Специалисты, работающие в пожарной охране, спасают жизни людей и объекты, подвергшиеся воздействию огненной стихии. Это их основная задача. Тщательную подготовку и обучение проходит каждый человек, желающий работать в этой структуре. Потому что в дальнейшем ему придется выполнять ответственную работу. И сейчас стоит рассмотреть обязанности водителя пожарного автомобиля.
Самостоятельно выполнять работу на специализированной машине может человек, который прошел вводный инструктаж и сдал экзамен по пожаробезопасности. Пожарная охрана может взять на работу совершеннолетнюю личность с удостоверением, дающим право управлять определенной категорией транспорта, и без медицинских противопоказаний для данного рода деятельности.
Каждые три месяца водитель обязан проходить повторный инструктаж по безопасности. Он бывает внеплановым в том случае, если изменился технологический процесс, правила по охране труда, или же был заменен грузовой автомобиль. Раз в два года проходят обязательный медосмотр.
Перечислять обязанности водителя пожарного автомобиля стоит с самых главных положений. Итак, каждый специалист должен соблюдать установленные на предприятии правила трудового распорядка и требования всех утвержденных инструкций. Все выданные средства индивидуальной защиты следует использовать бережно и по назначению.
Если человек хочет работать водителем в такой структуре, как пожарная охрана, то он должен знать, что за ним будет закреплён отдельный грузовой автомобиль, который он после выхода на должность примет по акту. Перед началом смены он проверяет машину, оснащение, форму и технику на исправность. Убеждается в исправности прицепа, шнекового разбрасывателя, руля, тормозов, стеклоочистителей. Проверяет давление воздуха в шинах и отсутствие протеканий воды, масла и топлива. И, конечно же, заправляет машину.
Если в момент начала движения была обнаружена какая-то неисправность, водитель не должен выезжать на линию. О проблеме надо сообщить администрации автотранспортного отдела. Продувать бензосистему нужно насосом. Принимать, заправлять автомобиль и перекачивать этилированный бензин нужно с наветренной стороны машины. Если это топливо попало на руки, нужно сполоснуть их керосином, после чего промыть теплой водой с применением мыла.
В обязанности водителя пожарного автомобиля также входит умение оказывать доврачебную помощь пострадавшему человеку. Для этого в машине он должен держать медицинскую аптечку и, естественно, средства пожаротушения.
Но главные обязанности водителя пожарного автомобиля заключаются в выполнении лишь той работы, которую ему поручили. Передавать её другим нельзя. Можно лишь с разрешения начальника АХО.
Пожарная охрана – структура серьёзная. Каждый водитель, служащий в ней, должен соблюдать правила гигиены. Есть, курить и отдыхать лишь в местах, отведенных для этого. Воду пить тоже из специальных установок.
Также он должен быть внимательным. Движущиеся узлы и детали машины несут в себе опасность, как и система охлаждения, горячая поверхность мотора, глушитель, отработанные газы. Опаснее всего падение техники при разгрузочных работах и ДТП. Чтобы ничего этого не допустить, рабочий должен быть ответственным и строго соблюдать инструктаж с правилами.
Работа водителем пожарного автомобиля сложна, так как содержит в себе массу нюансов. Перед тем как выехать со стоянки или из гаража, он должен убедиться в том, что это будет безопасно для остальных и, конечно, оповестить предупредительным сигналом. Если движение задним ходом выполнить проблематично, нужно воспользоваться помощью других лиц.
Ехать на вызов нужно с такой скоростью, которая будет максимально безопасной с учетом видимости, обзорности, перевозимого груза. Также водитель обязан в любом случае соблюдать ПДД. Заправлять кузов песком он должен либо 1-ковшовым экскаватором, либо при помощи автопогрузчика. Если это происходит ночью, то надо позаботиться о хорошем освещении.
Инструкция водителей пожарных автомобилей весьма подробна. В ней, помимо обязанностей, ещё содержатся требования другого характера. Например, касательно того, что специалистам запрещается.
Водитель не должен садиться за руль в состоянии алкогольного опьянения или выезжать в рейс утомлённым/заболевшим. Если автомобиль находится на стоянке, в то время как пожарные тушат огонь, ему положено сидеть за рулем и ждать дальнейших указаний. Спать или отдыхать, тем более при запущенном двигателе, нельзя. Заводить мотор для обогрева кабины также запрещено. Как и передавать управление машиной посторонним лицам.
Ремонтировать автомобиль в момент разгрузки и погрузки нельзя. Буксировать машину с целью запустить двигатель – тоже. Вообще, запретов по технической части много, все они прописаны в соответствующем положении.
Подготовка водителей пожарных автомобилей подразумевает довольно длительный период обучения. Каждый будущий специалист набирает навыки, чтобы потом применить их в работе. Он должен беспрекословно подчиняться приказам командира отделения, немедленно приезжать на место пожара для его ликвидации командой, содержать машину в постоянной боевой готовности, проверять закреплённую за ним технику, составлять соответствующие отчеты и знать, как безопасно вывести транспорт из осложнившейся на пожаре ситуации. И, конечно, быть неотъемлемой частью слаженной команды, что тоже важно.
318. Сбор и выезд по тревоге дежурного караула (смены) обеспечивается в установленном порядке. По сигналу "Тревога" личный состав дежурного караула (смены) прибывает к пожарному автомобилю, при этом автоматически включается освещение в караульном помещении и гараже.
319. При использовании спускового столба личный состав подразделения ФПС выдерживает необходимый интервал, следит за спускающимся впереди для исключения нанесения травм.
При спуске по столбу запрещается касаться незащищенными частями рук его поверхности, а окончив спуск, следует немедленно освободить место для проведения следующего спуска.
320. Порядок посадки личного состава дежурного караула (смены) в пожарный автомобиль устанавливается приказом начальника подразделения ФПС, исходя из условий обеспечения безопасности.
При посадке запрещается пробегать перед пожарными автомобилями, выезжающими по тревоге, а также находиться под рольставнями ворот (в момент подъема, опускания и нахождения рольставней ворот в открытом состоянии), начинать движение на пожарном автомобиле из гаража до полного открывания ворот. При посадке вне здания гаража выход личного состава караула (смены) на площадку разрешается только после выезда пожарного автомобиля из гаража.
Движение пожарного автомобиля осуществляется при закрытых дверях кабин и дверцах кузова. Посадка считается законченной после занятия личным составом караула (смены) своих мест в кабине автомобиля и закрытия всех дверей.
Водитель начинает движение по команде старшего должностного лица, находящегося в пожарном автомобиле.
а) подавать команду на движение пожарного автомобиля до окончания посадки личного состава караула;
б) находиться в пожарном автомобиле посторонним лицам, кроме лиц (сопровождающих), указывающих направление к месту пожара (аварии).
322. Проезжая часть улицы и тротуар напротив выездной площадки пожарного депо оборудуются светофором и (или) световым указателем с акустическим сигналом, позволяющим останавливать движение транспорта и пешеходов во время выезда пожарных автомобилей из гаража по сигналу тревоги. Включение и выключение светофора может осуществляться дистанционно из пункта связи части. В случае их отсутствия постовой у фасада пожарного депо красным флажком, а в ночное время суток - красным фонарем, подает соответствующие сигналы.
323. При выезде из гаража и следовании к месту вызова водитель включает специальные звуковую и световую сигнализации. Воспользоваться приоритетом движения он может, только убедившись, что ему уступают дорогу.
324. Начальник дежурного караула (смены) или начальник подразделения ФПС, выехавший во главе дежурного караула (смены) к месту вызова, контролирует соблюдение водителем правил дорожного движения.
Ответственность за безопасное движение пожарного автомобиля возлагается на водителя.
325. Во время движения пожарных автомобилей личному составу подразделений ФПС запрещается открывать двери кабин, стоять на подножках, кроме случаев прокладки рукавной линии, высовываться из кабины, курить и применять открытый огонь.
326. Запрещается пользоваться специальным звуковым и световым сигналом одновременно при следовании пожарного автомобиля не на вызов (пожар, аварию), а также при возвращении пожарного автомобиля в подразделение ФПС. При сложных погодных условиях и в ночное время допускается применение светового сигнала для дополнительного обозначения себя на дороге, что не дает преимущества и не позволяет нарушать правила дорожного движения.
327. Личный состав дежурного караула (смены), прибывший к месту вызова, выходит из пожарного автомобиля только по распоряжению командира отделения или старшего должностного лица, прибывшего во главе дежурного караула (смены), после полной остановки пожарного автомобиля.
328. Личный состав подразделений ФПС прибывает на место пожара, проведения аварийно-спасательных и специальных работ одетым в боевую одежду и обеспеченным средствами индивидуальной защиты с учетом выполняемых задач.
И Н С Т Р У К Ц И Я
По охране труда для водителя пожарного автомобиля
Приложение № 10
к приказу ГКУ РТ «Пожарная охрана РТ»
от « »_________ 2012 г. №_____
Инструкция по охране труда для водителя пожарного автомобиля
1. Введение.
Требования данной инструкции обязательны для исполнения работниками, стоящими на должности водителя пожарного автомобиля (далее водителя) независимо от образования и стажа службы. Она является обобщенной и регламентирует основные вопросы охраны труда при следовании на службу и обратно, требования безопасности перед началом и окончанием времени службы (дежурства), требования безопасности при участии в тушении и ликвидации пожаров (последствий аварий) при нахождении на службе (дежурстве).
2. Общее положение.
2.1. К самостоятельному выполнению обязанностей водителя допускаются лица мужского пола, прошедшие медицинское освидетельствование; годные по состоянию здоровья к выполнению функциональных обязанностей по должности и имеющие водительское удостоверение; прошедшие специальную первоначальную подготовку и получившие свидетельство на право управления пожарным автомобилем и работе со спецагрегатами, выданное квалификационной комиссией ГУ МЧС РФ по РТ; прослушавшие вводный инструктаж по охране труда для поступающих на работу в государственное казенное учреждение Республики Татарстан «Пожарная охрана Республики Татарстан», назначенные приказом директора ГКУ РТ «Пожарная охрана Республики Татарстан» на должность.
2.2. Соблюдение правил распорядка дня являются обязательными и регламентируют режим служебного времени, время приема пищи и отдыха. Водитель несет караульную службу в установленной по сезону форме одежды.
2.3. Водитель подчиняется начальнику подразделения и выполняет обязанности по табелю расчета отделения с соблюдением требований охраны труда;
2.4. Иметь соответствующую квалификационную группу по мерам безопасности при эксплуатации электроустановок;
2.5. Своевременно проходить повторный инструктаж по охране труда и инструктаж по безопасности труда.
2.6. Рабочий день (служба) начинается принятием боевого дежурства у сменяющего караула и заканчивается сдачей боевого
дежурства заступающему караулу. При объявлении сигнала «ТРЕВОГА» во время смены караулов до подачи сигнала «ОТБОЙ» на место вызова выезжает сменяющийся караул, а заступающий – остается в пожарном депо до получения распоряжения начальника части (лица исполняющего его обязанности).
2.7. Внутренний наряд, назначенный из работников стоящих на должности водителя пожарного автомобиля – дневальный по гаражу (в дневное и вечернее время)-несут службу в чистой и выглаженной форме по сезону, опрятными.
2.8. Водителю пожарного автомобиля выдается форменное обмундирование по сезонам, за которое он несет ответственность. Обмундирование своевременно стирается, гладится, ремонтируется, обновляется.
2.9. В случае травмирования (несчастного случая) при несении дежурства и выполнения хозяйственных работ поставить в известность начальнику подразделения и обратиться за помощью в ближайшее лечебно-медицинское учреждение.
2.10. Знать и правильно применять правила доврачебной помощи, уметь проводить методы оживления организма (искусственное дыхание, наружный массаж сердца), освобождать человека от действий электрического тока.
2.11. Знать и соблюдать правила личной гигиены и санитарии, мыть руки перед приемом пищи и после посещения санузлов, приходить на службу отдохнувшим, иметь опрятный вид.
2.12. При ликвидации горения в условиях крайней необходимости, связанной с непосредственной угрозой жизни и здоровью, могут выполняться с отступлением от установленных требований охраны труда только в исключительных случаях, как правило, добровольцами.
2.13. Несет личную ответственность за обеспечение исправного состояния закрепленного пожарного автомобиля, проведение технических обслуживаний и ремонтов, поддержание в состоянии постоянной готовности к действию пожарного автомобиля.
2.14. Техническое состояние закрепленного пожарного автомобиля должно отвечать требованиям инструкций заводов-изготовителей. Безаварийная и безопасная работа пожарного автомобиля обеспечивается своевременным и квалифицированным обслуживанием.
2.15. Ежегодно проходить плановое медицинское освидетельствование лечебно-медицинском учреждении населенного пункта для определения годности к выполнению служебных обязанностей.
2.16. За нарушение и не выполнение требований настоящей инструкции водитель несет дисциплинарную ответственность.
3. Перед началом службы (дежурства).
3.1. При следовании на службу на городском транспорте личном автотранспорте соблюдать и выполнять правила дорожного движения.
3.2. Проверить наличие на пожарном автомобиле медицинской аптечки с набором медикаментов, согласно перечня.
3.3. Прослушать инструктаж по охране труда, проводимый начальником подразделения (лицом, исполняющего его обязанности).
Иметь при себе водительское удостоверение и свидетельство на право управления пожарным автомобилем и работе со спецагрегатами.
3.4. В установленное распорядком дня время по сигналу диспетчера (три коротких звонка) водитель в составе караула строится в установленном начальником подразделения месте для смены караулов.
По команде начальника подразделения (лица, исполняющего его обязанности): «Караулы, равняйсь, смирно. Для приема и сдачи дежурства разойдись» водитель по табелю основных обязанностей личного состава отделений караула на пожарной автоцистерне и описям принимает от водителя сменяющегося караула пожарный автомобиль в объеме перечня работ ежедневного технического обслуживания и делает соответствующую запись в эксплуатационной карте.
3.6. О результатах сдачи и приема докладывает начальнику подразделения.
3.7. При выявлении неисправностей пожарного автомобиля принимаются меры по их устранению. В случае невозможности немедленного устранения неисправностей пожарный автомобиль выводится из боевого расчета и заменяется резервным с уведомлением ПСЧ местного гарнизона (решение о замене пожарного автомобиля принимает руководитель подразделения).
3.8. Резервный пожарный автомобиль перед постановкой на дежурство проходит ежедневное техническое обслуживание, которое выполняется водителями заступающего и сменяющего караулов.
3.9. Водитель, не имеющий при себе водительских прав и свидетельство на право управления пожарным автомобилем, к дежурству не допускается.
3.10. Запуск двигателя пожарного автомобиля может производиться только после осмотра и приема пожарно-технического вооружения и оборудования, а также после присоединения газоотвода к выхлопной трубе двигателя.
3.11. При проверке запуском и на холостом ходу работы двигателя пожарного автомобиля, время работы двигателя не должно превышать для основного пожарного автомобиля общего применения с карбюраторным двигателем 5 минут.
4. Во время службы (дежурства).
4.1. В помещениях пожарного депо поддерживать чистоту и порядок.
4.2. Поддерживать пожарный автомобиль в готовности к ведению действий по тушению пожара. При выявлении неисправностей (нарушений) принимать меры к их устранению.
4.3. Выполнять мероприятия, предусмотренные распорядком дня. При необходимости прослушать инструктаж по охране труда (внеплановый, целевой) с отметкой в «Журнале учета проведенных инструктажей по охране труда с личным составом».
4.4. При выявлении нарушений требований безопасности в помещениях пожарного депо незамедлительно докладывать начальнику подразделения.
4.5. При выезде и следовании к месту вызова (пожара, ликвидации последствий аварий), боевом развертывании, сборе и возвращении в подразделение соблюдать требования, изложенные в «Правилах по охране труда в подразделениях ФПС МЧС России приказ № 630 от 31.12.02 г. (ПОТ РО-01-2002)», «Об утверждении Порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны (приказ МЧС РФ от 31.03.2011 № 156), правил дорожного движения.
4.6. При тушении пожаров (ликвидации последствий аварий) при неблагоприятных климатических условиях (низкая температура, сильный ветер и т.д.) и в условиях особой опасности для личного состава (СДЯВ, радиоактивные и взрывчатые вещества) соблюдать требования, изложенные в «Правилах по охране труда в подразделениях ФПС МЧС России приказ № 630 от 31.12.02 г. (ПОТ РО-01-2002и «Об утверждении Порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны» (приказ МЧС РФ от 31.03.2011 № 156).
4.7. При тушении пожаров (ликвидации последствий аварий) на взрывопожароопасных предприятиях (производствах) выполнять приказы и распоряжения непосредственных и прямых начальников подразделения.
4.8. При проведении технических обслуживаний пожарных автомобилей соблюдать и выполнять требования, изложенные в «Наставлении по технической службе Государственной противопожарной службы МВД России» (приказ МВД РФ от 24.01.96 № 34), «Правилах по охране труда в подразделениях ФПС МЧС России приказ № 630 от 31.12.02 г. (ПОТ РО-01-2002).
4.9. При внезапном заболевании поставить в известность командира отделения и после положительного решения непосредственным (прямым) начальником обратиться в ближайшее лечебно-медицинское учреждение. При подтверждении диагноза болезни доложить об этом начальнику подразделения.
4.10. Соблюдать требования охраны труда при совершенствовании своей профессиональной подготовки и навыкам работы со спецагрегатами.
4.11. При продолжительных действиях по тушению пожара и проведения аварийно-спасательных работ обеспечивается питанием и условиями для отдыха в установленном порядке.
4.12. Пожарные автомобили проходят дегазацию после участия в действиях по тушению пожаров (ликвидации последствий аварий) на предприятиях с наличием ядохимикатов, на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, на предприятиях с наличием радиоактивных веществ.
4.13. Запрещается оставлять на месте пожара (ликвидации последствий аварий) пожарный автомобиль и работающий насос без надзора, перемещать пожарный автомобиль и проводить какие-либо перестановки без команды оперативных должностных лиц.
5. При окончании службы (дежурства).
5.1. Подготовить пожарный автомобиль к сдаче согласно обязанностям номера боевого расчета, полностью заправленный эксплуатационными материалами и огнетушащими веществами, укомплектованным согласно табельной положенности.
5.2. В помещениях пожарного депо и на прилегающей территории навести порядок и чистоту. В служебных помещениях проверить наличие и состояние имущества согласно описям.
5.3. В установленное распорядком дня время, по сигналу диспетчера (три коротких звонка) в составе караула строится в установленном начальником подразделения месте для смены караулов.
5.4. По команде начальника подразделения (лица исполняющего его обязанности): «Караулы, равняйсь, смирно. Для приема и сдачи дежурства разойдись» водитель по табелю основных обязанностей личного состава отделений караула на пожарной автоцистерне и описям сдает водителю заступающего караула пожарный автомобиль. О результатах сдачи и приема докладывает начальнику подразделения.
5.5. При выявлении неисправностей пожарного автомобиля принимаются меры по их устранению. В случае невозможности немедленного устранения неисправностей пожарный автомобиль выводится из боевого расчета и заменяется резервным с уведомлением ПСЧ местного гарнизона (решение о замене пожарного автомобиля принимает руководитель подразделения).
5.6. Резервный пожарный автомобиль перед постановкой на боевое дежурство проходит ежедневное техническое обслуживание, которое выполняется водителями заступающего и сменяющего караулов.
5.7. По сигналу диспетчера «ОТБОЙ» (два коротких звонка) водитель сменяющегося караула считается свободным от несения службы.
5.8. При необходимости водитель принимает душ и убирает обмундирование в специально отведенное место.
5.9. При следовании домой соблюдать и выполнять правила дорожного движения.
Отдел по служебной деятельности ГКУ РТ «Пожарная охрана РТ»
Оперативный приезд к месту пожара и активация необходимого оборудования, такого как: пожарные насосы, специальные приборы основного и второстепенного назначения, а также готовые к активным действиям пожарные машины, будут зависеть от множества факторов.
Быстрое прибытие пожарного расчета к месту вызова зависит от нескольких основных обстоятельств:
Одним из наиболее важных аспектов, является должное реагирование и качественное выполнение поставленной задачи водителем служебного транспорта.
Поскольку, именно он должен быстро реагировать в критических ситуациях, правильно ориентироваться на дороге, знать о нахождение ближайших водоисточников, и наконец, полноценно применять навыки владения специальной техникой.
Для работы на пожарном автомобиле, допускаются водители 1-го и 2-го классов, которые в свою очередь, получили право вождения транспорта данного типа .
Чтобы заслужить право эксплуатации пожарной машиной, необходимо пройти обучение по специально составленной программе. Стоит учесть, что на водителей пожарных автомобилей, ложиться большая ответственность. Им надо регулярно следить за:
При выявлении дефектов, ответственные за транспорт пожарные, незамедлительно, докладывают начальнику караула. Далее, проходит работа над устранением недостатков. В том случае, если обнаруживаются серьезные поломки, машина изымается со служебного пользования.
Регламентация фундаментальных обязанностей водителя пожарного автомобиля предусматривают следующие нормативно-правовые документы:
Приказ Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий от 31 марта 2011 г. N 156 г. Москва «Об утверждении Порядка тушения пожаров подразделениями пожарной охраны» и Приказ МЧС РФ от 05.04.2011 N 167 (ред. от 14.12.2011) «Об утверждении Порядка организации службы в подразделениях пожарной охраны» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 25.05.2011 N 20868).
По этим законодательным документам водитель пожарного автомобиля обязан:
Перед тем, как пускать в ход пожарную машину и оснащение, их необходимо несколько раз проверить. Такие мероприятия должны строго соответствовать «Правилам техники безопасности в пожарной охране МВД».
Для повторения знаний по работе водителя пожарной машины можно использовать следующую специальную рекомендованную литературу:
480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников
240 руб. | 75 грн. | 3,75 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья
Архипов Геннадий Федорович. Обеспечение безопасных условий труда водителей пожарных автомобилей при работе на пожарах: Дис. ... канд. техн. наук: 05.26.01: Санкт-Петербург, 2004 159 c. РГБ ОД, 61:05-5/584
Введение
Глава 1. Окружающая среда и условия работы водителей ПА на пожарах. Цель и задачи исследования ; 16
1.1 .Состави влияние на здоровье водителей ПА ОЕДВС. 16»
1.2. Конструктивные особенности пожарных автомобилей. 23*
1.3; Нормирование вредных ингредиентов 01? автомобильных двигателей;...28!
1.4". Основные направления снижения токсичности и дымности ОЕ ДВЄ...38
1.5іМоделирования процессов нейтрализации ОЕ в системах выпуска ОЕ
1.6. Цель и задачи^ исследования. 53;
Глава 2. Теоретические и расчетные обоснования выбранных направлений исследования ; 54
2.1. Аналитическое обобщение представлений о кинетике и теплофизике процессов; протекающих в БКК. 54!
2.21 Разработка инженерной методики расчета мощности дополнительного принудительного подогрева ОЕ в каналах БРКК. 63 і
Глава 3; Обоснование опытно-конструкторских разработок и общей методики экспериментальных исследований ; 73
311. Разработка опытного образца глушителя-нейтрализатора. 73
3121 Разработка конструкции разогреваемого блочного каталитического; конвертора; 741
3.3; Разработка системы каталитической нейтрализации ОЕ с БРКК для ПА АЦі5-40(43101)ПМ-5241 78
3.41 Разработка стационарной установки каталитической очистки ОЕ 81
3.5: Методики экспериментальных исследований. 83
31511. Методика экспериментального исследования массовых концентраций і вредных веществ в воздухе рабочей зоны при эксплуатации пожарных автомобилей. 83
315;21 Методика стендовых испытаний глушителя-нейтрализатора 90?
315 3; Методика экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации по снижению вредных выбросов ДВС ПА. 92к
3.5.4. Методика экспериментальных исследований газодинамических характеристик FHK-43101. 98 \
3.6. Определение погрешности результатов экспериментальных исследований. 101"
316.1. Определение погрешности результатов экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации с БРКК
по снижению вредных выбросов с ОГ ДВС ПА 101?
3.6.21 Определение погрешности результатов экспериментальных исследований газодинамических характеристик FHK-43101. 102:
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ 103
4.1. Результаты экспериментального исследования массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны при эксплуатации пожарных автомобилей. 103
4.21 Результаты стендовых испытаний глушителя-нейтрализатора 106
4.31 Результаты экспериментальных исследований эффективности систем каталитической нейтрализации с БРКК по снижению вредных выбросов с OF ДВС ПА. 111
4:3.1. Результаты экспериментальных исследований эффективности FHK-43101. 111
413.2. Результаты экспериментальных исследований эффективности стационарной установки каталитической очистки OF. 113
4.4. Результаты экспериментальных исследований газодинамических характеристик ГНК-43101. 115
Общие выводы. 116
Список использованной литературы
Введение к работе
Воздействие вредных веществ, содержащихся в отработавших газах двигателей s внутреннего сгорания і на здоровье человека продолжает оставаться одной из актуальных проблем обеспечения его экологической безопасности.
Мировой ежегодный выброс вредных веществ от автомобилей составляет более 500 млн.т. углеводородов, 200 млн.т. оксида углерода и 20 млн.т. окислов азота:
Во^ многих городах России выбросы автотранспорта преобладают над выбросами; стационарных источников. Так, например, в Москве в 2002 году автотранспортом s было выброшено 586 тыс.т. вредных веществ, что составило 66%> от суммарных выбросов вредных веществ. К крупным городам с определяющим вкладом выбросов относятся в; первую очередь Санкт-Петербург, Тюмень, Екатеринбург, Оренбург и Нижний Новгород.
В нашей стране гигиеническими нормативами допустимого содержания в атмосфере вредных веществ являются предельно допустимые концентрации (ПДК). По определению, данному в ^ "ПДК - это такие; концентрации; которые; не; оказывают на
Минздравом России разработаны и утверждены ПДК для населенных мест на несколько сотен веществ.
Во многих городах мира концентрации; вредных веществ в воздухе, создаваемые выбросами; автотранспорта, превышают стандартные качества атмосферного воздуха. В; связи с этим проблема; снижения; негативного воздействия автотранспорта на здоровье людей; воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир, почву весьма актуальна.
В! наши дни автомобиль стал одним из необходимых атрибутов повседневной жизни людей в развитых странах. В 90-е годы в мире насчитывалось свыше 600 млн. автомобилей, по прогнозам к 2010 г. их число может достигнуть 1 млрд. /103/. Более 1/3 автомобильного парка сосредоточено в Западной Европе и Северной Америке. При росте населения за последние годы в 4-х развитых странах - Германии, Швейцарии, США и Франции в 2 раза парк автомобилей возрос в 4 раза. В западноевропейских странах на 1000 жителей приходится в среднем 322 легковых автомобиля, в США - 540, Венгрии -168 /101,107/. В 1999 г. японский автомобильный парк насчитывал 58 млн. автомобилей (т.е. 1 автомобиль на 2 человека) /111/. В развивающихся странах владение легковыми автомобилями на душу населения значительно отстает от развитых стран (в 1985 г. оно составило 5%) /124/. Однако следует отметить в последние годы рост автомобильного парка бывших социалистических и развивающихся стран за счет импорта
В общем валовом выбросе вредных веществ в атмосферу в странах ЕЭС на долю автотранспорта приходится до 70% выбросов оксида углерода, до 50% выбросов оксидов азота (во Франции и ФРГ до 60.---70%) и до 45% выбросов углеводородов. Почти 90% выбросов свинца падает на долю автотранспорта в странах ЕЭС. В ФРГ выброс свинца составляет 3 тыс. тонн в год. В этой стране на долю выбросов автотранспорта приходится 59,2% оксида углерода, 57,3% оксидов азота, 76,8% углеводородов, 10,7% пыли и 3,6% диоксида серы от валовых выбросов в атмосферу всеми видами транспортных средств. В Италии вклад автотранспорта в загрязнение атмосферы также преобладает и составляет: по оксидам азота - 61,4%, оксиду углерода - 90,9% углеводородам -76,9%/89Д06,132У.
В Российской Федерации по данным ежегодных обзоров / 337 в.2001 г. выбросы автотранспорта составили 62% от суммарных выбросов вредных
веществ (67% по оксиду углерода, 32% по диоксиду азота, 34% по углеводородам).
Преобладание выбросов автотранспорта является особенностью крупных городов, где проживает большинство населения. В= целом; вклад выбросов автотранспорта в> крупных городах составляет: оксида углерода; 88-98 %,. углеводородов 63-95 % и диоксида азота 19-53 % от суммарных выбросов каждого вещества.
По данным ежегодных обзоров о выбросах вредных веществ во многих городах России выбросы автотранспорта преобладают над выбросами; от промышленных источников причем, в 12 городах выбросы автотранспорта превышают 100 тыс.т./год / 37 /. Наибольшие выбросы от автотранспорта;в 2002 г. были отмечены в городах Москве, Тюмени, Перми, Хабаровске и др.
Повышенное загрязнение воздуха выбросами автотранспорта характерно для городов, как зарубежных, так и России, причем- уровни г содержания токсичных веществ і в городском воздухе соизмеримы. Основными причинами такой" соизмеримости (при значительно меньшем автопарке в нашей стране) являются крайне низкое техническое состояние наших автомобилей и некачественное топливо.
В настоящее время отсутствуют точные количественные оценки ущерба, наносимого выбросами автотранспорта окружающей среде и народному хозяйству, однако значительная; доля ущерба (до 80%) связывается с заболеваниями населения. По данным американских ученых, при; эпидемиях гриппа количество заболеваний! в городах с повышенным уровнем загрязнения диоксидом азота и оксидом углерода в 10 раз больше, чем в городах, где экологическая обстановка благополучная /102/.
Значительный ущерб здоровью: людей наносят выбросы свинца; и; его соединений, содержащихся в автомобильном топливе.
Исследования, проведенные в городах Японии /130/ и Каире /112/, показали, что концентрации свинца в крови* дорожных полицейских и
водителей были в 2 - 2,5 раза выше, чем у сельских жителей. Уровни свинца не коррелируют с возрастом, сроком службы. Говорится о том,. что такие уровни свинца в крови у дорожных полицейских могут рассматриваться, как приемлемые для данной профессии.
Выбросы от автотранспорта являются* одной: из причин повреждения и гибели лесов в некоторых странах Европы. В целом в Альпах вследствие загрязнения воздушного бассейна повреждено более 80% лесов /106/.
Наиболее широкие исследования ведутся по оценке негативного воздействия свинца, обладающего способностью накапливаться в растениях, в том числе и сельскохозяйственных культурах.
Поэтому во всем мире на первый план вынесена проблема снижения негативного воздействия автотранспорта на здоровье людей, воздушный и водный бассейны, растительный и животный мир.
Комплексный подход к решению задач по охране окружающей среды от.
воздействия автомобильного транспорта включает проведение
международных, государственных, региональных и местных
административно-хозяйственных, конструкторско-технологических,
юридических и экономических мероприятий.
В связи с этим законодательные власти многих стран, в том числе и Россия, проводят политику снижения максимально допустимых значений концентрации вредных составляющих в» отработавших газах и выброса тяжелых, металлов в атмосферу, а также проводят работу по согласованию принятых в различных странах норм.
Конституцией РФ гарантируются права каждого гражданина нашей страны на благоприятную окружающую среду и на охрану здоровья (статьи 37 и 42) . Закон РФ "Об охране окружающей среды", обязывает предприятия внедрять мероприятия по охране окружающей среды, а также предусматривает ответственность и возмещение ущерба при нарушении установленных норм.
Ві порядке реализации закона "О пожарной безопасности", решений совместных научно-практических конференций и совещаний производителей пожарной; техники^ и: их потребителей в начале 2000 года ГУГПС была: разработана» и утверждена "Концепция развития производства пожарных автомобилей і в Российской Федерации"" , которая определила основные направления в области; разработки, производства, испытаний* и эксплуатации пожарных автомобилей; Одним из приоритетных направлений] является развитие производства пожарных автомобилей на базовых шасси с дизельными двигателями, имеющими существенное преимущество перед бензиновыми, В і основном, за счет экономичности и меньшей токсичности ОГ.
"Концепцией..." определена задача создания* специальных шасси для пожарных автомобилей, обладающих повышенными динамическими качествами при высокой грузоподъемности, на базе серийно выпускаемых автомобильными заводами (ЗИЛ, "Урал", КамАЗ,* ГАЗ). На пожарных автомобилях предполагается устанавливать форсированные двигатели и технические устройства, способствующие ускоренному выходу их на оптимальный тепловой режим. Кроме того шасси должно * обеспечивать возможность съема стационарной мощности для привода специальных агрегатов, причем время допускаемой непрерывной работы двигателя в этом і режиме - не менее 6 часов; иметь высокую і проходимость и запас мощности, необходимые для преодоления труднопроходимых участков, в зоне пожара.. Система электрооборудования должна быть рассчитана на установку дополнительных потребителей электроэнергии.
Доля отработавших газов двигателей пожарных автомобилей в общем балансе вредных выбросов всех грузовых и легковых автомобилей чрезвычайно мала в виду малочисленности пожарных машин. Однако, специфика эксплуатации и конструктивные особенности пожарных автомобилей такова, что отработавшие газы двигателей сильно ухудшают условия труда водителей в период подачи огнетушащих веществ к месту пожара. Газовыпускные системы
пожарных автоцистерн? отличаются? от серийных грузовых автомобилей. Это отличие обусловлено следующими
Такимj образом; при работе насосного агрегата* на пожаре может иметь место, существенные превышения ПДК* вредных веществ в! рабочей зоне водителя.
Одним5 из; требований^ нормативных документов: ; предъявляемых к современным пожарным^ автомобилям является их соответствие установленным нормам выбросов вредных веществ с ОГ ДВС.
Работа личного состава пожарных частейшри выполнении боевой задачи: осуществляется* в і экстремальных условиях, связанных с постоянной* угрозой^ жизни» ш здоровья. В- соответствии к с действующей классификацией условий труда деятельность пожарных относится к категории опасных.
Наряду с большими физическими и нервно-эмоциональными нагрузками серьезную опасность. для t здоровья: и* жизни личного состава» боевых: расчетов г пожарных частей, в силу специфических условий оперативной: эксплуатации пожарной* техники, оказывают вредные вещества, выделяемые с отработавшими газами (OF) двигателей пожарных автомобилей. Так, по данным: исследований национального института здравоохранения США о воздействии OF на* различные: профессиональные группы людей; на: первом месте по признаку токсического воздействия: на; организм: человека = оказались личный состав пожарных команд и: работники! локомотивных депо. Подтверждением этому являются результаты: дисперсного анализа данных о
заболеваемости пожарных, проведенного ВНИИПО МЧС России , которые выявили у оперативных работников пожарной охраны такие производственные заболевания как болезнь органов дыхания, кровообращения; нервно-психические и др. В то же время, количественное содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны во время * оперативной деятельности личного состава-подразделений ПЧ оценено недостаточно.
Решение данной проблемы возможно при:
создании и использовании новых экологически чистых двигателей;
воздействии на рабочий процесс двигателя с целью изменения физических параметров топливовоздушной смеси, определяющих образование вредных веществ;
обезвреживании OF после их выпуска из цилиндров.
Полное решение проблемы уменьшения загрязнения г атмосферы рабочей зоны водители пожарных автоцистерн зависит, в первую очередь, от технических мероприятий, касающихся повышения экологичности каждого пожарного автомобиля и уменьшения токсичности автомобильных выбросов. Зтаї долгосрочная программа, требующая больших материальных затрат и времени; Однако экономическое положение нашей страны не позволяет на данном этапе радикально изменить существующее положение дел в области снижения і негативного воздействия OF наг здоровье водителей ПА. В то же время современное развитие вычислительной техники позволяет математическими методами? моделировать, процессы распространения OF от двигателя при работе ПА на разных режимах при тушения пожаров. При этом возможна разработка конструктивных и организационных мероприятий с целью уменьшения загазованности рабочей зоны водителя на пожаре.
В настоящее время выполнение норм по содержанию токсичных компонентов в OF новых и эксплуатируемых автомобильных двигателей без; средств- дополнительной обработки; отработавших газов еще ни одним изготовителем не достигнуто.
Учитывая ограниченные возможности воздействия на рабочий процесс двигателя пожарного- автомобиля, находящегося в^ эксплуатации, одним* из наиболее перспективных направлений развития систем обезвреживания ОГ является внедрение устройств, использующих метод каталитической нейтрализации.
Опыт использования КН с двигателями; с искровым зажиганием и с дизелями показал их высокую эффективность: в отношении продуктов неполного сгорания: GO, C n H m , альдегидов и сажи
В то же; время? из-за недостаточной эффективности КН на режимах неполной нагрузки и холостого хода работы двигателей, сдерживается их широкое применение; Это особенно касается ПА и их основного типа АЦ; при эксплуатации которых преобладают именно, эти режимы работы двигателей; (ежедневные проверки насосов на герметичность, выезд и следование на пожар с непрогретым двигателем, работа двигателя в качестве привода насосной установки при подаче воды). Устранение этого недостатка возможно при: внедрении систем принудительного подогрева ОГ. Разработка и доводка таких систем в настоящее время осуществляется, в основном, эмпирическим путем и требует значительных затрат. Рационализация этого процесса возможна при; использовании инженерных методик расчета, разработанных на основе изучения тепловых процессов, протекающих в КН; и позволяющих с достаточной степенью точности определять требуемые характеристики.
Для ПА наиболее целесообразно совместить функции глушителя и нейтрализатора в одном устройстве - глушителе-нейтрализаторе каталитическом (ГНК). В связи с этим, возникает необходимость оценки его газодинамических характеристик.
Таким образом, в качестве объекта исследования приняты технические условия и факторы эксплуатации ПА, приводящие к сверхнормативному негативному действию OF двигателей ПА на личный состав ПЧ и окружающую среду.
Предметом исследования являлись теплофизические, токсические, газодинамические и акустические характеристики систем КН ДВС ПА.
Автор выносит на защиту следующие научные результаты:: Г. Методика расчета мощности дополнительного принудительного подогрева OF дизеля в каналах БРКК, необходимой для его вывода на эффективный режим работы.
Новые бортовые и стационарные системы очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания пожарных автомобилей.
А ! . Количественно-оценочные показатели снижения выбросов СО, СН и дымности ОГ ДВС ПА, газодинамических; и акустических свойств БРКК с учетом режимов пуска, прогрева и холостого хода работы двигателя.
Практическая ценность. Теоретически и экспериментально обоснована возможность улучшения экологических показателей КН двигателей ПА, работающих на режимах неполной нагрузки и холостого хода, путем подогрева: OF в каналах БРКК при пропускании- тока малого; напряжения через его металлическую матрицу. Разработанная конструкция глушителя-нейтрализатора FHK-43101 для пожарного автомобиля АЦ-5-40(43101) со встроенным? БРКК, соответствующая: по своим габаритным и присоединительным размерам серийному глушителю, обладает допустимым: газодинамическим сопротивлением и позволяет значительно снизить содержание GO, C n Hm и дымности в: ОГ. Стационарная установка каталитической очистки ОГ обеспечивает содержание вредных веществ: в воздухе рабочей зоны в помещениях пожарных депо и в местах технического обслуживания ПА в пределах допустимых норм.
Апробация работы. Основные положения проведенного исследования докладывались на постоянно действующем научно-практическом семинаре стран СНГ "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов
и автомобилей" в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете в период с 1998 по 2002 год, на международной научно-практической конференции "Проблемы обеспечения пожарной безопасности Северо-Западного региона" в Санкт-Петербургском университете МВД России в 2000 году. По результатам выполненной диссертации опубликовано 8 печатных работ. На конструкцию глушителя-нейтрализатора каталитического FHK-43101 со встроенным БРКК для пожарного автомобиля АЦ-5-40(43101) оформлена заявка на получение свидетельства РФ на полезную модель.
Работа выполнялась на кафедре пожарной техники Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России и является развитием приоритетных научных исследований кафедры, направленных на повышение эффективности конструкций КН и расширения области их применения в пожарной технике.
Этим исследованиям посвящены научные труды д.т.н., профессора Ложкина В.Н;, K.T.H. Преснова А.И., к.т.н. Саватеева А.И.
Экспериментальные исследования по определению эффективности снижения глушителем-нейтрализатором ГНК-7403; 10 содержания СО, C n H m и дымности в ОГ дизельного двигателя КамАЗ-7403 проводились в департаменте развития и внедрения новых разработок ОАО "КамАЗ".
Результаты работы внедрены в подразделениях У ГПС Санкт-Петербурга, ОАО "Сталепрокатный завод" при разработке бортовых и стационарных систем каталитической нейтрализации* ОГ дизелей. Инженерная методика расчета мощности дополнительного принудительного подогрева ОГ в каналах блочного разогреваемого каталитического конвертора внедрена в учебном процессе СПб института ГПС МЧС России и Автомобильно-дорожного института СПб ГАСУ.
Основным видом пожарных автомобилей являются пожарные автоцистерны (АЦ). Сегодня их количество составляет 73% от общей; численности всех ПА . В работе приведены средние значения времени, характеризующие режимы использования пожарной автоцистерны при тушении одного пожара (рис. 1.1).
Однако следует подробнее рассмотреть особенности работы двигателей ПА на режимах частичных нагрузок.
При выезде и следовании АЦ на пожар движение автомобиля начинается, как правило, с непрогретым двигателем (уже через 50-60 секунд после запуска и работы двигателя в режиме холостого хода). В городском режиме движения со средней скоростью около 40 км/час, средняя дальность поездки не превышает 7 км . При этом температура двигателя достигает не более 50 -60 % от оптимальной .
Использование непрогретого двигателя в режиме холостого хода характеризуется несовершенством процесса сгорания, и максимальными значениями содержания і СО и CnHm в OF. В то же время, в связи с небольшой температурой цикла, выбросы окислов азота (NOx) незначительны.
Так, выбросы вредных веществ при работе карбюраторного двигателя Зил-130 (наиболее распространенный силовой агрегат пожарных АЦ в-настоящее время) в режиме холостого хода составляют по GO - до 2%, CnHm - 0,3%, a NOx - практически отсутствуют .
Из рисунка 1.1 видно, что наиболее длительный режим использования пожарной автоцистерны - это работа с насосной установкой при тушении пожара:
В этом режиме двигатель используется вначале для заполнения пожарного насоса водой, с использованием встроенного в систему выпуска OF устройства всасывающего газоструйного (УВГ). Эксплуатация двигателя в этом режиме осуществляется с повышенным противодавлением в газовыпускном тракте и характеризуется ухудшением процессов газообмена и увеличением доли остаточных газов в цилиндрах, что приводит к росту концентраций СО,
После забора воды из водоисточника, двигатель автомобиля, приводя во вращение; рабочее колесо центробежного насоса, работает на частичных нагрузочных режимах в зависимости от потребляемой мощности насоса. Для пожарных АЦ потребляемая мощность наиболее характерного насоса ПН-40УВ не превышает 62,2 кВт при работе в номинальном режиме.
Кроме того, при работе АЦ в стационарном режиме возможно повышенное тепловое состояние двигателя, вследствие отсутствия встречного потока воздуха.
При незначительных нагрузках ухудшение процессов газообмена, увеличение доли остаточных газов и снижение температуры цикла приводит к повышенным выбросам с ОГ СО, CnHm и практически отсутствию в составе ОГ NOx.
По мере роста нагрузки на двигатель, при работе пожарного насоса, близкой к номинальному режиму, происходит более эффективное сгорание топлива, увеличивается максимальная температура рабочего цикла, что приводит к образованию окислов азота и снижению содержания продуктов неполного сгорания топлива.
Эксплуатация ПА включает также комплекс мероприятий, направленных на поддержание их в постоянной боевой готовности. С этой целью проводится контроль за работой узлов и агрегатов ПА во время технических обслуживании (ТО). Так, при ежедневном ТО осуществляется проверка пожарных насосов на герметичность при работающем двигателе автомобиля, при проведении ТО-2 осуществляется диагностика двигателя. При этом, как правило, ТО проводятся внутри помещений - либо на постах ТО, либо непосредственно в гараже пожарного депо. Здесь надо отметить, что подавляющее большинство из них не. имеет принудительной вентиляции для отвода ОГ. В таких условиях на личный состав ПЧ оказывается значительное негативное воздействие. В то же время, количественное содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны в местах характерного использования ПА оценено недостаточно и требует дополнительных исследований.
Конструкция системы выпуска ОГ ДВС пожарных АЦ (рис. 1.3) отличается от аналогичных систем серийных базовых шасси наличием встроенного ГВА, расположенного непосредственно перед глушителем, и, иногда, возможностью отбора OF на обогрев цистерны с водой в зимний период.
ГВА состоит из; распределительной камеры с управляемой заслонкой и газового эжектора, соединенного всасывающей полостью с пожарным насосом. При заборе воды из открытого водоисточника, заслонка УВГ поворачивается и закрывает выход ОГ к глушителю, одновременно открывая проход ОГ к газовому эжектору. При этом должна обеспечиваться максимальная скорость движения ОГ, обеспечивающая номинальные характеристики УВГ. В связи с этим становится невозможной установка дополнительных элементов, повышающих газодинамическое сопротивление участка системы выпуска ОГ от двигателя до УВГ.
Таким образом, анализ характерных режимов эксплуатации пожарной автоцистерны и требований, предъявляемых к ПА , позволяет сделать следующие выводы: эксплуатация двигателя ПА на режимах холостого хода и неполной нагрузки составляет значительную часть общего цикла работы при тушении пожара; среди вредных веществ ОГ ПА наиболее вероятны окись углерода СО и суммарные углеводороды CnHm, а для дизельных двигателей и сажа; количественное содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны s, в местах характерного использования пожарных автомобилей и его соответствие ПДК требуют дополнительной оценки; при разработке систем понижающих содержание вредных составляющих ОГ невозможно внесение конструктивных изменений в системы выпуска ОГ и проведение каких-либо мероприятий снижающих полезную мощность двигателя и динамические свойства ПА.
Для обеспечения наибольшей эффективности каталитического реактора должен поддерживаться оптимальный баланс подводимого и отводимого количества тепла в его рабочей зоне, обеспечивающий быстрый прогрев катализатора- и поддержание необходимой рабочей температуры, с одной стороны, и ограничение ее максимального предела, с другой.
Поэтому, основным расчетным уравнением должно являться уравнение теплового баланса, выражающее закон сохранения энергии: Аишт = AQw ± AQor - AQ0KP + AQHArp (2.10) где AUKAT, - требуемое изменение внутренней энергии каталитического конвертора; соответствующее режиму максимальной эффективности; AQKAT - количество теплоты, выделяемое в реакторе в результате экзотермической реакции окислительного катализа; Шог - количество теплоты, привносимое (или уносимое) с отработавшими газами; AQOKP- количество теплоты, выделяемое в окружающую среду; AQmrp- количество теплоты, отдаваемое дополнительным нагревателем отработавшим газам. Бортовой каталитический нейтрализатор можно рассматривать как гомогенную проточную термодинамическую систему, рабочим телом которой являются отработавшие газы двигателя, протекающие по каналам каталитических блоков, а контрольной поверхностью - корпус глушителя.
Для такой системы уравнение изменения внутренней энергии AUKAT согласно первого закона термодинамики имеет вид : Af r = = & -0 + 4 (2.11) где д=- - количество теплоты, передаваемое единицей массы ОГ, G Дж/кг, и равное отношению количества подведенной теплоты к ОГ за единицу времени - QT =-, Вт, к расходу ОГ через КН - G = -, кг/с; dx dx il2 = ср -ТХ1 - энтальпия ОГ, кДж/кг; ср- теплоемкость ОГ при постоянном давлении, кДж/(кг-К); Т1 2 - температура потока ОГ, К; WJI2 - скорость потока ОГ, м/с; индексом "/"обозначены параметры газа на входе в БКК, а индексом "2 " - на выходе из БКК. При неизменной площади сечения канала u 2= wj. Тогда АС/,ит= G(i2-h) (2.12)
Количество тепла, привносимого с отработавшими газами AQor, зависит от типа рабочего процесса двигателя, его конструкции и технического состояния, применяемого сорта топлива, режима работы двигателя, которые определяют количество отработавших газов, их состав и температуру.
При составлении внешнего теплового баланса двигателя внутреннего сгорания, для оценки количества теплоты уносимой с отработавшими газами, используется следующее выражение : Qor=(GT+GB)cp{tr0) (2.13) где GT И GB - часовой расход топлива и воздуха, кг; trHt0- температура отработавших газов и наружного воздуха.
Количество теплоты поступающее в КН с ОГ AQor будет отличаться от Qor на величину потерь в подводящих газопроводах от двигателя до КН, которая, в свою очередь, зависит от особенностей системы газовыпуска транспортного средства (расстояние от двигателя до КН, наличие тепловой изоляции на газопроводах и т.п.).
Для практических расчетов AQor можно использовать формулу (2.13) заменив (GT+ GB) на расход ОГ через БКК Gory а в качестве trntQ использовать соответственно температуру ОГ на входе в КН (Г/) и температуру самого КН (Ткн). Тогда: AQor = Gor-Cp-CT! - Ткн) (2.14)
Количество тепла, выделяемое КН в окружающую среду AQOKP зависит от его конструктивных особенностей и от характера его взаимодействия с окружающей средой, теплофизические параметры которой меняются в зависимости от условий эксплуатации пожарного автомобиля.
Устанавливаемые предельно допустимые нормы выбросов СО, СН и NOx относятся к температуре наружного воздуха 20 С. При; более низких, температурах окружающей среды выбросы существенно возрастают.
Потери тепла из катализатора в окружающую среду ведут к образованию температурных профилей над поперечным сечением катализатора, которые вызывают в окраинной области значительные градации. Для предотвращения подобного явления необходимо применять конструкции снижающие потери в окружающую среду (например, "труба в трубе" и т.п.).
Количество тепла, выделяемого при экзотермической реакции окисления горючих веществ отработавших газов в каталитическом реакторе AQKAT, зависит от типа КН от площади его активной поверхности; от состава отработавших газов, от скорости диффузионного подвода окислителя, от скорости адсорбции и десорбции на каталитах и собственной скорости реакции. В практических расчетах оценку теплового эффекта от сгорания на катализаторе окиси углерода qCo суммы углеводородов qCH и сажистых частиц qc можно осуществить по выражениям: 4co={Gco-Ое)-НсоЛ0-г\кДж/ч\ (2.15) Чей =(-GncTe)-HCH.,Ю-3", кДж/% (2.16) qc=(G? -СпГе) НсЛ0-\кДж/ч, (2.17) где Gf, G"00"" - массовые расходы соответствующего вещества до и после КН, г/ч; . НІ - низшая теплотворная способность окисления вещества, кДж/кг.
Исследование выполнялись с целью определения массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в местах характерной эксплуатации пожарных автомобилей и сопоставления их с ПДК, а также обоснования на основе этих данных выбранного способа очистки ОГ ПА путем нейтрализации окиси углерода и углеводородов в окислительном катализаторе.
Исследования проводились ускоренным методом измерения массовых концентраций оксида углерода (СО), углеводородов (по гексану СбНі4) и двуокиси азота (NO2) в воздухе рабочей зоны измерения концентраций вредных веществ индикаторными трубками.
Сущность метода заключается в изменении окраски индикаторного порошка в результате реакции с вредным веществом в анализируемом воздухе. Измерение концентрации вредного вещества производится по длине изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка в линейно-колористической индикаторной трубке. Длина прореагировавшего (изменившего первоначальную окраску) слоя является функцией и мерой массовой концентрации определяемого газа в объеме отобранной пробы.
Измерения проводились в соответствии с требованиями НПБ 163-97, ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 12.1.014-84 и нормативно-технической документацией на индикаторные трубки, 26 апреля 2000 года, в два этапа.
На первом этапе исследовался воздух рабочей зоны при выезде и въезде пожарных автомобилей из помещения гаража 1-й пожарной части 5-го отряда пожарной охраны УГПС Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, ул.Мичуринская, Д.5). Помещение гаража (рис.3.4) расположено на 1-м этаже 3-х-этажного здания пожарного депо. Объем гаража составляет 608 м. Для выезда пожарных Рис.3.4. Схема помещения гаража пожарного депо 1ПЧ 50ПО автомобилей из гаража предусмотрены трое ворот, размерами 3,6x2,8 м. Вход личного состава в гараж осуществляется через дверной проем размерами 2,4x1,4 м. Приточно-вытяжная вентиляция в гараже отсутствует. В гараже размещаются три пожарных автомобиля, технические данные которых представлены в табл.3; 1.
Измерение массовых концентраций GO, СбНі4 и N02 в помещении гаража проводились с 10.00; до 11.00 часов, путем трех последовательных замеров каждого компонента через равные промежутки времени (2 мин), с момента запуска автомобильных двигателей; при одновременном выезде (по тревоге) из помещения гаража трех пожарных автомобилей, и с момента одновременного въезда в помещение гаража трех пожарных автомобилей. Для чего использовались индикаторные трубки измерения массовых концентраций оксида углерода (ТИ-СО-1,0) - 6 шт., гексана (ТИ-С6Ні4-2,0) - 6 шт., диоксида азота (ТИ-МО2-0,2) - 6 шт. и три аспиратора сильфонных АМ-5 для прокачивания исследуемой газовой смеси через трубки индикаторные.
Участок измерения (место отбора проб воздуха) выбран в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 и показан на схеме помещения гаража (см. рис.3.4).
Отбор проб воздуха в индикаторные трубки осуществлялся при следующих показателях микроклимата: барометрическое давление - 758 мм.рт.ст. (101 кПа), относительная влажность - 68 %, температура - 15,6 С0. Подготовка к выполнению измерений включала: выбор места отбора проб воздуха; подбор и установку (в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88) в месте отбора проб воздуха приборов измерения и контроля показателей микроклимата: термометр лабораторный, психрометр аспирационный MB-4М, барометр БАММ-1; подбор сильфонных аспираторов АМ-5 и 18-ти трубок индикаторных (по 6 для измерения каждого исследуемого компонента), проверка их срока годности; проверку на герметичность аспираторов сильфонных АМ-5.
Выполнение измерений проводилось в следующем порядке. По сигналу "Тревога" осуществлялся сбор в гараже боевых расчетов, запуск двигателей пожарных автомобилей, их прогрев на повышенных оборотах холостого хода в течение минуты и выезд трех пожарных автомобилей из помещения гаража. Одновременно (на первой минуте) тремя операторами обламывались запаянные концы трех индикаторных трубок для измерения СО, СбНн, NO2 (каждый оператор измерял один компонент) и вставлялись в гнезда аспираторов. После чего в месте отбора пробы на уровне зоны дыхания осуществлялось прокачивание исследуемого воздуха аспиратором через соответствующие индикаторные трубки, в количестве указанном на ее шкале.
Результаты испытаний, проведенных по методике 13-ти ступенчатого испытательного цикла Правил №49 ЕЭК ООН представлены в графической форме в виде внешней скоростной характеристики (рис. 4.1) и нагрузочных характеристик двигателя КАМАЗ-7403 на номинальной частоте вращения коленчатого вала (рис.4.2) и на частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту (рис.4.3.). На графиках приведены зависимости содержания окиси углерода (СО), углеводородов (СН), дымности. (Кх), температуры OF (Tt), расхода воздуха (GB) И коэффициента избытка воздуха (ALFA) от эффективного давления (Ре) в цилиндрах двигателя при комплектации системы выпуска ОГ серийным глушителем (глушитель 4925.1201010) и "ГНК КАМАЗ 250".
Внешняя скоростная характеристика двигателя модели КАМАЗ-7403 с глушителем шума выпуска, представленная І на рис. 4Л, свидетельствует о том, что? двигатель по мощностным; и; экономическим, параметрам? соответствует требованиям ТУ 37.001.1114 - 83.
Анализ І результатов испытаний? показал? высокую эффективность "FHK, КАМАЗ 250" (до 85% - 90% по СО, и до 67% по СН) при максимальной частоте вращениям коленчатого; вала двигателям (n = 2600 об/мин)? и прш частоте, соответствующей; режиму максимального; крутящего момента двигателя; (n = 1700} об/мин). В» то же время, на І режимах холостого хода с: минимальной; устойчивой; частотой вращения з коленчатого вала: двигателя равной 600 мин" (режимы;№№ 1, 7 и 13)»содержание в-ОГ дошшосле КН соответственно в среднем составило:; по» GO - 615 млн"1 и 575 млн"1, по GH - 345 млн"1 ш 325 млт1.. Дымность OF оставалась в; пределах 1= %. Таким образом; эффективность "ГНК КАМАЗ 250" по снижению содержания в OF GO и СН на режиме холостого хода составила не более 6%.
Объясняется это;тем, что при значениях Р менее 5 кг/см, для п=1700; об/мин, и;менее 4 кг/см для п=2600 об/мин температура OF не превышает 300 - 350 С, что недостаточно для начала реакции нейтрализации.
В- результате, удельные показатели? эффективности, определенные: по (411); оказались ниже и составили по СО - 62,9%,по СН - 45,6%. Абсолютные; средние показатели; содержания; СО и СН? в OF двигателя ш их сравнение с предельно допустимыми нормами Евро-2 и Евро-3 приведены в табл.4. В результате проведенных исследований можно сделать вывод о необходимости принудительного нагрева ОГ в каналах БРКК для повышения его эффективности на режимах холостого хода и частичных нагрузках работы двигателя.
Полученные данные о количественном содержании вредных веществ в ОГ дизельного двигателя и эффективности систем каталитической нейтрализации позволяют провести расчет необходимой мощности принудительного прогрева БРКК.
Концентрации содержания в ОГ двигателей СО и CnHm, а также текущие значения дымности при запуске дизельного двигателя КамАЗ-740 автомобиля АЦ-5-40(43101)ПМ-524 представлены как среднеарифметические значения из 5 последовательных замеров. Значения дымности в режиме свободного ускорения - как среднеарифметические из четырех последних замеров (всего восемь).
Эффективность очистки ОГ ГНК-43101 определялась по формуле: с, где, С] - среднеарифметическое значение измеряемого параметра на выходе из системы выпуска ОГ с серийным глушителем автомобиля; Сг - среднеарифметическое значение измеряемого параметра на выходе из ГНК-43101.
При электрическом разогреве БРКК ГНК-43101 сила тока в цепи равнялась 410 А, при падении напряжения на клеммах БРКК 19 В. Таким образом мощность нагрева составила примерно 7,8 кВт.
Время нагрева БРКК от 20 С до 200 С составило 9 с, до 650 С - 32 с. Результаты исследования показывают, что предварительный прогрев БРКК до 200 С на бензиновом двигателе и до 650 С на дизельном двигателе позволяет довести эффективность снижения содержания в ОГ СО до 75-77 %, СН - до 43-47 % и дымности (для дизельного двигателя) - до 75% в момент холодного запуска двигателей и при их работе в режиме холостого хода.
Таким образом, экспериментально подтверждена методика расчета мощности дополнительного нагрева БРКК до температуры, необходимой для начала реакции нейтрализации при пуске и работе двигателя в режиме холостого хода. Результаты испытаний представлены в табл.4.7 и 4.8. Концентрации GO и CnHm, а также значения дымности представлены как среднеарифметические значения из 5 проведенных замеров. Эффективность очистки ОГ установкой определялась по формуле (4.1).
Невский, Александр Владимирович
