Масленников А.В. (1223490), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Одной из основных мер безопасности локомотивных бригад являются различные сигнализации и устройства, предупреждающие и способные предотвратить пожар в кабине электровоза. Именно о пожарной безопасности пойдет речь в данном разделе дипломного проекта.
В настоящее время на электровозах 2ЭС5К «Ермак» применяется система автоматической пожарной сигнализации и аэрозольного пожаротушения. Данная система обеспечивает работу в ручном и автоматическом режимах, и осуществляет передачу сигнала о пожаре по радиоканалу [7].
4.2.1 Описание устройства и характеристики
Информационная емкость (количество шлейфов) – 2 на секцию;
Информативность (количество видов извещений) – 10 (норма, КЗ, обрыв, пожар, обрыв цепи управления, запуск СПТ, состояние дверей, питание от основного источника, резервное питание подключено, питание от резервного источника, автопуск);
Рабочий диапазон питающих напряжений, В – 42–55;
Потребляемый ток в дежурном режиме, не более, мА – 120 на секцию;
Потребляемый ток в режиме пожаротушения, не более, А – 7 на секцию;
Напряжение питания активных извещателей (питаемых по шлейфу) в дежурном режиме , В – 17±0,8;
Количество защищаемых зон пожаротушения – 1 на секцию;
Разветвленность цепей управления – 3 на секцию [7].
4.2.2 Описание принципа работы системы
СПСТ (Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения) была признана работоспособной и полностью удовлетворяла требования пожарной безопасности на электровозе, но после того как 2ЭС5К попал в различные части России и, соответственно, эксплуатировался в различных климатических условиях, было выявлено, что система пожаротушения имеет недостаток. СПСТ срабатывала без видимых причин, но как было выявлено позже, система реагировала из-за нагрева кабины свыше 50 . После этого система была доработана [7].
СПСТ Эл4–04 предназначена для раннего автоматического обнаружения пожара, по задымленности или повышению температуры в защищаемых зонах, его оперативной регистрации с выдачей машинисту информации, как о пожаре, так и о неисправности системы с указанием соответствующего места в электровозе, тушения пожара в автоматическом режиме и ручном режиме управления, а также своевременного оповещения дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации по радиоканалу через поездную радиостанцию с указанием номера локомотива [7].
В ручном режиме СПСТ эксплуатируется, как правило, при эксплуатации электровоза. В этом режиме СПСТ автоматически обнаруживает задымление кузова электровоза и оповещает об этом локомотивную бригаду. В данном режиме эксплуатации при задымлении кузова электровоза локомотивная бригада сама определяет необходимость запуска режима пожаротушения. После принятия решения о запуске системы пожаротушения локомотивная бригада останавливает электровоз, нажимает кнопку запуска системы и покидает электровоз. Через 30 секунд после закрытия двери кабины машиниста включаются генераторы огнетушащего вещества. Тушение очага возгорания происходит с помощью аэрозоля. Распыленный аэрозоль практически не причиняет вреда оборудованию, очень легко убирается, не оставляя следов. Генераторы аэрозоля так же можно запустить с помощью пульта дистанционного управления, смонтированного на внешней части электровоза [7].
В режим автоматической работы СПСТ переводится, когда электровоз находится в отстойнике без локомотивной бригады.
Для повышения надежности и устойчивости работы СПСТ каждые две минуты происходит самодиагностика системы. Контроллер в блоке БКИУ проверяет работоспособность каждого узла системы по отдельности и связь этих узлов между собой. Также постоянно контролируется работоспособность СПСТ соседней секции электровоза [7].
В памяти контроллера БКИУ (блок контроля, индикации и управления) фиксируются события, происходящие с СПСТ и в случае надобности можно просмотреть последовательность событий [7].
Управление СПСТ очень простое. Весь интерфейс очень понятен и нагляден. На панели управления индикация состояния СПСТ показывается световыми индикаторами, расположенными на рисунке электровоза. Все световые указания дублируются звуковыми сигналами. Таким образом, среди положительных качеств СПСТ нужно отметить достаточно большой набор функций, надежность и простоту эксплуатации.
Эффективность действия данной системы подтверждена положительными результатами неоднократных натурных огневых испытаний [7].
Для подготовки системы СПСТ к использованию необходимо произвести следующие действия:
а) Произвести внешний визуальный осмотр системы СПСТ: проверить надежность крепления всех элементов системы, целостность пломб на блок БРП (блок резервного питания), отсутствие повреждений, загрязнений и пыли [7];
б) Включить систему СПСТ. Для этого в первой секции электровоза.
в) на БК (блоке коммутации) перевести автоматический выключатель во включенное положение;
г) на блоке БКИУ ключ (находится в комплекте БКИУ) вставить в замочную скважину, открыть замок и открыть дверцу, защищающую органы управления;
е) на блоке БКИУ перевести выключатель БКИУ во включенное положение и проконтролировать выполнение «стартовой программы»:
1) свечение всех индикаторов БКИУ, звуковой сигнал (длительность-1
секунда);
2) последовательное свечение строк дисплея, соответствующих дан
ной секции;
3) двойной звуковой сигнал (подтверждение удачной самодиагности
ки);
4) последовательное свечение столбцов дисплея БКИУ, соответствую-
щих данной секции (проверка пожарных шлейфов секции), включение индикаторов строки «ДЕЖУРНЫЙ РЕЖИМ», соответствующих всем секциям электровоза и индикатора «ручной».
В других секциях электровоза необходимо осуществить такие же действия для включения блоков БК и БКИУ. Если после включения блоков БКИУ и БК электровоза звучит непрерывный звуковой сигнал, то необходимо нажать кнопку «ЗВУК ОТКЛ», сигнал должен отключиться.
В любой из секций электровоза, нажимая кнопку «РЕЖИМ» на блоке БКИУ, установить основной режим запуска генераторов огнетушащего аэрозоля – «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ». При этом должен светиться индикатор «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ».
Проверить работу системы СПСТ. Для проверки работы СПСТ на лицевой панели БКИУ необходимо нажать и отпустить кнопку «СБРОС». При исправной системе в течение одной секунды светятся все индикаторы БКИУ и звучит звуковой сигнал. Затем последовательно в течение одной секунды светятся строки дисплея, соответствующие секции, в которой установлен данный БКИУ, подается двойной звуковой сигнал. Затем последовательно в течение одной секунды светятся столбцы той же части дисплея, затем загораются и не гаснут световые индикаторы строки «ДЕЖ. РЕЖИМ», соответствующие всем секциям электровоза и световые индикаторы режима пуска генераторов огнетушащего аэрозоля (желтого цвета) «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ», остальные индикаторы гаснут.
Далее необходимо сделать соответствующую запись в журнале ТУ-152 об исправности системы, внести дату последней проверки, по необходимости описать выявленные в ходе поездки неисправности, если таковые были обнаружены.
4.2.3 Дополнительные средства пожаротушения на электровозе и способы их использования при неисправной автоматической системе пожаротушения
На каждом электровозе имеются четыре огнетушителя ОУ-5 (огнетушитель углекислотный), размещенных по одному за кабинами машиниста и в помещениях для вспомогательных машин. В каждой секции электровоза, кроме того, должны находиться ведро с песком и совок, изолирующие штанги для разъединителей, диэлектрические боты, перчатки и коврики размером не менее 0,75 X 0,75 м, два пятиметровых гибких медных провода сечением не менее 50 мм со специальными наконечниками для крепления к рельсу и раме [8].
Тушить пожар на электровозе жидкостными, пенными огнетушителями или водой можно только после снятия напряжения и заземления контактной сети. Если напряжение снять невозможно, машинист, соблюдая особую осторожность, приступает к тушению огня углекислотным огнетушителем или сухим песком. Горящие провода и электрические аппараты тушат только углекислотными огнетушителями или сухим песком [8].
При возникновении пожара на электровозе следует: перевести в нулевую позицию рукоятку контроллера, отключить быстродействующий выключатель, выключить кнопки вспомогательных машин, опустить токоприемник и остановить поезд, принять меры к удержанию его на месте, отключить рубильник аккумуляторной батареи и дать сигнал пожарной тревоги [8].
Выключив кнопки токоприемников, нужно лично убедиться в том, что токоприемники опустились и что контактный провод, который может быть пережжен, не касается крышевого электрооборудования или крыши. При заедании токоприемника в поднятом положении или при соприкосновении оборванного контактного провода с крышевым оборудованием допускается включать заземляющий разъединитель, открыв двери высоковольтной камеры. В этом случае машинист должен немедленно потребовать снятия напряжения с контактной сети и ее заземления. Контактная сеть без заземления должна рассматриваться как находящаяся под напряжением, даже если напряжение снято [8].
До снятия напряжения необходимо принять меры к тушению пожара углекислотными огнетушителями с соблюдением особых мер предосторожности. Тушение горящей крыши электровоза разрешается только после снятия напряжения с контактной сети.
Горящие провода, электроаппаратуру и электрические машины необходимо тушить углекислыми огнетушителями и сухим песком. Тушить горящие деревянные части, не связанные с проводкой и аппаратами, разрешается водой и ленными огнетушителями [8].
-
Расчёт ожидаемой плотности теплового излучения
Расчёт ожидаемой плотности теплового излучения на расстоянии 100 метров от огненного шара и оценить опасность излучения [6].
В результате столкновения двух цистерн с СУГ (сжиженный углеводородный газ) произошел пожар пролива вещества. Вследствие теплового воздействия пожара пролива произошел взрыв второй цистерны с нагрузкой 24 тонны СУГ и образованием огненного шара [6].
Масса огненного шара, т, определяется по формуле:
(4.1)
где – масса СУГ в цистерне, т.
Если т, то огненный шар не образуется.
Так как т, далее необходимо произвести расчёт радиуса огненного шара.
Радиус огненного шара определяется по формуле:
(4.2)
м.
Время существования огненного шара определяется по формуле:
(4.3)
Коэффициент облученности между факелом пламени и элементарной площадкой на поверхности облучаемого объекта определяется по формуле:
(4.4)
где – радиус факела пламени, определяемый как диаметр цилиндра, м;
r – расстояние по горизонтали от очага пожара, м.
При :
Далее необходимо найти величину плотности излучения на
заданном расстоянии r от пожара. вычисляется по формуле:
(4.5)
где Е – среднеповерхностная плотность теплового излучения факела пламени, ;