Применение мобильных робототехнических комплексов пожаротушения компании DOK-ING на объектах ТЭК

18.03.16 19:33

В случае возникновения техногенных аварий и пожаров, сопряженных с поражением больших площадей на объектах топливно-энергетического комплекса, обусловленных наличием мощного теплового излучения и образованием ударной волны, необходимо максимально сократить непосредственное нахождение людей в опасных зонах.

Для выполнения этих работ наиболее эффективно применять технологии проведения аварийно-спасательных работ с использованием робототехнических комплексов различного назначения.

В настоящее время тсутствуют общегосударственные или ведомственные нормы и правила, регламентирующие обязательное или рекомендательное применение мобильных робототехнических комплексов (МРК) для ликвидации аварий на объектах ТЭК. Однако существующий положительный опыт проведения пожарно-спасательных и аварийно-восстановительных работ с использованием различных типов РТК на объектах атомной промышленности, при ликвидации пожаров на арсеналах Министерства обороны показали их высокую эффективность, а зачастую единственно возможный путь решения проблемы. В то же время анализ развития пожара на гелиевом заводе в Оренбурге в 2004 году показал, что при наличии соответствующей безлюдной технологии проведения пожарно-спасательных операций возможно было бы избежать такого масштаба аварии. В связи с этим предлагается рассмотреть один из вариантов технического решения этой проблемы, предложенный хорватской компанией DOK-ING, что позволяет говорить об обоснованности и реализуемости подхода к созданию нормативных требований по применению мобильных робототехнических комплексов на объектах ТЭК, что и было показано в научно-исследовательских работ, выполненных во ВНИИПО по оценке эффективности применения такой техники при пожарах на резервуарных парках.

По своим тактико-техническим характеристикам существующие противопожарные МРК позволяют выполнять целый ряд пожарно-спасательных и аварийно-восстановительных операций:

1. Ведение визуальной разведки на участках местности с помощью телевизионной системы, в том числе работа в условиях сильной задымленности и обнаружение скрытых очагов возгорания с использованием тепловизоров.

2. Проведение инженерных и аварийно-спасательных операций по очистке проходов и зоны работы от завалов, транспортировка и удаление потенциально опасных предметов, разборку конструкций зданий для доступа к зоне горения.

3. Доставку ОТВ и проведение работ по пожаротушению очагов возгорания с использованием устройств пожаротушения:

водо-пенный ствол с расходом ОТВ до 60 л/с (3600 л/мин) с запиткой от пожарного водопровода или удаленного водоисточника по рукавной линии;
водо-пенный ствол с расходом ОТВ не менее 10 л/с (600 л/мин) с забором воды из бортового емкости или прицепной цистерны.

4. При оснащении дополнительным навесным оборудованием МРК может также использоваться для подачи компрессионной пены и безыскровых работ во взрывоопасных средах при вскрытии конструкций и подачи ОТВ внутрь емкостей, труб и резервуаров с применением установок гидроабразивной резки и пожаротушения.

5. Проведение специальных работ и мероприятий на месте аварий, пожара и ЧС.

В соответствии с решаемыми тактическими задачами конструкция МРК обеспечивает возможность использования на бетонных, плотных грунтовых и песчаных площадках в гололедицу, дождь, по траве, в том числе покрытых снегом или водой. Глубина преодолеваемого брода до 350 мм. Скорость передвижения в режиме дистанционного управления до 5 км/ч. Приводы трансмиссии должны обеспечивать разворот на месте на 360 градусов.

Так как в большинстве случаев работа комплекса пожаротушения будет осуществляться в условиях пересеченной местности и отсутствия свободных подъездных путей, в качестве шасси МРК среднего класса, как правило, рекомендуется использовать шасси дистанционно-управляемого гусеничного шасси с приводом от дизельного двигателя.

Для выполнения работ базовое шасси оснащается системой дистанционного управления, видеонаблюдения, инженерным вооружением, средствами пожаротушения и защиты от высоких тепловых потоков в условиях пожара, обеспечивающих длительность непрерывной работы в течении не менее 4 часов.

Управление МРК осуществляется по заранее заданной программе или оператором с пульта дистанционного управления (ПДУ) на расстоянии:

по кабелю до 200 м;
по радио каналу на открытой местности до 2500 м;
по радио каналу в условиях городской застройки до 600 м.

В случае выхода из строя ПДУ, элементов связи, сбоя оборудования и программы или не поступления от оператора команд в течение заданного времени МРК должен автоматически возвратиться задним ходом в точку начала работ по координатам GPS в точном соответствии с записанным маршрутом движения.

Радиопомехи, создаваемые оборудованием, установленным на шасси МРК не должны превышать величин, установленных ГОСТ 17822-91. Комплекс должен устойчиво работать при воздействии на него индустриальных радиопомех, не превышающих 150 мВ в диапазоне частот от 0,15 до 30 МГц в соответствии с ГОСТ Р 50009-92.

Для проведения работ по расчистке проходов и разграждения аварийного оборудования в качестве инженерного вооружения используется комбинированный бульдозерный нож с гидравлическим схватом и манипулятор, установленная в передней части шасси. На манипуляторе предусмотрена возможность установки механического дистанционно управляемого захвата или лафетных стволов, производительностью до 60 л/с (3600 л/мин).

Бульдозерный нож должен позволять выполнять расчистку проходов шириной до 1900 мм, передвигая при этом груз массой до 2500 кг. Схват может быть использован отдельно от бульдозерного ножа и в нерабочем положении складываться с целью защиты от повреждения. Максимальное раскрытие губок схвата до 1000 мм.

Управление направлением подачи ОТВ производится посредством управления исполнительного органа манипулятора, обеспечивающего 5 степеней свободы. Наличие манипулятора с установленными пожарными стволами-мониторами позволяет подавать ОТВ из-за укрытий, что повышает живучесть и устойчивость МРК к внешним воздействиям. Так же позволяет использовать МРК в качестве дистанционно управляемого пеноподьемника при выведении из строя, в следствие взрыва, стационарно установленных на резервуарах генераторов пены.

Основным способом пожаротушения МРК является комбинированный способ с использованием водопенных ОТВ. Кроме того, предусмотрена возможность использования комбинированного тушения с использованием сжиженного диоксида углерода (СО2) низкого давления и порошка, запасы которых размещаются на прицепе.

Для тепловой защиты механических узлов и систем управления в зоне воздействия мощных тепловых потоков в очаге пожара предусмотрена тепловая защита в виде системы внешнего водяного орошения.

Оборудование пожаротушения обеспечивает следующие режимы работы:

Прямая и навесная подача ОТВ в очаг пожара с использованием компактной и распыленной водопенной или порошковой струи.
Создание водяной завесы распыленной воды для повышения интенсивности тепловой защиты.
Осуществление вскрытия строительных конструкций, резервуаров и элементов оборудования при помощи установки гидроабразивной резки и пожаротушения.

Оборудование пожаротушения должно обеспечивать различные способы подачи ОТВ, что определяется условиями проведения операции пожаротушения:

Для тушения пожаров твердых и жидких горючих веществ и материалов необходимо наличие комбинированного ствола позволяет тушить пожары горючих жидкостей, связанные с горением проливов на поверхности и при истечении под давлением из аварийного оборудования, цистерн и резервуаров.
Для обеспечения возможности применения средств подачи огнетушащего порошка или СО2 на корпусе МРК предусматриваются крепежные узлы для размещения порошковых или газовых стволов.
Для транспортирования дополнительных емкостей с газовыми или порошковыми ОТВ в кормовой части комплекс монтируется дистанционно управляемое прицепное устройство.

Для управления в дистанционном режиме на борту МРК установлены телевизионные камеры:

№	Место установки	Назначение
1	Передняя полусфера	Контроль пространства перед МРК при движении передним ходом
2	Зона наблюдения перед гусеницами	Контроль препятствий перед гусеницами
3	Задняя полусфера	Контроль пространства сзади МРК при движении задним ходом
4	Нож бульдозера	Контроль при управлении навесным инженерным оборудованием
5	Дистанционно управляемый лафетный ствол	Контроль подачи ОТВ

Передача видеосигнала осуществляется по каналам связи таким образом, чтобы на экране ПДУ без помех отображались сигналы видеокамер.

Дополнительно для работы и наблюдения в условиях плохой видимости, а так же обнаружения скрытых очагов пожара и мониторинга процесса пожаротушении используется тепловизор, установленный в зоне обзора передней полусферы.

Конструкция МРК обеспечивает возможность транспортирования автомобильным, железнодорожным, воздушным и водным видами транспорта.

Разработанные МРК соответствуют климатическому исполнению У (эксплуатация при температуре воздуха - 40 °С до + 50 °С, категории размещения 1 (для эксплуатации на открытом воздухе), эксплуатации в атмосфере типов 1 и 2 (условно чистой и промышленной) по ГОСТ 15150-69 с размещением в период оперативного ожидания в помещении с температурой воздуха не ниже +5°С.

На объектах ТЭК в случае невозможности пожарных расчетов приблизиться к очагу возгорания из-за возникших препятствий на путях развертывания, экстремально высоких температур, возможности взрыва резервуаров или обрушения строительных и инженерных конструкций целесообразно применения дистанционно управляемого МРК, способного самостоятельно осуществить разбор завалов, проложить независимую рукавную линию и подать необходимое количество ОТВ непосредственно в эпицентр пожара.

Разработанные компанией DOK-ING комплексы могут также успешно применять различное навесное оборудование в виде дисковых пил, гидравлических кусачек, а также современных устройств гидроабазивной резки и пожаротушения для проведения работ в условиях взрывоопасной среды посредством безыскровой резки и вскрытия конструкций с целью подачи ОТВ непосредственно в цистерну, резервуар или эпицентр очага возгорания в минимальном объеме, достаточном для пожаротушения и ликвидации последствий ЧС.

В случае выхода из строя инфраструктуры объекта, пожарного водопровода, стационарных систем автоматического пожаротушения или невозможности использования мобильной пожарной техники с целью подачи ОТВ и воды для охлаждения стенок резервуаров становится актуальным применяться МРК с водо-пенными лафетными стволами большой производительности, а также пеноподьемнком с системой забора из сторонней емкости, автоматическим дозированием концентрации и подачи пены низкой и средней кратности.

Сфера применения МРК постоянно расширяется и позволяет существенно снизить риски экономических потерь, за счет оперативного вмешательства, расчетного расхода ОТВ и управления процессами ликвидации аварий и пожаротушения комплексно, а также травматизма и гибели личного состава объектов и пожарных команд, не допуская посылать людей делать работу машин в опасной среде в условиях риска и неопределенности.

Автор: А.М. Талатов – С.Г.Цариченко