|
|
Серед загальних обов`язків особового складу газодимозахисної служби пожежної охорони одним з найбільш важливих є вміння виконувати розрахунок часу tp, який можна витратити на виконання бойової роботи в непридатному для дихання середовищі. При цьому в кожному конкретному випадку відомий тип апарата та його характеристики (в першу чергу, об`єм балона Vb), а також початковий тиск Рпоч, який був в балоні (балонах) на момент вмикання. Крім того, постовий на посту безпеки та командир ланки ГДЗС визначають, на скільки зменшується тиск в балонах під час tвх (який теж фіксують) руху до осередку пожежі.
Оскільки відомі рівні легеневої вентиляції ωл, що відповідають виконанню робіт різного ступеня важкості (у більшості випадків v л =30¸ 40 л/хв), то, щоб забезпечити дихання газодимозахиснику під час входу tbx, необхідно мати повітря у кількості:
Qbx = tbx *ωл . (5.1)
Це стосується як резервуарних, так і регенеративних дихальних апаратів.
Розглянемо апарати на стиснутому повітрі. Враховуючи закон Бойля-Маріота, тиск Рвх , на який зменшиться початковий Рпоч за час входу tвх, обчислюється наступним чином:
.gif) (5.2)
де Ра » 0,1 МПа - атмосферний тиск ( тиск навколишнього середовища)
Тиск, який необхідно мати, щоб забезпечити нормальний вихід, Рвих повинен бути більше тиску Рвх, витраченого під час входу, на деякий рівень Ррез, що необхідно резервувати кожного разу. Тобто
Рвих = Рвх + Ррез . (5.3)
При створенні апаратів на стиснутому повітрі використовуються редуктори зворотної дії, для яких характерно (див. розд. 4.2) збільшення тиску Р 2 в камері редуктора по мірі того, як тиск у балоні стає менше вказаного в експлуатаційній документації для забезпечення нормального режиму роботи Рлиш. Внаслідок цього, зменшення тиску в балоні нижче нормативного рівня можна не враховувати і вважати, що
Рлиш = 0. (5.4)
Таким чином, передбачається, що резервний тиск Ррез може бути витрачений тільки на непередбачені випадки. Як правило, на цей рівень настроюють додатковий індикатор тиску в балоні. В АСП-2, наприклад, вмикач резерву спрацьовує за Ррез » 3 МПа, а в АІР - 317(217) або апаратах на стиснутому повітрі фірми "Дрегерверк" звуковий сигнал спрацьовує за Ррез » 5 МПа.
При установці рівня Ррез виходять з того, що час перебування в непередбачених обставинах tрез не буде тривати більше 5-10 хвилин. Так, для АСП-2, який має шестилітровий балон:
.gif) (5.5)
Можна вважати, що
Рпоч = Рвх +Рр + Рвих , (5.6)
де Рвх - рівень, на який може зменшитися тиск у балоні за час tвх прямування до місця бойової роботи;
Рр - рівень, на який може зменшитися тиск у балоні за час tр безпосередньо бойової роботи;
Рвих - мінімальний розмір тиску, за якого необхідно почати вихід.
Тобто
Рр = Рпоч - Рвх - Рвих . (5.7)
Зрозуміло, що (5.6) і (5.7) мають місце як при роботі в апаратах на стиснутому повітрі, так і в регенеративних дихальних апаратах.
Згідно із законом Бойля-Маріота, можна передбачати, що під час tр безпосереднього виконання бойової роботи в непридатному для дихання середовищі буде витрачено повітря з балона у кількості:
.gif) (5.8)
Можна передбачити, що час tр не повинен бути більшим за
.gif) (5.9)
Використовуючи вищенаведений підхід, крім співвідношень, які доцільно використовувати особовому складу газодимозахисної служби, можна оцінити і деякі конструктивні характеристики. Так, знаючи матеріал, із якого передбачається виготовлення балона, і, відповідно, максимальний робочий тиск Pmax в ньому, а також передбачуваний загальний час захисної дії tз апарата, можна зробити висновок щодо об`єму балона (балонів):
.gif) (5.10)
І, навпаки, при відомих вимогах до загального часу захисної дії tз і об`єму балона Vб, вимоги до матеріалу вибираються такими, щоб забезпечити
.gif) (5.11)
Подібним чином можна підійти і до розгляду регенеративних дихальних апаратів. Проте, при цьому необхідно враховувати те, що, оскільки цикл дихання замкнутий (див. р. 2.3), подача кисню з балона повинна бути такою, щоб компенсувати кисень, який витрачається у процесі дихання.
З цього випливає, що на початку роботи в апараті необхідно мати запас кисню:
.gif) (5.12)
який має бути стиснутим до рівня Рз, що забезпечить заданий час tз захисної дії:
.gif) (5.13)
В КІП-8, який має однолітровий балон і дві години захисної дії, при виконанні роботи середнього ступеня важкості:
.gif) (5.14)
і, відповідно, кисень має бути стиснутим до рівня:
.gif) (5.15)
Проте, треба пам`ятати, що при створенні регенеративних дихальних апаратів для забезпечення постійної подачі використовують як редуктор зворотної дії, так і редуктори прямої дії. Нормальна робота останніх забезпечується при тиску кисню в балоні Рб, який повинен бути більше деякого надлишкового Рлиш :
.gif) (5.16)
Звичайно, що при використанні редукторів зворотної дії, як було відмічено раніше, можна вважати, що Рлиш = 0.
Тобто максимальний тиск кисню в балоні РДА має бути не менше
.gif) (5.17)
Наприклад, для КІП-8, який обладнано редуктором прямої дії, що забезпечує нормативний рівень тиску в камері редуктора (0,4 ¸ 0,58 МПа) у тому випадку, коли тиск кисню в балоні знаходиться в межах від 20 до 3 МПа, вважається, що Рлиш (КІП-8) = 3 МПа. Тобто початковий тиск в балоні Рпоч (КІП-8) повинен також знаходиться в межах:
.gif)
Аналогічне співвідношення має місце для початкового тиску кисню в балоні і в загальному випадку:
.gif) (5.19)
Як і для апаратів на стиснутому повітрі, дійсним є співвідношення (5.6). Показник подачі кисню q можна вважати відомою величиною, оскільки, як було відмічено у р.4, для регенеративних дихальних автоматів на стиснутому кисню, конструкція котрих передбачає постійну подачу q, під час перебування у спокої та при виконанні легкої роботи та роботи середнього ступеня важкості q = q= » 1,4 л/хв. В інших випадках, коли має місце поєднання постійної та легенево-автоматичної подач, q = q= + qл/а » 2 л/хв. За час tвх прямування до місця бойової роботи тиск кисню в балоні зменшиться на:
.gif) (5.20)
На випадок виникнення непередбачених обставин Настанова ГДЗС ПО МВС України нормує розмір того тиску, який необхідно резервувати:
.gif) (5.21)
У випадку роботи в метрополітені або інших спорудах, які мають складні конструктивно-планувальні рішення та значні розміри, цей рівень рекомендується приймати як
Pрез = Pвх (5.22)
Тобто, враховуючи (5.16), мінімальний тиск, за якого необхідно почати повернення з місця бойової роботи, повинен бути (у більшості випадків):
.gif) (5.23)
Для КІП-8, наприклад, він розраховується як:
Pвих =1,5 • Pвх +3 (5.24)
де З – тиск Рлиш, при якому забезпечується нормальна роботи редуктора, МПа
Таким чином, для виконання бойової роботи в непридатному для дихання середовищі можна витратити час, який не повинен перевищувати
.gif) (5.25)
де QpO2 - кількість кисню (л), яку передбачається витратити з балона для регенерації повітря у повітропровідній системі регенеративного дихального апарата під час виконання бойової роботи.
|