Пособие по технологии применения робототехнических комплексов для пожаротушения на объектах атомной энергетики (утверждено заместителем Министра МЧС России Аксеновым В.В. от 18 апреля 2017 года за номером 2-4-71-21-18)

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель Министра Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий

В.В. Аксенов

18.04.2017 № 2-4-71-21-18

ПОСОБИЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ НА ОБЪЕКТАХ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Москва – 2017 г.

УДК (047.3)614.841.4:62/69

Авторы:

Савин Михаил Валерьевич – заместитель начальника НИЦ ПСРТ ФГБУ ВНИИПО МЧС России – начальник отдела разработки наземной робототехники;

Пеньков Илья Анатольевич – старший научный сотрудник отдела разработки наземной робототехники НИЦ ПСРТ ФГБУ ВНИИПО МЧС России;

Алешков Михаил Владимирович – заместитель начальника Академии ГПС МЧС России по научной работе, доктор технических наук, профессор;

Гусев Иван Александрович – адъюнкт 2-го курса ФПНПК Академии ГПС МЧС России.

Пособие по технологии применения робототехнических комплексов для пожаротушения на объектах атомной энергетики для подразделений ФПС ГПС: метод, пособие. М.: ВНИИПО, 2017, 82 с.

Изложены основные тактические подходы к применению робототехнических комплексов при тушении пожаров и тактические возможности робототехнических комплексов.

Рассмотрены особенности, повышающие тактические возможности подразделений пожарной охраны при использовании робототехнических комплексов.

Изложена тактика применения наземных робототехнических комплексов при тушении пожаров на объектах атомной энергетики.

Оглавление

Введение

Термины и соответствующие им определения

Основные тактические подходы к применению робототехнических комплексов при тушении пожаров.

Тактические возможности робототехнических комплексов.

Особенности, повышающие тактические возможностей подразделений пожарной охраны при использовании робототехнических комплексов.

Недостатки, влияющие на тактические возможности подразделений пожарной охраны при использовании робототехнических комплексов.

Организация доставки РТК к месту пожара.

Перевозка РТК воздушным транспортом.

Перевозка РТК железнодорожным транспортом.

Перевозка РТК морским (речным) транспортом.

Перевозка РТК автомобильным транспортом.

Тактика применения наземных РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса.

Планирование действий робототехнических комплексов по тушению пожара.

Организация управления робототехническими комплексами в районе проведения действий по тушению пожара и ликвидации последствий аварийных ситуаций.

Передвижение робототехнических комплексов в районе проведения действий по тушению пожара и ликвидации последствий аварийных ситуаций.

Тактика применения робототехнических комплексов в различных помещениях и установках объектов атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса.

Особенности объектов энергетики.

Анализ возможных аварийных ситуаций на объектах атомной энергетики, приводящих к пожару. Пожарная опасность объектов атомной энергетики и краткий обзор пожаров на данных объектах.

Тушение пожаров в машинном зале.

Тушение трансформаторов, реакторов и масляных выключателей.

Тушение пожаров в кабельных сооружениях.

Особенности тушения пожаров на АЭС с реакторами БН, РБМК.

Особенности тушения пожаров на АЭС с реакторами ВВЭР.

Особенности и пожарная опасность предприятий ядерного энергетического комплекса.

Пожарная опасность урана.

Пожарная опасность плутония.

Особенности горения и тушения урана и плутония.

Пожарная опасность натрия и кальция.

Пожарная опасность полимерных покрытий полов.

Пожаровзрывоопасность технологических процессов радиохимических производств.

Возможные аварийные ситуации на предприятиях ядерного энергетического комплекса (подразделения разделительного производства предприятий по обогащению урана).

Средства тушения материалов ядерного энергетического комплекс.

Средства и способы подачи огнетушащего порошкового состава ПХК.

Опасность гексафторида урана.

Опасность фтористого водорода.

Опасность фтора.

Тушение пожаров на ядерноопасных участках предприятийразделительного производства по обогащению урана при помощи РТК.

Особенности проведения разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи РТК.

Особенности тушения пожаров (загораний) при помощи РТК.

Ликвидация последствий аварийных ситуаций, связанных с выбросом гексафторида урана и продуктов его гидролиза при помощи РТК на конденсационно-испарительных участках предприятий разделительного производства по обогащению урана.

Обеспечение РТК огнетушащими веществами.

Подача огнетушащих веществ робототехническими комплексами в зону горения.

Требования охраны труда при эксплуатации и техническом обслуживании робототехнических средств.

Материально-техническое обеспечение роботизированных подразделений.

Дополнительные рекомендации.

Список нормативной литературы

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Введение

При возникновении пожара и аварии на объекте или территории, находящейся в зоне воздействия, складывается достаточно сложная обстановка, требующая незамедлительного реагирования основных сил системы МЧС России и не только.

Тушение пожаров на Чернобыльской АЭС и в Чернобыльской зоне показало полную нерентабельность традиционной пожарной техники при работе на радиоактивно заражённой местности. Уже за первые сутки катастрофы 19 пожарных автомобилей были брошены в зоне заражения с высокими уровнями радиации, что не позволило их использовать в дальнейшем.

Анализ тушения пожаров в Чернобыльской зоне позволил сформулировать следующий комплекс требований к пожарной технике:

огнетушащие вещества необходимо подавать тонкораспылёнными в виде мощных, импульсных струй, распыляющихся на большие расстояния и площади;

применяемые пожарные машины должны быть автономными (для самостоятельных, независимых действий) со значительным запасом огнетушащих веществ, высокоэффективной их подачей, высокой степенью защиты экипажа –машины, из которых пожарные не выходят во время тушения на заражённых территориях;

малые расходы огнетушащих веществ, что значительно снижает степень дальнейшего распространения радиоактивной пыли, нецелесообразность использования огнетушащих порошковых составов;

высокая точность огнетушащего воздействия только по горящей площади, высокое качество тушения, гарантирующее от повторного возникновения пожаров;

быстрая доставка техники в труднодоступные места;

дистанционное управление огнетушащим воздействием или пожарной техникой в целом – РТК.

Эффективность тушения пожара напрямую зависит от оперативности действий личного состава, которая достигается за счёт технической оснащённости подразделений современными образцами пожарной техники и оборудования. На сегодняшний день инновационным направлением в развитии технической отрасли является робототехника.

Использование робототехнических комплексов (далее – РТК) при тушении пожаров связано с необходимостью повышения тактических возможностей пожарно-спасательных подразделений. Особенно это важно для подразделений, работающих в зоне повышенного воздействия опасных факторов пожара, приводящих к травмированию людей и выходу из строя незащищённой пожарной техники. Применение РТК позволяет повысить уровень защиты от опасных факторов пожара, расширить возможности тактического маневрирования пожарных подразделений на местности в условиях задымления, загазованности, воздействия тепловых потоков и других явлений.

Однако применение робототехнических комплексов пожаротушения при тушении пожаров является довольно редким явлением. Связано это в первую очередь с отсутствием отработанных на практике тактических приёмов использования РТК. Стоит обратить внимание, что рассматриваемая робототехника выполнена не в радиационно-стойком исполнении и при укомплектовании АЭС рассмотренной техникой пожаротушения необходимо проводить ее доработку и оснащение радиационно-стойким оборудованием.

Каждый объект защиты по сути своей уникален, поэтому требует к себе особого подхода в плане тушения пожаров. К таковым относят и объекты атомной энергетики и предприятия ядерного энергетического комплекса. Следовательно, тактические действия, связанные с применением мобильных РТК на объектах, в условиях ограниченного пространства, будут существенно отличаться от тактически действий на открытой местности.В связи с этим возникает вопрос, связанный с эффективностью применения мобильных РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики. Объекты атомной энергетики были выбраны исходя из условий возникновения возможных последствий из-за выхода из строя атомного реактора.

Для решения поставленных задач связанных с эффективностью применения РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса, на основании анализа накопленного практического опыта и научных исследований, были разработаны настоящие методические рекомендации.

Термины и соответствующие им определения

Для единого понимания основных положений данных методических рекомендаций, в таблице 1 отражены общепринятые сокращения и их расшифровки с определениями.

Таблица 1 – Термины и определения

Термин Сокращённое название Определение

Робототехническое средство РТС средство, которое выполняет функции, предписанные виды работ или операции без непосредственного участия человека в опасной зоне

Робототехнический комплекс РТК совокупность функционально связанных между собой технических устройств, включающая РТС и средства его эксплуатации

Мобильный

робототехнический

комплекс самоходный РТК

Пульт дистанционного управления РТК ПДУ электронное устройство для удаленного (дистанционного) управления РТК на расстоянии

Руководитель тушения пожара РТП старшее оперативное должностное лицо пожарной охраны, которое управляет на принципах единоначалия личным составом пожарной охраны, участвующим в тушении пожара, а также привлеченными к тушению пожара силами

Огнетушащие вещества ОТВвещества, способные прекратить процесс горения различных веществ и материалов

Аварийно-спасательные работы на пожаре АСР действия пожарных по спасанию людей, материальных ценностей, защите природной среды в районе пожара, подавлению или доведению до минимально возможного уровня возникших в результате пожара вредных и опасных факторов, препятствующих ведению спасательных работ и ликвидации горения

Опасные факторы пожара ОФП факторы пожара, приводящие к травмам, отравлению или гибели людей, к порче или утрате материальных ценностей

Тактические

возможности

подразделений способность подразделений пожарной охраны выполнять задачи по спасанию людей, эвакуации имущества и ликвидации горения за определённый промежуток времени

Тактически сложные пожары пожары, для ликвидации которых необходимо привлечение значительного количества сил и средств пожарной охраны, либо использование неординарных приёмов и способов пожаротушения

Оценка обстановки на пожаре вывод, сформулированный на основе результатов разведки пожара, обобщения и анализа полученных данных

Обстановка на пожаре совокупность условий, способствующих или препятствующих развитию и тушению пожара

Зона горения часть пространства, в котором протекают процессы термического разложения или испарения горючих веществ и материалов (твердых, жидких, газов, паров) в объеме диффузионного факела пламени

Зона теплового воздействия часть пространства, в котором протекают процессы теплообмена между поверхностью пламени, ограждающими конструкциями и горючими материалами

Зона задымления часть пространства, в котором невозможно пребывание людей без средств защиты органов дыхания и в котором затруднено ведение действий подразделениями пожарной охраны из-за ограничения видимости

Локализация пожара стадия (этап) тушения пожара, на которой отсутствует или ликвидирована угроза людям или животным, прекращено распространение пожара и созданы условия для его ликвидации имеющимися силами и средствами

Ликвидация пожара стадия (этап) тушения пожара, на которой прекращено горение, и устранены условия для его повторного возникновения

Очаг пожара место первоначального возникновения пожара

Основная задача при тушении пожара Спасание людей в случае угрозы их жизни и здоровью, достижение локализации и ликвидации пожара в сроки и в размерах, определяемых возможностями сил и средств, привлечённых к его тушению

Предварительная позиция РТК безопасная зона, предназначенная для выгрузки (погрузки) РТК, а также подготовка РТК к выполнению поставленных задач по тушению пожара и проведению аварийно -спасательных работ (проверка работоспособности узлов и агрегатов, установка и проверка видео камер, специального оборудования)

Рабочая позиция РТК (РТС) Позиция, определенная РТП после проведения разведки места пожара, для проведения работ по тушению пожара и проведению аварийно-спасательных работ

Реактор большой мощности канальный РБМК серия энергетических ядерных реакторов, разработанных в СССР. Реактор канальный, гетерогенный, графито-водный, кипящего типа, на тепловых нейтронах. Теплоноситель кипящая вода

Водо-водяной энергетический реактор ВВЭР Водо-водяной корпусной энергетический ядерный реактор с водой под давлением, одна из наиболее удачных ветвей развития ядерных энергетических установок, получившая широкое распространение в мире

Реактор на быстрых нейтронах БН Ядерный реактор, использующий для поддержания ядерной реакции в активной зоне реактора внешние нейтроны с энергией, превышающей 105 эВ

Основные тактические подходы к применению робототехнических комплексов при тушении пожаров

Успешное выполнение основной задачи основано на эффективной организации действий по тушению пожаров, в том числе своевременном сосредоточении на месте пожара необходимых для его ликвидации сил и средств, умелой их расстановке и активном применении с учётом решающего направления. При прогнозировании возможной оперативно-тактической обстановки на пожаре необходимо предусматривать всестороннее изучение и анализ факторов, способствующих или препятствующих распространению пожара, осуществлению действий по его тушению.

Тактика тушения пожара определяется руководителем тушения пожара (далее – РТП) на основании сведений о складывающейся обстановке на пожаре и доступных ресурсах пожаротушения. Исходными данными для расчёта являются:

характеристика здания (степень огнестойкости, размеры, этажность, горючая загрузка, пожарная опасность технологического процесса производства и т.п.);

место возникновения пожара;

время развития пожара;

линейная скорость распространения горения;

средства тушения (стволы, пеногенераторы, модули порошкового пожаротушения и др.);

требуемая интенсивность подачи ОВ.

Материальные ресурсы пожаротушения включают огнетушащие вещества (далее – ОТВ) и технические средства для обеспечения подачи ОТВ в очаг пожара, проведения аварийно-спасательных работ (далее – АСР), транспортировку ОТВ, пожарного оборудования и личного состава пожарных подразделений, средства связи, освещения и другое пожарное оборудование. Робототехнические средства также относятся к материальным ресурсам, которые в зависимости от конструктивных особенностей РТК могут выполнять вышеперечисленные действия.

При разработке планов применения РТК на пожаре, РТП необходимо в обязательном порядке учитывать оперативно-тактические особенности объекта, наличие горючих и взрывоопасных веществ и средств их тушения в районе проведения действий пожарными подразделениями.

Основные оперативно-тактические особенности объекта:

а) проходимость – способность РТК маневрировать в условиях объекта,при наличии технологических аппаратов и коммуникаций, строений и другихпрепятствий;

б) досягаемость зоны горения для различных приборов подачиогнетушащих средств в зависимости от расположения РТК;

в) обеспеченность огнетушащими веществами – возможность обеспеченияподразделений пожарной охраны, использующих РТК, огнетушащимивеществами и материалами с требуемым расходом и напором;

г) защитные свойства – естественные преграды, искусственные сооружения,технические средства противопожарной защиты, понижающие интенсивностьвоздействия опасных факторов пожара на людей и пожарную технику;

д) обзор – возможность контролировать развитие пожара и действия подразделений пожарной охраны в районе тушения пожара непосредственным визуальным наблюдением, так и с помощью специальных технических средств.

В целях эффективного использования возможностей РТК необходимо однозначно определять их место среди других технических средств пожаротушения. Основываясь на том, что пожарная робототехника является результатом развития технических средств, используемых для целей пожаротушения, она может сочетать в себе несколько функций.

При установившемся горении существует тепловое равновесие, где скорость тепловыделения равняется скорости теплоотвода. Одним из условий прекращения горения является снижение температуры горения до температуры потухания. Температурой потухания называется температура, ниже которой пламенное горение прекращается, вследствие того, что скорость теплоотвода превысит скорость тепловыделения. Основные пути прекращения горения:

снижение скорости тепловыделения;

увеличение скорости теплоотвода;

одновременное влияние на эти скорости.

Прекращение горения достигается на основе четырёх способов прекращения горения:

охлаждения реагирующих веществ; разбавления реагирующих веществ; изоляции реагирующих веществ; химическое торможение реакции горения.

Следует отметить, что все огнетушащие вещества, поступая в зону горения, прекращают горение комплексно, а не избирательно, т.е. вода, являясь огнетушащим средством охлаждения, попадая на поверхность горящего материала, частично будет действовать как вещество разбавляющего и изолирующего действия. Каждый из способов прекращения горения можно выполнить различными приёмами тушения пожара или их сочетания. Одним из приемов является подача ОТВ с помощью РТК. При этом однозначно можно говорить о том, что применение РТК при тушении пожаров является частным случаем, связанным с возникновением угроз для личного состава.

Основное применение РТК направлено на повышение эффективности тушения пожаров и снижения уровня влияния ОФП.

Успех тушения пожара достигается слаженными и тактически грамотными действиями всех участников тушения пожара. Правильная тактика тушения пожара и высокий уровень слаженности действий всех подразделений не могут быть достигнуты без организованной на постоянной основе теоретической подготовки и практической отработки навыков тушения пожара. Современные высокотехнологичные средства пожаротушения предоставляют РТП широкий выбор тактических приёмов борьбы с пожаром, позволяют сделать тактику тушения более активной и наступательной. При этом роль РТП в организации применения сил и средств подразделений пожарной охраны является решающей.

Для реализации данных положений и тактически грамотного применения РТК необходима разработка рекомендаций, учитывающих особенности их применения при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса.

Тактические возможности робототехнических комплексов

Тактические возможности робототехнических комплексов определяются их тактико-техническими характеристиками и являются одним из слагаемых общего объёма работ, выполняемых на месте проведения действий по тушению пожара. Тактические возможности РТК, складываются из следующих показателей: возможная продолжительность времени работы РТК в зоне повышенной опасности;

максимально возможная площадь тушения пожара; максимально возможные объёмы тушения пожара; схемы подачи огнетушащих веществ.

Основные тактико-технические характеристики (далее – ТТХ) РТК, применяемых в МЧС России, отражены в таблице 2. Данные ТТХ дают представление о возможностях РТК, следовательно, при их помощи возможно планирование основных мероприятий по их применению.

Таблица 2 – Основные тактико-технические характеристикиназемных РТК пожаротушения, применяемых в МЧС РоссииВид РТК (РТС) Привод шасси Время работы не менее, мин Объём вывозимых ОТВ вода/пенообразователь, л Дальность дистанционного управления, мРасход ствола, л/сСредняя площадь тушения при интенсивности 0,2 л/м2 × с·м2 Время работы при запасе ОТВ, мин

МУПР колёсный 180 - 200 20 100 -

ЕЛЬ-4 гусеничный 180 1400/500 2000 20 100 10,1

КЕДР гусеничный 220 3500/300 1000 40 200 1,27

ЛУФ-60 гусеничный 300 - 300 10/40 50/200 -

ЕЛЬ-10 гусеничный 220 4000/1000 1500 66 330 1

МРК-РП гусеничный 240 - до 1000 0,5 2,5 -

МРУП-40 гусеничный 120 - не менее 300 не менее 40 не менее 200 -

ПЕЛИКАН колесный 280 - 1000 31 100 -

Ель-М гусеничный 220 - 1000 40 100 -

В силу конструктивных особенностей наземных РТК тяжёлого и среднего классов наибольший эффект при их использовании на пожарах возможен при действиях на открытой местности или крупных производственных объектах, параметры которых позволяют использование их внутри, в зоне уверенного прохождения радиосигнала от центрального узла управления до РТС.

Приемлемый уровень радиосигнала для обеспечения устойчивого управления РТС достигается за счёт использования сети ретрансляторов. Ретрансляционную сеть необходимо разворачивать на объекте в ходе проведения

предварительного планирования, а при необходимости усиливать временными ретрансляторами.

Контроль за действиями РТК целесообразно осуществлять при помощи технических средств видеонаблюдения, устанавливаемых при подготовке действий по тушению пожара, а также по возможности необходимо задействовать системы видеонаблюдения установленные на объектах в районе проведения действий подразделениями пожарной охраны.

Так как РТК является одним из технических средств пожаротушения, применение их на пожарах имеет свои положительные стороны, а также недостатки. Основные особенности положительного и отрицательного влияния РТК отражены далее.

Особенности, повышающие тактические возможности подразделений пожарной охраны при использовании робототехнических комплексов

Всем пожарам присущи некоторые общие закономерности, что позволяет определять основные направления и способы использования сил и средств подразделений пожарной охраны.

Основными особенностями РТК, повышающими тактические возможности подразделений пожарной охраны, являются:

возможность повышения скорости и точности выполнения заданной последовательности действий по сравнению с традиционными средствами тушения пожара (далее – ТСТ);

повышение уровня защиты участников тушения пожара от воздействия ОФП смонтированными на борту РТК средствами защиты, а также за счёт удаления оператора и лиц, находящихся в непосредственной близости к очагу, на безопасное расстояние;

увеличенная по сравнению с ТСТ продолжительность работы РТК в условиях особой опасности для жизни и здоровья людей;

повышенная точность подачи ОТВ в очаг пожара, позволяющая снизить излишние проливы и уменьшить материальный ущерб от пожара;

повышение общего уровня управления подразделениями пожарной охраны при тушении пожара за счёт тактических возможностей РТК и уменьшения количества личного состава, работающего в непосредственной близости от зоны горения;

при групповом использовании РТК процесс тушения пожара приобретает комплексный подход, что способствует повышению тактических возможностей подразделений пожарной охраны. По сравнению с одиночным применением РТК, групповое применение актуально при тушении крупномасштабных пожаров.

Недостатки, влияющие на тактические возможности подразделений пожарной охраны при использовании робототехнических комплексов

Каждый пожар, несмотря на сходные проявления, представляет собой единственную в своем роде ситуацию, определяемую различными событиями и явлениями, носящими случайный характер (например, изменение направления и скорости ветра во время пожара и т.п.). Поэтому точно предсказать развитие ситуации во всех деталях и на этом основании создать алгоритмы для РТК, учитывающие все возможные обстоятельства, не представляется возможным.

Знание положительных и отрицательных особенностей использования РТК при тушении пожаров позволяет РТП объективно оценить тактические возможности и правильно определить тактику тушения пожара. Технические особенности РТК, наличие которых может негативно влиять на общие тактические возможности пожарных подразделений при тушении пожара, перечислены далее:

при автономной работе РТК все действия выполняются только в рамках прописанных алгоритмов и возможностей самой конструкции, управляемой оператором. При возникновении новых для РТК ситуаций отсутствует возможность действовать, руководствуясь здравым смыслом;

зависимость РТК от надёжной работы сложных электронных систем;

ограничение возможности передвижения, обусловленные конструктивными особенностями РТК (габаритные размеры, масса, проходимость базового шасси и др.).

ограниченная видеодетализация обстановки в условиях плотного задымления и отсутствия прямого зрительного контакта с РТК.

Организация доставки РТК к месту пожара

В целях организованного применения РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса необходимо заблаговременно определить способы доставки РТК к объекту (приложение 2).

Исходя из этих данных возможно планирование и выбор способов доставки РТК к месту пожара или аварии. Для удобства выбора способа доставки РТК к месту пожара в таблице 3 приведены основные параметры транспортных средств доставки.

При обосновании маршрутов доставки РТК к месту вызова необходимо проводить дополнительные расчёты по уточнению показателей времени подготовки РТК к транспортировке, подготовке транспортных средств, конструктивных особенностей базового шасси РТК (на гусеничном ходу, колёсное и др.), массы, габаритных размеров и расположения места постоянной дислокации роботизированных пожарных подразделений относительно объектов транспортной инфраструктуры (аэропортов, железнодорожных станций, автомобильных дорог, морских и речных портов).

Таблица 3 – Ориентировочные параметрыдля выбора способа доставки РТК к месту вызова

Вид транспорта Преодолеваемые расстояния, кмОбщая масса группировки РТК, не более, тВремя на подготовку транспортного средства с учётом погрузки РТК, час Средняя скорость передвижения, км/час

Воздушный (самолёт) 500-4000 60 3 800

Воздушный (вертолёт) 10-30 20 3 260

Железнодорожный 100-1000 60 т., на одну ж.д. платформу 1-3 90

Автомобильный 1-100 20 До170

Водный - 60 1-3 15

При разработке документов предварительного планирования необходимо учитывать и ряд факторов, связанный с погодными условиями, временем сбора и подготовке РТК к транспортировке, их доставке непосредственно к месту пожара. Имеется ряд объектов атомной энергетики, доставка РТК на которые возможна только воздушным или морским транспортом.

Перевозки РТК выполняются под контролем органов военных сообщений в соответствии с уставами железных дорог и водных путей, Наставлением по перевозкам войск и инструкциями МЧС России и Министерства обороны Российской Федерации по согласованию с министерствами и ведомствами, имеющими в своем ведении транспорт.

Особенности перевозки РТК различными видами транспортных средств отражены далее.

Перевозка РТК воздушным транспортом

Перевозка РТК осуществляется на воздушных судах, оснащённых для этих целей необходимым оборудованием и швартовочными средствами. Расчёт на перевозку воздушным транспортом заключается в определении потребного количества воздушных судов или рейсов для РТС и их распределении по воздушным судам с назначением команд на каждое воздушное судно.

Для осуществления воздушных перевозок привлекаются в первую очередь воздушные суда МЧС России, а также военно-транспортной и гражданской авиации.

Перед погрузкой подразделений РТС назначаются районы ожидания, аэродромы (площадки) погрузки. Аэродромы погрузки выбираются по возможности ближе к пунктам постоянной дислокации.

Предварительная подготовка РТС к перевозке воздушным транспортом проводится в пункте постоянной дислокации в объёме технического обслуживания, предусмотренного соответствующим и руководствами и инструкциями. При этом особое внимание обращается на исправность техники, герметичность закрытия емкостей с жидкостями и газами, надёжность крепления навесного оборудования, грузов, соответствие габаритов перевозимой техники размерам грузового люка и грузовой кабины воздушного судна. На перевозимой технике должны быть отметки, указывающие расположение центра тяжести.

Подготовка РТК (РТС) и материальных средств для перевозки воздушным транспортом завершается в районах ожидания.

В районах ожидания подразделения РТК (РТС) распределяются по командам, по рейсам. Для каждой команды определяется конкретное воздушное судно, назначается место погрузки и маршрут передвижения к нему.

Выход команд на аэродромы для погрузки осуществляется по указанию старшего начальника (начальника аэродрома, командира части военно-транспортной авиации, эскадрильи авиации МЧС России). Погрузка команд в воздушные суда производится под руководством командиров воздушных судов. По окончании погрузки РТК (РТС) закрепляется штатными самолётными средствами. При этом погрузочные и швартовые работы заканчиваются не позднее, чем за 30 минут до запуска двигателей воздушного судна, а посадка личного состава осуществляется после окончания погрузки и должна быть закончена за 15 минут до запуска двигателей.

При подготовке к воздушным перевозкам РТС особое внимание должно быть обращено на:

а) соответствие габаритов перевозимой техники размерам грузовых люков и кабин воздушных судов, заправку жидкостных систем техники нормам, предусмотренным для перевозки по воздуху, отсутствие течи топлива, масел и других жидкостей;

б) обеспечение надёжности крепления навесных агрегатов и определение фактического центра тяжести загружаемой в воздушное судно техники;

в) применения специальных настилов, в случае превышения удельной нагрузки на пол грузовой кабины воздушного судна от колёс, гусениц и других опор.

Перевозка РТК железнодорожным транспортом

При определении потребного количества поездов для перевозки РТК необходимо учитывать следующие ограничения: масса и длина поезда не должны превышать норм, установленных графиком движения поездов по лимитирующему участку маршрута перевозки. Длина поезда исчисляется в условных вагонах. Длина условного вагона равна 14 метров.

Районом погрузки (выгрузки) определяется район, предназначенный и подготовленный для погрузки (выгрузки) личного состава и техники. Он включает: железнодорожный участок со станциями погрузки (выгрузки); район ожидания (сбора); шоссейные и грунтовые дороги подхода к станциям погрузки (выгрузки).

Посадка личного состава подразделения РТК (РТС) в вагоны производится по окончании погрузки и крепления РТК, проверки личного состава, документов, и она должна быть закончена не позже чем за 10 минут до отправления поезда.

По прибытии поезда с РТК (РТС) на станцию выгрузки по команде начальника подразделения начинается выгрузка. Выгрузка техники производится с использованием всей имеющейся погрузочно-разгрузочной аппаратуры и должна быть закончена в установленные сроки.

Перевозка РТК морским (речным) транспортом

Подготовка судна для перевозки РТК (РТС) осуществляется владельцем судна. Для подготовки погрузочных мест, строительства временных причалов и устройства подъездов к ним привлекается личный состав перевозимого подразделения.

Расчёт подразделений РТК (РТС) заключается в определении потребности судов и распределении подразделений по этим судам.

Распределение личного состава и техники эшелона на судне и последовательность погрузки определяется грузовым планом и планом обеспечения погрузки (выгрузки) подразделений РТК (РТС) на судно. Грузовой план составляется начальником порта совместно с начальником подразделения РТК (РТС) и согласовывается с капитаном судна.

Перед погрузкой подразделения располагаются в районе ожидания, а после выгрузки – в районе сбора. Районы ожидания и сбора назначаются на удалении 2-3 км от места погрузки и выгрузки. Подразделения РТК (РТС) вызываются из района ожидания с учётом очерёдности их погрузки, а при выгрузке немедленно отводятся в район сбора.

Погрузка на судно начинается по команде начальника подразделения РТК (РТС) после получения на это разрешения капитана судна. Погрузка техники на судно производится под руководством портовых (судовых) специалистов.

За надёжное и правильное крепление вооружения и техники подразделения РТК (РТС) на судне отвечает капитан судна. Посадка личного состава подразделения РТК (РТС) производится по окончании погрузки и крепления техники и должна быть закончена не позднее, чем за 30 минут до отправления судна.

По прибытии судна в пункт назначения выгрузка начинается после получения разрешения капитана судна по команде начальника подразделения РТК (РТС) и осуществляется под контролем судовых специалистов. Личный состав и техника подразделения РТК (РТС) по мере выгрузки направляются в район сбора.

Перевозка РТК автомобильным транспортом

Для перевозки РТК по автомобильным дорогам применяются специальные автомобили, входящие в состав комплекса. При их отсутствии транспортировка может осуществляться грузовыми автомобилями, автомобилями-эвакуаторами и тягачами с полуприцепом (трал), имеющими подходящие по массогабаритным характеристикам перевозимого РТК параметры.

Погрузка РТК на автомобиль (эвакуатор) или полуприцеп (трал) может осуществляться своим ходом по наклонным аппарелям или с эстакад. При этом угол въезда не должен превышать параметры, указанные в инструкции по эксплуатации РТК. Погрузка РТК осуществляется своим ходом и с пустыми баками для воды и пенообразователя (при их наличии). Перед погрузкой на эвакуатор или полуприцеп (трал) его необходимо поставить на стояночный тормоз и установить под колеса противооткатные упоры.

При необходимости погрузка РТК может осуществляться подъемнотранспортными механизмами (кранами) соответствующей грузоподъемности. Погрузка осуществляется по распоряжению руководителя подразделения или ответственного за погрузку лица.

После установки на автомобиль или полуприцеп (трал) необходимо произвести крепление РТК за буксирные крюки РТК (согласно инструкции по эксплуатации на РТК) к штатным местам автомобиля или полуприцепа (трала).

Перевозка РТК производится в соответствии с Правилами дорожного движения Российской Федерации, утвержденными постановлением Совета Министров – Правительства Российской Федерации от 23.10.1993 № 1090 и инструкцией по эксплуатации РТК, с соблюдением мер безопасности при перевозке грузов. В случае, если РТК относится к негабаритным грузом, при его транспортировке требуется автомобиль сопровождения ГИБДД МВД России.

Тактика применения наземных РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса

Планирование действий РТК по тушению пожара

Эффективность выполнения оперативно-тактических действий с использованием РТК зависит от решения организационных и технологических задач, принимаемых на этапах планирования, подготовки, организации и проведения этих действий.

Разработка тактического замысла применения РТК включает в себя:

а) общую оценку обстановки на пожаре, степень угрозы воздействия опасных факторов пожара на соседние объекты и технологические установки, экологическое загрязнение и прогноз развития пожара на протяжении периода времени, необходимого для доставки РТК к месту пожара;

б) определение рациональных условий применения РТК по результатам анализа тактических возможностей РТК и ТСТ, сосредоточенных на месте пожара, а также других доступных средств пожаротушения (установок пожарной автоматики, авиационных средств и др.);

в) корректировку или разработку плана тушения пожара с использованием РТК с учётом складывающихся обстоятельств, с учётом того, что применение робототехники требует чёткого формулирования задач и учёта всех влияющих факторов в районе проведения работ;

г) определение структуры управления и постановка задач для РТК на основе объективной оценки складывающейся обстановки и тактических возможностей РТК;

д) определение набора типовых тактических приёмов действий РТК для всех частков работ, а также определение порядка действий в случае потери управления РТК, возникновения непредвиденных ситуаций.

На второй стадии планирования производится оптимизация разработанного плана действий, которая заключается в отыскании оптимальных значений параметров деятельности РТК и определении или выборе на этой основе оптимального плана тушения пожара.

На заключительной стадии планирования осуществляется уточнение организационных мероприятий по взаимодействию роботизированных подразделений с другими подразделениями, сосредоточенными на месте пожара, уточнение порядка использования технических средств объекта пожара и практическая реализация запланированных мероприятий.

Организация управления РТК в районе проведения действий по тушению пожара и ликвидации последствий аварийных ситуаций

Управление действиями РТК на пожаре предусматривает:

оценку обстановки и создание соответствующей инфраструктуры управления действиями РТК посредством ретрансляторов, средств видеонаблюдения и др.;

разработку тактики применения РТК, состав группировки и порядок взаимодействия, обеспечение контроля и необходимого реагирования на изменение обстановки на пожаре;

регистрацию поступающей информации средствами центрального узла управления (далее – ЦУ);

проведение иных мероприятий, обеспечивающих эффективность действий по тушению пожара.

Управление РТС (РТК) на месте пожара преимущественно производится при помощи радиосвязи. Способ управления РТК при помощи проводной связи ограничивает дальность действия кабеля, при этом велика угроза его повреждения.

В целях поддержания устойчивой связи ЦУ с РТК необходимо заблаговременно обеспечить условия для стабильной передачи радиосигналов на всей территории работ РТК. Необходимо предусматривать возможность установки временных ретрансляторов на случай выхода из строя стационарных ретрансляторов или ослабления уровня радиосигнала на отдельных участках в районе проведения действий по тушению пожара, особенно в условиях, связанных с радиоактивным излучением.

Для обеспечения постоянного контроля за действиями подразделений и обстановки на пожаре необходимо использовать средства видеонаблюдения и дистанционного контроля параметров развития пожара и состояния технологических установок при помощи штатных технических средств пожарных подразделений. По возможности необходимо задействовать контрольно-измерительные системы, установки видеонаблюдения и другие средства объектов в районе проведения действий пожарных подразделений.

В зависимости от численности группировки РТК возможны несколько вариантов их применения при тушении пожаров.

Одиночное применение РТК без поддержки действий обычными техническими средствами пожаротушения не рекомендуется к практическому использованию. Может применяться только в исключительных случаях, когда тактические возможности РТК позволяют успешно выполнить поставленную задачу, а привлечение ТСТ связано с повышенным риском травмирования или гибели людей.

Одиночное применение РТС с поддержкой действий традиционными техническим средствами пожаротушения применяется в случаях, когда тактические возможности РТК позволяют успешно выполнить поставленную задачу. При этом возможно использование ТСТ с соблюдением необходимых мер безопасности, что позволяет повысить уровень защиты РТК от воздействия опасных факторов пожара и общие тактические возможности пожарных подразделений в районе проведения действий по тушению пожара.

Групповое применение РТК без поддержки действий обычными техническим средствами пожаротушения применяется, как правило, при наличии высокого уровня риска причинения вреда для здоровья и жизни личного состава пожарных подразделений, когда тактических возможностей одиночного РТК недостаточно для успешного выполнения поставленной задачи.

Групповое применение РТС с поддержкой действий обычными техническим средствами пожаротушения позволяет максимально использовать тактические возможности РТС, рекомендуется как наиболее эффективный способ использования сил и средств пожарных подразделений.

При групповом применении все действия РТК должны быть согласованы между собой и другими подразделениями, участвующими в тушении пожара, а также скоординированы из ЦУ.

Для организации системы управления РТК целесообразно использовать централизованное или децентрализованное управление, а также смешанные (комбинированные) подходы управления как представлено на рисунке 1.

INCLUDEPICTURE \d "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://0" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 1. Управление РТК при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса: а) централизованное, б) децентрализованное.

При централизованном управлении ЦУ планирует и контролирует выполнение всех действий РТК на пожаре. ЦУ обеспечивает связь человека-оператора с каждым РТК в случае непредвиденных ситуаций, а также используется для постановки целевой задачи.

Преимуществом централизованной системы управления является простота ее организации несоответственно, алгоритмизации.

Недостатком является то, что на ЦУ возлагается сложная задача управления всеми РТК для достижения выполнения поставленной цели, причём сложность этой задачи экспоненциально возрастает с увеличением числа РТК. Следствием этого является достаточно длительное время принятия решений.

Децентрализованное управление РТК на пожаре может быть реализовано при наличии на борту РТК технических устройств, позволяющих контролировать состояние окружающей обстановки, отслеживать положение и действия других подразделений пожарной охраны и самостоятельно действовать в рамках запрограммированных алгоритмов для решения поставленных задач.

В этом случае реализуются принципы ситуационного управления, когда одно РТК, реагируя на изменения обстановки, передает сигнал другим РТК, которые способны скорректировать план своих действий по условиям новой ситуации.

Основным преимуществом децентрализованной системы управления по сравнению с централизованной является увеличенная скорость принятия решений ЦУ за счёт передачи части управляющих функций на РТК.

Недостатком децентрализованной системы является сложность организации общих действий и повышенные требования к вычислительным возможностям системы управления РТК.

Передвижение РТК в районе проведения действий по тушению пожара и ликвидации последствий аварийных ситуаций

Требования к организации передвижения РТК в районе проведения действий по тушению пожара определяются исходя из обстановки на пожаре и тактико-технических характеристик базового шасси РТК. Основной задачей РТК при движении является выбор оптимального маршрута и управляемое передвижение по нему к заданной цели. Движение может осуществляться под управлением оператора или автономно по заданному алгоритму.

а) движение РТК при управлении оператором в зоне прямой видимости осуществляется через пульт дистанционного управления, и является наиболее оптимальным;

б) автономное движение РТК или движение под управлением оператора в условиях отсутствия возможности полноценного визуального контроля со стороны оператора является наиболее сложной тактической задачей для ЦУ и, как правило, применяется непосредственно на месте проведения работ РТК в зоне повышенной опасности. Данный режим передвижения РТК рекомендуется применять только после предварительной разведки обстановки на месте предполагаемых работ, а также в случае резкого изменения обстановки.

Для поддержания высокого уровня готовности роботизированных подразделений к проведению действий по тушению пожара на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса необходимо регулярно в рамках учений проводить практические занятия с отработкой действий РТК в условиях объекта, при этом привлекая персонал объекта.

Тактика применения РТК в различных помещениях и на установках объектов атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса

Тактика тушения пожаров подразделениями пожарной охраны определяется обстановкой, складывающейся на объекте пожара и тактико-техническими характеристиками используемых технических средств пожаротушения, отражённых в таблице 1.

Тактико-технические свойства РТК позволяют значительно активизировать наступательные действия подразделений пожарной охраны за счёт следующих свойств РТК:

повышенная, по сравнению с ТСТ, степень защищённости от воздействия опасных факторов пожара;

высокая проходимость базового шасси;

возможность повышенной точности управления приборами подачи огнетушащих веществ и другим штатным оборудованием;

габаритные размеры, позволяющие применять РТК в замкнутых объёмах; увеличенное время подачи ОТВ в очаг пожара.

При использовании РТК на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса необходимо ознакомится с особенностями данного рода объектов.

Особенности объектов энергетики

В настоящее время эксплуатируются и строятся тепловые, атомные, газотурбинные и дизельные электростанции, теплоэлектроцентрали, которые объединены в единую энергосистему с общим режимом и непрерывностью процесса производства и распределения электроэнергии.

Они имеют развитое топливное хозяйство, склады угля, мазута, газовые коммуникации, энергетические установки различного исполнения, наличие огромного количества технологического оборудования.

Агрегаты и установки энергетических предприятий размещают в специально спроектированных зданиях I и II степеней огнестойкости. В главном корпусе электростанций размещают котельный цех, машинный зал, служебные помещения. В этом же корпусе или на небольшом расстоянии от него располагают главный щит управления и распределительные устройства генераторного напряжения. Закрытые или открытые распределительные устройства высокого напряжения (35; 110; 220; 500 кВ) располагают отдельно от главного корпуса.

Машинные залы современных электростанций имеют длину более 200 м, высоту 30-40 м, а пролёты 30-50 м. Высота котельного цеха может достигать 80 м. Машинные залы имеют большую пожарную нагрузку в виде машинного масла, систем смазки генераторов, а также электроизоляции обмоток генераторов и другой электроаппаратуры и устройств. Турбогенераторы в машинных залах располагают на специальных площадках высотой 8-10 м и более от нулевой отметки. Системы смазки генераторов состоят из емкостей с маслом вместимостью 10-15 т, расположенных на нулевой отметке, насосов маслопроводов, где давление масла может достигать 1,4 МПа (14 кгс/см). Поэтому при повреждении масляных систем смазки огонь может быстро распространиться как по площадкам, так и на сборники масла, находящиеся на нулевой отметке. При разрушении трубопроводов систем смазки масло под высоким давлением может выходить и образовывать мощный горящий факел, который создает угрозу быстрой деформации и обрушения металлических ферм бесчердачного покрытия машинного зала и других металлоконструкций.

Во время пожара в машинном зале при наличии водородного охлаждения генераторов возможны взрывы, которые приводят к разрушению маслопроводов и растеканию масла по площадкам, на нулевую отметку, соседние агрегаты, в кабельные туннели и полуэтажи. В условиях пожара создается угроза взрыва сосудов и трубопроводов, находящиеся под высоким давлением.

Все кабельные помещения электростанции подразделяют на кабельные полуэтажи, туннели, каналы и галереи. Кабельные галереи и полуэтажи, как правило, могут быть на электростанциях, а кабельные туннели и каналы - на электростанциях и других энергетических предприятиях. Кабельные туннели бывают горизонтальные и наклонные, сечением 2×2 м и более. По длине их разделяют на отсеки противопожарными перегородками и дверьми. Длина одного отсека кабельного туннеля, расположенного под зданием, не должна превышать 40 м, а за пределами зданий – 100-150 м.

Каждый отсек туннеля должен иметь не менее двух люков диаметром 70-90 см, а также систему вентиляции и канализацию. В кабельных туннелях пожарная нагрузка (изоляция кабелей) может достигать 30-60 кг/м2.

Пожары в кабельных помещениях сопровождаются высокой температурой, разлётом искр расплавленного металла при коротком замыкании, большой скоростью распространения огня и дыма. В горизонтальных кабельных туннелях линейная скорость распространения огня по кабелям при снятом напряжении составляет 0,15-0,3 м/мин, а кабельных полуэтажах по кабелям под напряжением 0,2-0,8 м/мин. Скорость роста температуры в кабельных помещениях по опытным данным составляет в среднем 35-50 °С в минуту.

В туннелях с маслонаполненными кабелями кроме изоляции может гореть трансформаторное масло, которое находится в трубах при температуре 35-40 °С и избыточном давлении. В этих туннелях, особенно при аварии, горящее масло быстро растекается по уклонам, где значительно увеличивается площадь пожара.

Пожары из кабельных помещений могут распространяться в здания и распределительные устройства электростанции, создавать угрозу возникновения пожара и на других участках энергосетей.

Пожары также могут возникать на открытых распределительных устройствах, к которым относят трансформаторы, масляные выключатели, кабельное хозяйство.

Особенности развития пожаров трансформаторов зависит от места его возникновения. При коротком замыкании в результате воздействия электрической дуги на трансформаторное масло и разложения его на горючие газы могут

происходить взрывы, которые приводят к разрушению трансформаторов и масляных выключателей и растеканию горящего масла.

Пожары из камер, где установлены трансформаторы, могут распространяться в помещение распределительного щита и кабельные каналы или туннели, а также создавать угрозу соседним установкам и трансформаторам. О размерах возможного очага пожара можно судить по тому, что в каждом трансформаторе или реакторе содержится до 100 тонн масла.

На атомных электростанциях с реакторами на быстрых нейтронах, кроме указанных особенностей развития пожаров, при авариях может возникать горение жидкометаллического теплоносителя (натрий, калий), который при взаимодействии с химическими веществами и обычными средствами тушения повышает температуру горения, выделяет токсичные газы или сопровождаются взрывами. На территории атомных электростанций могут возникать опасные уровни радиации.

Необходимо помнить, что пожары на электростанциях и подстанциях могут приводить к остановке не только самого энергетического объекта, но и других объектов из-за недостатка электрической энергии.

Анализ возможных аварийных ситуаций на объектах атомной энергетики, приводящих к пожару. Пожарная опасность объектов атомной энергетики и краткий обзор пожаров на указанных объектах

При анализе возможных аварийных ситуаций на водоохлаждаемых реакторах (типа ВВЭР) особого внимания заслуживает внезапная разгерметизация контура охлаждения реактора, вызванная, например, разрывом трубопровода.

Самое опасное – это возникновение течи из первого контура, скомпенсировать которую работой подпиточных насосов не представляется возможным. В результате уровень воды в компенсаторе объёма будет непрерывно понижаться и в конце концов в реакторе наступит оголение и оплавление твэлов. Максимально опасной аварийной ситуацией называют внезапный разрыв трубопровода наибольшего диаметра с одновременным истечением теплоносителя из обоих его концов.

Кроме того, температура теплоносителя около 300 °С и высокое давление приводит к вскипанию воды и образованию пара. В течение 20-30 секунд основная часть теплоносителя вытекает через разрыв. В этот период резко ухудшается теплоотдача в активной зоне, повышается температура твэлов и происходит их разгерметизация вследствие образования трещин в оболочках.

При температурах 1200-1300 °С начинается заметное химическое взаимодействие циркония с водяным паром, сопровождаемое выделением значительного количества тепла. Вода, введённая на этой стадии в активную зону, может лишь усугубить ситуацию. Если будет допущено оплавление ядерного топлива, то суммарная радиоактивность возрастёт в несколько десятков раз. Предотвращение этого процесса должна обеспечить надёжная система аварийного охлаждения активной зоны.

Вопросы безопасности для реакторов на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем (натрием) не менее серьёзны, чем для водоохлаждаемых реакторов. Активная зона этих установок содержит так много компактно размещённых делящихся веществ, что непредвиденное уплотнение даже части активной зоны (работающей с высокой энергонапряжённостью) может достигнуть значения, соответствующего критичности на мгновенных нейтронах и вызвать неконтролируемый разгон реактора.В процессе эксплуатации реактора на быстрых нейтронах может возникнуть возможность аварийного вылива натрия в технологические боксы. Вследствие контакта натрия с атмосферой помещения, содержащей кислород, возможно его возгорание. При горении натрия образуются аэрозоли, которые могут распространиться в соседние помещения и за пределы реакторного здания. В этом случае подвергаются опасности обслуживающий персонал и лица, находящиеся на территории, расположенной вблизи реактора. Допустимая массовая концентрация натриевых аэрозолей в воздухе обслуживаемых помещений принята равной 0,5 мг/м3.

В случае горения радиоактивного натрия опасность натриевого дыма для обслуживающего персонала АЭС значительно возрастает. Допустимая для персонала удельная активность радионуклида Na24 в воздухе рабочих помещений равна 1,4×10-10 Ku/л. этому значению соответствует массовая концентрация приблизительно 0,007 мг/м (если в момент перехода в аэрозоль теплоноситель имел удельную радиоактивность по Na24 20 Ku/кг).

При горении натрия строительные и технологические конструкции натриевых реакторов и установок подвергаются тепловым (а в некоторых случаях и химическим) воздействиям, что может привести к их повреждению. Однако, как показывает опыт и теоретический анализ, можно не опасаться (даже при крупных пожарах) разрушения технологических боксов и вторичного разрушения (от действия высоких температур) натриевых систем. Основную опасность представляют аэрозольные продукты горения натрия.

Масштаб последствий натриевого пожара определяется количеством вылившегося натрия, которое находится в прямой зависимости от дефекта натриевой системы.

Трубопроводы и корпуса оборудования натриевых систем работают на относительно низких тепловых и механических нагрузках.

Факт течи натрия непосредственно устанавливается системой контроля замыкания на корпус электронагревателей, расположенных на стенках оборудования и трубопроводов натриевых систем. Вытекающий натрий создаёт электрический контакт между нагревателем и стенкой, который фиксируется специальной системой, выдающей сигнал эксплуатационному персоналу.

Течь натрия будет зафиксирована также системами, реагирующими на появление дыма в аварийном помещении или в его вытяжной вентиляции и на появление радиоактивных аэрозольных продуктов горения натрия (если течь произошла на системе, содержащей радиоактивный натрий). Чувствительность этих систем такова, что они позволяют обнаружить весьма малые протечки натрия. Таки образом, эксплуатационный персонал может надёжно по различным признакам обнаружить течь и принять необходимые меры.

В современных реакторах БН-600 и БН-800 на быстрых нейтронах первый и второй контуры заполнены натриевым теплоносителем, которые имеют так называемую интегральную компоновку, при которой наибольшая часть радиоактивного натрия находится в баке реактора – сосуде с двойными стенками. Пространство между стенками заполнено инертным газом. За пределы бака выходят только трубопроводы вспомогательных натриевых систем: очистки теплоносителя от примесей, контроля герметичности оболочек твэлов, замера расхода натрия через активную зону, а также дренирования и заполнения бака реактора.

Выходящие из бака трубопроводы имеют страховочный кожух, который распространяется до первой отсечной арматуры. На этих трубопроводах на выходе из реактора устанавливаются по два отсечных клапана. В напорных трубопроводах вспомогательных систем имеются дроссели, ограничивающие расход истечения натрия при разуплотнении систем.

Таким образом, интегральная компоновка первого контура существенно снижает вероятность горения радиоактивного натрия, но полностью его не исключает. Последствия такой ситуации могут быть весьма неприятными в отношении радиационной обстановки. Поэтому её внимательно анализируют и принимают соответствующие меры защиты.

Кроме того, на всех АЭС могут гореть водород, выделяющийся при нормальной работе реактора, трансформаторное и турбинное масла, дизельное топливо и мазут, применяемые в резервных дизельных электростанциях и пусковых котельных, изоляция силовых и контрольных электрокабелей, горючие материалы, используемые в электротехнических устройствах и аппаратуре. Горючими материалами являются также применяемые пластики для покрытия полов, фильтрующая ткань в помещениях воздушных фильтров «Петрянова».

Обзор имевших место пожаров на объектах атомной энергетики показал, что наиболее частыми объектами пожаров являлись циркуляционные сети смазочных масел, охлаждающие системы генераторов или реакторов, водородные системы охлаждения и электрические кабели.

Нельзя не учитывать и пожарную опасность применяемых в ядерных реакторах урана, плутония, тория, магния, циркония. Уран представляет собой легкоокисляющийся металл в виде стружки, способный к самовозгоранию. Температура самовоспламенения его 300 °С в сухом виде и 250 °С во влажном. Уран горит почти невидимым пламенем, в компактном виде – довольно медленно: стержень диаметром 25 мм выгорает за сутки. Для тушения его используют фториды кальция. Для тушения непригодны: азот, диоксид углерода и хладоны. Плутоний ещё более чувствителен к возгоранию, чем уран. Уран, торий и плутоний весьма пирофорны в порошкообразном состоянии и легко возгораются от разрядов статического электричества. Компактный плутоний самовоспламеняется при 600 °С. Цирконий и магний значительно более активны и практически не горят только в атмосфере благородных газов, например аргона. Графит возгорается с большим трудом и только в накопленном состоянии, горит он гетерогенно, при высоких температурах реагирует с водяным паром. При температурах 200-250 °С в графите под воздействием проникающей радиации искажается структура кристаллической решётки, и вследствие этого накапливается скрытая энергия (эффект Вигнера). Если эта энергия регулярно не рассеивается путём отжига (повышения температуры), то она может накапливаться до определённой точки и затем внезапно выделяться с резким повышением температуры, которая может привести к пожару. Горение графита ликвидируют обычно диоксидом углерода или аргоном. Можно применить и большие массы воды.

Тушение пожаров в машинном зале

При пожарах в машинных залах предусматривают подачу стволов минимум на трёх уровнях:

на уровень 0.00 – для защиты кабельных тоннелей, маслобаков и оборудования;

на уровень +6.00... +12.00 – для тушения и охлаждения оборудования;

на уровень покрытия – для его тушения и зашиты конструкций.

Горение обмоток генераторов с воздушным охлаждением, а также гидрогенераторов ликвидируют, включая стационарную систему тушения, заполняя внутренний объём генератора углекислотой от передвижных огнетушителей или используя водяной пар. Воду в стационарную систему пожаротушения могут подавать от внутреннего пожарного водопровода или от передвижных средств.

В зоне пожара в машинных залах останавливают все турбины и генераторы и организуют их защиту с помощью стационарных систем тушения или передвижными средствами. В генераторы с водородным охлаждением для тушения обмоток, а также для их защиты подают углекислоту или азот.

Для тушения горящего масла, вытекающего из повреждённых систем смазки в виде струи и растекающегося по оборудованию на нулевую отметку, используют распылённые струи воды и пены средней кратности.

Одновременно с тушением вводят распылённые струи воды и пены для защиты оборудования, металлических ферм покрытий машинных залов, маслобаков и принимают меры по предотвращению распространения огня в кабельные полуэтажи, туннели и смежные помещения. Интенсивность подачи воды в машинных залах составляет 0,2 л/(м2×с).

Для повышения тактических возможностей и эффективности действий пожарных подразделений, а также условий безопасности для личного состава при тушении указанных пожаров возможно применение таких мобильных РТК пожаротушения, как: МУПР, ЕЛЬ-4, ЕЛЬ-10, ЕЛЬ-М, КЕДР, ЛУФ-60, МРУП-40 и МРК-РП.

Так как РТК и входящие в их состав РТС обеспечивают выполнение работ в условиях различных поражающих факторов (радиационное, химическое заражение, крупномасштабные разрушения зданий и сооружений, условиях высокой температуры (наличие открытого огня и т.д.), то использование их при тушении пожаров на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса, в некоторых случаях, является необходимым.При пожаре в машинном зале для личного состава подразделений могут возникать угрозы, связанные с обрушением строительных конструкций, взрывами, розливом горючих жидкостей, возникновением высоких температур, и самое главное – образованием угроз радиоактивного облучения.

Следовательно, тушение пожара в машинном зале представляет собой сложный управленческий процесс. Принципиальная схема расстановки сил и средств при тушении пожаров в машинном зале представлена на рисунке 2.

INCLUDEPICTURE \d "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://1" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 2. Принципиальная схема расстановки сил и средств при тушении пожаров в машинном зале АЭС.

На уровне +0.00 метров, как правило, располагается основное оборудование: генераторы, турбины, кабеля, технологическое оборудование под давлением и др. Так как размеры машинных залов позволяют применять мобильную робототехнику тяжёлого и среднего класса, то в случае возникновения пожаров её применение будет наиболее эффективно.

Подача большого количества ОТВ в очаг пожара позволит быстро локализовать и ликвидировать пожар. Принципиальная схема применения РТС на нулевой отметке показана на рисунке 3.

Рисунок 3. Принципиальная схема применения РТС при тушении пожара в машинном зале АЭС на отметке 0.00 м.

При тушении пожаров на данном уровне возможно применение таких образцов РТС как: ЕЛЬ-4, ЕЛЬ-10, КЕДР, ЛУФ-60 и МРУП-40.

ЕЛЬ-4, ЕЛЬ-10, КЕДР за счёт вывозимых огнетушащих веществ могут работать автономно, но время их работы ограничено (см. табл. 1). Обеспечивая интенсивную подачу ОТВ, способны перекрывать большие площади тушения, при этом способны подавать не только воду на тушение, но и пенные растворы.

ЛУФ-60 и МРУП-40 за счёт образования водяного тумана способны эффективно ликвидировать горение и охлаждать строительные конструкции, при этом снижение температуры будет осуществляться и за счёт тактического вентилирования, обеспечиваемого установкой водяного тумана.

Для тушения пожара на уровне +6.00 требуется более манёвренная, мобильная и малогабаритная техника. С данной отметки задача РТС состоит в том, что бы подать воду в очаг пожара сверху, а также для охлаждения строительных конструкций и оборудования. Принципиальная схема применения РТС на отметке +6.00 показана на рисунке 4.

INCLUDEPICTURE \d "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://3" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 4. Принципиальная схема применения РТС при тушении пожара в машинном зале АЭС на отметке +6.00 м.

На данной высотной отметке способны работать РТС сверхлёгкого, лёгкого и среднего первого класса. К таким можно отнести МУПР и МРК-РП. Подача ОТВ в очаг при помощи данных образцов РТС возможна при совместном использовании пожарных автоцистерн, (для МРК-РП – автомобиля АБР-РОБОТ), либо использования пожарных кранов, расположенных на объекте.

При тушении пожара на уровне +12.00 также требуется более манёвренная, мобильная и малогабаритная техника. С данной отметки задача РТС в основном состоит в том, чтобы охлаждать несущие строительные конструкции перекрытия машинного зала с целью недопущения их деформации и дальнейшего обрушения. Принципиальная схема применения РТС на отметке +12.00 показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Принципиальная схема применения РТС при тушении пожара в машинном зале АЭС на отметке +12.00 м.

На данной высотной отметке способны работать РТС сверхлёгкого, лёгкого класса. К сверхлёгкому классу относится МУПР. При его применении возможна подача ОТВ в очаг пожара, подача ОТВ на охлаждение строительных конструкций, осаждения продуктов горения или радиоактивной пыли (аэрозолей).

Рассмотрим конкретный пример тушения пожара в машинном зале с использованием РТК.

В машинном произошло возгорание обмоток генератора, на момент прибытия подразделений пожарной охраны площадь пожара (Sп) составила 110 м2.

Очаг пожара находится на уровне 0.00, следовательно, наиболее эффективным вариантом применения РТК для тушения пожара будут РТК с большими расходами ОТВ по одному из следующих вариантов.

Вариант № 1:

Используем ЕЛЬ-4, МУПР и для бесперебойной подачи ОТВ поставим на водоисточник АЦ-60.

Исходя из того, что площадь пожара (Sп) составляет 110 м2, а подача ОТВ известна, рассчитываем площадь тушения РТС.

Для ЕЛЬ-4: Расход ствола (Qств) = 20 л/с; интенсивность (I) = 0,2 л/с×м2.

Исходя из этих данных найдём площадь тушения пожара (Sт) по формуле 1:

Sт = Qств / I(1)

Sт = 20/0,2 = 100 м2.

Для МУПР: расход ствола (Qств) = 15 л/с; интенсивность (I) = 0,2 л/с×м2;

Sт = 15 / 0,2 = 75 м2.

По расчётным параметрам видно, что исходя из тактических соображений, для тушения данного пожара необходимо применение не менее двух РТС.

ЕЛЬ-4 будет обеспечивать подачу ОТВ в очаг пожара, одновременно контролируя обстановку на пожаре, с ее передачей на пульт оператора. МУПР будет осуществлять подачу ОТВ в очаг пожара и для охлаждения соседнего оборудования и строительных конструкций. Принципиальная схема расстановки сил и средств показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Принципиальная схема применения ЕЛЬ-4 и МУПР при тушении пожара обмоток генератора.

Вариант № 2

Используем КЕДР, МУПР и АЦ-60. Проводим аналогичный расчёт:

Для КЕДР: Sт = 40 / 0,2 = 200 м2.

Исходя из тактических соображений, применяем РТК «Кедр» для подачи воды в очаг пожара, а МУПР — для защиты строительных конструкций и соседнего оборудования, при угрозе обрушения кровли. Принципиальная схема подачи показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Принципиальная схема применения РТК «Кедр» и МУПР при тушении пожара обмоток генератора.

Исходя из тактических возможностей РТК, возможно также применение ЛУФ-60 или МРУП-40 для тушения данного пожара. Благодаря интенсивной подаче ОТВ в виде тонкораспылённой воды, они способны в короткие сроки локализовать пожар. При взаимодействии тонкораспылённой воды и нагретой поверхности она интенсивно испаряется, отводя большое количество теплоты. При этом ущерб от пролива ОТВ существенно снижается.

Но, исходя из тактических соображений, применение одного ЛУФ-60 или МРУП-40 нецелесообразно. Поэтому необходимо совместное применение его с МУПР, который будет осуществлять подачу ОТВ на путях распространения пламени и охлаждать строительные конструкции. Принципиальная схема подачи показана на рисунке 8.

INCLUDEPICTURE \d "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://7" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 8. Принципиальная схема применения ЛУФ-60 (МРУП-40) и МУПР при тушении пожара обмоток генератора.

Принципиальная схема использования РТС ЕЛЬ-10 и МУПР при тушении моделируемого пожара обмоток генератора показана на рисунке 9.

Рисунок 9. Принципиальная схема применения ЕЛЬ-10 и МУПР при тушении пожара обмоток генератора.

При тушении пожаров электрооборудования, расположенного как на отметках 0.00, так и на 6.00 и 12.00 метров необходимо применять тонкораспылённую воду.

Подача тонкораспылённой воды может быть обеспечена МРК-РП и МУПР. Принципиальные схемы подачи тонкораспылённой воды на тушение пожара и защиту строительных конструкций, на различных высотных отметках, показаны на рисунках 10-12.

Рисунок 10. Принципиальная схема применения МУПР и МРК-РП при тушении пожара обмоток генератора.

Рисунок 11. Принципиальная схема применения МУПР при тушении пожара на отметке 6.00 м.

Рисунок 12. Принципиальная схема применения МУПР и при тушении пожара

в машинном зале на отметке 12.00 м.

Тушение трансформаторов, реакторов и масляных выключателей

Особенности развития пожаров трансформаторов зависят от места их возникновения. При коротком замыкании в результате воздействия электрической дуги на трансформаторное масло и разложения его на горючие газы могут происходить взрывы, которые приводят к разрушению трансформаторов и масляных выключателей и растеканию горящего масла.

Пожары из камер, где установлены трансформаторы, могут распространяться в помещение распределительного щита и кабельные каналы или туннели, а также создавать угрозу соседним установкам и трансформаторам. О размерах возможного очага пожара можно судить по тому, что в каждом трансформаторе или реакторе содержится до 100 т масла.

Горящие трансформаторы отключают со всех сторон и заземляют. На развившихся пожарах организуют защиту от высокой температуры соседних трансформаторов, реакторов, оборудования и установок. Пожары трансформаторов, реакторов и масляных выключателей тушат воздушно-механической пеной средней кратности с интенсивностью подачи раствора пенообразователя 0,2 л/(м2×с), тонкораспылённой водой с интенсивностью 0,1 л/(м×с). Принципиальная схема расстановки сил и средств пожаротушения, при использовании РТС показана на рисунке 13.

Рисунок 13. Принципиальная схема расстановки РТС при тушении пожаров на трансформаторах.

В процессе разведки пожара выделяют характер повреждения трансформаторов, реакторов и трубопроводов, содержащих трансформаторное масло, направления растекания горящей жидкости в сторону соседних трансформаторов и другого оборудования, наличие угрозы взрыва расширительных бачков, наличие стационарных пенных или водяных установок пожаротушения и, при необходимости, возможность приведения их в работу.

Если в условиях пожара крышка трансформатора сорвана, то масло может гореть в баке и вокруг трансформатора. В этом случае сначала ликвидируют горение масла вокруг трансформатора распылённой водой, воздушно-механической пеной средней кратности или в комбинации распылённой струей и огнетушащими порошковыми составами одновременно.

Если тушение масла производят распылёнными струями, стволы целесообразно располагать по периметру пожара равномерно, а при тушении воздушно-механической пеной или комбинированным способом огнетушащие вещества подают в сопутствующем потоке воздуха. Это наиболее эффективный прием, обеспечивающий поступление порошка и распылённой воды в зону горения одновременно. Тушение масла в баке при сорванной крыше осуществляют пеной средней кратности, которую подают с помощью пеноподъёмников или выдвижных лестниц.

Так как трансформаторы в большинстве случаев относятся к открытым распределительным установкам, то при тушении пожара трансформаторов возможно применение практически всех рассматриваемых образцов мобильных РТК пожаротушения. На рисунке 14 представлена схема расстановки РТС при тушении пожара на трансформаторе.

Рисунок 14. Принципиальная схема расстановки РТС при тушении пожара на трансформаторе.

На данном примере для тушения пожара применяются ЕЛЬ-М для тушения горящего трансформатора огнетушащим порошковым составом, ЕЛЬ-4 – для подачи ОТВ в виде пенного раствора в обвалование трансформатора. Для защиты соседних негорящих трансформаторов применяются ЕЛЬ-10 и МУПР. АЦ-60 установлены на пожарные гидранты, и необходимы для подачи ОТВ к РТС для заполнения емкостей и дальнейшей подачи на тушение или защиту.

Тушение пожаров в кабельных сооружениях

Тушение пожаров в кабельных туннелях осуществляют воздушно-механической пеной средней кратности, распылённой водой, водяным паром, диоксидом углерода (углекислым газом), которые подают от стационарных установок автоматического пуска, а также от передвижных средств.

Стационарные установки пенного и водяного тушения имеют устройства для подключения пожарных машин и подачи от них огнетушащих веществ в туннели через стационарные пеногенераторы и распылители.

При возникновении пожаров в кабельных помещениях для предотвращения быстрого распространения огня в соседние отсеки и помещения целесообразно сразу закрыть двери в межсекционных перегородках и отключить систему вентиляции.

Если горение происходит между люками, то пену подают в ближайший люк, а второй вскрывают для удаления дыма.

При наличии в кабельном отсеке трёх люков или двух входов и люка, в крайние люки (входы) подают пену, а средний люк вскрывают для выпуска дыма. При пожаре в наклонном кабельном туннеле пену целесообразнее подавать в люк отсека, расположенный выше очага пожара, так как он будет лучше заполняться пеной.

Для тушения пожаров в кабельных отсеках возможно применение РТС, имеющих небольшие габариты. К таковым относятся МРК-РП и МУПР. Применяя их, возможно подавать ОТВ непосредственно в очаг, при этом личный состав, заменённый на РТС не будет испытывать на себе воздействия высокой температуры и токсичных веществ, выделяющихся в результате горения полимерных покрытий кабелей.

Применяя ЛУФ-60 и МРУП-40, тушение пожара будет сопровождаться выходом продуктов горения из кабельного отсека. За счёт водяного тумана температура будет быстро снижена, что спровоцирует быстрое затухание пламени. Принципиальная схема применения РТС при тушении кабельного хозяйства показана на рисунках 15, 16.

Рисунок 15. Принципиальная схема применения РТС при тушении пожаров в кабельных отсеках.

INCLUDEPICTURE \d "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://15" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 16. Принципиальная схема применения РТС при тушении пожаров и организации тактического вентилирования в кабельных отсеках.

Особенности тушения пожаров на АЭС с реакторами БН, РБМК

При пожаре возможны:

взрыв, сопровождающийся ударной волной, высокотемпературным выбросом газов (пламени), радиационное поражение;

разрушение зданий или отдельных их частей, загромождение дорог и подъездов к горящему объекту и водоисточникам;

поражение людей осколками, обломками конструкций и ударной волной, а также ожоги и отравления токсичными продуктами горения и взрыва.

При разведке пожара с использованием РТК (РТС) необходимо установить:

маршруты введения робототехнических комплексов (средств) пожаротушения и возможности подачи огнетушащих веществ в зону горения;

состояние стационарных установок пожаротушения;

размеры возможных опасных зон, мест их расположения, зоны действия установок пожаротушения, места их включения и отключения;

максимально безопасные маршруты для передвижения людей.

При ведении действий по тушению пожара с использованием РТК (РТС) необходимо:

использовать РТК для защиты личного состава от поражения взрывной волной, осколком и обломков разлетающихся конструкций;

вести с помощь РТК непрерывные наблюдения за изменением обстановки на пожаре, в первую очередь за реактором, и за взрывоопасным оборудованием находящимся поблизости, в целях своевременного определения новых границ опасной зоны и вывода за её пределы личного состава;

подавать огнетушащие вещества при помощи РТК в очаг пожара, при горении радиоактивных обломков эффективным являются огнетушащие порошковые составы;

одновременно с тушением проводить охлаждение оборудования, которое подвержено воздействию теплового излучения, не допуская попадания воды на разлившийся натрий;

обеспечить слив натрия в приёмные ёмкости, находящиеся вне помещения, слив натрия в поддоны, находящиеся в помещении, предварительное размещение под оборудованием с натрием расширяющихся составов, которые способны тушить попадающий на них натрий.

При тушении пожаров на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах БН и реакторов большой мощности канальных РБМК применение классических огнетушащих составов недопустимо. С целью безопасности для личного состава следует для охлаждения строительных конструкций использовать мобильные РТК типа МУПР, ЛУФ-60, МРК-РП, ЕЛЬ-4, а для тушения использовать ЕЛЬ-М с порошковым модулем пожаротушения.

Особенности тушения пожаров на АЭС с реакторами ВВЭР

При пожаре возможны:

розлив большого количества масла;

наличие сильного задымления;

высокая среднеобъёмная температура;

наличие токсичных и радиоактивных веществ;

ионизирующее излучение.

При разведке пожара с использованием РТК (РТС) необходимо установить: маршруты введения робототехнических комплексов (средств) пожаротушения и возможности подачи ОТВ в зону горения;

состояние стационарных установок пожаротушения;

размеры возможных опасных зон, мест их расположения, зоны действия установок пожаротушения, места их включения и отключения.

При ведении действий по тушению пожара с применением РТК (РТС) необходимо:

использовать РТК для защиты личного состава от сильного задымления и высокой среднеобъемной температуры;

использовать для ведения дозиметрического контроля;

вести с помощь РТК непрерывные наблюдения за изменением обстановки на пожаре, в первую очередь за реактором, и за взрывоопасным оборудованием находящегося по близости, в целях своевременного определения новых границ опасной зоны и вывода за её пределы личного состава;

подача огнетушащих веществ при помощи РТК в очаг пожара.

При тушении пожаров на водоводяных энергетических реакторах (ВВЭР) необходимо применять РТК для защиты личного состава от ионизирующего излучения. Подача ОТВ в очаг пожара необходима с целью быстрой ликвидации пожара и ограничения распространения вылетающих с большой скоростью радиоактивных веществ и материалов.

Особенности и пожарная опасность предприятий ядерного энергетического комплекса

Пожарная опасность урана

Уран – горючее вещество. В мелкодисперсном состоянии энергично окисляется и легко самовозгорается на воздухе. Слой образца дисперсностью 74 мкм самовоспламеняется при 100 °С, а его аэровзвесь – при 20 °С. Это указывает на возможность самовозгорания порошка урана при его распылении на воздухе, имеющем комнатную температуру.

Горение взвеси возможно и в условиях сравнительно низкой запылённости воздуха: нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) – 60 г/м3. При этом в закрытых объёмах развивается давление в несколько атмосфер, которое возрастает с увеличением концентрации взвеси. Максимальное давление составляет 480 кПа, максимальная скорость роста давления при сгорании взвеси – 35 мПа/с. В опытах по зажиганию взвеси установлена лёгкая её воспламеняемость от сравнительно слабого искрового источника: минимальная энергия искры, которая вызывает загорание взвеси, 45 мДж.

Горение взвеси может быть подавлено путём вытеснения воздуха из объёмов, где может образоваться опасная взвесь, инертными газами. Однако остаточное содержание кислорода должно быть весьма мало: минимальное взрывоопасное его содержание (МВСК) в азоте – 1,5 % (объёмных), а в гелии – 2,5 %, в аргоне – 2,0 %.

Уран активно взаимодействует с углекислым газом и его горение возможно при полном отсутствии кислорода в этом газе. В некоторых случаях наблюдалось даже самовозгорание порошка урана в углекислом газе. Известны случаи самовозгорания компактного урана при контакте с твёрдой углекислотой. В этой связи углекислый газ не является защитным газом и не может использоваться для целей пожаротушения. Вышеприведённые данные о МВСК не являются абсолютными: они должны уточняться в сторону снижения содержания кислорода с учётом содержания других активных газов и, в первую очередь, паров воды. Как показывают опыты, водяной пар заметно реагирует с ураном, а в атмосфере влажного аргона отмечались случаи самовозгорания металла. Самовозгорание возможно также под слоем воды.

Наибольшую пожарную опасность представляет уран в виде порошка, причём чем он мельче и менее окислен, тем выше его опасность: загорается от менее мощного источника зажигания, воспламеняется от нагревания до сравнительно низкой температуры, а взвеси в воздухе способны гореть при более низких концентрациях. Скорость распространения горения по слою порошков дисперсностью от 20 до 100 мкм около 1 мм/с. Наиболее мелкие порошки с размером частиц менее 5 мкм пирофорны. Они самовозгораются на воздухе при комнатной температуре.

Стружка с различных операций механической обработки заготовок загорается труднее, чем порошок. Температура её самовоспламенения составляет 275-295 °С. Загрязнение смазывающе-охлаждающей жидкостью практически не влияет на величину этой температуры.

Компактные изделия в большинстве случаев загораются труднее стружки и тем более порошков. Однако сильное влияние оказывает способ получения изделий. Так изделия, полученные методом порошковой металлургии из наиболее мелких пирофорных порошков, могут самовозгораться на воздухе при комнатной температуре из-за наличия большого числа сообщающихся пор. Уран активно взаимодействует не только с кислородом воздуха, но и с азотом. С водяным паром он реагирует быстрее, чем с воздухом. При взаимодействии с жидкой и парообразной водой выделяется водород.

Пожарная опасность плутония

Плутоний, как и уран, является горючим металлом.

Возникновение самоподдерживающейся реакции горения плутония на воздухе зависит от толщины металла и температуры. При нагревании до температуры 500 °С массивный (более 0,2 мм толщиной) металл возгорается и продолжает гореть с постоянной скоростью. Чешуйки и тонко измельчённые порошки (толщиной менее 0,05 мм) возгораются при температуре 120-250 °С, так как горение пирофорной плёнки Pu2О3 приводит к нагреванию металла свыше 500 °С. После возгорания плутоний горит со скоростью, обеспечивающей непрерывное окисление, и выделяет 4,2 кДж тепла на 1 грамм плутония. Температура горения зависит от скорости рассеяния тепла в окружающую среду и скорости тепловыделения, которая в свою очередь, зависит от площади поверхности окисляющегося металла. В процессе горения плутония температура обычно превышает точку плавления плутония (640 °С), в результате чего непрореагировавший металл может превратиться в слиток.

Гидрид плутония (PuНх, 2 < х < 3), образующийся в результате водородной коррозии металлического плутония при его взаимодействии с водой, органическими материалами и другими источниками водорода, на воздухе при комнатной температуре обычно является пирофорным.

Гидрид плутония легко реагирует с воздухом при комнатной температуре с образованием PuO2 и Н2. С азотом PuНх вступает в реакцию при температуре 250 °С. При х = 2 реакция гидрида с кислородом приводит к выделению 3,7 кДж тепла на грамм гидрида. Если плутоний содержит существенное количество PuНх, то реакции окисления гидрида может оказаться достаточно для нагрева металла свыше 500 °С и его самопроизвольного возгорания.

Карбиды и нитрид плутония, которые предполагается использовать в реакторах на быстрых нейтронах, отличаются высокой химической активностью, особенно если они находятся в виде тонкодисперсных порошков. Эти соединения легко реагируют с парами воды, что приводит к образованию таких газообразных продуктов, как метан, ацетилен, аммиак.

Пожароопасность на плутониевой установке возникает по следующим причинам:

искрение в электрическом и электронном оборудовании;

использование и хранение пожароопасных жидкостей (экстрагентов, разбавителей и т.д.), связанных с технологическим процессом;

наличие, использование и хранение пирофорных материалов, особенно плутония и нестехиометрического оксида плутония в присутствии воздуха.

Особенности горения и тушения урана и плутония

Металлы, используемые в ядерной энергетике, характеризуются высокой реакционной способностью при взаимодействии с воздухом и выделяют при горении большое количество тепла, в результате чего развивается высокая температура продуктов реакции от 1000 до 3000 °С. Из-за высокой температуры горения металл является источником интенсивного светового и теплового излучения. Сильный разогрев приводит к нагреванию контактирующего с металлом воздуха и возникновению восходящих потоков горячего газа.

Характерной особенностью горения металлов является отсутствие пламени. Их поверхность раскаляется и излучает свет от красного до ярко-белого. Загрязнённый металл, например стружка с маслом, в начальный период горит с факелом пламени, который исчезает после выгорания органической примеси.

При горении металлов контактирующий с ними атмосферный воздух находится в движении. Компактный металл (изделие без пор или жидкий металл) смывается воздухом по свободной горящей поверхности.

В дисперсном металле (стружка, порошок) смывается не только свободная поверхность, но и глубинные слои образца. Характер движения воздуха в слое дисперсного металла зависит от размера его частиц. Как показали исследования, в грубодисперсном материале, например стружке, горячий воздух удаляется из его пор, а холодный из атмосферы затекает в них. Происходит своеобразная продувка горячего металла. Этот процесс приводит к образованию оксидов и выделению максимальной теплоты реакции.

В слое мелкодисперсного металла (пыль, порошок) циркуляция воздуха невозможна из-за значительной скорости его усвоения металлом и большого газодинамического сопротивления пор. При горении материалов в сильно измельчённом виде в реакции участвует не только кислород, но и азот и, вследствие этого, в образце возникает разрежение, которое не успевает компенсироваться за счёт протекания атмосферного воздуха под действием разности давления. В результате образуются не только оксиды, но и нитриды, выделяющие при своём образовании меньше тепла, что приводит к меньшему тепловыделению на единицу массы сгоревшего материала по сравнению с грубодисперсным образцом из того же металла. Горение, однако, продолжается по причине высокой скорости тепловыделения.

После засыпки горящей поверхности компактного или грубодисперсного металла достаточно толстым слоем огнетушащего порошкового состава специального назначения (ОПС СН) циркуляция воздуха становится невозможной по причине возрастания сопротивления его отводу от образца материала. Воздух как бы закупоривается и поступление свежих порций газа из атмосферы становится невозможным после израсходования объёмов, непосредственно граничащих с металлом под слоем ОПС СН. Это приводит к тому, что в реакцию вступает не только кислород, но и азот, вследствие чего тепловыделение снижается, и оно уже не компенсирует потери тепла от нагретого металла. Его температура снижается и горение затухает.

Загрузка ОПС СН на поверхность мелкодисперсного металла, горящего под разрежением, слабо отражается на характере проникания воздуха и составе продуктов реакции. Вследствие этого металлы в тонкоизмельчённом состоянии тушатся с трудом и под слоем ОПС СН они тлеют длительное время.

Помимо влияния на характер движения воздуха при горении грубодисперсного материала, ОПС СН оказывает охлаждающее действие на металл, которое ускоряет его тушение. Это действие наблюдается и при загрузке ОПС СН на мелкодисперсный металл. Но снижение температуры оказывается кратковременным и затем она снова возрастает из-за протекания активной химической реакции под слоем ОПС СН.

Охлаждающее действие оказывается только при непосредственном контакте огнетушащего порошкового состава специального назначения с горящим металлом. Оно заметно в том случае, когда ОПС СН покрывает его слоем в несколько сантиметров, а толщина самого металла сравнима с толщиной слоя ОПС СН. При тушении больших масс металлов охлаждающее действие заметно в слоях, прилегающих к ОПС СН, а на температуру глубинных горящих объёмов порошок влияет мало.

Тушение металлов происходит не мгновенно после загрузки ОПС СН. Под слоем порошка продолжается тление, интенсивность которого зависит от температуры металла. По мере её снижения за счёт процесса охлаждения скорость реакции уменьшается. Но, если снять с металла первоначально загруженный на него ОПС СН, горение возобновится. Повторное загорание становится невозможным только после глубокого охлаждения металла.

Наибольшая температура, при которой невозможно повторное загорание, зависит от вида металла (стружка, порошок). Чем он мельче, тем ниже эта температура. С увеличением размера очагов горения предельная температура снижается. Поэтому следует стремиться охлаждать горящие металлы до комнатной температуры. При этом время охлаждения может достигать десятков часов.

Пожарная опасность натрия и кальция

Одним из самых пожароопасных материалов, применяемых на АЭС в больших объёмах, является натрий.

Натрий обладает такими физическими и теплофизическими свойствами, которые позволяют осуществлять интенсивный теплосъём в различных теплообменных аппаратах (теплотворная способность 2180 ккал/кг; коэффициент теплопроводности, кал/(см2×с×град), 0,317 при 21 °С и 0,205 при 100 °С). Вместе с тем, натрий характеризуется и существенными недостатками. Он обладает высокой химической активностью, благодаря которой он реагирует со многими химическими элементами и соединениями. При его горении выделяется большое количество тепла, что приводит к повышению давления и температуры в помещениях. Он обладает большой реакционной способностью, что требует самых серьёзных мер предосторожности для предотвращения пожаров на АЭС.

Натрий, Na, горючий серебристо-белый металл. Атомная масса 22,997; плотность 997 кг/м3, температура плавления 97,7 °С; температура кипения 883 °С; тепловой эффект сгорания до Na2O2 10878 кДж/кг. При нагревании на воздухе легко воспламеняется. Температура горения около 900 °С; температура самовоспламенения: в воздухе 330-360 °С (в присутствии пероксида натрия 97-106 °С), в кислороде 118 °С; МВСК 5%(об.); скорость выгорания (1,1-1,5)×10-2 кг / (м2 × с). При сгорании в избытке кислорода образуется Na2O2, реагирующий с легкоокисляющимися веществами (порошками алюминия, серой, углем и др.), очень энергично, иногда со взрывом. Карбиды щелочных металлов обладают большой химической активностью; в атмосфере диоксида углерода они самовоспламеняются, с водой взаимодействуют со взрывом. Твёрдый диоксид углерода с расплавленным натрием взрывается при 350 °С. Реакция со льдом начинается при 98 °С с выделением водорода. При соприкосновении значительных количеств натрия и воды реакция сопровождается взрывом. Взаимодействие натрия с растворами кислот протекает подобно реакции с водой. Взаимодействие натрия с органическими соединениями зависит от их природы и температуры. Натрий, особенно расплавленный, при определённых условиях (например, при горении) образует взрывоопасные смеси с галоидопроизводными углеводородов. Азотистое соединение (NaN3) взрывается при температуре, близкой к температуре плавления. В хлоре и фторе натрий воспламеняется при комнатной температуре, с бромом взаимодействует при 200 °С со взрывом. Вследствие повышенной химической активности натрий хранят под слоем керосина или минерального масла. Средства тушения: огнетушащие порошковые составы ПГС, МТС, объёмное тушение составом N2 (94 %) + СO2 (6 %).

При горении натрия в луже, разлившейся на полу, по данным экспериментальных исследований, температура на поверхности горящего натрия достигает 750-850 °С. При факельном горении струи натрия в распылённой паровой фазе температура факела может достигать 1600 °С. Длительность пожара для расчётного случая горения «разлившейся лужи» принимается около 1 часа, факельного горения – 5 минут.При натриевом пожаре на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах тепловым воздействиям подвергаются строительные и технологические конструкции, что может привести к их повреждению. Однако более серьёзную, биологическую опасность, представляют аэрозольные продукты горения натрия, при попадании которых в глаза, носоглотку и лёгкие человека происходит повреждение слизистой оболочки и тканей. Особенно опасен натриевый дым при горении радиоактивного натрия.

Опыт эксплуатации АЭС, на которых в качестве теплоносителя используется натрий, показывает, что утечки натрия обычно наблюдаются в местах сварных швов, тонких деталях (сильфонах, диафрагмах) и различных фланцевых соединениях, где под влиянием термических напряжений, механических и других воздействий возможно образование трещин, щелей и обрывов трубопроводов.

Пожары при больших протечках натрия происходят в две стадии. На первой стадии натрий вытекает из повреждённого участка в виде струи или брызг. При контакте с кислородом воздуха расплавленный натрий начинает гореть. В зависимости от давления, размеров повреждения и наличия задерживающих конструкций истечение натрия может происходить спокойно или сопровождаться разбрызгиванием и распылением. В последнем случае реакция его взаимодействия с кислородом воздуха носит бурный и часто взрывной характер. Обычно чем крупнее повреждение, тем больше вытекает натрия, но меньше образуется брызг. Вторая стадия – горение разлившегося натрия.

Проведённые эксперименты позволили сделать следующие основные выводы:

а) при эжекции натрия со скоростью порядка 100 л/мин и исходной температуре натрия, равной 140 °С, происходит возгорание натрия, при этом время до возгорания было большим и распространение горения происходило значительно медленнее, чем в остальных опытах;

б) установка для предварительно фильтрования натриевых аэрозолей, предохранения системы вентиляции реактора и устранения забивания фильтров перед выбросом дыма наружу функционировала удовлетворительно;

в) натрий при температуре 550 °С, разлитый в атмосфере азота с 4%-ным содержанием кислорода, не воспламеняется, при этом немедленное появление облака аэрозоля, видимого невооружённым глазом, свидетельствует об окислении натрия.

Кальций, Са, горючий серебристо-белый металл. Атомная масса 40,08; плотность 1550 кг/м3; температура плавления 851 °С; температура кипения 1482 °С; теплота сгорания 633 кДж/моль; химически активный металл, при обычной температуре реагирует с кислородом и влагой воздуха. Температура самовоспламенения стружки кальция (99,6 % кальция) толщиной 1,0-1,8 мм 730-750 °С, толщиной 4,0 мм 765-770 °С; хранить кальций рекомендуется в сухом помещении в герметичной, влагонепроницаемой таре; скорость выгорания кальциевой стружки 0,283 кг / (м2 × с); легко соединяется с водородом, галогенами, серой, азотом; при нагревании восстанавливает оксиды почти всех металлов. Температура самовоспламенения кальциевой стружки в сухом кислороде 615 °С, в водяном паре 470 °С, в диоксиде углерода 780-820 °С, в азоте 910 °С; при взаимодействии с жидким или газообразным аммиаком образует комплексный аммиакат, самовоспламеняющийся на воздухе; при увеличении содержания щелочных металлов в кальции возможно его самовоспламенение на воздухе; для снижения пирофорности рекомендуется пассивация диоксидом углерода. Средства тушения: рекомендуется порошок фторида кальция с расходом 40-45 кг/м2; объёмное пожаротушение кальциевой стружки нецелесообразно вследствие низкой предельной концентрации кислорода 0,7-1,0 %; азот и диоксид углерода применять нельзя.

Кальций широко используется в химико-металлургическом производстве для металлотермического восстановления оксидов и галогенидов урана и плутония.

Пожарная опасность полимерных покрытий полов

В качестве покрытий на АЭС и предприятиях ядерного энергетического комплекса в нашей стране и за рубежом широкое применение нашли полимерные материалы, которые, обладая хорошими физико-механическими свойствами, химической и радиационной стойкостью, не отвечают в должной мере требованиям пожарной безопасности.

Пожарная опасность полимерных покрытий полов характеризуется, главным образом, способностью гореть и распространять огонь по поверхности, выделять в процессе горения дым и токсичные продукты, препятствующие эвакуации обслуживающего персонала, затрудняющие эффективную борьбу с пожаром и способствующие его распространению по зданию.

Так, отечественный поливинилхлоридный пластикат П-57-40 представляет собой сгораемый, быстро распространяющий пламя материал. В его составе много легколетучего пластификатора, который, испаряясь при нагревании, поддерживает горение как в газовой, так и в конденсированной фазе. Кроме того, горящий пластикат плавится, растекается по поверхности, а также высокоопасен в части токсичности продуктов горения, и высокой дымообразующей способности. Особую опасность вызывает применение пластиката на путях эвакуации, так как пешеходные и транспортные галереи иногда достигают от нескольких десятков до сотен метров в длину.

Для уменьшения пожарной опасности покрытий применяются пластики П-7100, П-5264, Оксилин-6. Полимерное покрытие на основе эпоксидных смол, например эмали ЭП-5264, имеет более низкую пожарную опасность по сравнению с пластикатом П-57-40.

В настоящее время для предотвращения распространения пожара на действующих АЭС и предприятиях ядерного энергетического комплекса в покрытиях полов выполняют противопожарные вставки (шириной до 6 метров) из нержавеющей стали через каждые 30 метров.

Пожаровзрывоопасность технологических процессов радиохимических производств

Потенциальная опасность технологических процессов радиохимических производств в отношении пожара и взрыва определяется следующими факторами:

образованием горючих смесей паров жидкостей с воздухом или другими газообразными окислителями;

образованием горючих газовых смесей в результате реакции разложения или радиолиза органических жидкостей и смесей их с водными растворами;

наличием концентрированных смесей органических веществ с азотнокислыми окислителями, способных к взаимодействию с выделением газообразных продуктов и тепла.

Анализ литературы по технологии получения и переработки ядерного горючего, а также аварийных случаев в отечественной и зарубежной практике, позволили выявить ряд процессов и операций, которые могут представлять потенциальную опасность как вследствие образования горючих паро-газовоздушных смесей, так и вследствие возможности возникновения интенсивных газообразующих реакций вплоть до реакций взрывного превращения.

К процессам и операциям, потенциально опасным вследствие образования горючих газовых и паро-газовоздушных смесей, относятся те из них, в которых применяются или образуются при их проведении горючие газы – водород, аммиак, оксид углерода, метан.

Газовые смеси, содержащие водород, могут образовываться:

при проведении операций, в которых водород применяется как реагент, например, восстановление закиси-окиси диоксида урана; прокалка гранулированного топлива для твэлов;

при радиолизе органических и водных растворов;

в результате проведения операций растворения металлов, например, химическое травление металлов в растворах азотной и уксусных кислот; растворение шлаков восстановительных плавок после проведения металлотермии; растворение металлических отходов в соляной кислоте; растворение отработавшего ядерного топлива; растворение оболочек твэлов.

Газовые смеси, содержащие аммиак, могут образовываться:

при растворении алюминиевых оболочек;

при разложении солей аммония в реакторах при высоких температурах; при использовании водных растворов аммиака. Газовые смеси, содержащие оксид углерода, могут образовываться: при денитрации азотнокислых солей;

при сжигании органических отходов (обтирочный материал, экстрагенты, смазочные масла);

при остекловывании отходов в присутствии восстановителей.

К процессам и операциям, потенциально опасным вследствие образования горючих паро-газовоздушных смесей, относятся те, в которых применяются горючие органические жидкости: экстракция и реэкстракция, регенерация экстрагентов и перегонка их с водяным паром; хранение отработанных экстрагентов; хранение гидразин-гидрата; приготовление растворов гидразин-нитрата; изготовление микросферических топлив; остекловывание отходов с применением органических восстановителей и другие.

К процессам, потенциально опасным вследствие интенсивного газовыделения, возникающего при контакте с органических веществ с азотнокислыми окислителями (азотной кислотой, оксидами азота, нитратами), относятся экстракция и сорбция из азотнокислых растворов; упаривание азотнокислых растворов, содержащих экстрагенты и сорбенты; приготовление растворов гидразин-нитрата из гидразин-гидрата; хранение анионитов в NO3 форме; переработка в азотной кислоте обтирочного материала; очистка на угольных фильтрах газовых смесей, содержащих оксиды азота и другие.

Кроме того, к интенсивному газообразованию могут быть способными смеси азотной кислоты с нитритом натрия, перекисью водорода, мочевиной и рядом других восстановителей.

К системам радиохимического производства, потенциально опасным вследствие возможного взрывчатого превращения, можно отнести смеси, образующиеся при упаривании, при наличии органических веществ; твёрдые отходы, содержащие нитриты металлов; сухие смеси и растворы, содержащие значительные количества нитрата аммония; концентрированные растворы гидразин-нитрата; отходы, поступающие на битумирование и битумные компаунды, и другие.

Как следует из вышеизложенного, значительная часть основных технологических процессов и операций получения и переработки ядерного горючего по одному или нескольким признакам являются потенциально пожаро-или взрывоопасными. Потенциальная опасность некоторых из них неизбежна и обусловлена спецификой производства; опасность большинства процессов зависит от условий их проведения и может быть сведена до минимума разработкой безопасных технологических режимов, основанных на информации о пожароопасных и взрывчатых свойствах веществ и смесей в рабочих режимах и при аварийных ситуациях.

Возможные аварийные ситуации на предприятиях ядерного энергетического комплекса (подразделения разделительного производства предприятий по обогащению урана)

Подразделения разделительного производства предприятий по обогащению урана работают со следующими радиоактивными веществами и источниками ионизирующего излучения: гексафторид урана (UF6), селен-75 (Se-75), цезий-137 (Cs-137). Гексафторид урана (далее – ГФУ) – альфа-активное вещество, продукты распада обладают бета- и гамма-излучением.

В нормальных условиях работы производства уровни радиоактивного загрязнения поверхностей и воздушной среды, а также уровни внешнего облучения технологического персонала и личного состава пожарно-спасательных подразделений не представляют опасности.

В процессе работы технологического оборудования могут возникнуть следующие аварийные ситуации:

гажение – загазованность помещения аэрозолями фторидов урана и газообразного HF местного характера;

выброс – загазованность помещения значительным количеством аэрозолей фторидов урана и газообразного HF из рабочих объемов, находящихся под давлением;

СЦР – самоподдерживающая цепная реакция деления ядер U235;

пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб и создающее угрозу жизни и здоровью людей;

гажение с пожаром;

выброс с пожаром;

СЦР с пожаром.

Гажение характеризуется загазованностью помещения местного характера, при этом газовое облако распространено в районе гажения (дефективная упаковка, коммуникации и др.).

Выброс характеризуется интенсивным распространением газового облака внутри помещения, быстрым заполнением его с возможным выходом облака наружу производственного здания.

При выбросах ГФУ в воздух рабочей зоны, когда концентрация урана может достигать нескольких десятков грамм на 1 м3 воздуха и более, химическое отравление при поступлении урана в организм через органы дыхания наступит гораздо раньше, чем будет достигнут предел годового поступления (по НРБ-99), ограниченный радиационными и химическими свойствами урана.

Типичной картиной острого отравления человека при ингаляции гексафторидом урана является первоначальное повреждение дыхательного тракта с немедленным поражением почек. Наблюдаемые при этом поражения кожи, слизистых поверхностей глаз, носоглотки, лёгких обусловлены воздействием иона фтора, а изменения в почках – действием урана.

Кроме ингаляционного поступления гексафторида урана и продуктов его гидролиза, существенную опасность представляет дермальное поступление иона фтора (через кожные покровы). Ион фтора, образующийся при гидролизе гексафторида урана на поверхности кожи, довольно быстро всасывается и распределяется по различным органам, действуя как протоплазматический яд, вызывая обширные ожоги кожи, слизистых оболочек с образованием трудно заживающих язв. Поэтому нахождение человека в «облаке» гексафторида урана и продуктов его гидролиза даже при надежно защищенных органах дыхания при неблагоприятных условиях (высокая концентрация ГФУ и длительность пребывания) может привести к тяжёлому отравлению со смертельным исходом.

В подразделениях разделительного производства установлена система аварийной сигнализации о возникновении СЦР – САС. Порог срабатывания приборов самоконтроля – 1 частица/см2×мин. Допустимый уровень – 2 частицы/см2×мин.

Признаками возникновения СЦР являются:

срабатывание звуковой и световой сигнализации системы аварийной сигнализации (САС) о возникновении СЦР;

визуальное наблюдение световой вспышки.

Основным поражающим фактором при возможных СЦР в подразделениях разделительного производства является воздействие мгновенного гамма- и нейтронного излучения, возникающее при делении ядер, и гамма-излучение, возникающее при радиоактивном распаде продуктов деления.

При СЦР персонал может получить значительные дозы внешнего облучения. Дополнительное радиационное воздействие вследствие поступления радионуклидов в организм персонала и наличия загрязнения поверхностей помещений и оборудования продуктами СЦР будет существенно меньше.

Пожар в помещениях, где временно хранятся упаковки, содержащие соединения ГФУ, характеризуется возможным нагревом этих упаковок и при стечении неблагоприятных обстоятельств может привести к поступлению ГФУ в воздух этих помещений.

Аварийные условия могут возникнуть в процессе тушения пожара при начальных нормальных условиях работы производства.

Средства тушения материалов ядерного энергетического комплекса

Приведённые выше данные о характеристиках пожарной опасности материалов, используемых в специальных целях, показывают, что их тушение в большинстве случаев может быть достигнуто только огнетушащими порошковыми составами специального назначения (ОПС СН). Применение воды и водных растворов пенообразователей недопустимо.

Во ВНИИПО был разработан огнетушащий порошковый состав ПХК (порошок на основе хлорида калия), который заменяет различные огнетушащие порошковые составы специального назначения. Кроме того, состав заменяет огнетушащие порошковые составы общего назначения, поскольку тушит ГЖ, ЛВЖ, горючие газы, пары, а также электроустановки под напряжением до 1000В с нетлеющей изоляцией. Универсальность огнетушащего действия позволяет использовать огнетушащий порошковый состав ПХК для ликвидации развившихся пожаров, когда происходит горение не только металлов, но и материалов органического происхождения.

Средства и способы подачи огнетушащего порошкового состава ПХК

Огнетушащий порошковый состав ПХК должен подаваться непосредственно на свободную поверхность горящего металла, граничащую с атмосферным воздухом. Подача ОПС СН на стенки контейнера с целью их охлаждения неэффективна и не приводит к тушению.

Поверхность металла должна быть вся засыпана ОПС СН вне зависимости от того, горит она или нет на момент начала тушения. При этом следует стремиться, чтобы огнетушащий порошковый состав ложился на металл слоем постоянной толщины. Горящие изделия и брикетированная урановая стружка должны полностью засыпаться ОПС СН, чтобы они не выступали над его слоем.

Для создания слоя ОПС СН на горящем металле следует использовать насадки-успокоители конструкции ВНИИПО, закрепляемые на сухотрубе, пистолете-распылителе или на модуле порошкового пожаротушения МРК-РП. В насадке снижается скорость движения ОПС и создаётся компактная струя порошка. Без насадки происходит сильное распыление ОПС СН и создать его слой на горящем металле невозможно; огнетушащий порошковый состав расходуется неэффективно. Кроме того, происходит взвихривание дисперсного горящего металла и его взрывоподобное сгорание в объёме производственного помещения.

Огнетушащий порошковый состав ПХК может подаваться вручную, дистанционно или в автоматическом режиме. Ручная подача осуществляется через пистолет-распылитель из огнетушителей или по рукаву от автомобилей порошкового тушения АП-5000-40 и других. Дистанционная подача ОПС СН осуществляется от автомобилей порошкового тушения или стационарных установок по сухотрубам. Также дистанционная подача ОПС СН осуществляется при помощи РТК – ЕЛЬ-М или МРК-РП с модулями порошкового пожаротушения (рис. 17-21). Автоматическая подача может производиться из огнетушителей или стационарных установок порошкового пожаротушения.

Рисунки 17, 18, 19, 20, 21. Ликвидация горения огнетушащим порошковым составом при помощи МРК-РП с модулем порошкового тушения МПП-50.

Ручное тушение целесообразно применять преимущественно для ликвидации загорания нерадиоактивных материалов, находящихся на открытой поверхности или в открытых контейнерах в доступных для прохода человека местах. Материалы могут находиться в постоянных местах складирования или перемещаться в производственном помещении с одной технологической операции на другую. При очаге до 1-2 м эффективны огнетушители ОП-35(з) и ОП-70(з). Для тушения более мелких очагов возможно применение огнетушителей ОП-4(з), ОП-8(з). При подаче ОПС СН от автомобилей порошкового тушения АП-5000-40 и других возможно тушение как единичных, так и многочисленных очагов горения практически любых размеров. Применение ручного способа тушения ограничивается тепловым воздействием на пожарных и зависит от размеров, числа и взаимного расположения очагов.

Горение радиоактивных материалов сопровождается выделением вредных аэрозолей, опасных при попадании через органы дыхания и на кожу человека. Опасность возникает также вследствие повышения фона в производственном помещении. В этих условиях также возможно ручное тушение, но оно должно производиться в средствах индивидуальной защиты: СИЗОД, РЗК (ТАСК) при непрерывном дозиметрическом контроле.

Дистанционное тушение может применяться для ликвидации загораний как обычных, так и радиоактивных материалов, находящихся в фиксированных местах (места складирования, бункеры). К этим местам подводятся сухотрубы с насадками-успокоителями. При использовании автомобилей порошкового тушения запуск их в работу осуществляется вручную.

Также дистанционное тушение может осуществляться при помощи РТК – ЕЛЬ-М и (или) МРК-РП с модулями порошкового пожаротушения.

Достоинством дистанционного тушения является возможность ликвидации очагов любого размера без непосредственного участия человека, что особенно важно при тушении радиоактивных материалов. Условием использования дистанционного способа тушения является возможность такого расположения насадок-успокоителей и (или) РТК, чтобы обеспечить загрузку ОПС СН на всю свободную поверхность горящего материала.

Автоматическое пожаротушение целесообразно применять для ликвидации загораний сильно токсичных и радиоактивных материалов с высокой активностью, находящихся в фиксированных местах производственного помещения. Особенностью такого способа тушения является обнаружение и ликвидация загорания на ранних стадиях без участия человека, что позволяет снизить отрицательные экологические последствия вследствие выделения токсичных и радиоактивных аэрозолей в воздушную среду.

Но и при автоматическом пожаротушении также возможно применение РТК:

для проведения разведки после срабатывания системы автоматического пожаротушения в целях оценки качества ликвидации загораний, если производственное помещение не оборудовано системой видеонаблюдения;

для дотушивания отдельных очагов загораний после срабатывания системы автоматического пожаротушения.

Нормы расхода огнетушащего порошкового состава ПХК на тушение материалов ядерного энергетического комплекса:

уран (брикетированная стружка) – 113 кг/м2;

уран (стружка неуплотнённая) – 94 кг/м2;

плутоний – 113 кг/м2.

Указанные расходы отнесены к выровненной поверхности горящего металла. При наличии в ней неровностей расход должен быть увеличен настолько, чтобы исключить выступание металла над слоем порошка и обеспечить постоянную толщину слоя ОПС СН на всей свободной поверхности металла.

Физико-химические свойства гексафторида урана и его опасное воздействие на организм человека

Гексафторид урана с содержанием по U-235 не более 1 %.

ВНИМАНИЕ: При разгерметизации упаковки груз радиационно- и химически опасен.

Относится к классу 7. Радиоактивный материал, классификационные номера 7112, 6141 (ГОСТ 19433-88) Номер ООН-2978. Транспортируется в металлических, цилиндрических, герметичных емкостях объёмом: 2,5 м3 (ТУК-28, ТУК-38, ТУК-38А с массой 12 тонн) и 4 м3 (контейнер 48 с массой 15 тонн).

Находится в конденсированном твёрдом состоянии в виде кристаллов бледно-жёлтого цвета. Гексафторид урана не горюч и не взрывоопасен.

Гексафторид урана – кристаллическое, химически активное вещество бледно-жёлтого цвета, плотность при 20 °С – 5 мг/см3, температура плавления – 64°С. При 0 °С практически не испаряется. При температуре выше 64 °С и давлении паров более 1 кгс/см2 переходит в жидкое состояние с увеличением объёма в 1,3 раза. При 95 °С давление возрастает до 4 кгс/см2. На воздухе гидролизуется с образованием радиоактивного облака, состоящего из аэрозолей уранилфторида и фтористого водорода (не горюч, тяжелее воздуха). Гексафторид урана хорошо растворим в воде с образованием уранилфторида и плавиковой кислоты. Гексафторид урана энергично взаимодействует с маслами, спиртами, эфирами и другой органикой с образованием зелёной соли – тетрафторида урана, соли белого цвета, уранилфторида и инертных фторуглеродов.

Вредное химическое вещество, класс опасности 1. Гексафторид урана обладает ингаляционной (при вдыхании), дермальной (при попадании на кожу) и внутренней (при попадании в желудок) опасностью химических ожогов и радиоактивного облучения. При разгерметизации упаковки гексафторид урана переходит в газообразное состояние того же цвета, испарение усиливается при повышении температуры. При взаимодействии с влагой воздуха или водой происходит разложение (гидролиз) гексафторида урана с образованием фтор-ионов, химически опасных при попадании внутрь организма через органы дыхания и кожные покровы. При длительном воздействии огня или высокой температуры может нарушиться герметичность упаковок с возможным выходом содержимого и загрязнением людей, транспорта и местности. Группа радиационной опасности «Г».

Допустимая концентрация UF6 в воздухе рабочей зоны: ДК в воздухе – 22,010 Бк/л (8,810 мг/л по урану); ПДК (фтор-иона) - 0,03 мг/м3; ПДК (HF) – 0,05 мг/м3.

Работы по тушению пожара производить при постоянном контроле за радиационной обстановкой со стороны сопровождающих груз или радиолога ЦГСЭН с использованием средств индивидуальной защиты (изолирующих противогазов, защитной одежды и обуви). При тушении пожара личный состав должен, по возможности, находиться на расстоянии 16 метров от транспорта и упаковок. При нахождении в зоне огня или вблизи от неё повреждённых упаковок, необходимо применять только специальные неорганические порошковые и углекислотные средства пожаротушения. Для охлаждения неповреждённых упаковок с грузом рекомендуется применять распылённую и тонкораспылённую воду. После ликвидации пожара личный состав проходит дозиметрический контроль и при необходимости санитарную обработку, а пожарная и аварийно-спасательная техника, РТК, пожарный инструмент и аварийно-спасательное оборудование — дезактивацию.

Гексафторид урана с содержанием по U-235 свыше 1 %.

ВНИМАНИЕ: Груз ядерноопасен. При разгерметизации упаковки груз радиационно- и химически опасен.

Физико-химические свойства и опасное воздействие на организм человека аналогичны гексафториду урана с содержанием по U-235 не более 1%.

Работы по тушению пожара производить при постоянном контроле за радиационной обстановкой со стороны сопровождающих груз или радиолога ЦГСЭН с использованием средств индивидуальной защиты (изолирующих противогазов, защитной одежды и обуви). При тушении пожара личный состав должен, по возможности, находиться на расстоянии 16 метров от транспорта и упаковок. При нахождении в зоне огня или вблизи от неё повреждённых упаковок, необходимо применять только специальные неорганические порошковые и углекислотные средства пожаротушения. Для охлаждения неповреждённых упаковок с грузом рекомендуется применять распылённую и тонкораспылённую воду. После ликвидации пожара личный состав проходит дозиметрический контроль и при необходимости санитарную обработку, а пожарная и аварийно-спасательная техника, РТК, пожарный инструмент и аварийно-спасательное оборудование — дезактивацию.

Опасность фтористого водорода

Безводный фтористый водород пожаровзрывобезопасен, относится к группе негорючих веществ по ГОСТ 12.1.044, токсичен, обладает остронаправленным действием, гигроскопичен, на воздухе сильно дымит, обладает способностью к кумуляции.

Характеристики фтористого водорода (HF) приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Характеристика фтористого водорода (HF)

№ п/п Наименование параметра Характеристика Источник информации

1 2 3 4

1

1.1

1.2 Название вещества

Химическое

Торговое Хлористоводородная кислота

Фтористый водород безводный ГОСТ 14022-88

2

2.1

2.2 Формула

Эмпирическая

Структурная HF

Н—FГОСТ 14022-88

3 Состав, % масс. Норма для марки ГОСТ 14022-88

А Б окп 21 1442 0120 окп 21 1442 0130 3.1 Основного вещества: Массовая доля фтористого водорода, %, не менее 99,95 99,90 3.2 Примеси: Массовая доля воды, %, не более 0,03 0,06 Массовая доля восстановителей в пересчёте на сернистый газ, %, не более 0,007 0,015 Массовая доля серной кислоты, %, не более 0,005 0,020 Массовая доля кремнефтористо-водородной кислоты, %, не более 0,010 0,020 4

4.1 4.2

4.3

4.4 Общие данные

Молекулярная масса Температура кипения, °СПлотность при 13 °СЦвет 20,006

19,52

0,9985

бесцветный газ или подвижная жидкость, дымящая на воздухе ГОСТ 14022-88

Справочник «Пожаро-взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения», А.Н. Баратов М., «Химия», 1990 г., 1 кн., 496 с.

Химическая энциклопедия, М., «Большая Российская энциклопедия», 1999 г., 5 томов.

5 Данные о взрывоопасности и

пожароопасности пожаровзрывобезопасен, относится к группе негорючих веществ ГОСТ 14022-88ГОСТ 12.1.044

6 Данные о токсической опасности: II ГОСТ 14022-88 ГОСТ 12.1.007

6.1 ПДК в воздухе рабочей зоны в (пересчёте на фтор), мг/м3 Максимальная 0,5

Среднесменная 0,1 ГОСТ 14022-88

6.2 ПДК в атмосферном воздухе, мг/м3 0,005 ГН 2.1.6.1338-03

6.3 Летальная токсодоза (по HCl), Let 50 мг×мин/литр 20 6.4 Поражающая токсодоза (по HF), Pct 50 мг×мин/литр 4 РД 52.04.253-90 Л.: Гидрометеоиздат, 1991 г.

7 Реакционная способность В воде раствор. Неограниченно с образованием фтористоводородной кислоты. При взаимодействии HF с металлами выделяется водород. Является сильнейшим водоотнимающим веществом. Безводный HF мгновенно обугливает фильтровальную бумагу Справочник «Пожаро-

взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения», А.Н. Баратов М., «Химия», 1990 г., 1 кн., 496 с.

8 Коррозионное воздействие Взаимодействует с металлом, вызывает полную коррозию, кроме Au, Ag, PtГОСТ 857-95

9 Меры предосторожности 1.При работе с «дымящей» кислотой необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи;

2.Система удаления паров HF;

3.Герметизация оборудования и коммуникаций. ГОСТ 857-95

10 Информация о воздействии на людей Токсичен, обладает остронаправленным действием, раздражает верхние дыхательные пути, при попадании на кожу вызывает образование долгозаживающих язв, при длительном воздействии – обугливание. Водный раствор HF при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги, причём действие разбавленных растворов проявляется через несколько часов после поражения. ГОСТ 14022-88 Химическая энциклопедия, М., «Большая Российская энциклопедия», 1999 г., 5 томов.

11 Средства защиты При работе с безводным фтористым водородом, а также при промывке и обработке оборудования и тары из-под него работающие должны применять:

-суконная специальная одежда;

-резиновые сапоги;

-прорезиненные фартуки или пластикатовые фартуки и нарукавники;

-резиновые перчатки;

-защитные щитки;

-противогазы с коробкой марки БКФ. ГОСТ 14022-88ГОСТ 12.4.036ГОСТ 5375ГОСТ 12.4.029ГОСТ 20010ГОСТ 12.4.023ГОСТ 12.4.121

Фтористый водород обладает резорбтивным (общим) действием и токсичен после всасывания через кожные покровы. Пары фтористого водорода вызывают сильное раздражение верхних дыхательных путей. При попадании на открытые участки тела фтористый водород, как жидкий, так и газообразный, вызывает болезненные труднозаживающие ожоги с образованием везикулярных дерматитов. С увеличением концентрации раздражающее действие переходит в прижигающее и проявляется химическим ожогом, образуются труднозаживающие язвы, возникают обширные некрозы тканей.При высоких концентрациях раздражение слизистых оболочек весьма болезненно и могут развиваться медленно заживающие изъязвления слизистых оболочек, а также пневмонии с некротическими изменениями и отёком лёгких.

При работе с безводным фтористым водородом, а также при промывке и обработке оборудования и тары из-под него работающие должны применять суконную специальную одежду по ГОСТ 12.4.036, резиновые сапоги по ГОСТ 5375, прорезиненные фартуки по ГОСТ 12.4.029 или пластикатовые фартуки и нарукавники, резиновые перчатки по ГОСТ 20010, защитные щитки по ГОСТ 12.4.023, противогазы с коробкой марки БКФ по ГОСТ 12.4.121.Помещения, в которых проводят работы с безводным фтористым водородом, должны быть снабжены приточно-вытяжной вентиляцией и местной вентиляцией, соответствующей требованиям ГОСТ 12.4.021, обеспечивающей состояние воздушной среды в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

Опасность фтора

Бесцветный газ, в плотных слоях имеет зеленовато-жёлтый оттенок, обладает резким, раздражающим запахом. Оказывает поражающее воздействие на слизистые оболочки, костную, кровяную и нервную системы человека, влияет на солевой обмен.

Обладает высокой реакционной способностью, вступает в реакцию практически со всеми элементами периодической системы, кроме некоторых благородных металлов, и со всеми соединениями, кроме фторидов высшей валентности. С металлами, солями и окислами фтор энергично реагирует, образуя соответствующие фториды. Однако на поверхности таких металлов, как железо, медь, никель, алюминий, магний образуется прочная защитная плёнка фторидов, благодаря которой эти металлы обладают относительной устойчивостью к воздействию фтора. Присутствие влаги значительно снижает устойчивость этих металлов к воздействию газообразного фтора. Скорость коррозии увеличивается с повышением температуры и в присутствии загрязнений на поверхности металла.

Взаимодействие с водородом протекает медленно. Взаимодействие является цепным процессом, в котором цепи зарождаются на стенках сосуда. Особо интенсивно протекает процесс на поверхности кварца или стекла (смесь взрывается), и медленно на поверхности благородных металлов. Смесь взрывается лишь после длительного индукционного периода. Объёмная доля водорода в воздухе рабочей зоны помещений производства фтора методом электролиза не должна превышать 4 %. Взаимодействие с водородсодержащими веществами протекает самопроизвольно при комнатной или более низкой температуре аналогично реакции с водородом со вспышкой или со взрывом, а в потоке - с возникновением пламени.

Многолетний опыт эксплуатации электролизёров и узлов, в которых обращается и накапливается фтор на предприятии показал, что при вскрытии полости оборудования не происходит взрывного взаимодействия остаточного фтора, как с влагой воздуха, так и с остаточным водородом (в электролизёре). Вместе с тем в литературе подчёркивается, что вода активно взаимодействует с фтором и «горит» в его атмосфере. При этом выделяется кислород с примесью фтористого кислорода. Однако иногда реакция фтора с водой первоначально тормозится, а через некоторое время происходит взрыв.

Характеристики фтора F2 приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Характеристика фтора F2

№ п/п Наименование параметра Характеристика Источник информации

1 2 3 4

1 Название вещества Фтор 2 Формула 2.1 2.2 Эмпирическая

Структурная F2F—F 3 Общие данные 3.1 Молекулярный вес 37,9968 3.2 Температура кипения, °С-188,2 3.3 Температура затвердевания, °С-218 3.4 Плотность при 0 °С, кг/м3 1,693 4 Данные о взрывоопасности и пожароопасности В стеклянной ёмкости фтор с водородом реагирует со взрывом (см. ниже) 5 Данные о токсической опасности: II ГОСТ 2184-77

5.1 ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 0,03 5.2 ПДК в атмосферном воздухе, мг/м3 (1/3 ПДКрз) 0,01 5.3 Непереносимая концентрация, мг/м3 77 6 Реакционная способность Энергично реагирует с водой с образованием О2. Бурно реагирует с водородом. Один из сильнейших окислителей и фторирующих агентов. Реакции протекают с большим выделением тепла. Все химические элементы, за исключением Не, Ne, Аг, образуют устойчивые фториды. С кислородом взаимодействует только в электрическом разряде. С большей частью простых веществ и неорганических соединений взаимодействует лишь при активации достигаемой обычно повышением температуры или давления. Устойчивость металлов к действию фтора объясняется образованием плотной плёнки нелетучего фторида. Плёнки образуют (в порядке возрастания устойчивости): железо, медь, магний, никель и моннель-металл. Химическая энциклопедия, М., «Большая Российская энциклопедия», 1999 г., 5 томов.

«Химия фтора и его неорганических соединений», И.Г. Рысс М., «Гос. науч.-тех. издат. химической литературы», 1956 г., 1 кн., 718 с.

7 Запах Сильный запах, напоминающий запах хлора Химическая энциклопедия, М., «Большая Российская энциклопедия», 1999 г., 5 томов.

8 Коррозионное воздействие Коррозии высоколегированной стали и сплавов не вызывает Справочник сернокислотчика. М., «Химия», 1971 г.

9 Меры предосторожности Герметизация технологического процесса, вентиляция помещений, средства индивидуальной защиты персонала, периодические медицинские осмотры персонала Правила безопасности для производств, использующих неорганические кислоты и щёлочи. ПБ 09-224-98, Госгортехнадзор России,

1999 г.Амелин А.Г. Производство серной кислоты. М., «Химия», 1983 г.Справочник сернокислотчика. М., «Химия», 1971 г.

10 Информация о воздействии на людей Сильно токсичен. Раздражает кожу, слизистые оболочки носа и глаз. Вызывает дерматиты, конъюнктивиты, отёк лёгких. Контакт с чистым фтором приводит к ожогу. Хроническое отравление соединениями фтора вызывает флюороз. Вдыхание концентрированного газа вызывает спазм дыхательных путей и последующую асфиксию. Химическая энциклопедия, М., «Большая Российская энциклопедия», 1999 г., 5 томов.«Химия фтора и его неорганических соединений», И.Г. Рысс М., «Гос науч.-тех. Издат. Химической литературы», 1956 г., 1 кн., 718 с.

11 Средства защиты Спецодежда из плотной ткани, защитные очки, резиновые перчатки и сапоги, фартук прорезиненный, фильтрующие противогазы с коробкой марки БКФ Справочник по охране труда и технике безопасности в химической промышленности, М., «Химия», 1972 г.

В зависимости от материала используемых в электролизной сборке анодов (коксовые или никелевые), а также в зависимости от степени очистки получаемый анодный газ может иметь разный химический состав.

Таблица 6 – Состав анодного газа

Материал анода Состав анодного газа Объёмная концентрация, %

До очистки (сырец) После очистки

1 Пластины коксовые обожжённые Фтор 92-96 97-98,5

Фтористый водород 1,5-4 до 0,5

Азот до 1 до 1

Углекислый газ до 0.2 до 0,2

Фторорганические соединения до 0,3 до 0,3

Оксид фтора 0,45 0,04

2 Пластины никелевые Фтор 93-96 97-98,5

Фтористый водород 1,5-4 до 0,5

Азот до 1 до 1

Фторорганические соединения отсутствуют отсутствуют

Оксид фтора 0,03 -

Тушение пожаров на ядерноопасных участках предприятий разделительного производства по обогащению урана при помощи РТК

Особенности проведения разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи РТК

Проведение разведки места пожара (аварийной ситуации) в условиях особой опасности для личного состава на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса целесообразно при помощи РТК лёгкого класса, например, с использованием мобильного робототехнического комплекса разведки и пожаротушения МРК-РП. При этом разведка проводится с использованием штатных курсовых и обзорных видеокамер, приборов химической и радиационной разведки, практическая дальность управления по кабелю – до 200 метров, по радиоканалу – до 300 метров.

Особенности проведения разведки в стеснённых условиях (узкие проезды, дверные проёмы, резкие повороты, технологические установки, завалы): в целях предотвращения механических повреждений МРК-РП и более быстрого передвижения его по маршруту разведку в стеснённых условиях целесообразно проводить при помощи двух МРК, первый МРК преодолевает стеснённый участок, при этом при помощи средств технического зрения второго МРК положение первого МРК на местности передаётся на пульт управления оператора РТК, при этом оператору точно известно положение МРК на местности.

INCLUDEPICTURE \d "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://17" \* MERGEFORMATINET

Рисунки 22, 23, 24, 25. Проведение разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи РТК лёгкого класса (МРК-РП).

Проведение разведки места пожара (аварийной ситуации) в условиях особой опасности для личного состава на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса также целесообразно при помощи РТК среднего класса, например, с использованием мобильной роботизированной установки пожаротушения МРУП-40. При этом разведка проводится с использованием штатных видеокамер и пожарного тепловизора; при этом практическая дальность управления по радиоканалу составляет не менее 300 метров. Предусматривается 2 варианта проведения разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи МРУП-40:

а) вариант проведения разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи МРУП-40 с использованием только штатных видеокамер и пожарного тепловизора;

б) вариант проведения разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи МРУП-40 с использованием штатных видеокамер и пожарного тепловизора, с присоединёнными рукавными линиями 77 мм, с установкой АЦ (АНР) на водоисточник, в готовности оператора МРУП-40 к немедленной подаче воды (водного раствора пенообразователя) на тушение или защиту через стационарный лафетный ствол (вентиляционную установку, генерирующую водяной туман). INCLUDEPICTURE \d "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://18" \* MERGEFORMATINET

Рисунки 26 а), 26 б) Проведение разведки места пожара (аварийной ситуации) при помощи РТК среднего класса (МРУП-40).

Особенности тушения пожаров (загораний) при помощи РТК

Тушение небольших пожаров (загораний) в условиях особой опасности для личного состава на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса целесообразно при помощи РТК лёгкого класса, например, с использованием мобильного робототехнического комплекса разведки и пожаротушения МРК-РП.

Для ликвидации горения на ядерноопасном участке без участия личного состава пожарно-спасательных подразделений (звеньев ГДЗС в радиационно-защитных комплектах РЗК), где не допускается тушение водой и воздушно-механической пеной, ответственный руководитель работ (далее – ОРР) или РТП отдаёт распоряжение на применение автомобиля быстрого реагирования АБР-РОБОТ(4326) с мобильным робототехническим комплексом разведки и пожаротушения МРК-РП. Личный состав отделения на АБР-РОБОТ(4326) производит развёртывание сил и средств – сгружают по сходням МРК-РП, устанавливают на МРК-РП модуль порошкового тушения МПП-50, устанавливают манипулятор в положение для открытия шарового крана на модуле порошкового тушения МПП-50, присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200 метров (в случае управления по кабелю) или устанавливают комплект антенн (в случае управления по радиосигналу); оператор робототехнического средства осуществляет управление МРК-РП при помощи курсовых и обзорных видеокамер и ликвидацию горения огнетушащим порошковым составом.

Рисунки 27, 28, 29. Ликвидация горения на ядерноопасном участке огнетушащим порошковым составом при помощи МРК-РП с модулем порошкового тушения МПП-50.

Ликвидация последствий аварийных ситуаций, связанных с выбросом гексафторида урана и продуктов его гидролиза при помощи РТК на конденсационно-испарительных участках предприятий разделительного производства по обогащению урана

Для осаждения газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) на конденсационно-испарительных участках (далее – участок КИУ) предприятий разделительного производства по обогащению урана может применяться РТК лёгкого класса, например, мобильный робототехнический комплекс разведки и пожаротушения лёгкого класса МРК-РП.

Варианты применения мобильного робототехнического комплекса разведки и пожаротушения лёгкого класса МРК-РП для осаждения газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF):

а) с использованием курсовых и обзорных видеокамер, приборов химической и радиационной разведки, установки пожаротушения тонкораспылённой водой УПТВ-300, штатного насадка-распылителя с расходом 0,5 л/с (30 л/мин).

В случае необходимости осаждения газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) на участке КИУ ответственный руководитель работ (далее – ОРР) или РТП отдаёт распоряжение на применение автомобиля быстрого реагирования АБР-РОБОТ(4326) с мобильным робототехническим комплексом разведки и пожаротушения МРК-РП. Личный состав отделения на АБР-РОБОТ(4326) производит развёртывание сил и средств сгружают по сходням МРК-РП, устанавливают на МРК-РП катушку навесную с рукавом высокого давления  17,4 мм на 50 метров, подключают рукав высокого давления к УПТВ-300 и клапанной коробке на корпусе МРК-РП, присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200 метров (в случае управления по кабелю) или устанавливают комплект антенн (в случае управления по радиосигналу); оператор робототехнического средства осуществляет управление МРК-РП при помощи курсовых и обзорных видеокамер и осаждение газового облака тонкораспылённой водой при помощи штатного насадка-распылителя с расходом 0,5 л/с (рис. 30-37). Насадок-распылитель обеспечивает подачу как сплошной., так и распылённой струй воды.

Рисунки 30-37. Выдвижение МРК-РП на позицию, осаждение газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза при помощи установки пожаротушения тонкораспылённой водой УПТВ-300 и МРК-РП с распылителем на схвате манипулятора, катушкой навесной с рукавом высокого давления 17,4 мм на 50 метров.

б) С использованием курсовых и обзорных видеокамер, приборов химической и радиационной разведки, рабочей рукавной линии 51 мм ( 38 мм) с ручным универсальным пожарным стволом типа РСКУ-50А, КУРС-8, основного пожарного автомобиля (АЦ, AПП, АНР).

В случае необходимости осаждения газового облака гексафторида урана(UF6) и продуктов его гидролиза (HF) на участке КИУ ОРР или РТП отдаётраспоряжение на применение автомобиля быстрого реагирования АБР-РОБОТ(4326) с мобильным робототехническим комплексом разведки и пожаротушенияМРК-РП. Личный состав отделений на АБР-РОБОТ(4326) и основном пожарномавтомобиле (АЦ, АНН, АНР) производит развёртывание сил и средств – сгружаютпо сходням МРК-РП, присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200метров (в случае управления по кабелю) или устанавливают комплект антенн (вслучае управления по радиосигналу); закрепляют в схвате манипулятора МРК-РПручной универсальный пожарный ствол типа РСКУ-50А, КУРС-8 с рабочейрукавной линией 51 мм ( 38 мм), устанавливают на стволе распылённуюструю с необходимым углом распыла (30°, 60°, 90°, 120°) и необходимый расходводы (2,0 – 4,0 – 6,0 – 8,0 – 10,0 л/с, в зависимости от максимальноразрешённого количества воды на осаждение газового облака в соответствии суказаниями ОРР или требованиями плана мероприятий по защите персонала);оператор робототехнического средства осуществляет управление МРК-РП припомощи курсовых и обзорных видеокамер и осаждение газового облакараспылённой струёй воды при помощи ручного универсального пожарного стволатипа РСКУ-50А, КУРС-8 с расходом от 2,0 до 10,0 л/с, рис. 38-41).

Рисунки 38- 41. Выдвижение МРК-РП на позицию с прокладкой рабочей рукавной линии  51 мм ( 38 мм) и осаждение газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза распылённой (сплошной) струёй воды при помощи ручного универсального пожарного ствола типа РСКУ-50А, КУРС-8 с расходом 2,0 – 4,0 – 6,0 – 8,0 – 10,0 л/с.

в) С использованием курсовых и обзорных видеокамер, приборов химической и радиационной разведки, ствола-распылителя высокого давления СРВД-2/300 на рукавной катушке длиной 60 (90) метров от АЦ (АПП) с комбинированным пожарным насосом (пожарным насосом высокого давления).

В случае необходимости осаждения газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) на участке КИУ ОРР или РТП отдаёт распоряжение на применение автомобиля быстрого реагирования АБР-РОБОТ (4326) с мобильным робототехническим комплексом разведки и пожаротушения МРК-РП. Личный состав отделений на АБР-РОБОТ(4326) и основном пожарном автомобиле (АЦ (АПП) с комбинированным пожарным насосом или пожарным насосом высокого давления) производит развёртывание сил и средств – сгружают по сходням МРК-РП, присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200 метров (в случае управления по кабелю) или устанавливают комплект антенн (в случае управления по радиосигналу); закрепляют в схвате манипулятора МРК-РП рукав высокого давления со стволом-распылителем высокого давления СРВД-2/300 с расходом 0,22,0 л/с для подачи тонкораспылённой струи воды от АЦ (АПП). присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200 м.; оператор РТК осуществляет управление МРК-РП при помощи курсовых и обзорных видеокамер и осаждение газового облака тонкораспылённой водой при помощи ствола-распылителя высокого давления СРВД-2/300 (рис. 42-45).

INCLUDEPICTURE \d "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://22" \* MERGEFORMATINET

Рисунки 42-45. Осаждение газового облака гексафторида урана и продуктов его гидролиза при помощи мобильного робототехнического комплекса разведки и пожаротушения МРК-РП, ствола-распылителя высокого давления СРВД-2/300 с расходом 0,22,0 л/с от АЦ (АПП) с комбинированным пожарным насосом (пожарным насосом высокого давления).г) С использованием курсовых и обзорных видеокамер, приборов химической и радиационной разведки, переносного универсального лафетного пожарного ствола типа, магистральных рукавных линий 77 мм, основного пожарного автомобиля (АЦ, АНР).

В целях предотвращения выхода газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) за пределы производственного здания ОРР или РТП отдаёт распоряжение на применение автомобиля быстрого реагирования АБР-РОБОТ(4326) с мобильным робототехническим комплексом разведки и пожаротушения МРК-РП. Личный состав отделений на АБР-РОБОТ(4326) и основном пожарном автомобиле (АЦ, АНР) производит развёртывание сил и средств – сгружают по сходням МРК-РП, присоединяют катушку с кабелем управления длиной 200 метров (в случае управления по кабелю) или устанавливают комплект антенн (в случае управления по радиосигналу); устанавливают на МРК-РП площадку для транспортировки переносного универсального лафетного ствола (рационализаторское предложение), устанавливают на неё переносной универсальный лафетный ствол с присоединёнными рукавными линиями 77 мм и фиксируют при помощи манипулятора; оператор робототехнического средства осуществляет управление МРК-РП при помощи курсовых и обзорных видеокамер и доставляет переносной универсальный лафетный ствол типа ЛС-П-40У (АКРОН «Mercury Master 1000TM» и т.п.) с присоединёнными рукавными линиями на необходимую позицию (рис. 46-49).

Также возможен вариант доставки переносного универсального лафетного ствола закреплённого ремнём в схвате манипулятора МРК-РП (рис. 50-54).

Примеры работы ствола на позиции приведены на рисунках 55-56.

Рисунки 46-49. Доставка на необходимую позицию переносных универсальных лафетных пожарных стволов типа ЛС-П-40У, АКРОН «Mercury Master 1000ТМ», установленных и закреплённых на площадке для транспортировки.

Рисунки 50-54. Доставка на необходимую позицию переносного универсального лафетного пожарного ствола АКРОН «Mercury Master 1000ТМ», закреплённого ремнём в схвате манипулятора МРК-РП.

Рисунки 55, 56. Работа переносного универсального лафетного пожарного ствола на необходимой позиции.

Для предотвращения выхода газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) за пределы производственного корпуса предприятия разделительного производства по обогащению урана может применяться РТК среднего класса, например, мобильная роботизированная установка пожаротушения МРУП-40.

Варианты применения мобильной роботизированной установки пожаротушения МРУП-40 для предотвращения выхода газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF), рис. 57 а), 57 б), 58 65.

а) постановка защитной водяной завесы в проём транспортных ворот при авариях на участках КИУ при помощи мощного вентилятора и центробежного пожарного насоса производительностью не менее 40 л/с, генерирующих водяной туман с высочайшей скоростью на расстояние до 60 метров (согласно «Плана ликвидации аварийных ситуаций», «Плана мероприятий по защите персонала»);б) постановка защитной водяной завесы в проём транспортных ворот при авариях на участках КИУ при помощи центробежного пожарного насоса и стационарного лафетного ствола производительностью не менее 40 л/с на расстояние до 80 метров (согласно «Плана ликвидации аварийных ситуаций», «Плана мероприятий по защите персонала»).

INCLUDEPICTURE \d "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://26" \* MERGEFORMATINET

Рисунки 57 а) и б) Варианты применения мобильной роботизированной установки пожаротушения МРУП-40.

INCLUDEPICTURE \d "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://27" \* MERGEFORMATINET

Рисунки 58-65. Варианты использования мобильной роботизированной установки пожаротушения МРУП-40 для предотвращения выхода газового облака гексафторида урана (UF6) и продуктов его гидролиза (HF) за пределы производственного корпуса предприятия по обогащению урана.

Обеспечение РТК огнетушащими веществами

Обеспечение пожарных подразделений огнетушащими средствами в необходимом количестве является важнейшим условием достижения успеха при тушении пожара. Выбор видов огнетушащих веществ, для тушения пожаров на крупных производственных объектах, как правило, производится на стадии проектирования. В большинстве случаев для целей пожаротушения используется вода, за исключением случаев, когда применение воды недопустимо по условиям безопасности (электроустановки под напряжением) или, когда вода способствует увеличению интенсивности горения (горение магниевых сплавов) или, когда подача воды может привести к самоподдерживающейся цепной реакции деления ядер урана (СЦР) и т.п. Контроль состояния источников противопожарного водоснабжения необходимо осуществлять постоянно силами пожарных подразделений и персоналом объекта.

В соответствии с общими тактическими задачами, применение РТК (РТС) на пожарах предполагается, как правило, в случаях, когда пожар развивается до крупных размеров при угрозе возникновения катастрофических разрушений. Что предполагает использование для ликвидации пожара значительных объёмов огнетушащих веществ. Наиболее доступным и универсальным огнетушащим веществом является вода или водные растворы химических огнетушащих веществ.

В ходе предварительного планирования действий по тушению пожара необходимо определить размеры доступных запасов огнетушащих веществ и в первую очередь оценить возможность использования источников воды для целей пожаротушения.

Водоисточники рекомендуется оценивать по следующим критериям:

возможность применения наиболее простого и дешевого способа забора воды из источника;

оптимальное расположение к предполагаемому объекту пожара, исходя из возможностей, прокладки рукавных линий минимальной длины и одновременно, соблюдения достаточного расстояния от пожара для обеспечения безопасных условий работы;

бесперебойность получения требуемого количества воды;

обеспечения поступления по возможности более чистой воды.

Обеспечить необходимый запас рукавных мостиков и сёдел для защиты рукавных линий от повреждений в местах проезда автомобилей, и при прокладке через вертикальные препятствия.

Обеспечение РТК огнетушащими веществами необходимо планировать поэтапно. На I этапе разрабатываются способы доставки огнетушащих веществ от водоисточников (мест хранения) до места проведения работ по тушению пожара, в количестве достаточном для работы всех пожарных подразделений, с учётом необходимого резерва. Условно границы I этапа можно принять от водоисточника до места установки разветвления. Границы могут изменяться в зависимости от принимаемого способа обеспечения огнетушащими веществами и оперативной обстановки на пожаре.

Организация работ на I этапе планируется на основе оценки следующих факторов:

а) вида огнетушащего вещества (агрегатное состояние, допустимые способы транспортировки, возможность химического взаимодействия с другими веществами, необходимые средства защиты при работе с веществом и т.д.);

б) расстояния от места хранения (водоисточника) до места пожара, с учётом неровностей участков пути, состояния поверхности путей движения и перепадов высоты местности;

в) погодных условий – низкой температуры воздуха, сильного ветра, атмосферных осадков;

г) хранение огнетушащих веществ в непосредственной близости от места ведения работ по тушению пожара – осуществляется при необходимости в целях накопления запасов воды, для этого могут использоваться резервуары, бассейны, временные водоёмы-копани, градирни и другие промежуточные ёмкости, пополняемые от основных водоисточников; хранение огнетушащих порошковых составов, пенообразователя и других огнетушащих веществ осуществляется в соответствии с инструкциями изготовителей и тактической целесообразностью.В документах предварительного планирования необходимо предусматривать несколько вариантов обеспечения огнетушащими веществами в зависимости от различных неблагоприятных факторов.

Обеспечение действий РТС на II этапе является наиболее сложной в техническом отношении задачей, так как на II этапе обеспечивается доставка ОТВ непосредственно к РТК, поэтому в зависимости от конструктивных особенностей и тактических возможностей РТК необходимо предусмотреть проведение следующих мероприятий:

а) защиту РТК и рукавных линий от воздействия опасных факторов пожара препятствующих выполнению задач возложенных на РТС; как правило, в первую очередь требуется защита РТС от повышенных температурных воздействий, а также защита от падающих осколков и частей зданий или технологического оборудования, защита от поражающих факторов взрыва и др.;

б) обеспечить подключения РТС к рабочим рукавным линиям и поддерживать необходимый напор воды;

в) обеспечить возможность маневрирования в зоне ведения действий по тушению пожара, с учётом сохранения целостности рукавных линий (предотвращение наезда на рукава, перехлёстывание рукавов, деформирование рукавных полугаек), для этого рекомендуется задействовать пожарных для контроля за рукавными линиями и их перемещения по мере необходимости. Пожарных необходимо обеспечить соответствующими средствами защиты и указать на местности границы территории, в пределах которой они могут безопасно работать.

Для тушения пожаров вблизи активной зоны реактора, для тушения натрия, урана, плутония необходимо заблаговременно снаряжать модули порошкового пожаротушения РТК типа МРК-РП, ЕЛЬ-М огнетушащими порошковыми составами специального назначения (ОПС СН): ПГС, МГС, фториды кальция и т.п.

Подача огнетушащих веществ робототехническими комплексами в зону горения

Планирование подачи огнетушащих средств с использованием РТК в соответствии со схемой производится на заключительном третьем этапе обеспечения ОТВ, с учётом необходимости обеспечения повышенной, по сравнению с обычными техническими средствами, точности подачи огнетушащих веществ в зону горения.

Расчётные параметры дальности полета наклонной водяной струи определяются в соответствии со схемой (рисунок 66).

INCLUDEPICTURE \d "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://29" \* MERGEFORMATINET

Рисунок 66. Схема наклонных водяных струй, подаваемых из пожарного ствола, где S и L – соответственно высота и дальность полёта струи, м., R – радиус-вектор струи, м., l – общая граница орошения крайними каплями струи, 2 – границы орошения при различных углах наклона ствола, 3 – профиль орошения наклонной струёй при наклоне ствола на угол а°

Дальность полёта (L, м), т.е. расстояние от насадка до центра падения наиболее мощного потока струи, с учётом сопротивления воздуха примерно может быть определена по формуле 2.

L=0,415390-αdH2 (2)

где α – угол наклона ствола к горизонтали, град;

d – диаметр насадка, мм;

Н – напор в выходном сечении, м.

Радиус-вектор (R, м) кривой соответствующей границе орошения крайними каплями струи в зависимости от высоты струи (S, м) определяется по формуле 3.

R = γS(3)

где γ – параметр, учитывающий угол наклона радиуса струи к горизонту, град;

S – высота струи, м.

Значение коэффициента у для расчетов принимаются по таблице 7.

Таблица 7 – Коэффициент наклона

Угол наклона радиуса струи к горизонту, град. 0 15 30 45 60 75 90

Параметр γ 1,4 1,3 1,2 1,12 1,06 1,02 1

Промежуточные значения коэффициента наклона γ допускается определять по формуле 4.

γ = 3,92 · 10-5 · b2 – 0,008b + 1,4(4)

где b – угол наклона радиуса действия струи к горизонту, град.

В зависимости от применяемых приборов подачи огнетушащих веществ и состояния окружающей среды расчётные параметры могут отличаться от практических.

Для обеспечения максимально возможного орошения зоны горения необходимо осуществлять корректировку угла наклона и положения ствола с использованием средств дистанционного наблюдения и контроля.

Оптимальные места расположения позиций для подачи огнетушащих веществ определяются на основе расчётных параметрах и поправочных коэффициентов вычисляемых по результатам показателей полученных в ходе практических тренировок и учений. При этом необходимо учитывать конструктивные особенности и тактические возможности технических средств пожаротушения, а также зависимость параметров работы от состояния окружающей среды.

Требования охраны труда при эксплуатации и техническом обслуживании робототехнических комплексов (средств)

Техническое состояние робототехнических комплексов, средств вспомогательной техники должно соответствовать требованиям технической документации завода-изготовителя. Работа РТК обеспечивается операторами и техниками, назначенными из числа личного состава пожарного подразделения, ответственными за исправное и безопасное состояние закрепленных за ними РТК и дополнительного оборудования.

С целью постоянного содержания РТК в исправном состоянии и обеспечения их безопасной эксплуатации в пожарном подразделении назначается расчет РТК и лицо ответственное за безопасную эксплуатацию РТК (имеющее соответствующую подготовку).

РТК применяются в соответствии с назначением, указанным в технической документации завода-изготовителя. При работе с использованием дополнительного оборудования, не входящего в состав РТК, соблюдаются требования охраны труда, изложенные в соответствующих инструкциях по эксплуатации завода-изготовителя.

Запрещается производить какие-либо изменения, дополнения или модернизацию РТК, которые могут повлиять на их безопасную эксплуатацию.

На каждый вид РТК, эксплуатируемого в пожарном подразделении, разрабатывается инструкция по охране труда согласно технической документации завода-изготовителя. В процессе использования изделия по назначению необходимо проводить ежедневное техническое обслуживание (ЕТО) и контрольный осмотр (КО). Все работы по техническому обслуживанию РТС должны осуществлять лица, допущенные к работе с РТС и прошедшие инструктаж по охране труда.

Эксплуатация РТК разрешается только в том случае, если все устройства, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала, функционируют в полном объёме, а все приспособления и защитные устройства установлены на свои места и закреплены в соответствии с технической документацией завода-изготовителя.

При эксплуатации РТС соблюдаются следующие требования:

а) эксплуатация РТК производится квалифицированным и обученным расчетом РТК;

б) при запуске двигателя все элементы управления устанавливаются в нейтральное положение;

в) после запуска двигателя РТК проверяется правильность функционирования всех приборов;

г) запрещается рывковое (или резкое) движение РТК во избежание опрокидывания;

д) запрещается превышение максимального угла наклона больше 30 градусов (если это не предусмотрено конструкцией РТК);

е) в случае опасности разрушения крыш, зданий или элементов конструкций тоннелей необходимо постоянно использовать дистанционное управление и сохранять безопасное расстояние от них;

ж) заправка топливом и специальными жидкостями должна осуществляться при неработающем двигателе РТК;

з) перед проведением одновременной эксплуатации нескольких РТК необходимо убедиться в невозможности перекрёстного срабатывания их систем от пультов управления;

и) работы по дегазации и дезактивации РТК должны выполняться в специальных костюмах и в соответствии с технической документацией завода-изготовителя.

к) подача огнетушащих веществ с помощью робототехнических комплексов на тушение пожара в помещениях с электроустановками, только после получения наряда-допуска в соответствии с РД153-34.0-03.301-00 «Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий».

При эксплуатации РТК учитываются следующие ограничения, препятствующие их эксплуатации:

а) не допускается транспортировка людей, если это не предусмотрено конструкцией РТК;

б) при движении РТК не допускается наезд на кабель (при управлении по кабелю);

в) запрещается разворачивать РТК на крутых косогорах, в ямах, рвах;

г) запрещается использование манипулятора для перемещения грузов без отрыва от поверхности рабочей площадки;

д) при перемещении груза следует избегать движения РТК через пороговые или другие виды препятствий;

е) подготовку инженерного, пожарного оборудования недопустимо проводить во время его движения или в неустойчивом положении.

В целях обеспечения объективного контроля за работой и состоянием РТК в условиях сильного задымления и (или) загромождения зоны чрезвычайных ситуаций задействуются по возможности две и более единицы РТК, а также временные и постоянные устройства ретрансляции радио и видеосигнала.

При транспортировке РТК соблюдаются следующие требования:

а) после каждой эксплуатации необходимо выполнять предписанные заводом-изготовителем регламентные работы, очищать гусеницы (колеса) и вспомогательное оборудование;

б) при погрузке (разгрузке) на транспортное средство необходимо пользоваться технической документацией завода-изготовителя по такелажным работам соответствующего транспортного средства;

в) при выполнении такелажных работ запрещается нахождение под грузом;

г) РТК должен быть надёжно закреплено на транспортном средстве с помощью штатных крепёжных приспособлений для предотвращения его смещения при транспортировке;

д) РТК должен транспортироваться к месту применения и хранения в транспортном положении.

Ответственность за своевременное и качественное техническое обслуживание РТК возлагается на начальников пожарных подразделений, которые обязаны обеспечить проведение технического обслуживания согласно требованиям эксплуатационных документов.

Виды, периодичность и перечни основных операций технического обслуживания и эксплуатационных испытаний РТК устанавливаются эксплуатационными документами.

Эксплуатационные испытания проводятся перед постановкой РТК на дежурство и периодически в процессе их эксплуатации. Порядок и сроки проведения испытаний должны соответствовать требованиям эксплуатационных документов РТК.

Материально-техническое обеспечение роботизированных подразделений

Материально-техническое обеспечение – комплекс мероприятий, направленных на удовлетворение материальных, транспортных, бытовых и др. отребностей подразделений РТК в целях поддержания их в готовности к выполнению поставленных или решения повседневных задач.

В целях выполнения задач связанных с передислокацией подразделений РТК необходимо заблаговременно в документах предварительного планирования предусмотреть решение вопросов связанных с материально-техническим обеспечением личного состава и техники.

Номенклатура и объём материальных ресурсов, необходимых для обеспечения жизнедеятельности личного состава и исправного состояния техники определяются в зависимости от типов и масштабов проводимых работ, продолжительности периода жизнеобеспечения, в течение которого должно осуществляться устойчивое снабжение подразделений РТК.

Дополнительные рекомендации

Рассмотренные в методических рекомендациях тактические приемы использования мобильных РТК при тушении пожаров основываются на применении мобильной робототехники, базирующейся во ВНИИПО МЧС России. Именно там сосредоточена основная масса РТК различного состава и исполнения, привлекаемая к ликвидации последствий ЧС. Как видно из приложения Б только на территории Российской Федерации атомные электростанции находятся на значительном удалении от пункта дислокации РТК. При возникновении пожаров и аварий на объектах атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса, требуется в максимально короткие сроки ликвидировать возникшую угрозу.

Следовательно, необходимо быстро сосредоточить на месте ЧС группировку сил и средств, необходимую для ликвидации сложившейся чрезвычайной ситуации. Необходимость применения РТК при тушении пожара определяется РТП непосредственно на месте пожара после проведения разведки и установления особенностей пожара.

Доставка РТК к месту пожара занимает продолжительное время, за которое пожар может принять значительные размеры, а обстановка на пожаре ещё более усложниться.

Одним из решений сложившейся ситуации является размещение на каждом объекте атомной энергетики и предприятиях ядерного энергетического комплекса мобильного роботизированного комплекса пожаротушения, разработанного специально для тушения пожаров и ликвидации аварий при возникающих на объекте угроз. Особое внимание следует уделить его манёвренности в условиях объекта, которая достигается небольшими габаритами и малым весом.

Размещение РТК и его расчета на объектах атомной энергетики позволят сократить время ввода РТК в процесс тушения пожара. Тем самым будет обеспечиваться технология тушения пожара при исключении возможных угроз для личного состава.

Список нормативной литературы

Порядок тушения пожаров подразделениями пожарной охраны, утвержденный приказом МЧС России от 31.03.2011 № 156 (зарегистрирован в Минюсте России 9 июня 2011 г., регистрационный № 20970) (с изменениями и дополнениями).

Порядок привлечения сил и средств подразделений пожарной охраны, гарнизонов пожарной охраны для тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ, утвержденный приказом МЧС России от 05.05.2008 № 240 (зарегистрирован в Минюсте РФ 29 мая 2008 г., регистрационный № 11779) (с изменениями и дополнениями).

Правила по охране труда в подразделениях федеральной противопожарной службы Государственной противопожарной службы, утвержденные приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 23.12.2014 № 1100н (зарегистрировано в Минюсте России 8 мая 2015 г., регистрационный № 37203).

Инструкция по организации материально-технического обеспечения системы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, утвержденная приказом МЧС России от 18.09.2012 № 555.

Отчет о НИР «Разработка ГОСТ Р «Мобильные робототехнические комплексы для проведения аварийно-спасательных работ и пожаротушения. Классификация. Общие технические требования и методы испытаний». М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2010. 76 с.

ГОСТ 54344-2011 «Техника пожарная. Мобильные робототехнические комплексы для проведения аварийно-спасательных работ и пожаротушения. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний».

ГОСТ Р 55895-2013 «Техника пожарная. Системы управления робототехнических комплексов для проведения аварийно-спасательных работ и пожаротушения. Общие технические требования и методы испытаний».

Методические рекомендации по тактике применения наземных робототехнических средств при тушении пожаров. Разработаны: д-ром техн. наук А.В. Матюшиным, д-ром техн. наук С.Г. Цариченко, д-ром техн. наук А.А. Порошиным, Е.В. Павловым, В.В. Зыковым, К.С. Власовым (ФГБУ ВНИИПО МЧС России); канд. техн. наук А.Н. Денисовым, СА. Шкуновым, М.М. Даниловым (ФГБОУ ВПО АГПС МЧС России). Научно-методические основы создания и применения робототехнических средств для решения задач МЧС России. Тодосейчук С.П., и др. / МЧС России. - М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2011. — 192 с.

Учебное пособие «Основы технологии, пожарная опасность и противопожарная защита радиационных производств и атомных электростанций» для начальствующего состава ГПС. В.Т. Кишкурно, А.И. Кокшаров, Москва, 2001 год – 179 с.

Ежеквартальные и годовые отчеты в Управление специальной пожарной охраны МЧС России, Департамент готовности сил и специальной пожарной охраны МЧС России «Сведения о наличии и эксшгуатации робототехнических средств в ФГКУ «Специальное управление ФПС № 5 МЧС России», Новоуральск 2015-2017 г.г. – 3872 с.

«Справочник руководителя тушения пожара Новоуральского местного пожарно-спасательного гарнизона», издание 3-е, переработанное и дополненное, Новоуральск, 2016 год – 652 с.

Приложение 1

Условные графические обозначения

№ п/п Наименование объекта Символ (цвет контура - красный)

1 Робототехническое средство на колесном шасси

2 Робототехническое средство на гусеничном шасси

3 Воздушное робототехническое средство вертолетного типа

4 Воздушное газонаполненное робототехническое средство

5 Воздушное робототехническое средство самолетного типа

6 Робототехническое средство для специальных надводных работ

7 Робототехническое средство для специальных подводно-технических работ

Приложение 2

АЭС России с типом реакторов

Станция Блок Тип реактора Статус Расположение

Балаковская АЭС №1 ВВЭР-1000 В эксплуатации г. Балаково,Саратовская обл.

№2 ВВЭР-1000 В эксплуатации №3 ВВЭР-1000 В эксплуатации №4 ВВЭР-1000 В эксплуатации Белоярская АЭС №1 АМБ-100 Выведен из эксплуатации г. Заречный,Свердловская обл.

№2 АМБ-200 Выведен из эксплуатации №3 БН-600 В эксплуатации №4 БН-800 В эксплуатации Билибинская АЭС №1 ЭГП-6 В эксплуатации г. Билибино,Чукотский АО

№2 ЭГП-6 В эксплуатации №3 ЭГП-6 В эксплуатации №4 ЭГП-6 В эксплуатации Калининская АЭС №1 ВВЭР-1000 В эксплуатации г. Удомля,Тверская обл.

№2 ВВЭР-1000 В эксплуатации №3 ВВЭР-1000 В эксплуатации №4 ВВЭР-1000 В эксплуатации Кольская АЭС №1 ВВЭР-440 В эксплуатации г. Полярные Зори,Мурманская обл.

№2 ВВЭР-440 В эксплуатации №3 ВВЭР-440 В эксплуатации №4 ВВЭР-440 В эксплуатации Курская АЭС №1 РБМК-1000 В эксплуатации г. Курчатов,Курская обл.

№2 РБМК-1000 В эксплуатации №3 РБМК-1000 В эксплуатации №4 РБМК-1000 В эксплуатации №5 РБМК-1000 Законсервирован Ленинградская АЭС №1 РБМК-1000 В эксплуатации г. Сосновый Бор,Ленинградская обл.

№2 РБМК-1000 В эксплуатации №3 РБМК-1000 В эксплуатации №4 РБМК-1000 В эксплуатации Ленинградская АЭС-2 №1 ВВЭР-1200 Сооружается г. Сосновый Бор,Ленинградская обл.

№2 ВВЭР-1200 Сооружается Нововоронежская АЭС №1 ВВЭР-210 Выведен из эксплуатации г. Нововоронеж,Воронежская обл.

№2 ВВЭР-365 Выведен из эксплуатации №3 ВВЭР-440 В эксплуатации №4 ВВЭР-440 В эксплуатации №5 ВВЭР-1000 В эксплуатации Нововоронежская АЭС-2 №1 ВВЭР-1200 Сооружается г. Нововоронеж,Воронежская обл.

№2 ВВЭР-1200 Сооружается Ростовская АЭС №1 ВВЭР-1000 В эксплуатации г. Волгодонск,Ростовская обл.

№2 ВВЭР-1000 В эксплуатации №3 ВВЭР-1000 В эксплуатации №4 ВВЭР-1000 Сооружается Смоленская АЭС №1 РБМК-1000 В эксплуатации г. Десногорск,Смоленская обл.

№2 РБМК-1000 В эксплуатации №3 РБМК-1000 В эксплуатации Академик Ломоносов №1 КЛТ-40 Сооружается г. Певек,Чукотский АО

№2 КЛТ-40 Сооружается Белоярская АЭС-2 №1 БН-800 Сооружается г. Заречный, Свердловская обл.

Курская АЭС-2 Сооружается Курчатовский р-н, Курская обл.

Смоленская АЭС-2 №1 ВВЭР-1200 Сооружается г. ДесногорскСмоленская обл.

№2 ВВЭР-1200 Сооружается Приложение 3

Типы, классы и параметры типов наземных РТК

Типы РТК, оборудование Класс, подкласс Параметры

Общая масса, кгРяды по массе, кгГрузоподъемность манипулятора, кг, не менее

Разведывательные и разведывательно-технологические, оборудованные видеосистемами и индикаторами Сверхлёгкие (СЛ) До 100 включ. Не устанавливаются 10% общей массы

Разведывательно-технологические, оборудованные видеосистемами, индикаторами, манипуляторами и противопожарными средствами Лёгкие (Л)

лёгкий первый (Л1) Св. 100 до 300 включ. От 101 до 150 включ. 10

Св. 150 до 200 включ. 15

Св. 200 до 300 включ. 20

лёгкий второй (Л2) Св. 300 до 1000 включ. Св. 300 до 400 включ. 30

Св. 400 до 600 включ. 40

Св. 600 до 800 включ. 60

Св. 800 до 1000 включ. 80

Технолого-разведывательные, оборудованные средствами по и инженерным вооружением Средние (С)

средний первый (С1) Св. 1000 до 5000 включ. Св. 1000 до 2000 включ. 100

Св. 2000 до 3000 включ. 200

Св. 3000 до 4000 включ. 300

Св. 4000 до 5000 включ. 400

средний второй (С2) Св. 5000 до 20000 включ. Св.5000 до 10000 включ. 500

Св. 10000 до 15000 включ. 1000

Св. 15000 до 20000 включ. 1500

Технологические, оборудованные системами по пункту 3 Тяжёлые (Т) Св. 20000 до 50000 включ. Св. 20000 до 30000 включ. 2000

Св. 30000 до 40000 включ. 3000

Св. 40000 до 50000 включ. 4000

Технологические, оборудованные системами по пункту 3 Сверхтяжёлые (СТ) Св. 50000 Не устанавливаются 10% общей массы

В полной шифрованной записи РТК должны быть отражены: тип, подтип, класс, подкласс РТК. Например, РТК-Р(РТ)Л1 – робототехническое средство для аварийных работ в зоне радиационных аварий (тип), разведывательно-технологическое (подтип), лёгкий первый (класс, подкласс).

Приложение 4

Технические характеристики РТК

Наименование Состав Технические характеристики

Автомобиль быстрого реагирования для выполнения аварийно-спасательных работ и пожаротушения в условиях повышенной опасности с использованием мобильного противопожарного робототехнического комплекса легкого класса (АБР-Робот с МРК-РП) АБР-Робот Масса снаряженная – 11350 кг;

Колесная формула – 4x4;

Вместимость бака для воды – 1000 л.;

Вместимость бака для пенообразователя – 500 л;

Габаритные размеры (с оборудованием) – 7630x2490x3290 мм.

МРК-РП Масса снаряженная – 300 кг;

Скорость передвижения – 1 м/с;

Управление с ПДУ по радио на открытой местности – до 1000 м; Дальность подачи огнетушащих составов – 10 м;

Время непрерывной работы – 4 ч;

Габаритные размеры – 1350x650x700 мм.

Многофункциональный робототехнический комплекс пожаротушения среднего класса Елъ-4 Ель-4 Масса снаряженная – 9200 кг;

Скорость передвижения – 5 км/ч;

Управление с ПДУ по радио на открытой местности – до 2000 м;

Расход подачи водопенных огнетушащих составов – 20 л/с;

Объем водяного бака – 1400 л;

Объем бака с пеной – 500 л;

Длительность непрерывной работы – 3 ч.;

Габаритные размеры (с оборудованием) – 3660x2000x2140 мм.

Многофункциональный робототехнический комплекс пожаротушения тяжелого класса Ель -10 Ель-10 Масса снаряженная – 21000 кг;

Скорость передвижения – 5 км/ч;

Управление с ПДУ по радио на открытой местности – до 1000 м;

Расход подачи водопенных огнетушащих составов – 60 л/с;

Объем водяного бака – 4000 л;

Объем бака с пеной – 1000 л;

Длительность непрерывной работы – 4 ч.;

Габаритные размеры – 6800x2500x2920 мм.

Универсальный роботизированный базовый транспортный модуль для мобильного комплекса пожаротушения и ликвидации последствий техногенных аварий с унифицированным навесным вооружением Модуль-универсал Масса снаряженная – 3000 кг;

Скорость передвижения – 7 км/ч;

Запас хода по шоссе – 350 км;

Габаритные размеры – 3500x1600x1500 мм;

Диапазон рабочих температур: - 35.. .+ 40 °С.

Инструмент Комплект унифицированного сменного подъемно-транспортного оборудования (далее - ПТО), включающий:

манипулятор для подъема грузов с грейферными и экскаваторными ковшами;

манипуляторный модуль сбора и транспортировки грузов;

гидравлический инструмент (молот, бур, ножницы и т.п.).

Комплект оборудования для пожаротушения на РТК (далее – ОП), включающий:

модуль водопенного пожаротушения;

модуль порошкового пожаротушения;

модуль газового пожаротушения.

прикладное программное обеспечение.

Мобильный пожарно-спасательный комплекс большой мощности, оснащенный роботизированной установкой газо-водяного тушения МПСК-РГВТ Состав МПСК-РГВТ; АУ-3; автомобильПТА-АЦ-12,0; платформа ПНП Масса снаряженного РГВТ не более – 20100 кг;

Максимальная скорость передвижения РГВТ не более – 3 км/час;

Производительность РГВТ по газо-водяной смеси – 150 л/с;

Емкость цистерны РГВТ для топлива авиадвигателя – 1800 л;

Емкость цистерны ПТА-АЦ-12,0 – 12 куб. м;

Габаритные размеры РГВТ – 9000x3300x3000 мм

Робототехнический комплекс повышенной проходимости для пожаротушения среднего класса «Кедр» Машина пожаротушения Масса снаряженная – 15000 кг;

Максимальная скорость передвижения – 60 км/час;

Объем цистерны с водой МП – 3500 л;

Объем цистерны с пенообразователем МП – 300 л.;

Диапазон рабочих температур: -30...+65 °С;

Расход подачи ОТВ – не менее 40 л/с;

Габаритные размеры – 6800x2500x2500 мм.

Машина насосно-рукавная Масса снаряженная – 15000 кг;

Максимальная скорость передвижения – 60 км/час;

Максимальная скорость передвижения МТ-ЛБУ по воде – 5 км/час;

Расход насосной системы в режиме откачки воды – 120 л/с;

Время непрерывной работы РК – 4 ч;

Диапазон рабочих температур: -30...+ 65 °С;

Габаритные размеры – 6800x2500x2800 мм.

Мобильного комплекса группового управления робототехническими средствами «Атаман» Комплекс группового управления робототехническими средства ми Масса снаряженного комплекса – не более 19000 кг;

Мощность дизель-генератора БКОЭ – 10 кВт;

Напряжение бортового питания БКОЭ – 24 В;

Макс, скорость передвижения – 90 км/ч;

Бронезащита по 5 классу, в соответствии с ГОСТ;

Рабочие места операторов РТК (БПЛА) в количестве 5 мест;

Дальность управления РТК (БПЛА) в условиях непреднамеренных помех, среднепересеченной местности и городской застройки – до 3 км;

Габаритные размеры – 8970x2500x3450 мм.

Мобильный робототехнический комплекс «Пеликан» МРК «Пеликан» Собственный вес – не более 3500 кг;

Скорость движения максимальная – 12 км/ч;

Расход подачи огнетушащих составов – 31 л/с;

Электропитание от бортовой сети составляет – 14 В;

Продолжительность непрерывной работы от бортовой сети – 4,6 ч.;

Максимальный дорожный просвет – не менее 191 мм;

Габаритные размеры – 3000x1760x2500 мм.

Мобильная роботизированная установка пожаротушения МРУП-СП-Г-ТВ-У-40 МРУП-СП-Г-ТВ-У-40 Полная масса – 2500 кг;

Расход подачи огнетушащих составов – 40 л/с;

Угол поперечной устойчивости – 30 град.;

Габаритные размеры – 2500x1500x2000 мм.

Мобильная установка пожаротушения роботизированная МУПР-с-сп-э-ик-тв-уп-20 МУПР-С-СП-Э-ИК-ТВ-УП-20 Масса установки – 100 кг;

Скорость передвижения установки – 3 км/ч;

Расход подачи огнетушащих составов – 20 л/с;

Расстояние дистанционного управления – не менее 200 м;

Дальность струи – не менее 45 м;

Напряжение АКБ – 24 В;

Габаритные размеры установки – 900x700x600 мм.

Приложение 5

Приложение 5

Приложение 6

Схема АЭС в разрезе

Приложение 7

Варианты применения РТК при тушении пожара на объектах атомной энергетики на различных уровнях высот

INCLUDEPICTURE \d "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://32" \* MERGEFORMATINET

Охлаждение строительных конструкций и (или) технологического оборудования машинного зала ОАЭ, ликвидация небольших очагов горения в машинном зале на уровнях +0.00, +6.00, +12.00 при помощи РТК лёгкого класса (например, подача тонко-распылённой воды с расходом 0,5 л/с при помощи установки пожаро-тушения тонкораспылённой водой УПТВ-300 и МРК-РП с насадком-распылителем на схвате манипулятора, катушкой рукавной 17,4 мм длиной 50 метров; при помощи МУПР-С-СП-Э-ИК-ТВ-УП-20). Охлаждение строительных конструкций и (или) технологического оборудования машинного зала объектов атомной энергетики, ликвидация горения на уровне +0.00 при помощи РТК лёгкого, среднего и тяжёлого классов (например, МРК-РП с универсальным ручным пожарным стволом с расходом от 2,0 до 10,0 л/с и рабочей рукавной линией 51 мм; МРУП-40 с подачей сплошной и (или) распылённой струй воды, или водяного тумана); ЕЛЬ-10 с подачей сплошной и (или) распылённой струй воды. Ликвидация горения в машинном зале объектов атомной энергетики на уровне +0.00 при помощи РТК среднего или тяжёлого классов (например, МРУП-40 с подачей воздушно-механической пены средней кратности при помощи пеногенератора «ПУРГА-5» или «ПУРГА-7»); ЕЛЬ-10 с подачей воздушно-механической пены. Ликвидация горения в реакторном цехе огнетушащими порошковыми составами специального назначения при помощи РТК лёгкого и среднего класса (например, МРК-РП с модулем порошкового тушения МПП-50 на уровнях +0.00, +6.00, +12.00; ЕЛЬ-М с модулем порошкового тушения) на уровне +0.00.