Диссертация (Применение робототехнических средств для тушения пожаров на объектах энергетики), страница 2

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;– результатыисследованиятяговыххарактеристикмобильнойробототехники при перемещении пожарных напорных рукавов;– методика и результаты исследования гидравлических характеристикрукавов высокого давления, применяемых в установках пожаротушения покоторым транспортируется вода и смесь воды и абразивных частиц, для целейгидроабразивной 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 средствисследований.

Экспериментальные исследования выполнялись с применениемизмерительногооборудования,прошедшегоповеркуваккредитованнойлаборатории.Материалы диссертации реализованы при:– разработке пособия по технологии применения робототехническихкомплексовдляпожаротушениянаобъектахатомнойэнергетикитактикеприменения(МЧС России, 2017);– разработкеметодическихрекомендацийпоавтомобилей, оборудованных установками пожаротушения с возможностямигидроабразивной резки (ГУ МЧС России по г.

Москве, 2017);– проведенииэкспериментальногоисследованияпоопределениювозможности применения установок пожаротушения с системой гидроабразивной8резки при тушении пожаров на электрооборудовании под напряжением до 30 кВ(ООО «Объединенные спасательные технологии», 2016);– разработке методики проведения приемочных испытаний дистанционноуправляемой роботизированной установки пожаротушения малого класса (АО«ВзППСО», 2017);– разработкемногофункциональногомобильногоробототехническогокомплекса РТС-РХ-Л1 (ЗАО НПО «Курганский завод СпецТехники», 2017);– проведениивозможностейэкспериментальногомобильногоисследованиякомплекса,пооборудованногоопределениюустановкойпожаротушения с системой гидроабразивной резки (ООО «ТК Пожснаб», 2016);– выполнениинаучно-исследовательскойработы«Применениеробототехнических комплексов для обеспечения технологии пожаротушения наобъектах атомной энергетики», п. 1.3-7/Б2 Плана научно-исследовательских иопытно-конструкторских работ МЧС России на 2016 год, утвержденногоприказом МЧС России от 14.04.2016 №188 ДСП.Апробация результатов исследования:Основные результаты работы были доложены на:– IV Всероссийской научно-практической конференции с международнымучастием (г.

Воронеж, Воронежский институт ГПС МЧС России, 2015 г.);– X Международной научно-практической конференции молодых ученых:курсантов, (студентов), слушателей магистратуры и адъюнктуры (г. Минск, КИИМЧС Республики Беларусь, 2016 г.);– V Международной научно-практической конференции молодых ученых испециалистов «Проблемы техносферной безопасности – 2016» (г.

Москва,Академия ГПС МЧС России, 2016 г.);– 5-й Международной научно-практической конференции «Пожаротушение:проблемы, технологии, инновации – 2016» (г. Москва, Академия ГПС МЧСРоссии, 2016 г.);– 10-й Международной научно-практической конференции «Безопасность,эффективность и экономика атомной энергетики» (г. Москва, ЭНИЦ, 2016 г.);9– VI Международной научно-практической конференции молодых ученых испециалистов «Проблемы техносферной безопасности – 2017» (г. Москва,Академия ГПС МЧС России, 2017 г.);– 26-йМеждународнойнаучно-техническойконференции«Системыбезопасности – 2017» (г.

Москва, Академия ГПС МЧС России, 2017 г.);– 6-й Международной научно-практической конференции молодых ученыхи специалистов «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации» (г. Москва,Академия ГПС МЧС России, 2018 г.);– VII Международной научно-практической конференции молодых ученыхи специалистов «Проблемы техносферной безопасности – 2018» (г. Москва,Академия ГПС МЧС России, 2018 г.).Публикации.По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе 5 – врецензируемых научных изданиях, включенных в перечень ВАК России.Структура и объем работы.Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения,списка используемой литературы и приложений.

Содержание работы изложено на215 страницах машинописного текста, включает в себя 25 таблиц, 65 рисунков,список использованной литературы из 138 наименований и 8 приложений.10ГЛАВА 1 ОСОБЕННОСТИ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВНА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ1.1 Анализ пожаров и их последствий на объектах энергетикиСтабильнофункционирующаяэнергетическаясистема–залогэкономического развития и стабильного функционирования всех системжизнедеятельности государства. Энергетика обеспечивает работу объектовсоциальной инфраструктуры, промышленности, сельского хозяйства, обороннопромышленного комплекса и многих других, без которых человеку просто необойтись [27].Сегодняшние темпы развития общества подразумевают под собой и ростпотребностей, в том числе и в энергоресурсах.

Только за прошедший год,согласно данным министерства энергетики Российской Федерации, быловыработано 1058513,00 млн кВт ч электроэнергии [28].На сегодняшний день энергетика России работает в режиме непрерывностии в условиях повышенных нагрузок, чем обуславливается наиболее пристальное кней внимание. Своевременное техническое обслуживание, ремонт, заменаустаревшегооборудования,позволяющихоптимизироватьразработкапроцессновыхтехническихпроизводстварешений,электроэнергии,еетранспортировку и распределение, оснащение современными видами пожарногооборудования обеспечивают безопасную и эффективную работу объекта.

Но какпоказывает практика, выполнение рассматриваемых условий, по ряду причин, невсегда является возможным.Было установлено, что за последнее время, ввод новых мощностей непревышал 1,0%, при возрастающем росте энергопотребления на 2,7% в год.Проведение капитальных и средних ремонтов оборудования снизилось почти на10%, а средний возраст эксплуатируемого оборудования составляет 32,8 года, приустановленном нормативе в 40 лет [29, 30].11Всеэтонеуклонносказываетсянаработеобъектовэнергетики.В результате износа оборудования происходят сбои и отказы в его работе,возникают перегрузки, короткие замыкания, что является одной из причинвозникновения пожаров, а наличие на объектах большого количества горючихвеществ и материалов способствует развитию пожара до крупных размеров.Подтверждением такого развития событий является пожар, произошедшийв 2002 году на Каширской ГРЭС-4, причиной которого стало усталостноеразрушение ротора генератора турбоагрегата №3 (рисунок 1.1).Рисунок 1.1 – Последствия пожара на Каширской ГРЭС-4В результате разлета осколков лопастного аппарата были поврежденынесущие строительные конструкции, а также трубопроводы масляной системы исистемы охлаждения, что привело к розливу и возгоранию масла.

Интенсивноегорение и воздействие его на строительные конструкции привело к обрушениюкровли машинного зала. Произошло отключение трех энергоблоков. Послеликвидации пожара, было установлено, что разрушенный энергоблок, мощностью300 МВт не подлежит восстановлению [31].12Для анализа сложившейся обстановки с пожарами было проведеностатистическое исследование данных по пожарам за период с 2005 по 2016 год ивозникающего, в связи с этим материального ущерба на объектах энергетикиРоссии (рисунок 1.2) [32].487Количество пожаров шт.Погибло чел.560502 484 519447392 382Травмировано чел.36030613 16 1519 15 22 1511 10 14 7 186 235212831911214308282005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016ГодыРисунок 1.2 – Количество пожаров, погибших и травмированныхна объектах энергетики в период с 2005 по 2016 годБыло установлено, что пожары сопровождались травмированием и гибельюлюдей в результате воздействия на них опасных факторов пожара как первичного,так и вторичного проявления.

При этом получают травмы и гибнет не толькоперсонал объекта, но и личный состав пожарно-спасательных подразделений,участвующий в тушении пожара.Несмотря на уменьшение количества пожаров, ущерб, причиняемый ими,остается высоким (рисунок 1.3).1310000000100787710854461000000Ущерб тыс.

руб.18633110000022650943818440 1596227453 3382961138 77224271311000010001001012005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016ГодыРисунок 1.3 – Ущерб от пожаров, произошедших на объектах энергетикив период с 2005 по 2016 годПомимо прямого материального ущерба, связанного с повреждением илиуничтожением имущества, возникает еще и косвенный ущерб, который, взависимости от условий, может быть больше прямого в несколько раз.В качестве примера рассмотрим пожар, произошедший 25 мая 2005 года наподстанции «Чагино» в г. Москве, где в результате возгорания четырехтрансформаторов тепловая подстанция была полностью отключена (Рисунок 1.4).Последствия аварии привели к сбою в работе московского энергокольца,отключились пять московских электростанций и еще пятнадцать питающихцентров.