 |
|
Особенности расчета времени работы в непригодной для дыхания среде.
Среди общих обязанностей ГДЗС ПО одной из наиболее важных является умение выполнять расчет времени tp, которое можно затратить на выполнение боевой работы в непригодной для дыхания среде. При этом каждом конкретном случае известен тип аппарата и его характеристики (в первую очередь, объём баллона Vb), а также начальное давление Рнач, которое было в баллоне (баллонах) на момент включения. Кроме того, постовой на посту безопасности и командир отделения ГДЗС определяют на сколько уменьшается давление в баллонах во время tвх (которое тоже фиксируют) движения к очагу пожара.
Поскольку известные уравнения лёгочной вентиляции 
, соответствующие выполнению работ разной степени тяжести (в большинстве случаев =30÷40 л/мин), то, чтобы обеспечить дыхание газодымозащитнику во время входа tвх, необходимо иметь воздух в количестве:
Ф-5.1
Это касается как резервуарных, так и РДА.
Рассмотрим аппараты со сжатым воздухом. Учитывая закон Бойля- Мариотта, давление Рвх , на которое уменьшится начальноеРнач за время входа tвх,исчисляется следующим образом:
Ф-5.2
Где Pa≈0.1 МПа- атмосферное давление (давление окружающей среды)
Давление, которое необходимо иметь, что бы обеспечить нормальный вход, Pвых должно быть больше давленияРвх,затраченного на время входа, на некоторый уровеньPрез, который необходимо резервировать каждый раз. То есть
Ф-5.3
При производстве аппаратов на сжатом воздухе используются редукторы обратного действия, для которых характерно (см. разд. 4.2) увеличение давления P2 в камере редуктора по мере того, как давление в баллоне становится меньше указанного в эксплуатационной документации для обеспечения нормального режима работы Pизл . В следствии этого, уменьшение давления в баллоне ниже нормативного уровня можно не учитывать и считать,что
Ф-5.4
Таким образом, предвидим, что резервное давление Pрез может быть истрачено только в непредвиденных случаях. Как правило, на этот уровень настраивают дополнительный индикатор давления в баллоне. В АСВ-2, например, выключатель резерва срабатывает при Pрез ≈ 5 МПа.
При установке уровня Pрез исходят из того, что время пребывания в непредвиденных обстоятельствах tрез, не будет превышать более 5-10 минут. Так для АСВ-2, который имеет шестилитровый баллон:
Ф-5.5
Можно считать, что
Ф-5.6
Рвх – уровень на который уменьшится давление в баллоне за время tвх прибытия к месту работы;
Pp-уровень на который может уменьшится давление в баллоне за время tpнепосредственно боевой работы;
Pвых- минимальный размер давления, при котором необходимо начать выход.
То есть
Ф-5.7
Понятно, что (5.6) и (5.7) имеют место как при работе в аппаратах на сжатом воздухе, так и в РДА.
Согласно закону Бойля- Мариотта, можно предвидеть, что во время tр непосредственно выполнения боевой работы в непригодной для дыхания среде будет затрачено воздуха из баллона в количестве:
Ф-5.8
Можно предвидеть, что время tрне должно быть больше чем
Ф-5.9
Используя вышеприведённый подход, кроме соотношений, которые необходимо использовать подразделению ГДЗС, можно оценить и некоторые конструктивные характеристики. Так, зная материал, из которого предполагается изготовление баллона, и соответственно, максимальное рабочее давление Рmax в нем, а также предполагаемое время защитного действия tз аппарата, можно сделать вывод об объёме баллона (баллонов):
Ф-5.10
И наоборот, при известных требованиях к общему времени защитного действия tз и объёма баллона Vб требования к материалу предъявляются такие, чтобы обеспечить
Ф-5.11
Подобным образом подойти и к рассмотрению РДА. При чем, при этом необходимо учитывать то, что, поскольку цикл дыхания замкнутый (см. разд. 2.3), подача кислорода из баллона должна быть такой, чтобы компенсировать кислород, который расходится в процессе дыхания.
Из этого следует, что в начале работы в аппарате необходимо иметь запас кислорода:
Ф-5.12
Который должен быть сжатым до уровня Pз , обеспечивающего заданное время tз защитного действия:
Ф-5.13
В КИП-8, имеющем однолитровый баллон и два часа защитного действия, который при выполнении работы средней степени тяжести:
Ф-5.14
и, соответственно, кислород должен быть сжатым до уровня:
Ф-5.15
При том, необходимо помнить, что при производстве РДА для обеспечения постоянной подачи используют как редуктор обратного действия, так и редукторы прямого действия. Нормальная работа последних обеспечивается при давлении кислорода в баллоне Рб, которое должен быть больше некоторого избыточного Ризб :
Ф-5.16
Обычно при использовании редукторов обратного действия, как было отмечено раньше, можно считать, что Ризб=0.