автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Разработка методики проектировочного обеспечения характеристик пожаробезопасности судов

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Г 8 О ГРСК0И ТЕХНИЧЕСКИИ УНИВЕРСИТЕТ

„. ЛЮБИМОВ

" Евгений Васильевич

УДК 629.12.001:614.841

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВОЧНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЖАРОБЕЗОПАСНОСТИ СУДОВ

Специальность 05.08.03—проектирование и конструкция судов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1998

Работа выполнена на кафедре проектирования судов Санк-Петер-бургского государственного морского технического университета

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Б. А. ЦАРЕВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор В. Г. МАКАРОВ; кандидат химических наук, доцент В. Р. МАЛИНИН

Ведущее предприятие — Центральное морское конструкторское бюро «Алмаз»

Защита состоится 1998 г.

в "/«¿Г часов в аудна заседании диссертационного совета К053.23.03 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете по адресу: 190008, С.-Петербург, Лоцманская ул., 3

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписями, заверенными гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета

. Автореферат разослан «

2Л » Л>оСи 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат тёхических наук, доцент А. Д. КРАСНИЦКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теки. Развитие в теории проектирования судов вопросов обеспечения пожаробезопаснооти судов, морских буровых и добычных комплексов и влияния проектно-конструк-юрских и проектно-технологических факторов на пожаробезо-пасность судов в эксплуатации и постройке является актуальным. Пожары в море ежегодно происходят на 350 - 450 судах, из которых гибнет (в среднем за последние шесть лет) 26- 27. Часто происходят пожары на буровых и добычных комплексах. При пожарах гибнут люди: на пассажирском судне Scandinavian Star погибли 158 чел., на платформе Piper Alpha - около 140. Недостаточно высоким является уровень пожарной безопасности на судостроительных и судоремонтных предприятиях.

В области обеспечения пожаробезопаснооти на море и в судостроении выполнен широкий круг исследований, связанных с разработкой конкретных локальных решений: по различным системам пожаротушения, пожарной сигнализации, допуску конкретных материалов и конструкций для использования на судах, морских добычных комплексах, в судостроении и судоремонте. В то же время недостаточно работ, в которых исследуются вопросы проектировочного анализа пожарной опасности и обеспечения пожароСезопасности, учета влияния различных проектных и проектно- технологических факторов на пожаробезопасность в целом при эксплуатации и строительстве (ремонте), влияния уровня обеспечения пожаробезопаснооти на эффективность эксплуатации судов, отсутствуют методики расчета убытка от пожара.

Ц&сь работа. Научное обеспечение создания и функционирования надежной системы пожаробезопаснооти судов и морских технических средств за счет повышения эффективности элементов системы пожарной безопасности путем создания методики проектировочного обоснования характеристик, пожаробезопаснооти судов.

Научная новизна. Разработаны в качестве единой системы основные положения методики проектировочного обоснования характеристик пожаробезопаснооти судов и морских промыслов.

Основными новыми научными результатами являются также:

- аналитическая методика определения убытка при пожаре и представление локального критерия эффективности подсистемы пожаробезопаснооти;

- проектировочные зависимости для определения характеристик морских пожарных судов и противопожарной защиты морс-

ких транспортных и рыболовных судов;

- комплексная структура подмоделей пажароопасности и пажаробезопасности судов в эксплуатации и постройке;

- рекомендации по уточнении конвенционной документации по расчетам систем газового тушения;

- концепция обеспечения пожаробезопасности на судостроительных и судоремонтных предприятиях.

- конкретные рекомендации в новые правила пажаробезопасности;

Теоретические основы. Таковыми для диссертационной работы служат теория проектирования судов, теория оптимизации решений, исследования в области проектирования, конструкции и прочности судов и их элементов, изложенные в работах В.В.Ашика, А.В.Бронникова, Г.В.Бойцрва, А.И.Гайковича, В.Г.Макарова, И. П. Мирошниченко, В.М.Пашина, В. А. Постнова, Б.А.Царева, П.А.Шауба, Ю.А.Шиманского, а также работы в области теории и практики безопасности морских технических систем и. Н.Александрова, В.И.Вострякова, А.Д.Голикова, М.Г.Гуськова, Л.Г.Томашевского, Л.Т.Танклевского, разработки СПбГЫТУ, ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, ВНШГО и СПбИПБ МВД России. Достоверность расчетных методик подтверждена данными практики.

Научная анашоюоть. Внесены новые методологические элементы в разработку и анализ проектнЬго и технологического обеспечения эффективной пажаробезопасности судов в рамках теории проектирования судов, предложены модеп и алгоритмические схемы для анализа и технико-экономического обоснования судов и характеристик их пажаробезопасности.

Практическая ценность. Состоит в том, что в работе содержится методика проектировочного обоснования характеристик пажаробезопасности судов и изложены особенности ее применения; выявлено влиянийосновных проектных факторов на пожаробезопасное тъ; предложена концепция обеспечения пожаробеаопасности на судостроительных и судоремонтных предприятиях, на основе которой разработаны отраслевые нормативные документы.

Апробвдяя работы. Основные полевения диссертационного исследования были изложены в докладах:

- на научно-технических конференциях ЛКИ (СПбГКГГУ), Ленинград (Санкт-Петербург) Б 1980, 1984, 1985, 1988, 1997ГГ.;

- на научно-технической конференции "Пути повышения эффективности противопожарной защиты судов в XI пятилетке", Ж НТО им. акад. А.Н.Крылова, Ленинград, 1381;

- на V Всесоюзной научно-технической конференции "Технические средства изучения и освоения Мирового Океана", ЛКИ, ЛНЦ АН СССР, НТО им. акад. А.Н.Крылова, Ленинград, 1985 ("Океанотехника-85");

- на Второй Международной конференции по морским интеллектуальным технологиям, Санкт-Петербург, 1997 ("Морин-тех-97").

Пуйижацхя. Основные результаты диссертационого исследования опубликованы в 1В статьях и отчетах.

Внедрение работы. Основные положения и результаты работы использованы в научно-исследовательских, проектно-конструкторских и проектно-технологических разработках Западного ПКБ, ЦМКБ "Алмаз", ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, ЦНИИ технологии судостроения, НТЦ "Охрана" (Москва), Санкт-Петербургского' филиала ВНИИ противопожарной обороны МВД России.

Структура и объем работа. Диссертация состоит из Введения, пяти глав, Заключения, списка литературы и Приложения. • Работа содержит 184 о., в том числе 23 рисунка, 18 таблиц, список литературы из 209 наименований. В Приложении приведены данные по пожарам на судах отечественного флота и по гибели судов мирового флота в 1991 - 1995гг.

ССЩЕРЗАННЕ РАБОТЫ

Во Введении дан обзор современного состояния обеспечения пожаробезопасноети б судоходстве, океанотехнике и судостроении. Дана трактовка проблемы с позиций теории проектирования судов с учетом основ теории безопасности технических систем. Раскрывается научная новизна работы, формулируется цель и постановка задачи исследования, излагается последовательность решения задачи.

Общей целью исследования является определение региональной системы более надежного обеспечения пожарной безопасности судов и морских технических средств (средств океа-нотехники) и разработка подхода к определение эффективности технических средств системы обеспечения пожарной безопасности на.море.

В качестве конкретных задач рассматриваются формирование методики проектировочного обоснования характеристик по-жароСезопасности судов и уточнение конкретных позиций методики на актуальных направлениях обеспечения пожаробеэопас-ности.

В первой главе рассмотрены вопросы проектного обоснования характеристик пожаробёгопасности судов. Пожаробезопас-ность применительно к проектному анализу судна можно считать подсистемой, входящей в интегральную суперподсистему безопасности судна. Шжаробезопасность оказывает существенное влияние на возможность функционирования судна. Технически она включает в себя: набор судовых систем, конструкций, аппаратов; организационно в нее входят пожарная профилактика, подготовка экипажа и т.п. Схема факторов и средств противопожарной защиты приведена на рис.1.

Основой обеспечения пожаробёгопасности судна является конструктивная противопожарная защита (КПЗ), однако надо иметь в виду, что величина ее огнестойкости не превышает 60 минут. В то же время средняя продолжительность пожара на морском судне составляет 5,9 ч, а вероятность прекращения пожара в течение 1ч - только ЗОХ. Возникает вопрос о необходимости пересмотра подхода к построению КПЗ.

фи исследовании пожаробёгопасности необходимо включать в качестве внутренних элементов профилактические мероприятия, проектно-конструктивные и проектно-технологические решения, направленные на снижение пожарной опасности при постройке и эксплуатации судов: ограничение массы и объема горючих материалов, схемы КПЗ, планировочные решения; системы предупреждения пожаров, системы сигнализации (обнаружения пожаров); системы пожаротушения. Как внешний элемент в пожа-робезопасность входят пожарные и спасательные суда, а также буксиры и суда-снабженцы с противопожарным оборудованием.

Автором представлены рекомендации по выбору проектных характеристик пожарных судов. В первом приближении длина пожарного судна I. (м) связана с подачей пожарных насосов О (м3/ч) зависимостью

Ь = ( 0,0062« + 2а ) ± 9

(1)

АПЗ (системы)

КПЗ

Системы предотвращения пожара

Рис.1. Схема факторов и средств пожарной защиты.

При известной длине для базового варнантз устанавливаются по разработанный зависимостям остальные главные ра<ше-рения (и): ширина В, осадка Т, высота надводного бррт* АН

В - ( 0.15Ш. + 1,87)*( 1,0 ± О.^Ю) (2)

Т - ( 0,00051* ♦ 1,32 )*Х 1,0 ± 0,10) (3)

ЛН - ( 0,0301. 0,15)*(1,0 ± 0,10 ) (4)

а также мощность энергетической установки И(кВт), длина машинного отделения Цю(м), коэффициент общей полноты по формулам

Н - ( 0,147 + 0,044 )ЛЬ1'5ВТ (5)

либо И - ( 0,074 ± 0,029 (6)

1ио - (34 ± 0,065 )*М1/3 (7)

где а« в зависимости от типа энергоустановки лежит в пределах 1,10 - 1,50

б = 0,566 ± 0,055 (8)

На основе этих данных могут быть построены эскизы общего расположения, необходимые для решения компоновочных вопросов. Далее определяется объемное водоизмещение, проверяется его соответствие комплектуемой нагрузке.

Масса пожарного судна порожнем Оо определяемся решением уравнения

аВо + ЬОо2/3 + Р - Но (9)

а - Е а1 (10)

Ь - ( ау+ ас) + у^а^/С (11)

С - 0о8/3»3/и (12)

где а1 - измерители масс, пропорциональные По; ау, ас, вц -

измерители масс устройств, систем, двигателей; V - скорость хода, узлы; Р - масса дополнительных грузов, устройств, оборудования; С - адмиралтейский коэффициент, для рассматриваемых судов лежит в интервале С - 117 ± 12.

Соотношение мелду массой порожней и полней массой О

- Во/В - 0,85 ± 0,05 (13)

Разница между В и Во - эго масса экипажа, запасов огне-тушащих веществ и детергентов, топлива :: масла. Численность экипажа может быть определена зависимостью

пэк= ( 1.02 ± 0,12 )*Ва°'5 (14)

Масса огнетушащих веществ

Ров=( 1,00 ± 0,11 )*( 0,04а - 10 Во-5 )*Во (15)

Пасса топлива и масла

Пр - ЭзГ^/С (16)

где г - дальность плавания, мили; а3 ■ удельный расход топлива и масла. Блок-схема проектной оптимизации пожарного судна приведена на рис.2.

Значительная опасность возникновения пожаров на судах морского флота требует применения оптимальных средств предотвращения пожара и борьбы с ним. Рассматриваются варианты возможных оценок эффективности элементов пожаробезопасности, исходя из условия, что локальный критерий не будет противоречить общему (глобальному) критерию экономической эффективности.

На ранних стадиях проектирования судна и его противопожарной защиты можно считать, что наряду с показателями времени пенаротушения показатели надежности для разных систем противопожарной защиты также одинаковы. На последующих стадиях проектирования необходимо определить уточненное вероятное время пожаротушения . При этом учитываются либо статистические данные по пожарам на судах, либо данные по горючей нагрузке жилых ", и служебных помещений и вероятной горючей

1 Задание на проектирование

2 Оптимизируемые переменные

3 Архитектурный тип

Водоизмещение

Главные измерения

I

Размерения удовлетворяют требованиям

■е

Вместимость

Т

/ Требуемые \ ^^ /в объемы \5Е_( в )

Ч имеются /

9 Общее расположение

Расположение удовлетворяет требованиям

11

Уточнение водоизмещения

12

13

Теоретический чертеж I

/дифферентов«

14

Сопротивление движению судна

Пожарные насосы имеют собственный привод

1(

Расчет потребной мощности двигателей

17 Подбор двигателя по каталогу

К Проверка остойчивости

Остойчивость удовлетворяет требованиям

20

Управляемости

__ Л Управляемость /дЧист А1 удовлетворяет \ / N. 1 требованиям

22

23

Экономические показатели

I

Критерий эффективности

Расположение удовлетворяет требованиям

да

28

Печать результатов

Рис. .2. Блок-спма проектов оптимизации основных характеристик пекарных судов.

составляющей предполагаемого к перевозке груза.

Вместе о учетом вероятной длительности пожара уточняется и вероятный убыток от псшара У. Затем уточняется масса, объем и строительная стоимость противопожарной защиты, расходы на поддержание ее в рабочем состоянии и недополученные доходы

Э - Г Дш (17)

где f - тариф за перевозку I т груза.

Находятся показатели надежности системы. Для полной оценки определяется также по статистическим данным или по нормативам вероятность самого возникновения пожара, что позволяет установить вероятные потери.

Предлагаемый подход позволяет провести конкретный экономический анализ, в результате которого может быть определена оптимальная номенклатура противопожарных средств и их резервирование по нормативам Регистра.

Помимо судов, самостоятельным постоянно действующим фактором пожарной опасности на море стали разведочные (буровые) и добычные комплексы. Уровень их пажароопасности более чем втрое превышает аналогичный показатель для танкеров. Рассмотрены системы и средства пожарной защиты указанных комплексов. Условия возникновения пояара на морском промысле зависят от надежности и качества бурового и добычного оборудования, количества установок, их дебита, расстояния между ними и гидрометеорологии места. Анализ этих условий показал, что надежная защита буровых и добычных комплексов может быть осуществлена только специализированными пожарными судами.

Во второй глага рассматривается модель проектного анализа пожаробезопасности судна.

Проектный анализ пожаробезопасноети должен содержать существенные компоненты, которые обеспечиваат целостное функционирование системы обеспечения пожарной безопасности судов (в понимании Г0СТ12.1.004-91 "ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования" и Федерального закона "О пожарной безопасности"). Наиболее содержательную информации для формирования таких компонентов можно найти, помимо указанных Г0СТ12.1.004-91 и Федерального закона, также в Правилах кгасифжации и постройки судов 1Ьрского Регистра судоходс-

тва (издание 1995г.). Анализ требований Г0СТ12.1.004-91 и Правил Регистра показал, что они достаточно близки. В обоих случаях структура системы обеспечения пожаробезопасности содержит сходные элементы, хотя в конкретных разделах документов имеются определенные различия. Например, в Г0СТ12.1.004-91 выделены самостоятельные требования к системе предупреждения пожара, а в Правилах Регистра они достаточно развиты, но включены в различные разделы. Кроме того, в Правилах регистра отсутствуют положения о пожарной охране и в меньшем объеме представлены некоторые положения отдельных разделов системы предупреждения пожаров.

Существенным моментом проектного анализа пожаробезопасности является построение модели формирования убытка от пожара. Изучение процесса формирования убытка от пожара и учет потенциальной частоты его возникновения позволяет выполнить рациональный выбор проектируемого комплекса средств как пожарной защиты судна, так и противопожарных служб порта, бассейна и т.п.

' Анализ статистических данных по пожарам на судах показывает, что более двух третей их происходит в машинных отделениях и в жилых и служебных помещениях. Реже встречающийся случай пожара в грузовых помещениях существенно зависит от рода груза, то есть анализ процесса пожара распадается на ряд вариантов по типам назначения судов.

для сравнения показателей пожаров, происшедших на судах разного назначения и водоизмещения, автором предложено рассматривать не абсолютную величину убытка от пожара У, а соотнести его хотя бы косвенно со стоимостью, судна. Стоимость судна в наибольшей степени зависит от массы порожнем, поэтому объективный показатель примет вид

В качестве аргумента целесообразно рассматривать относительное время

у - *Л>0

(18)

X - Т/Бо1/3

(19)

Благодаря тому, что Во можно рассматривать как косвенный линейный параметр, физическая суть (19) связана с усреднен-

д/з

ной скоростью распространения пожара (выгорания)

VI, - 1/х (го)

В практике эксплуатации морских транспортных и рыболовных судов различают два вида убытка - технический (прямо связанный со стоимостью восстановления судна) и общий (дополнительно включающий и убыток от простоя, стоимость буксировки и прочие сопутствующие расходы).

для технического убытка (по данным 1971 . - 1982гг.) практическая кривая для (18) может быть отображена формулами

у - С 1230 ± 150 )*гг при X < 0,13 (21)

у - С 19.4 ± 1 )*( 1 + О.ТГ ) при X > 0.13 (22)

Для общего убытка правомерны формулы

у - ( 770 ± 150 )*С при Т < 0,13 (23)

у - С 32 ± 8 )*( 1 + О.ТС ) при X > 0,13 (24)

Прямой переход к современному уровню цен возможен либо при оценке в твердой валюте, либо при использовании коэффициентов инфляции. Однако в связи с относительностью параметра, характеризующего формирование убытка в функции времени, основанные на нем качественные выводы сохраняют свое значение.

Модель проектного анализа пожаробезопасное ти на море должна рассматриваться с учетом модели функционирования пожарных судов.

Основные сферы применения пожарных судов следующие: морские комплексы по добыче нефти и газа; порты и портовые сооружения; внутренние водные пути и прибрежные экосистемы. Задачи, стоящие перед этими судами, близки: спасание и эвакуация людей; локализация и тушение пожара; предотвращение пожара при угрозе его возникновения; доставка пожарных подразделений и техники; участие в проведении неотложных аварийно-восстановительных работ; участие в проведении экологических операций.

А П

К пожарный судам предъявляются высокие требования по мореходности, маневренности и ходкости, наличии высокопроизводительных средств тушения, собственным средствам защиты, наличию помещении для размещения спасаемых и т.п.

Взаимосвязь мероприятий по пажаробезопасности с вопросами выбора главных размерений и архитектурно-компоновочными решениями в наибольшей мере сказываются на массах по разделам нагрузки, на водоизмещении и на конкретных размерах некоторых отсеков и помещений.

Так, для морских транспортных и рыболовных судов, по данным автора, масса противопожарной защиты, систем и оборудования составляет

Ш = 0,5 ( 1,0 ± 0,2 )*Оог/3 (25)

а только для противопожарных систем

Шс - ( 0,16 ± 0,05 )*П0г/3 (26)

Площади помещений, связанных с противопожарной защитой, могут быть определены по зависимостям

Б - ( 1,03 ± 0,07 )*00°'5 (27)

для танкеров и накатных судов и

Б - ( Оо°>5 - 24,5 )*( 1,00 + 0,15 ) (28)

для прочих из рассмотренных судов.

При этом площади для станций паротушения и пенотушения достаточно стабильны и составляют в среднем соответственно 1,5 - 2,0 м2 и .9 - 12 м2. Площадь для станций углекислотного тушения составляет от 457. до 802 от общей площади, занятой оборудованием пожаротушения. В случае использования на танкерах азота в качестве инертного газа азотные станции занимают около 50% от всей указанной площади. С точки зрения обоснования конструктивного типа судна весьма существенную роль играет проектирование эвакуационных коммуникации. Их оптимизация может осуществляться по критерию минимума времени на эвакуацию.

Выполненное проверочное определение водоизмещения и

главных размерений пожарных судов показало приемлемую сходимость результатов расчетов с фактическими данными по сходным судам.

Глаза 3 посвящена вопросам оптимизации подсистем при проектном обеспечении вопросов пожаробезопасности.

К наиболее важным подсистемам и локальным моделям при анализе проблем пожаробезопасности относятся: функциональное оборудование пожаротушения; профилактика (в том числе проек-тно- и конструктивно-профилактические и организационно-профилактические мероприятия); обеспечение эвакуации; связь и оповещение на море; пожарные и спасательные суда и суда с противопожарным оборудованием.

При описании процессов, происходящих при пожарах на судах, и при анализе проблем пожаробезопасности судна необходимо построить ряд локальных•моделей (подмоделей).

Оптимизация основных подсистем судна осуществляется в рамках задачи математического программирования: определяется вектор неизвестных ж при условии, что критерий

f (ж) -> rain (шах) (29)

и неизвестные принимают значения в области, описываемой системой ограничений типа

Bs(*> > bs Vs€s (30)

где S - множество всех ограничений, образующих допустимую, область, а также интервальными ограничениями.

При оптимизации подсистем проектируемого судна долина использоваться декомпозиция как критерия (29), так и ограничения (30).

Для пожарных судов критерием оптимизации может служить величина предотвращенного убытка от пожара fi(а) = у или же минимизация времени тушения t¿(я) =т. Ограничениями типа bs могут служить длительность выполнения противопожарной операции, ограничение строительной стоимости судна, эксплуатационных затрат пожарного судна, требования к остойчивости и ДР.

Основные факторы, учитываемые при локальном анализе: расход огнетушалдах веществ Qj, высота размещения стволов

(генераторов) и дальность подачи огнетушащих веществ 1». Они определяют основные технико-экономические показатели функционального оборудования и могут служить локальными критериями и ограничениями при оптимизации конкретной подсистемы.

Одним из основных факторов, влияющих на аффективное функционирование системы обеспечения пожарной безопасности (в понимании Г0СТ12.1.004-91 и Федерального закона "О пожарной безопасности")« являются профилактические мероприятия: необходимость создания в составе экипажей судов и добычных буровых комплексов специально подготовленных пожарных подразделений. Сформированы положения об основных направлениях проектно- профилактических мероприятий в обеспечение пожаро-беэопасности на судах.

фи проведении эвакуации на судне необходимо обеспечить защиту людей от опасных факторов пожара (ГОСТ 12.1.004-91). Эвакуация требует тдательной подготовки, в состав которой входят 'обучение экипажа и пассажиров, информационное и конструктивное оформление путей эвакуации; технически грамотное использование средств обнаружения, предупреждения пожара, судовой вентиляции, средств осаждения и отсоса л""я и т.п. Необходимо учитывать при атом, что эвакуация на судне - процесс более сложный, чем в зданиях и сооружениях на берегу. Поэтому особая роль отводится самоспасателям - дыхательным приборам.

При пожаре на судне основными средствами тушения являются вода и пена.' Автором показано, что не только вода, но и пена низкой1 и средней кратности могут явиться опасными факторами, понижающими остойчивость. При атом объемы жидкости, уже оказывающие значительное влияние на остойчивость, существенно меньше, чем те типичные объемы, которые возникают в аварийных случаях, связанных с потерей остойчивости при тушении пожаров (рис.3).

Газовые составы обладают определенными преимуществами перед водой и пеной. Однако большинство огнетушащих составов - хладош, запрещенные в настоящее время к применению из-за их озоноразрушающего действия. Выполненные при участии автора исследования по изучению процесса выпуска газа из систем пожаротушения дают основу для гидравлических расчетов указанных систем в случае применения альтернативных (не разру-

водоизмещения судна: 1,2 >- абсолютное и относительное уменьшение поперечной метацентрической высоты; 3 - работа ручных стволов типа Б (1,2,4,' 8,12 — количество стволов); 4 - работа пе -ногенераторов Ш1-600 11,2,4 количество генераторов); 5,6 -работа систем водораспыления в отделениях вспомогательных и главных механизмов т/х "А.Пушкин"; 7 - работа лафетных стволов подачей 1500 ма/ч, на судне остается 1/3 воды

тающих сзсн) газовых составов. Возможно регламентировать время их'Выпуска в защищаемое помещение, т.к. основные характеристики альтернативных газовых составов (плотность, коэффициенты динамической и кинетической вязкости) лежат в тех же пределах, что и у исследовавшихся веществ.

О влиянии высоких температур на корпусные конструкции и материалы этих конструкции можно судить по их исследованию после пожара: конструкции получают остаточные деформации, трещины, прожоги, резко уменьшаются пластичность, прочность и происходит охрупчивание материала. Снижается несущая способность конструкций. Щхщесс воздействия высоких температур на прочностные свойства металлов нуждается в исследовании в части влияния времени действия температуры. Утрата прочностных свойств происходит: для сплава 1561 в интервале температур 300-400 °С, для сплава 3 - 400-500 °С, для судостроительных сталей: углеродистых - 400 - 500 °С, низколегированных - 6 перагура основы КПЗ - металли-

еоть закритической для алюминиевых сплавов, критической -сплава 3 и углеродистых сталей. Необходимо учитывать и появление температурных напряжений в конструкциях корпуса, величина которых может значительно превышать не только предельно допустимые напряжения, но и предел прочности.

В тоже время в Правилах морского Регистра пока реглат-ментируется лишь температура на необогреваемой стороне противопожарной конструкции при проведении стандартных огневых испытаний, но не регламентируется температура основы. Необходимо провести более тщательный анализ поведения этих конструкций при пожаре и усилить конструктивную противопожарную защиту либо за счет увеличения толщины изоляции, либо за счет более рационального подбора КПЗ и активных средств защиты, в тем числе и о подачей огнегушащих веществ непосредственно на конструкцию.

В главе 4 рассматриваются проектно-технологические аспекты обеспечения пспаробезопасности, к которым относятся элементы проектной технологии, основные проектно-технологические и проектно-конструктивные решения. Кроме того, пожар на строящемся судне приводит к снижению общего уровня пожа-робезопасности судна при эксплуатации. Обстановка с пожарами в отечественной промышленности может быть охарактеризована

ческой

величины более 400 °С, то

как тревожная.В судостроении количество пожаров в 1995г. по сравнении с 1994г. возросло в 5,2 раза. Большая часть пожаров (до 527.) возникает в цехах верфи. Особенности судостроения и судоремонта объективно делают эту отрасль одной из наиболее пожароопасных.

Процесс формирования убытка от пожара 'на строящемся судне несколько отличается от аналогичного процесса на эксплуатирующемся судне и может быть описан зависимостью вида

= *( 8 + 10 )/100 (31)

где 8 - техническая готовность судна, проценты (40<8<90); Ус- убыток от пожара, определяемый по (21) и (22). Дополнительным фактором роста пожарной опасности стали скопления значительного количества списанных кораблей и-судов, на которых не действуют элементы обеспечения безопасности, в том числе КПЗ, противопожарные системы и т.п.

Эвакуация и спасание людей со строящихся и ремонтируемых судов происходит зачастую в более жестких условиях, чем даже на эксплуатируемых судах. Поэтому необходимо принять по сравнению с регламентируемыми дополнительные меры безопасности : осуществлять строгий персональный учет пребывания людей на судне; обеспечить всех пребывающих во внутренних помещениях судна самоспасателями-противогазами; оснастить исполнителей приборами газового контроля; использовать для эвакуации шторм-трапы, альпинистские тросовые самоспасатели, а также штатные подъемно-транспортные средства; при необходимости задействовать плавсредства и т.п.

Существенное влияние на пожаробезопасноеть оказывают новые проектно-технологические реиения. Применение модульных конструкций помещений (блок-модулей, систем типа "Расун" и М100), выполненных, в основном, из негорючих и трудногорвчих материалов, может привести к росту пожарной опасности, что связано с наличием существенных межмодульных объемов; в которых находятся узлы крепления с горячими элементами, проходят кабели, трубопроводы. В эти объемы могут попасть, например, при строительстве, решите, а также техническом обслуживании в период эксплуатации горячие и легковоспламеняющиеся жидкости в емкостях, пролитые или попавшие на ветозь. Причиной пожара может явиться повреждение кабеля грызунами

или насекомыми. Огнестойкость же этих помещений составляет, по расчётам специалистов СПОФ ВНИШО, 14-22 мин.

По межмодульным объемам могут легко и свободно распространяться дым и другие продукты горения. Пожар в целом может достаточно долго развиваться в этих объемах незамеченным. Поэтому необходимо в них устанавливать датчики системы пожарной сигнализации. Должна быть обеспечена возможность подачи в эти объемы огнетушащих веществ. Необходимо дополнительно осуществлять строгий контроль при постройке судна за хранением, транспортировкой и монтажом конструкций модульных помещений.

Для повышения уровня пожаробезопасности разработана Концепция обеспечения пожаробезопасности на судостроительных и судоремонтных предприятиях, являющаяся составной частью в регламентированной НТЦ "Охрана" (Москва) Концепции обеспечения эффективной противопожарной защиты для предприятий Госкомоборонпрома. Пожарная опасность - неотъемлемый фактор любых процессов, связанных с преобразованием и Использованием веществ, энергии, информации. Концепция базируется на положениях Федерального закона"0 пожарной безопасности-' и включает в себя в качестве наиболее важных следующие позиции:

1) реальный уровень пожаробезопасности должен быть повышен до уровня, определяемого законами и стандартами;

2) пожар следует рассматривать не только как фактор возможного ущерба, но и как явление, при котором не должна утрачиваться устойчивость функционирования предприятия;

3) в качестве приоритетных следует ввделить организационно-технические меры по предупреждению пожаров.

Глава 5 посвящена общему формированию методики проектировочного обоснования характеристик пожаробезопасности судов при разработке элементов системы обеспечения пожаробезопгс-ности. В главе определены основные принципы и положения методики, намечены пути и способы повышения пожаробезопасности судов. Отмечены оптимизационные аспекты в проблеме пожаробезопасности судов. Рассмотренные в глазах 1 и 2 для плавающих судов и в главе 4 для судов на этапах строительства и ремонта комплексные модели (подмодели) в главе 5 объединяются. Возможно их использование в нескольких проектно-аналитических ситуациях:

а) оценка пожаробезопасности кошфетного проектируемого

судна;

б) экспертиза пожаробезопасном» строящихся и эксплуатируемых судов;

в) создание пожарных судой для решения задачи в эксплуатационных ситуациях;

г) локальная оптимизация части средств и мер обеспечения пожаробезопасности.

Структура проектного обеспечения пожаробезопасности приведена на рис.4.

Структура проектного анализа оптимизации пожаробезопасности

В Заключении сформулированы выводы по работе в делом:

1. Сформирована методика проектировочного обоснования характеристик пожаробезопасное™ судов, показан интегральный характер модели пожаробезопасности и выявлены наиболее актуальные направления ее обеспечения

2.Дана аналитическая методика определения убытка при пожаре, на этой основе уточнены критериальные требования

3.Определены главные элементы системы средств и мер противопожарной защиты и показаны пути их оптимизации в ходе решения типовых проектных задач

4.Выявлены параметры нагрузки и соотношения характеристик пожарных судов и противопожарных средств на судах, в результате получены формулы для проектных оценок вариантов с альтернативными решениями

5.Уточнена конвенционная документации в части расчетов систем газового тушения

6.Внесены дополнения в проекты ряда судов, повышающие их функциональные свойства и пожаробезопасноегь на различных периодах постройки и эксплуатации

7.Показаны возможные пути улучшения конструктивной противопожарной защиты и ее характеристик

8.Научно обоснована концепция обеспечения пожаробезо-паоности на судостроительных и судоремонтных предприятиях.

9.Получены проектировочные зависимости для определения характеристик морских пожарных судов и противопожарной защиты морских транспортных и рыболовных судов.

10.Даны рекомендации по дополнительным мерам пожаробе-зопасноотилри внедрении блочно-модульных помещений.

Основные положения диссертации изложены в следующих р -ботах автора:

1. Оценка эффективности противопожарной защиты судна. -Труды ЛКИ: Проектирование морских судов и плавучих средств. Л.: 1984, О.40-43.

2.Выбор проектных характеристик пожарных судов на ранних них стадиях проектирования. - Судостроение, 1986, N3, с,4-5.

3.Обоснование характеристик функционального оборудования как пример оптимизации подсистем при проектировании судна. - Труды ЛКИ: Проектирование морских судов и плавучих

технических средств. Л.: 1987, с.22-25.

4.Проектное обоснование средств пожарозащиты для морских промыслов. - Труды ЛКИ: Проектирование морских судов. Л.: 1988, С.61-64.

5;Анализ проблем, связанных со спецификой обеспечения пожарной безопасности предприятий судостроительной промышленности и разработка предложений по концепции их эффективной противопожарной защиты. Отчет по теме 324/37. ЦНИИТС, СПб, 1995.

б.Проектнзя оптимизация противопожарной защиты судов. -Труды ЛКИ: Оптимизация проектируемых судов. Л.: 1985, с.14-19 (в соавторстве с О.А.Хализевым).

7.Особенности проектной оценки нагрузки и остойчивости спасательных и пожарных судов. - Труды ЛКИ: Актуальные вопросы проектирования судов. Л.: 1986, с.65-68 (в соавторстве с О.А.Хализевым).

8.Проектное обоснование характеристик пожаробезопаснос-ти судов. - Тезисы докладов науч.-техн. конф., посвященной 300-летию Российского флота. СПб.: СПбГМТУ, 1997, с.37 (в соавторстве с О.А.Хализевым).

9.Связь проектного и технологического обеспечения пожарной безопасности судов. - Вторая Международная конференция "Моринтех-97". Труды конференции. Т.1. СПб.: 1997, с.87-89 (в соавторстве с О.А.Хализевым).

10. Разработка требований по пожарной безопасности судрв и кораблей в процессе их строительства, ремонта и модернизации на заводах РФ. Отчет по НИР И-1Х-5579, ЦНИИТС, ГКЛИ0502-187-94. СПб, 1994 (в соавторстве с М.В.Иконниковой, В.В.Максименко).

11.Конструктивно-технологические особенности пожарной безопасности модульных помещений. - Технология судостроения, 1990, N5, с.41-42 (в соавторстве с П.И.Красильником, А.И.Одиноковым).

12.Определение коэффициента расхода центробежного распылителя N587-15724 для судовых систем пожаротушения. - Пожарная защита судов. Сб. науч. тр., вып.9. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1978, с.10-14 (в соавторстве с В.И.Востряковым, К.А.Мукжуковым).

13.Определение коэффициента расхода распылителей ударного действия для судовых систем пожаротушения. - Сб. науч.

тр., вып.10. М.: ВНИШЭ №Д СССР, 1979, с.68-72 (в соавторстве с В.И'.ВОстряковым, К.А.Мунжуковым, А.А.Сперанским).

14.Исследование процесса выпуска огнетушащих веществ из баллонов. - Пожарная защита судов. Сб. науч. тр., вып.10. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1979, с.73-78 (в соавторстве с Е.К.Ан-тышевым, В.И.Востряковым, К.А.Мунжуковым).

15.Разработать рекомендации по объемному тушению пожаров в судовых помещениях газовыми составами. Заключительный отчет по теме 52-СЛ-77. Т.1. Л5 ВНИИПО МВД СССР, N гос. регистрации 770113S1. Л.: 1979 (в соавторстве с В.И Востряко-вым, А.А.Котовым, Б.В.Потаниным, А.А.Сперанским и др.).

16.Исследование влияния конструкции распылителей на эффективность систем пожаротушения газовыми составами. - Пожарная защита судов. Об. науч. тр., вып. 11. М.: ВНИИПО МВД СОСЯ1, 1980, с. 138-140 (в соавторстве о А.А.Сперанским).

Uli СП&ПЛУ Зак. т& тир-190