5) разработать тактические приемы использования мобильных робототехнических средств для тушения пожаров на объектах энергетики.Информационными основами исследования являются статистическиеданные по пожарам, произошедшим на объектах энергетики, а также данныенаучно-исследовательских работ, связанных с разработкой и применением мобильной робототехники при тушении пожаров.Объектом исследования является тушение пожара на объектах энергетики.В качестве предмета исследования рассматривается применение мобильных робототехнических средств для тушения пожаров на объектах энергетики.Научная новизна работы заключается в следующем:– научно обоснована целесообразность применения мобильной робототехники для тушения пожаров на объектах энергетики;– впервые определены токи утечки по струе смеси воды и абразива;– обоснованы математические зависимости по определению тока утечкипо струе воды и смеси воды с абразивом в зависимости от расстояния и напряжения;– разработан измерительный комплекс для определения гидравлическиххарактеристик установок пожаротушения с гидроабразивной резкой, интегрированных в конструкцию робототехнического средства;– определены гидравлические характеристики насосно-рукавных системустановок пожаротушения с гидроабразивной резкой;– обоснованы требования к конструкции и разработан опытный образецмобильного робототехнического средства, предназначенного для тушения пожаров на объектах энергетики;Теоретическая и практическая значимость работы.Теоретическая значимость работы обоснована тем, что получены данныеи математические зависимости, позволяющие оценить тактико-технические характеристики мобильной робототехники пожаротушения в зависимости отусловий ее применения.Практическая значимость работы заключается в том, что на основанииполученных результатов был разработан опытный образец мобильного робототехнического средства пожаротушения и методическое пособие, раскрывающеевозможности эффективного применения мобильных робототехническихсредств для тушения пожаров на объектах энергетики.4Методология и методы исследования.

В работе использованы методытеории гидравлики, трения и электропроводности, методы математическогоанализа и физический эксперимент.Положения, выносимые на защиту:– методика и результаты исследования по определению значений токаутечки по струе воды и смеси воды с абразивом;– математические зависимости для определения величины тока утечки поструе воды и смеси в зависимости от расстояния и напряжения;– результаты исследования тяговых характеристик мобильной робототехники при перемещении пожарных напорных рукавов;– методика и результаты исследования гидравлических характеристик рукавов высокого давления, применяемых в установках пожаротушения по которым транспортируется вода и смесь воды и абразивных частиц, для целей гидроабразивной резки и пожаротушения;– научно обоснованные требования к конструкции робототехническогосредства пожаротушения, применимого на объектах энергетики.Степень достоверности основных результатов, выводов и рекомендацийдиссертации обусловлена применением современных методов и средств исследований.

Экспериментальные исследования выполнялись с применением измерительного оборудования, прошедшего поверку в аккредитованной лаборатории.Материалы диссертации реализованы при:– разработке пособия по технологии применения робототехническихкомплексов для пожаротушения на объектах атомной энергетики(МЧС России, 2017);– разработке методических рекомендаций по тактике применения автомобилей, оборудованных установками пожаротушения с возможностями гидроабразивной резки (ГУ МЧС России по г. Москве, 2017);– проведении экспериментального исследования по определению возможности применения установок пожаротушения с системой гидроабразивнойрезки при тушении пожаров на электрооборудовании под напряжением до30 кВ (ООО «Объединенные спасательные технологии», 2016);– разработке методики проведения приемочных испытаний дистанционно-управляемой роботизированной установки пожаротушения малого класса(АО «ВзППСО», 2017);– разработке многофункционального мобильного робототехническогокомплекса РТС-РХ-Л1 (ЗАО НПО «Курганский завод СпецТехники», 2017);– проведении экспериментального исследования по определению возможностей мобильного комплекса, оборудованного установкой пожаротушенияс системой гидроабразивной резки (ООО «ТК Пожснаб», 2016);– выполнении научно-исследовательской работы «Применение робототехнических комплексов для обеспечения технологии пожаротушения на объектах атомной энергетики», п.