studwood.ru

Лекция 4. Основы пожарной безопасности

1. Общие сведения о пожарах

2. Процесс горения

3. Характеристика материалов по возгораемости и взрывоопасности

4. Степени огнестойкости зданий и категории пожарной опасности

производств

1. Пожар - это неконтролируемое горение вне специального оча­га, наносящее материальный ущерб. Пожар следует отличать от сжигания, представляющего собой контролируемое горение внутри или вне специального очага.

Пожарная опасность объекта заключается в возможности возникновения пожара и вытекающих из такого события по­следствий.

Пожарная безопасность объекта - это такое его состояние, при котором с регламентируемой вероятностью исключается возможнocть возникновения и развития пожара, воздействия на людей опасных и вредных факторов пожара, а также обеспечивается за­щита материальных ценностей.

Для возникновения пожара необходимо наличие горючего ве­щества, окислителя и источника зажигания. Окислите­лем чаще всего является кислород, постоянно присутствующий в воздухе, а вероятность появления источника зажигания в про­цессе трудовой деятельности достаточно велика. Источником энергии для зажигания могут служить тепловые, химические и микробиологические процессы. Чаще всего пожар вызывают тепловые источники зажигания: открытое пламя, ис­кры, электрическая дута или нагретая поверхность.

К опасным и вредным факторам пожара относят открытый огонь, повышенную температуру окру­жающей среды и предметов, токсические продукты горения, дым, пониженную концентрацию кислорода; падающие части строи­тельных конструкций; при взрыве - ударную волну, разлетающи­еся части и вредные вещества.

Время пожара делят на три фазы:

В начальной фазе (от 5 до 30 минут) средняя температура поднимается медленно, возрастая только к концу фазы, что объясняется недостатком воздуха при закрытых дверях и окнах; при этом накапливается теплота, стимулирующая горение в следующей фазе.

Во второй фазе интенсивно распространяется огонь и быстро нарастает температура (до максимума); огонь вырывается наружу зданий.

В третьей фазе при выгорании горючих веществ наблюдается снижение температуры.

Различна и скорость распространения огня. В зданиях из деревянных конструкций огонь распространяется со скоростью 1…2 м/мин., а из несгораемых конструкций – 0,3…0,4 м/мин.

По характеру горения веществ и динамике их температуры судят о стойкости к огню отдельных строительных конструкций, подбирают систему средств автомобильного тушения (по длительности 1 фазы), определяют время прибытия средств пожаротушения и степень приближения тушащих пожар к огню.

Причины пожаров разнообразны, но боль­шинство из них можно условно сгруппировать по ряду следующих признаков:

- неправильная планировка зданий, сооружений и построек, без соблюдения противопожарных разрывов, при отсутствии резерва площади, без учета направления господствующих ветров и катего­рий производств по пожаро- и взрывоопасности технологических процессов;

- неправильное устройство, нарушение правил и режимов эксплу­атации отопительных и нагревательных приборов и систем, а также двигателей внутреннего сгорания (использование легковоспламе­няющихся жидкостей для растопки печей, оставление нагреватель­ных приборов без присмотра, неисправность или отсутствие искро­гасителя на выпускной трубе двигателя комбайна и др.);

- неправильный монтаж электросети, электрооборудования, ос­ветительных приборов, электродвигателей и нарушение правил их эксплуатации (установка самодельных предохранителей, приме­нение провода меньшего сечения, перегрузка электросети и др.);

- самовозгорание и самовоспламенение веществ и материалов ff результате нарушения правил их складирования и хранения;

- трение легковоспламеняющихся жидкостей в трубопроводах, пыли и газов в вентиляционных каналах и воздухопроводах, об­разование статического электричества при трении в ременных передачах или ленты транспортеров о валы и поддерживающие ролики;

- грозовые разряды;

- нарушение Правил пожарной безопасности при пользовании открытым огнем, курении.

2. Горение- это химическая реакция окисления, сопровождаю­щаяся выделением большого количества теплоты и свечением. Окислителем чаще всего является кислород воздуха, иногда­ другие химические элементы: хлор, фтор и др. Например, медь может гореть в парах серы, магний - в диоксиде углерода. Для возникновения процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя и источника зажигания. Горючим называется вещество (материал, смесь, конструкция), способное самостоя­тельно гореть после удаления источника зажигания.

Горение бывает полное и неполное.Полное горение протекает при достаточном количестве кислорода (не менее 14 %), в результа­те чего образуются вещества, неспособные к длительному окисле­нию (диоксид углерода, вода, азот и др.). При недостаточном содер­жании кислорода (менее 10 %) происходит неполное беспламенное горение (тление), сопровождающееся образованием токсичных и горючих продуктов (спиртов, кетонов, угарного газа и т. п.).

Скорость горения характеризуется количеством горючего вещества, сгорающего в единицу времени с единицы площади. В зависимости от скорости процесса различают собственно горение, взрыв и детонацию.

Взрыв - это быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся образованием большого количества сжатых газов, под давлением которых могут происходить разрушения. Горючие газообразные продукты взрыва, соприкасаясь с воздухом, часто воспламеняются, что обычно приводит к пожару, усугубляющему негативные последствия взрыва.

Детонационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождении по ней достаточно сильной ударной волны. При ударном сжатии температура газа может повыситься до температуры самовоспламенения. Происходит химическая реакция. Часть выделившейся теплоты затрачивается на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она перемещается по горючей смеси не ослабевая. Такой комплекс, представляющий собой ударную волну и зону химической реакции, называют детонационной волной, а само явление - детонацией. Детонационное горение вызывает сильные разрушения, поэтому представляет большую опасность при образовании горючих газовых систем. Однако оно может происходить только при определенном минимально необходимом начальном давлении и определенных концентрациях горючего вещества в воздухе или кислороде.

Следует различать термины «самовозгорание» и «самовоспламенение».

Самовозгорание - это явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к горению вещества, материала или смеси в отсутствие источника зажигания. Оно может быть тепловое, химическое и микробиологическое.

Самовоспламенение представляет самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени. Температура самовоспламенения большинства горючих жидкостей находится в пределах 250...700оС (исключения: сероуглерод -112...150оС, серный эфир­175...205оС), а твердых горючих веществ - 150...700оС, хотя, на­пример, целлулоид способен самовоспламеняться уже при температуре 141оС.

3. Пожаро- и взрывоопасность веществ (сравнительная вероят­ность зажигания и горения в paвных условиях) определяются следующими их свойствами: склонностью к возгоранию, температу­рами воспламенения и вспышки, концентрационными пределами воспламенения, дисперсностью, летучестью.

По возгораемости строительные материалы и конструкции делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые материалы под воздействием источника зажигания не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относят гранит, мрамор, кирпич, бетон, железобетон, стекло, сталь и т. п.

Трудносгораемые материалы воспламеняются, тлеют и обугливаются при наличии источника зажигания, но после его удаления самостоятельно не горят. Такими материалами являются некоторые виды пластмасс (например, стеклопластик на фенольной смоле), гипсовая сухая штукатурка, асфальтобетон, пропитанная антипиренамиl древесина и т. п.

Сгораемыми называют материалы, которые могут самостоятельно гореть или тлеть после удаления источника зажигания. К этой группе относят древесину, линолеум, войлок, рубероид, древесноволокнистые и полистирольные плиты и т. п.

Температурой воспламененияназывают такую температуру горючего вещества, при которой из него выделяются горючие газы и пары с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

Температура вспышки- самая низкая в условиях специальных испытаний температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения. В зависимости от температуры вспышки tBпожароопасные жидкости делят на легко­воспламеняющиеся - ЛВЖ (tB =61оС в закрытом тигле и tB =66оС в открытом) и горючие - ГЖ, к которым относят все пожароопас­ные жидкости с большой температурой вспышки.

Группа ЛВЖ: - ацетон (tB = 18 оС), - бензин (tB = 36 7оС в зависимости от мар­ки), метиловый спирт (tB =8оС), - керосин (tB =15...60оС) и др.;

Группа ГЖ: дизельное топливо, мазут, смазочные масла и т. п.

4.Степень огнестойкости зданий определяют в зависимости от группы возгораемости и предела огнестойкости основных строительных конструкций.

Огнестойкость – это способность конструкции сохранять свою несущую или ограждающую функцию во время пожара. Предел огнестойкости определяется временем в часах, в течение которого строительные конструкции теряют несущую способность (обрушиваются) или в них появляются сквозные трещины и отверстия, сквозь которые могут проникать продукты горения или пламя.

Все сооружения и здания в зависимости от группы возгораемости и предела огнестойкости их конструктивных элементов подразделяются на пять степеней.

Все конструктивные элементы зданий I степени огнестойкости – не сгораемые с пределом огнестойкости 1,5 – 3 часа.

Конструктивные элементы зданий II степени огнестойкости – тоже несгораемые, но имеют предел огнестойкости 0,5 – 2 часа.

К III степени огнестойкости – с пределом 0,25 – 2 часа относятся здания, у которых основные несущие конструкции несгораемые, а несущие чердачные перегородки и междуэтажные перекрытия трудно сгораемые.

У зданий IV степени огнестойкости все конструкции трудно сгораемые (предел огнестойкости 0,25…0,5 часа).

У здания V степени огнестойкости все конструкции сгораемые.

Категория пожарной опасности производства учитывается при проектировании производственных зданий.

По пожарной опасности технологического процесса производства подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е.

Производства, отнесенные к категориям А, Б и Е – взрывоопасные, к категории В – пожароопасные. Не пожароопасные производства относятся к категории Г и Д.

К категории А отнесены взрывоопасные и пожароопасные производства с использованием твердых веществ, способных взрываться или гореть при воздействии на них воды, кислорода воздуха, или воздействии друг с другом, жидкости с температурой вспышки до 28оС, горючие газы, имеющие нижний предел концентрации воспламеняемости 10% и ниже.

Категория Б включает в себя производства, где применяются жидкости с температурой вспышки паров от 28 до 61оС, горючий газ с нижним пределом концентрации взрывоопасности более 10% к объему воздуха или горючей пыли и волокна с нижним концентрационным пределом воспламеняемости более 65г/м3. Категория В включает в себя производства, где применяются жидкости с температурой вспышки более 61оС , твердые горючие вещества и материалы, которые могут гореть только при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом (деревообрабатывающие цехи, комбикормовые заводы и т.д.)

В категорию Г входят пожароопасные производства, где обрабатывают несгораемые вещества в горячем и раскаленном виде (кузницы, сварочные цеха и т.д.)

К категория Д относят производства, связанные с обработкой негорючих веществ и материалов в холодном состоянии (овощехранилища, силосохранилища и т.д.)

К категории Е отнесены взрывоопасные производства, в которых используются или образуются вещества, способные взрываться при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или одно с другим без последующей стадии горения; горючие газы без жидкой фазы и взрывоопасной пыли, способные только взрываться без последующего горения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

studopedia.ru

Основы ПОЖАРной БЕЗОПАСНОСТи

mylektsii.ru

Основы пожарной безопасности

Основы пожарной безопасности


Основы пожарной безопасности

Большинство современных промышленных предприятий характеризуется повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горю­чих материалов, большое количество емкостей и аппаратов в которых находятся пожароопасные продукты под давлением, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность произ­водства электроустановками и др.

Учащению пожаров в общественных зданиях и сооружени­ях, а также в жилых помещениях способствует широкое исполь­зование в быту электроэнергии, радиоэлектроники и телевидения.

Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором с регламентируемой вероятностью исключается возможность воз­никновения и развития пожара, а также обеспечивается защита лю­дей и материальных ценностей от воздействия его опасных факто­ров.

Пожарная безопасность должна обеспечиваться системой пре­дотвращения пожара и системой пожарной защиты.

Система пожарной защиты - комплекс организационных ме­роприятий и технических средств, направленных на предотвраще­ние воздействия на людей опасных факторов пожара и ограничение материального ущерба от него.

Пожарная защита обеспечивается рядом мероприятий, ос­новными из которых являются:

  • применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

  • ограничение количества горючих веществ;

  • предотвращение распространения пожара за пределы очага;

  • применение конструкций объектов с регламентирован­ными пределами огнестойкости и горючести;

  • создание условий для эвакуации людей;

  • применение средств защиты людей и системы противодымной защиты;

  • применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;

  • организация пожарной охраны объекта и др.

Система предотвращения пожара - комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение возможности возникновения пожара.

Предотвращение пожара достигается комплексом профилак­тических мер, исключающих образование горючей среды, источ­ников зажигания, поддержание температуры горючей среды ниже максимально допустимой до горючести и давления в горючей сре­де ниже максимально допустимого до горючести и др.

Профилактические меры по предотвращению пожаров ус­ловно можно разделить на организационные, эксплуатационные, технические и режимные.

Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности включают в себя:

  • организацию обучения персонала и граждан правилам пожарной безопасности;

  • разработку норм и правил по пожарной безопасности, ин­струкций о порядке работы с пожароопасными веществами и ма­териалами, поведении людей при возникновении пожара и др.

Эксплуатационные мероприятия предусматривают соответ­ствующую эксплуатацию оборудования, содержание зданий и тер­риторий.

Технические меры заключаются в соблюдении противопо­жарных норм при сооружении зданий, устройстве отопления и вентиляции, выборе и монтаже оборудования, устройстве грозо­защиты и защиты от статистического электричества.

Режимные мероприятия направлены на ограничение или запрещение разведения огня, производства электро- и газосвароч­ных работ, а также курения в неустановленных местах и др.

studfiles.net

Основы пожарной безопасности.

РАЗДЕЛ ІV

Основы пожарной безопасности.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

В этом определении не отражена опасность, которую представляет пожар для людей. Несмотря на активную профилактическую работу, происходит огромное число пожаров, исчисляемое сотнями тысяч, в результате которых гибнут и травмируются люди, теряются материальные ценности.

25 % пожаров происходит по вине людей, находящихся в нетрезвом состоянии.

80 % людей погибает в пожарах по вине алкоголя и курения в постели.

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.

Для возникновения горения необходимо:

Ø наличие горючего вещества

Ø наличие окислителя (обычно кислород воздуха)

Ø наличие источника зажигания

Вещества, способные самостоятельно гореть после источника зажигания, называются ГОРЮЧИМИ.

Вещества, которые не горят на воздухе, называются НЕГОРЮЧИМИ.

Вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после его удаления, называются ТРУДНОГОРЮЧИМИ.

ВИДЫ ГОРЕНИЯ:

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов.

Возгорание - возникновение горения от источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - горение, возникающее при отсутствии внешнего источника зажигания.

Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а вслучае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

При обеспечении пожарной безопасности решаются 4 задачи:

1. предотвращение пожаров и загораний;

2. локализация возникших пожаров;

3. защита людей и материальных ценностей;

4. тушение пожаров.

Пожарная безопасность обеспечивается предотвращением пожаров и пожарной защитой.

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОЖАРА - достигается исключением образования горючей среды и источников зажигания, а также поддержанием параметров среды в пределах, исключающих горение.

ПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА - реализуется следующими мероприятиями:

- применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

- ограничением количества горючих веществ;

- применением средств пожаротушения;

- созданием условий для эвакуации людей;

- применением противодымной защиты, пожарной сигнализации.

СРЕДСТВА ПОЖАРОТУШЕНИЯ.

Различают первичные, стационарные и передвижные средства пожаротушения.

К ПЕРВИЧНЫМ средствам пожаротушения относятся огнетушители, гидропомпы (небольшие поршневые насосы), ведра, бочки с водой, лопаты, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, ломы, пилы, топоры.

ОГНЕТУШИТЕЛИ.

ОХП - огнетушитель химический пенный.

Время действия - 1 минута.

Площадь тушения - 1 м2.

Тушить нужно не пожар, а возгорание.

Снят с производства с 2000 г.

Порядок работы:

  1. прочистить вспрыск (шпилькой);
  2. рукоятку огнетушителя перевернуть на 1800 (вверх);
  3. перевернуть огнетушитель вниз: откроется клапан стакана, кислота взаимодействует со щелочью - образуется пенный раствор. Нельзя тушить электроустановки, находящиеся под напряжением.

Если не срабатывает:

Ø несвоевременная перезарядка,

Ø если огнетушитель хранится при температуре ниже 0 С0 - замерзает щелочной раствор,

Ø рукоятку не перевернули на 1800.

ОУ – 2, ОУ – 5, ОУ - 8 - Углекислотные огнетушители.

Цифры обозначают вместимость.

Углекислотные огнетушители наполнены сжиженным углекислым газом, находящимся под давлением 6 МПа, при температуре - 72 С0. Раструб руками не брать - обморожение! Для приведения их в действие достаточно открыть вентиль. Углекислый газ выходит в виде снега и сразу превращается в газ. Можно тушить возгорание под напряжением 1000 В.

ОП - огнетушитель порошковый.

Порошковые огнетушители применяются для тушения горящих щелочных металлов, можно тушить возгорание под напряжением до 1000 В. Выброс порошкового заряда из баллона производится с помощью сжатого воздуха, подаваемого из баллончика.

Порядок работы:

  1. снять кронштейн;
  2. перевернуть огнетушитель на 180;
  3. надавить на клапан.

ДЕЙСТВИЯ ПРИ ПОЖАРЕ

При возникновении пожара в первую очередь необходимо начать эвакуацию людей, а затем эвакуацию имущества.

ДЕЙСТВИЯ ПРИ ПОЖАРЕ

  1. Сообщить по телефону 01. Четко указать адрес.
  2. Эвакуация людей.
  3. Эвакуация имущества.
  4. Тушение загорания.

Эвакуационные пути должны быть свободны.

ЕСЛИ ПОЖАР СНАРУЖИ, А ВЫ ВНУТРИ.

  1. Дотронуться ладонью до верхней части двери. Если горячая - огонь рядом. Дверь не открывать, а наоборот плотно закрыть, закрыть все щели.
  2. Звонить или звать на помощь: «Пожар, горим!». Пожарные после получения сигнала выезжают через 5 - 10 минут. Не прыгать с окна, находящегося выше 2 этажа. Со 2 этажа лучше спускаться по канату, для прочности можно смочить водой. Со 2 этажа - взяться за подоконник и свесить туловище, тем самым сократиться длина полета. Прыгать на согнутые ноги, на носочки. Каждый второй прыжок с 4 этажа смертелен.

В РБ 35 пожаров в год от возгорания телевизоров: обесточить, накрыть плотной тканью, смоченной водой. Если горит жир - накрыть крышкой.

ЭВАКУАЦИЯ ЛЮДЕЙ.

Если помещение (коридор) задымлен, необходимо продвигаться ползком, закрыв рот платком.

ПУТИ ЭВАКУАЦИИ.

На случай возникновения пожара при проектировании здания решается вопрос о путях эвакуации и эвакуационных выходах. Не всякий выход является эвакуационным. Выходы считаются эвакуационными, если они ведут из помещений непосредственно наружу или через коридор на лестничную клетку, которая имеет самостоятельный выход наружу. Число эвакуационных выходов следует проектировать не менее двух.

При возникновении пожара люди должны выйти наружу кратчайшим путем. В каждом учреждении должны висеть планы эвакуации людей в случае пожара.

Организация пожарной охраны предприятия.

В соответствии с законом РБ “О пожарной безопасности” на руководителей должностных лиц и каждого из работников возложена обязанность обеспечения пожарной безопасности на предприятии. Конкретные обязанности каждого работника устанавливаются в должностных инструкциях.

Руководитель предприятия своим приказом определяет ответственных должностных лиц за пожарную безопасность по каждому подразделению.

План действий работников на случай возникновение пожара утверждается руководителям предприятия, который должен организовать практическую тренировку по его выполнению.

Ответственность за нарушение требований пожарной безопасности определена действующим законодательством и может выражаться в зависимости от тяжести наступивших последствий в виде штрафа, ареста, лишения права занимать определенные должности или заниматься определённой деятельностью, ограничения или лишения свободы. Минимальный срок лишения свободы - 7 лет.

Для предупреждения пожаров на предприятиях проводятся организационные, эксплутационные, технические, режимные мероприятия.

К организационным мероприятиям относится обучение работников пожарной безопасности, проведения противопожарных инструктажей и технических минимумов и т. п.

Противопожарный инструктаж осуществляется 2 этапа – вводное и обучение на рабочем месте.

Пожарно-технический минимум – детальное обучение работников приёмам и способам пользования средствами индивидуальной защиты, пожаротушения и пожарной сигнализации.

Эксплуатационные мероприятия – своевременное проведение профилактических осмотров, ремонтов, правильного содержания зданий и сооружений.

К техническим мероприятиям относятся – строгое соблюдения правил пожарной безопасности при проектировании зданий и сооружений и т.д.

В соответствии с действующим законодательством для привлечения инженерно-технических работников, рабочих и служащих к участию в работе по проведению пожарно-профилактических мероприятий на предприятии создаётся пожарно-техническая комиссия (ПТК).

ПТК не реже одного раза в год проводит детальную проверку соблюдения правил и норм пожарной безопасности и разрабатывает мероприятия по устранению выявленных нарушений, которые оформляются актом, утверждённым руководителем предприятия и подлежат выполнению в установленные сроки.

Добровольная пожарная дружина (ДПД) формируется из числа рабочих, инженерно-технических работников и служащих независимо от наличия других видов пожарных служб.

Численный состав дружины определяется руководителем предприятия из расчёта 5 человек на каждых 100 работников.

Основные задачи ДПД:

v контроль за соблюдением противопожарного режима;

v проведение разъяснительных работ среди работников по соблюдению противопожарного режима на рабочих местах и правил осторожного обращения с огнём в быту;

v надзор за исправностью средств в пожаротушении и их укомплектованностью;

v вызов пожарной службы в случае возникновения пожара, принятие мер по его тушению имеющимися средствами и т.п.

Члены ДПД принимают участие в локализации и ликвидации загораний, эвакуации людей и материальных ценностей из горящих помещений.

Устройство пожарной сигнализации и связи в учреждении

Виды связи:

1)диспетчерская;

2)радиосвязь;

3)телеграфная.

Пожарная сигнализация - предназначена для быстрого сообщения о пожаре. Может быть:

а) электрической;

б) автоматической.

Электрическая подразделяется на:

1)лучевую – каждый извещатель соединён с приёмной станцией двумя проводами (луч), на каждом луче устанавливается 3-4 извещателя. При срабатывании извещателя известен номер луча, место установки извещателя не известно (ПТИМ, ПКИП-9 и т.д.);

2)шлейфовую (кольцевую) – включение примерно 50 извещателей последовательно на одну линию. Каждый извещатель имеет свой код и при срабатывании оповещает о месте своего нахождения.

Автоматические извещатели: датчики, сигнализирующие о пожаре (тепловые, дымовые, световые, комбинированные).

1)Тепловые - срабатывают при повышении температуры до заданного предела. По принципу действия подразделяются на: а) максимальные; б) дифференциальные; в) максимально-дифференциальные.

2)Дымовые - применяют в случаях образования большого количества дыма и продуктов сгорания при горении веществ. Основаны на использовании фотоэлектрических и ионизационных датчиков (ДИП, РИД и т.д.);

3)Световые - применяют в случаях появления при горении видимого пламени; 4)Комбинированные - применяют в случаях одновременного проявления нескольких эффектов возгорания. Применяют для защиты установок повышенной надёжности.

Категорирование помещений и

Зданий по взрывопожарной

5-2000

В соответствии с НПБ 5-2000 помещения и здания подразделяются по взрывопожарной опасности на категории А, В1, В2, ВЗ, В4, Г1, Г2, Д.

Категории взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий определяются для наиболее неблагоприятного в отношении пожара или взрыва периода, исходя из вида находящихся в аппаратах и помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, особенности технологических процессов. Правильный выбор категории помещений, зданий и наружных установок имеет первостепенное значение при проектировании и эксплуатации объектов, связанных с обращение огнеопасных жидкостей, так как позволяет определить основные требования к генеральному плану, конструкции зданий и расположению в них оборудования, к вентиляции, использованию электрооборудования.

Конструкций и зданий.

Огнестойкость – способностьзданий, сооружений и строительных конструкций сохранять свои функции при пожаре (СТБ 11.1.03-94). Огнестойкость старых конструкций характеризуется пределом огнестойкости. Предел огнестойкости – показатель огнестойкости конструкций, определяемый временем от начала стандартного огневого испытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.

Предельное состояние конструкции по огнестойкости – состояние конструкций, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций. Нормируются следующие предельные состояния:

  • потеря несущей способности (R);
  • потеря целостности (Е);
  • потеря теплоизолирующей способности (I).

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на 4-е класса:

КО-непожароопасные;

К1-малопожароопасные;

К2-умереннопожароопасные;

КЗ-пожароопасные.

Огнестойкость зданий,а также частей зданий, выделенных противопожарными стенами 1-го типа (пожарных отсеков), характеризуется степенью огнестойкости.

Нормирование зданий по степеням огнестойкости необходимы для обеспечения требований системы противопожарной защиты в части ограничения распространения пожара за пределы очага и обеспечения коллективной защиты людей и материальных ценностей в зданиях и сооружениях.

ИНСТРУКЦИЯ

по действиям в чрезвычайных ситуациях в учреждении образования

«Гомельский государственный медицинский колледж»

Чрезвычайными ситуациями считаются:

- возгорании в здании (пожар);

- анонимный звонок о минировании здания или обнаружение подозрительной бесхозной сумки, коробки, пакета и др.;

- ураганный ветер (выбило стекло, сорвало крышу);

- прорыв в системе водотеплоснабжения (вода заливает помещения здания);

- разлив ртути;

- другие ситуации чрезвычайного характера;

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Зав. кабинетом).

ОБЯЗАН:

При возникновении пожара:

1. Сообщить по тел. 101.

2. По возможности принять меры к тушению пожара имеющимися в колледже средствами.

3. Немедленно, согласно схеме эвакуации, вывести учащихся через соответствующие выходы за территорию учреждения на безопасное расстояние.

4. Проверить по списку все ли учащиеся покинули здание.

При получении анонимного звонка о минировании здания или обнаружения подозрительной бесхозной сумки, коробки, пакета:

1. Сообщить по тел. 101, 102.

2. Обнаруженный предмет не трогать до приезда сил быстрого реагирования.

3. Немедленно эвакуировать учащихся через все имеющиеся выходы за территорию учреждения на безопасное расстояние.

4. Проверить по списку все ли учащиеся покинули здание.

При возникновении других чрезвычайных ситуациях:

1. Сообщить по тел. 101, 102.

2. Немедленно эвакуировать учащихся через все имеющиеся выходы за территорию учреждения на безопасное расстояние.

3. Проверить по списку все ли учащиеся покинули здание.

РАЗДЕЛ ІV

Основы пожарной безопасности.

Пожар - это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

В этом определении не отражена опасность, которую представляет пожар для людей. Несмотря на активную профилактическую работу, происходит огромное число пожаров, исчисляемое сотнями тысяч, в результате которых гибнут и травмируются люди, теряются материальные ценности.

25 % пожаров происходит по вине людей, находящихся в нетрезвом состоянии.

80 % людей погибает в пожарах по вине алкоголя и курения в постели.

Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.

Для возникновения горения необходимо:

Ø наличие горючего вещества

Ø наличие окислителя (обычно кислород воздуха)

Ø наличие источника зажигания

Вещества, способные самостоятельно гореть после источника зажигания, называются ГОРЮЧИМИ.

Вещества, которые не горят на воздухе, называются НЕГОРЮЧИМИ.

Вещества, которые возгораются при действии источника зажигания, но прекращают горение после его удаления, называются ТРУДНОГОРЮЧИМИ.

ВИДЫ ГОРЕНИЯ:

Вспышка - быстрое сгорание горючей смеси без образования повышенного давления газов.

Возгорание - возникновение горения от источника зажигания.

Воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Самовозгорание - горение, возникающее при отсутствии внешнего источника зажигания.

Самовоспламенение - самовозгорание, сопровождающееся появлением пламени.

Взрыв - чрезвычайно быстрое горение, при котором происходит выделение энергии и образование сжатых газов, способных производить механические разрушения.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а вслучае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

При обеспечении пожарной безопасности решаются 4 задачи:

1. предотвращение пожаров и загораний;

2. локализация возникших пожаров;

3. защита людей и материальных ценностей;

4. тушение пожаров.

Пожарная безопасность обеспечивается предотвращением пожаров и пожарной защитой.

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОЖАРА - достигается исключением образования горючей среды и источников зажигания, а также поддержанием параметров среды в пределах, исключающих горение.

ПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА - реализуется следующими мероприятиями:

- применением негорючих и трудногорючих веществ и материалов;

- ограничением количества горючих веществ;

- применением средств пожаротушения;

- созданием условий для эвакуации людей;

- применением противодымной защиты, пожарной сигнализации.

Page 2

Цель работы. Изучение устройства и работы кормораздатчика мобильного электрифицированного КС-1,5, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Кормораздатчик мобильный электрифицированный КС-1,5, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу кормораздатчика мобильного электрифицированного КС-1,5 и его основные сборочные единицы.

2. Провести частичную разборку-сборку кормораздатчика, подготовить его к работе.

3. Включить кормораздатчик в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Кормораздатчик КС-1,5 предназначен для перемещения и раздачи влажных кормовых смесей всем возрастным группам свиней на репродукторных и небольших откормочных свиноводческих фермах во всех климатических зонах страны.

Раздатчик загружают кормами, поступающими из кормоцеха в приготовленном виде влажностью 60...80 %. При отсутствии на ферме кормоцеха кормораздатчик может быть использован для приготовления и раздачи влажных мешанок полужидких и сухих кормов. В этом случае их загрузка в бункер производится шнековыми или скребковыми транспортерами. Машину обслуживает один человек.

Кормораздатчик КС-1,5 (рис. 26) состоит из следующих сборочных единиц: ходовой части 1; бункера 8; левого выгрузного шнека 3; правого выгрузного шнека 4; шнека-мешалки 10; лопастной мешалки 7; распределительной коробки 2; электрооборудования 13.

Ходовая часть представляет собой самоходную тележку с электрическим приводом; состоит из рамы, ведомой и ведущей колесных пар, мотор-редуктора, цепной передачи, тормоза ленточного, устройства для автоматической остановки кормораздатчика при наезде на препятствие (людей, животных), состоящего из кронштейна, качающей рамки и конечного выключателя.

При раздаче корма в индивидуальные кормушки пользуются тормозным ленточным устройством.

При нажатии ногой на педаль ленточного тормоза срабатывает конечный выключатель и отключается электродвигатель привода ходовой части, при этом раздатчик останавливается в заданном месте.

Бункер вместимостью 2 м3 состоит из верхнего и нижнего поясов, среднего цилиндрического пояса. Днище снабжено выгрузными окнами, перекрываемыми дозирующим устройством. Форма бункера обеспечивает хорошую текучесть материала и полное его опорожнение от корма.

Рис. 26. Кормораздатчик КС-1,5:

1 – ходовая часть; 2 – распределительная коробка; 3,4 – шнеки выгрузные; 5 – мотор-редуктор; 6 – устройство для автоматической остановки кормораздатчика; 7 – лопастная мешалка; 8 – бункер; 9 – траверса; 10 – шнек-мешалка; 11 – разравниватель; 12 – пульт управления; 13 – электрооборудование; 14 – таблица; 15 – шкала; 16 – штурвал.

В бункере смонтированы шнековая и лопастная мешалки, а к его днищу прикреплены выгрузные шнеки и распределительная коробка.

В передней части бункера в шкафу расположены электрическая аппаратура и пульт управления.

Выгрузные шнеки 3 и 4 предназначены для выдачи корма из бункера в кормушки: каждый из них состоит из корпуса, шнека, привода, дозирующего устройства и опор.

Привод для передачи вращения шнеку состоит из электродвигателя и клиноременной передачи.

Дозирующее устройство состоит из заслонки и специального уплотнения.

Величину открытия заслонки определяют по указательной стрелке.

Шнек-мешалка 10 вместе с лопастной мешалкой предназначены для перемешивания корма в бункере и его равномерной подачи на раздающие шнеки. Шнек-мешалка состоит из вертикального шнека и самоцентрирующейся опоры.

Нижняя часть вала шнека-мешалки соединяется при помощи шлицевого соединения с выходным валом второй ступени распределительной коробки, а верхняя фиксируется в бункере траверсой 9 (см. рис. 26).

Шнек-мешалка приводится в действие от мотор-редуктора 5 через распределительную коробку 2.

Разравниватель 11 на верхней части вала шнека служит для равномерного распределения корма по периметру бункера.

Лопастная мешалка предназначена для перемешивания нижних слоев корма с последующей подачей их к вертикальному шнеку-мешалке, а также для равномерной подачи корма к выгрузным шнекам.

Лопастная мешалка состоит из ступицы, лопастей и устройства от сводообразования. Привод мешалки осуществляется от мотор-редуктор а через распределительную коробку.

Распределительная коробка предназначена для передачи крутящего момента рабочим органам. Она состоит из корпуса, крышки, входного вала с шестерней, выходного вала с зубчатым колесом, шестерни второй ступени, зубчатого колеса второй ступени, входного вала второй ступени. Валы первой ступени вращаются в конических подшипниках, валы второй ступени – в шарикоподшипниках. Уровень масла проверяют маслоуказателем. Отработанное масло опускают через отверстие в днище корпуса редуктора.

В состав электрооборудования входят: пускозащитная аппаратура, пульт управления, электродвигатель привода смесителя, электродвигатель привода ходовой части, электродвигатель выгрузных шнеков, защитно-отключающего устройства ЗОУП-25, предназначенного для защиты людей и животных от поражения электрическим током при трехфазных несимметрических и двухфазных замыканиях на землю. Конечный выключатель ВПК-2111 предназначен для периодической остановки машины во время раздачи корма в индивидуальные кормушки, а конечный выключатель ВК-300А – для автоматической остановки кормораздатчика при наезде на препятствие.

Электроэнергия к кормораздатчику поступает по кабелю, уложенному в специальном желобе, размещенном вдоль всей длины кормового прохода.

Пускозащитная аппаратура смонтирована на панели установленной в шкафу электрооборудования.

Технологический процесс(рис. 27) раздачи корма начинается с загрузки машины кормами, которые поступают из кормоцеха, сблокированного со свинарником, или с заготовительного отделения при помощи транспортера.

Рис. 27 принципиально-технологическая схема работы

кормораздатчика КС-1,5

Перед загрузкой бункера кормами необходимо закрыть шиберными заслонками выгрузные окна и включить в ра­боту привод мешалки.

После окончания процесса перемешивания открываются шиберные заслонки и включается скорость перемещения, а затем – привод выгрузных шнеков, привод ходовой части и начинается раздача корма в кормушки. Раздача может производиться одним шнеком или обоими одновременно.

Регулировки. Дозирующие устройства в виде шиберных заслонок на выгрузных шнеках обеспечивают широкий диапазон нормы выдачи корма в кормушки.

Подготовка к работе. Проверяют: натяжение цепей и клиноременной передачи; крепление сборочных единиц кормораздатчика; работу тормозного устройства; работу шиберных заслонок. Мегомметром проверяют сопротивление изоляции электродвигателей; сопротивление должно быть не менее 0,5 МОм. При необходимости подтягивают болтовые соединения.

Смазывают кормораздатчик по схеме смазки.

Включают кормораздатчик нажатием на кнопку «пуск» и подают питание на пульт управления, установив пакетно-кулачковый выключатель в положение «вверх», при этом загорается сигнальная лампочка. Мешалку включают, нажав кнопку «смеситель» на пульте управления.

При необходимости приготовления кормовой смеси непосредственно в кормораздатчике загрузку начинают с жидких компонентов смеси.

Перед раздачей корма нажимают на кнопку «вперед» поста управления и одновременно включают в работу раздающие шнеки. С помощью штурвала 16 (рис. 26) по шкале 15 открывают шиберные заслонки. По мере продвижения раздатчика вдоль кормушек в них поступает корм.

По окончании раздачи корма в кормушки перекрывают горловины раздающих шнеков заслонки, отключают мешалку и раздающие шнеки.

Нажатием на кнопку «назад» возвращают раздатчик в исходное положение. После раздачи корма бункер кормораздатчика промывают теплой водой.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодическое). При ежедневном техническом обслуживании вы­полняют следующие операции: очищают от остатков корма бункер и раздающие шнеки. Проверяют натяжение ремней привода выгрузных шнеков и цепи привода ходовой части; уровень масла в редукторах; гайки и болты крепления узлов; надежность заземления электрооборудования. Перед загрузкой корма осматривают бункер и при обнаружении в нем посторонних предметов удаляют их.

Через 30 дней при первом техническом обслуживании проводят все работы, предусмотренные ежедневным техническим обслуживанием, и выполняют дополнительные операции. Открывают заливные пробки редукторов и проверяют уровень масла. Смазывают детали кормораздатчика в соответствии с таблицей и схемой смазки. Проверяют крепление лопастного колеса, техническое состояние редукторов и уплотнения в подшипниках, тормозное устройство, состояние изоляции электродвигателей, сопротивление контура повторного заземления, сопротивление изоляции по отношению к токоведущим частям.

Через шесть месяцев при втором техническом обслуживании выполняют все операции, предусмотренные техническим обслуживанием, проводимым через 30 дней, и дополнительные операции. Тщательно промывают водой все детали. Выпускают отработанное масло из редукторов, промывают керосином или дизельным топливом и заменяют новым. Тщательно осматривают детали. Смазывают детали в соответствии со схемой и таблицей смазки. Ремни заменяют новыми.

Page 3

Цель работы. Изучение устройства и работы транспортера-раздатчика внутри кормушек ТВК-80Б, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Транспортер-раздатчик внутри кормушек ТВК-80Б, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу транспортера-раздатчика внутри кормушек ТВК-80Б и его основных сборочных единиц.

2. Провести частичную разборку-сборку транспортера-раздатчика и подготовить его к работе.

3. Включить транспортер-раздатчик в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания, дав оценку его технического состояния.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Стационарный транспортер-раздатчик внутри кормушек ТВК.-80Б предназначен для раздачи всех видов кормов, кроме жидких, на фермах крупного рогатого скота. Один оператор одновременно обслуживает 60 коров.

Транспортер-раздатчик ТВК-80Б (рис. 28) состоит из приводной станции 1, кормового желоба 2, рабочего органа 3, натяжной станции 4, электрооборудования.

Привод транспортера-раздатчика состоит из рамы, приводной станции, устройства для сбрасывания цепи, конечных выключателей. Рама крепится при помощи фундаментных болтов к фундаменту. Вращение ведущего вала осуществляется от приводной станции цепью и звездочками. Натяжение цепи регулируют перемещением мотор-редуктора. Цепная передача закрыта кожухом.

Станция натяжная служит для натяжения рабочего органа транспортера-раздатчика. Станция натяжная состоит из рамы, натяжного барабана, бункера. Натяжение рабочего органа транспортера-раздатчика регулируют перемещением оси натяжного барабана в пазах рамы с помощью натяжных винтов.

Рабочий орган служит для перемещения корма по кормовому желобу. Рабочий орган представляет собой замкнутый контур, состоящий из ленты и пластинчатой цепи. Предохранительное устройство рассоединяет цепь со звездочкой при выходе из строя концевого выключателя.

Желоб одновременно служит кормушками; собирается из щитов, к которым прикреплены кронштейны поилок.

Электрооборудование предназначено для управления работой транспортера-раздатчика; состоит из шкафа управления, установленного на стене со стороны привода, поста управления, установленного на стене со стороны загрузочного бункера, кабеля, коробки ответвле­ния. Посты управления, расположенные в шкафу и со стороны разгрузочного бункера, блокированы.

Рис. 28. Принципиально-технологическая схема

кормораздатчика ТВК-80Б:

1 – приводная станция; 2 – желоб кормовой; 3 – рабочий орган; 4 – натяжная станция с загрузочным бункером; 6 – мобильный кормораздатчик; 7 – конечный выключатель; 8 – упор; 9 – ограждение.

Технологический процесс. При загрузке бункера с помощью мобильного кормораздатчика корм лентой разносится по кормовому желобу. При движении рабочего органа в обратном направлении остатки корма сбрасываются в приямок, расположенный за загрузочным бункером, через открытую дверь бункера (рис. 29).

Рис. 29. Схема расположения цепи тяговой и ленты тракторной:

а – окончание раздачи корма животным; б – окончание очистки кормового желоба от остатков корма.

Регулировки. Цепь натянута полностью тогда, когда нерабочая часть касается настила на расстоянии 4...5 м от оси натяжного барабана. Натяжение рабочего органа регулируют до тех пор, пока нижняя ветвь не будет касаться настила на расстоянии 4...5 м от оси натяжного барабана.

Подготовка к работе. При подготовке к работе проверяют крепления сборочных единиц и деталей, натяжение рабочего органа, соосность натяжной станции; убеждаются в наличии заземления.

Пуск и остановку транспортера-раздатчика осуществляют вручную кнопочными постами управления, расположенными со стороны привода и натяжной станции. В крайних положениях транспортер-раздатчик останавли­вают конечными выключателями.

После пуска в работу следят за натяжением цепи рабочего органа и по мере необходимости цепи натягивают. При загрузке бункера вручную для уменьшения скорости движения рабочего органа необходимо поменять местами звездочки.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодическое). Ежедневное техническое обслуживание проводят один раз в день перед началом работы. Сюда входят: внешний осмотр, проверка надежности крепления резьбо­вых соединений и при необходимости их подтягивание, проверка смещения ленты на натяжном барабане и при необходимости выравнивание ее положения натяжными болтами.

Периодическое техническое обслуживание проводят через 100...150 ч работы транспортера-раздатчика. Выполняют все операции ежедневного технического обслуживания и дополнительные операции. Снимают приводную цепь, очищают от грязи и промывают в керосине с последующей проваркой в масле в течение 20 мин. Проверяют износ зубьев звездочек цепных передач, резьбовые крепления корпусов и крышек подшипников натяжного барабана, уровень масла в мотор-редукторе приводной станции и производят его замену. Смазывают детали согласно схемам и таблицам смазки. Проверяют сопротивление заземляющего контура.

Page 4

Цель работы. Изучение устройства и работы смесителя-запарника кормов С-12А, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Смеситель-запарник кормов С-12А, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу смесителя-запарника кормов С-12А и его основных сборочных единиц.

2. Провести частичную разборку-сборку смесителя-запарника.

3. Включить смеситель-запарник в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и едать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Смеситель С-12А (рис. 15) предназначен для приготовления кормовых смесей влажностью 65–80% как с запариванием, так и без запаривания. Конструкция машины позволяет обогащать кормовые смеси мелассой, карбамидными растворами и жидкими кормовыми дрожжами.

Смеситель может с успехом применяться на свиноводческих фермах и фермах крупного рогатого скота, может входить в состав поточных технологических линий кормоцехов и использоваться как самостоятельный агрегат.

Смеситель С-12А состоит из следующих узлов (рис. 16): корпуса 1, парораспределителя 2, лопастных мешалок 3. шнека выгрузного 4, горловины выгрузной с клиновой задвижкой, привода смесителя 8, системы управления 6, крышки смесителя 7.

Корпус. В корпусе смесителя размещены все механизмы и узлы.

В торцовых стенках корпуса предусмотрены по два горизонтальных отверстия для выхода и крепления концов валов лопастных мешалок, а в нижней части – отверстия для прохода выгрузного шнека.

Рис. 15. Запарник-смеситель кормов С-12А:

1 – система управления кранами парораспределителя, 2 – парораспределитель, 3 –выгрузной шнек, 4, 5 – лопастные валы, 6 – натяжное устройство ременной передачи, 7 – натяжное устройство цепной передачи, 8 – редуктор, 9 – зубчатые колеса, 10– система управления шнеком и задвижкой, 11 – щит, 12 – крышка смесителя

В верхней части корпуса приварена решетка из уголкового профиля с девятью секциями. В секции решетки укладывают девять деревянных щитов, образующих крышку смесителя 7. Между торцовыми стенками внутри корпуса (в верхней его части) вварены три трубы. В средней трубе проходит трос, с помощью которого включается или выключается шнек, две другие служат для подачи воды в смеситель.

Рама приводной станции сварена из швеллеров, к которым приварены плиты для крепления на них редуктора и электродвигателя.

Рис. 16. Общий вид смесителя С-12А:

1 – корпус, 2 – парораспределитель, 3 – лопастная мешалка, 4 – шнек выгрузной, 5 –горловина выгрузная с клиновой задвижкой, 6 – система управления, 7 –крышка смесителя, 8 – привод смесителя

Парораспределитель. Коллектор 1 парораспределителя (рис. 17) питает паром две распределительные трубы 2, идущие снаружи вдоль обеих боковых стенок корпуса смесителя. Распределительные трубы закреплены в отверстиях торцовых стенок. Каждая распределительная труба пятью муфтовыми кранами 4 соединяется с пароподводящими патрубками 3. Одним концом патрубки вварены в днище корпуса смесителя; второй их конец имеет заглушку 5, снимаемую только при очистке системы. На квадратную часть хвостовика пробки муфтового крана крепится рычаг 7, шарнирно соединяющийся со штангой 6, которая объединяет в одну регулируемую систему все муфтовые краны одной стороны.

Рис. 17. Парораспределитель смесителя С-12А:

1 – коллектор, 2 – распределительная труба, 3 – пароподводящий патрубок, 4 – муфтовый кран, 5 – заглушка, 6 – штанга, 7 – рычаг

Такое устройство позволяет одновременно включать или выключать подачу в смеситель.

Коллектор присоединяется к общей системе паропровода патрубком с фланцем, вваренным в коллектор.

Лопастные мешалки предназначены для перемешивания кормов и получения однородной массы.

Лопастная мешалка 3 (см. рис. 16) состоит из двух валов (правого и левого) с восемью лопастями и двух подшипниковых блоков для каждого вала. Подшипники закрепляются на торцовых стенках смесителя. При работе смесителя лопасти правого вала (если смотреть со стороны привода) перемешивают и направляют корм в сторону приводной станции; лопасти левого вала – в сторону выгрузной горловины, т.е. правый вал с лопастями вращается по часовой стрелке, а левый – против часовой стрелки. Благодаря этому обеспечивается качественное перемешивание корма.

Правый и левый валы имеют одинаковую конструкцию. Они представляют собой трубы, к концам которых привариваются цапфы. Одна из цапф является опорной и на нее запрессовывается шарикоподшипник, входящий в посадочное место корпуса. На хвостовую часть цапфы при помощи двойного шпоночного соединения устанавливается шестерня. Правый вал получает вращение от шестерни левого вала, которому передается крутящий момент от шестерни редуктора привода. Шестерни правого и левого валов имеют одинаковый диаметр и число зубьев, что обеспечивает одинаковое число оборотов обоих валов.

Лопасть состоит из сницы и пера, сваренных из листовой стали. Основанием лопасти является согнутый из листа угольник, к которому привариваются четыре накладки. Установленная на посадочное место лопасть закрепляется на валу двумя стремянками и гайками, для которых предназначены накладки.

Шнек выгрузной. В нижней части смесителя расположен шнек, подающий перемешанную массу к выгрузному патрубку.

Шнек выгрузной 4 состоит из трубчатого вала с приваренными к нему витками диаметром 300 мм и шагом 240 мм, шлицевого приводного вала, шарикоподшипниковой опоры, приводной звездочки и кулачковой полумуфты. Трубчатый вал с одной стороны заглушен, ко второму концу приварен фланец, к которому крепится болтами фланец шлицевого приводного вала. Приводной вал вращается в шарикоподшипниковой опоре, фланец которой прикреплен к корпусу смесителя. Водонепроницаемость смесителя в месте прохождения вала через фланец опоры обеспечивается набивным уплотнением.

Выгрузная горловина с клиновой задвижкой предназначена для приема подаваемой шнеком готовой смеси и выдачи ее на транспортер или в тару. Горловина состоит из литого чугунного корпуса с фланцем и двух накладных пластин, которые являются направляющими для клиновой задвижки.

Накладные пластины крепятся болтами к боковым ребрам горловины, выполненным в виде клина.

Клиновая задвижка представляет собой чугунную отливку. Боковые стенки задвижки выполнены в виде клина. Угол, образуемый стенками, соответствует углу наклона накладных пластин горловины. Опускаясь, задвижка заклинивается и, прижимаясь к выгрузному окну горловины, закрывает ее.

Привод смесителя. Лопастная мешалка и выгрузной шнек работают от одного привода, состоящего из электродвигателя (мощностью 14 кВт при 1460 об/мин) и серийного цилиндрического редуктора ЦДН 50-П-36. На валу электродвигателя на шпонке установлен четырехручьевой шкив, который приводит во вращение быстроходный вал редуктора.

На выходном валу редуктора 1 (рис. 18) закреплена ведущая шестерня 2, вращающая зубчатое колесо левого вала мешалки 5, которое в свою очередь входит в зацепление с зубчатым колесом правого вала. Таким образом, оба вала вращаются с одинаковой скоростью.

Прогиб выходного вала редуктора может нарушить нормальное зацепление ведущей шестерни и зубчатого колеса левого вала мешалки. Для предотвращения этого служит дополнительная опора выходного вала в виде подшипника 4. Корпус подшипника закреплен на специальном кронштейне, приваренном к корпусу смесителя.

На ступице ведущей шестерни закреплена звездочка 3, которая при помощи роликовой цепи вращает звездочку на валу шнека.

Рис. 18. Привод смесителя С-12А:

1 – редуктор, 2 – шестерня ведущая, 3 – звездочка привода шнека, 4 – подшипниковый блок, 5 – шестерня мешалки

Пользуясь системой управления и перемещая, шлицевую кулачковую полумуфту можно приводить во вращение или останавливать выгрузной шнек. Выгрузной шнек следует включать только при поднятой клиновой задвижке выгрузной горловины, т.е. при обеспечении свободного выхода готовой массы из смесителя.

Система управления смесителя С-12А состоит из системы управления выгрузным шнеком и системы управления выгрузным устройством (рис. 19).

Рис. 19. Схема системы управления смесителя С-12А:

1 – рычаг управления шнека, 2– обводной валик, 3 – трос, 4 – вилка включения, 5 – механизм включения, 6 – задвижка клиновая, 7 – тяга, 8 – рычаг выгрузного шнека

Система управления выгрузным шнеком предназначена для включения или выключения выгрузного шнека и состоит из рычага управления 1, трех обводных валиков 2, рычажной вилки включения 4 и троса 3. Рычаг управления расположен на передней стенке смесителя и свободно вращается на оси, которая неподвижно закреплена в консольных опорах, прикрепленных к корпусу смесителя болтами.

Обводные ролики с направляющими канавками для троса также свободно вращаются на пальцах кронштейнов, укрепленных на корпусе. Вилка включения двумя пальцами шарнирно соединена со шлицевой кулачковой полумуфтой, находящейся на приводном валу шнека. Вторым концом вилка шарнирно связана с опорой.

Вилка включения перемещается при помощи троса, который одним концом прикреплен к рычагу вилки, а вторым через обводные ролики – с рычагом управления. В верхней части смесителя трос проходит в защитной трубе.

При включении шнека необходимо переместить рычаг управления вниз; трос при этом опустится, освобождая пружину кулачковой полумуфты, которая своим усилием вводит в зацепление кулачки обеих полумуфт. При выключении шнека рычаг управления переводится в верхнее положение; натяжением троса через рычажную вилку кулачковое соединение размыкается.

Зазор между вершинами кулачков полумуфт в выключенном положении должен быть равным 48 мм. Этот зазор регулируется упорным винтом, установленным на опоре рычажной вилки над малой консолью рычага вилки. К этой же консоли прикреплена поддерживающая пружина.

Система управления выгрузным устройством предназначена для подъема клиновой задвижки выгрузной горловины при разгрузке смесителя и опускания ее для перекрытия выходного отверстия по окончании разгрузки. Эта система состоит из рычага 8, свободно вращающегося на той же оси, на которой установлен рычаг управления системы выгрузного шнека, и шарнирно связанных друг с другом тяг 7, соединяющих рычаг с клиновой задвижкой 6 выгрузной горловины.

Задвижка открывает выходное отверстие выгрузной горловины, когда рычаг переводится в нижнее положение, так же как и рычаг управления, выгрузным шнеком.

При разгрузке смесителя необходимо в первую очередь открыть выгрузную горловину, а затем включить в работу выгрузной шнек. В противном случае может поломаться выгрузная горловина или узлы выгрузного шнека. Для предотвращения этого оба рычага управления сблокированы. На каждом рычаге приварены упоры из уголков, причем уголок рычага управления шнека упирается в уголок рычага выгрузного устройства, так что, не опустив рычаг выгрузного устройства, невозможно включить шнек.

Крышка смесителя. Смеситель закрывается сверху съемными деревянными щитами с рукоятками. Один и; щитов – откидной, связанный с решеткой корпуса петлями. Это позволяет периодически контролировать процесс приготовления корма. Во избежание несчастных случаев проем под откидным щитом перекрыт предохранительной решеткой.

В среднем щите левого ряда имеется загрузочный люк, перекрываемый шиберным устройством. Рама шиберного устройства выполнена из гнутого профиля в виде швеллера и закреплена на щите болтами. На верхних полках рамы предусмотрены отверстия для крепления загрузочных устройств. Сам люк перекрывается шибером с тягой, перемещение которого ограничивается фиксаторами.

Технологический процесс.Компоненты загружаются в загрузочную горловину крышки смесителя. При заполнении одной трети емкости смесителя включают в работу мешалки и продолжают загрузку. Коэффициент наполнения емкости смесителя не должен превышать 0,6–0,7 для кормовых смесей с включением соломы и силоса и 0,8 для полужидких кормов.

Для периодического контроля за процессом приготовления смеси необходимо пользоваться смотровым люком в крышке смесителя.

Готовую кормовую смесь выгружают в кормораздатчики или другие транспортные средства, открыв выгрузную горловину, а затем включив в работу шнек.

Запариванию подлежат корма, которые по физико-механическим свойствам и вкусовым качествам нуждаются в такой обработке. Грубые корма перед запариванием обязательно измельчают (длина частиц не должна превышать 50 мм). Перед загрузкой сечку смачивают водой (80–100 л на 1 ц сечки).

Первоначально в смеситель загружают только те корма, которые подлежат запариванию.

Процесс запаривания длится 60–75 мин при работающих мешалках. По истечении времени запаривания в смеситель добавляют остальные компоненты, и все тщательно перемешивается. Такая последовательность загрузки позволяет уменьшить расход пара, понизить до допустимых пределов температуру готовой кормовой смеси и повысить производительность машины.

При приготовлении кормовых смесей без запаривания все компоненты, входящие в. смесь, можно подавать одновременно.

Перемешивание продолжается 10 мин. При обогащении кормов карбамидными и другими растворами – 15 мин.

После окончания рабочей смены смеситель и парораспределитель необходимо очищать от остатков корма и промывать водой.

Эксплуатация машины. Смеситель С-12А поступает в хозяйство в собранном виде, за исключением рычагов управления с их кронштейнами, обводных роликов и штанг муфтовых кранов парораспределителя, которые укладываются в смеситель во избежание поломок и повреждений во время транспортировки.

Машину устанавливают на место в следующем порядке:

1) смеситель устанавливают на направляющие балки, уложенные напротив монтажного проема, причем одна направляющая должна находиться под рамой привода, а вторая – под опорной полосой передней стенки бункера-смесителя;

2) к средней части передней и задней стенок корпуса смесителя привариваются монтажные скобы. К последним крепится соединительный трос, а к нему – трос лебедки;

3) перемещают смеситель до конца балок при помощи лебедок. Смеситель перемещается с особой осторожностью во избежание перекоса и схода его с направляющих балок;

4) далее смеситель перемещают к месту его окончательной установки на катках, которые подводятся под опоры смесителя.

Подготовка машины к работе заключается в следующем. Устанавливают кронштейны вместе с рычагами системы управления и натяжных роликов. Прикрепляют один конец троса к рычагу вилки. Натягивают трос при помощи гайки натяжного устройства. Очищают машину от пыли и грязи. Осматривают смеситель и устраняют неисправности. Проверяют зазор между вершинами кулачков полумуфт, который должен быть равным 48 мм; при необходимости его регулируют при помощи упорного винта. Проверяют наличие смазки в редукторе; натя­жение приводной цепи выгрузного шнека и ремней; легкость хода обводных роликов; надежность всех болтовых креплений, особенно крепления лопастей мешалок. Под­ключают парораспределитель к общей системе пароснабжения и проверяют работу парораспределения каж­дого муфтового крана отдельно. Присоединяют штанги к муфтовым кранам и проверяют парораспределение каждой стороны отдельно. Подключают водяные трубы к общей водопроводной системе и проверяют их действие. Подключают электродвигатель к электросети. Обкатывают машину на холостом ходу, с целью проверки взаимодействия всех механизмов. После этого обкатывают машину под рабочей нагрузкой, проверяя ход рабочего процесса при приготовлении кормов, как с запариванием, так и без него.

Техническое обслуживание. Для обеспечения сохранности и безаварийной работы смесителя С-12А необходимо проводить своевременный уход, заключающийся в периодическом осмотре всех узлов, регулировке механизмов и смазке.

Ежедневный технический уход следует проводить сразу после окончания работы. При этом необходимо провести следующие операции:

1) тщательно очистить и промыть корпус и выгрузной шнек. Промывку рекомендуется вести при работающих мешалках, а затем и при работающем выгрузном шнеке; при этом все щиты крышки должны быть закрыты;

2) проверить натяжение клиновых ремней и при необходимости натянуть их;

3) проверить надежность заземления электродвигателя;

4) выявить, почему протекает смазка, и устранить течь;

5) выявить причины течи воды или массы в подшипниковых узлах или клиновой задвижке и устранить их;

6) проверить и протереть кулачки муфты включения и шлицевой вал шнека;

7) проверить натяжение троса; если трос ослаблен, подтянуть его при помощи натяжного устройства и проверить работу кулачковой муфты, проведя 5–6 контрольных включений;

8) для обеспечения свободного перемещения клиновой задвижки и плотного прилегания ее необходимо прочищать паз. При этом для удобства рекомендуется снимать накладные пластины.

Технический уход № 1 проводится один раз в 10 дней; при этом выполняются все операции ежедневного технического ухода и дополнительно проверяется состояние уплотнения подшипниковых узлов (при необходимости подтянуть их или заменить), редуктора и натяжных устройств; состояние мешалок и их креплений на валу; смазка всех шестерен и цепной передачи солидолом (наличие грязи и ржавчины на этих деталях не допускается); зазор между кулачками при разомкнутом положе­нии полумуфт.

Технический уход № 2 проводится один раз в 6 месяцев; при этом выполняются все операции технического ухода № 1 и дополнительно необходимо промыть приводную цепь выгрузного шнека керосином с последующей ее смазкой; промыть редуктор привода дизельным топливом или керосином, осмотреть состояние зубьев шестерен, заполнить редуктор свежим маслом до уровня отметки.

Техническая характеристика

Тип машины стационарный
Объем, м3
Коэффициент наполнения:  
полужидкими кормами 0,8
кормовыми смесями с применением грубых кормов 0,6…0,7
Лопасти мешалок, мм:  
диаметр
шаг
Скорость вращения, об/мин 3,7
Выгрузной шнек:  
диаметр, мм
шаг витков, мм
скорость вращения, об /мин
Вес, кг
Габариты, мм:  
длина
ширина
высота
Расход пара при давлении 0,26…0,30 ат, кг 250–300
Продолжительность запаривания, ч 1…1,25
Продолжительность перемешивания (при приготовлении смеси без запаривания), мин 10…15

Отчет о работе.

1. Вычертить принципиальную технологическую схему смесителя-запарника кормов С-12А.

2. Привести основные технические данные смесителя-запарника и технологические регулировки.

3. Дать оценку техническому состоянию смесителя-запарника.

Контрольные вопросы и задания.

1. Объясните принцип действия и технологический процесс смесителя-запарника С-12А.

2. Назовите основные сборочные единицы смесителя-запарника и объясните их устройство.

3. Расскажите о порядке подготовки смесителя-запарника к работе.

4. Перечислите основные операции ежедневного обслуживании смесителя-запарника.

Работа 7

Page 5

Цель работы. Изучение устройства и работы агрегата для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Агрегат для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

5. Изучить устройство и работу агрегата для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А и его основных сборочных единиц.

6. Провести частичную разборку-сборку агрегата для приготовления заменителя молока.

7. Включить агрегат для приготовления заменителя молока в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания.

8. Составить и едать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Агрегат АЗМ-0,8А предназначен для приготовления заменителя молока телятам и рассчитан на обслуживание телятника на 200...300 голов.

Агрегат может быть использован для приготовления различных высокодисперсных пищевых эмульсий и как нагреватель воды для технических нужд.

Приготовленный в агрегате высококачественный заменитель молока дает возможность высвободить большое количество цельного молока. Простота обслуживания; низкие энергоемкость и трудоемкость, стерильность продукта – все это способствует значительному экономическому эффекту при использовании агрегата АЗМ-0,8А в хозяйствах. Агрегат может работать с установкой для выпойки телят УВТ-20 или с любыми другими средствами предназначенными для выпойки молодняка сельскохозяйственных животных.

Агрегат для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А (рис. 20) состоит из смесителя 6, шнека 7, установки насоса эмульсатора 15, фильтра 18, бачка 9, трубопроводов и соединительной арматуры для заменителя молока, трубопроводов и соединительной арматуры для воды и пара, электрооборудования.

Смеситель 6 состоит из двух цилиндрических обечаек – наружной и внутренней; воздушная рубашка между ними служит термоизолятором во время запаривания. При охлаждении содержащегося в смесителе продукта через рубашку проходит холодная вода. Внутри емкости смесителя установлена мешалка 3, верхний конец которой соединен с валом редуктора. Вращение мешалки осуществляется от привода, смонтированного на раме. На внутренней поверхности смесителя при помощи кронштейнов 33 закреплены две неподвижные лопасти 4. Смеситель закрывается двумя крышками. Первая крышка предназначена для наблюдения за процессом приготовления заменителя молока, закреплена шарнирно и фиксируется в открытом положении специальным устройством. На второй крышке размещены корпус подшипника для крепления вала мешалки, рама для крепления привода мешалки и приемная горловина для загрузки шнеком растительных компонентов комбикорма. Загрузочная горловина после окончания загрузки закрывается заслонкой. На наружной обечайке смесителя установлены термометр 12 и указатель уровня 11. В нижней части смесителя приварена рама для крепления насоса-эмульсатора и шнека.

Рис. 20. Агрегат для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А:

1 – бункер загрузочный; 2 – вентиль слива воды из водяной рубашки; 3 – мешалка лопастная; 4 – мешалка неподвижная; 5 – кожух; 6 – сменеситель-запарник; 7 – течка; 8 – труба для отвода избыточных паров; 9 – бачок для жиров; 10 – труба; 11 – указатель уровня; 12 – термометр; 13 – вентиль; 14 – кран; 15 – насос-эмульсатор; 16 – рукав выдачи; 17 – кран трехходовой; 18 – фильтр; 19 – вентиль; 20 – кран трехходовой; 21 – клапан обратный; 22 – рукав для обрата; 23 – шнек; 24 – вентиль; 25 – мешалка.

Привод, предназначенный для передачи крутящего момента мешалке, устанавливается вертикально в верхней части смесителя и состоит из электродвигателя и редуктора. Редуктор представляет собой трехосную двухступенчатую цилиндрическую передачу. В корпусе и крышке редуктора имеются отверстия для заливки и слива масла, закрываемые резьбовой пробкой и сапуном, в котором имеется отверстие для сообщения внутренней полости редуктора с атмосферой. Уровень масла в редукторе определяется посредством контрольного отверстия, закрытого резьбовой пробкой.

Загрузочное устройство предназначен для загрузки в смеситель комбикормов и состоит из загрузочного бункера 1, мешалки 25, расположенной в бункере, кожуха шнека 5 и шнека 23 (рис. 20). Внутри бункера установлена сетка, предотвращающая попадание в бункер инородных предметов. Шнек установлен вертикально. Привод шнека осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу. Привод мешалки осуществляется от вала шнека через одноступенчатую цилиндрическую зубчатую передачу. На кожухе шнека имеется крышка, открыв которую можно очистить кожух от комбикорма. Для регулирования подачи корма из бункера служит заслонка.

Установка насоса-эмульсатора 15 (рис. 20) предназначена для эмульсирования смеси, подачи обрата в смеситель, перекачивания, выдачи готового продукта и для циркуляционной промывки составных частей агрегата;

Установка насоса-эмульсатора состоит из рамы насоса-эмульсатора, электродвигателя, соединительной муфты, щитка и соединительного патрубка.

Насос-эмульсатор состоит из корпуса, вала, крыльчатки, диска неподвижного, диска подвижного, пальцев и рассекателей. Корпус эмульсатора и крышка эмульсатора образуют полость, разделенную неподвижным диском на камеры. В первой камере вращается крыльчатка, создающая напор, необходимый для проталкивания смеси нерабочую камеру. На одном диске укреплены рассекатели, на другом – пальцы. Подвергаясь интенсивным ударам и перемешиванию, первичная эмульсия дробится на мельчайшие частицы. Вторичная тонкодисперсная эмульсия выходит через отверстие в крышке по трубопроводу. Подвижный диск и крыльчатка посажены на шлицевый вал и крепятся на нем гайкой. Выходной конец вала установлен в корпусе на конических подшипниках, которые с наружной стороны закрываются крышками с прокладками. Уплотнение вала осуществляется резиновыми манжетами.

Фильтр 18 (рис. 20) предназначен для предотвращения попадания в насос-эмульсатор и трубопроводы инородных тел. Фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента, крышки, которая крепится к корпусу при помощи скобы. Уплотнение корпуса и крышки осуществляется прокладкой. Фильтр крепится к насосу-эмульсатору и трубопроводам при помощи гаек.

Бачок 9 (рис. 20) предназначен для заливки в него смеси растительных и животных жиров, биостимуляторов (микроэлементов и антибиотиков). Бачок при помощи кронштейнов крепится к смесителю. Патрубок в нижней части бачка служит для соединения с всасывающей полостью насоса-эмульсатора посредством трубопровода, на котором установлен кран, регулирующий, подачу смеси из бачка.

Трубопроводы и соединительная арматура предназначены для соединения составных частей агрегата в единую технологическую линию, по которой циркулирует заменитель молока, и состоят из трехходовых кранов, гаек, конусов, штуцеров, колен, разводки и рукава. Трубопроводы и соединительная арматура для воды и пара предназначены для подключения агрегата к водопроводной и паропроводной системам и состоят из тройников, сгонов, муфт, труб, вентилей, контргаек и угольников. Обратный клапан служит для предотвращения забивания паропроводящей системы кормовой смесью в случае падения давления пара, подаваемого в смеситель. Состоит из корпуса, прокладки, золотника и крышки. Обратный клапан должен быть установлен так, чтобы золотник при прохождении пара срабатывал в вертикальной плоскости. Стрелка на корпусе указывает направление подачи пара.

Электрооборудование агрегата АЗМ-0,8А подключается к сети переменного тока напряжением 380/220 В. В состав электрооборудования агрегата входят шкаф управления, электродвигатель насоса-эмульсатора мощностью 4 кВт, электродвигатель мешалки мощностью 1,1 кВт, электродвигатель шнека мощностью 0,55 кВт. Шкаф управления сварной конструкции, пылевлагозащищенного исполнения, устанавливается на стене внутри помещения на расстоянии 1,5–2 м от агрегата. На боковой стенке шкафа управления установлены пакетный выключатель ПВМЗ-25, предназначенный для подачи и отключения питания, посты управления ПКЕ 122-2 и ПКЕ 122-3, предназначенные для пуска и остановки механизмов агрегата. Внутри шкафа управления на панели установлены: автоматические выключатели АП50-ЗМ для защиты электродвигателей от токов короткого замыкания; магнитные пускатели ПМЕ-112 и ПМЕ-114 для пуска и защиты электродвигателей от перегрузок; предохранитель ШРС-6-Н для защиты цепей управления от токов короткого замыкания; набор зажимов малогабаритный КМ-1-10-12.

Технологический процесс (рис. 21). Агрегат для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А смешивает комбикормовые смеси с водой, запаривает полученную смесь, осолаживает ее, смешивает смесь с обратом, растительными и животными жирами, биостимуляторами (микроэлементами, витаминами и антибиотиками), эмульсирует грубодисперсную смесь и выдает готовый продукт.

Заменитель молока готовят по установленной рецептуре из расчета на одно кормление телят. Рецептура кормовых компонентов заменителей молока, может быть разнообразной, в зависимости от наличия компонентов кормов в хозяйстве. Однако подбор компонентов должен отвечать требованиям, предъявленным к заменителям молока: В состав заменителя молока входят сухие кормовые смеси, снятое молоко (обрат), биостимуляторы (микроэлементы, витамины, антибиотики), сахар, соль, мел, рыбий жир другие.

Сухие комбинированные смеси (рис. 21) из загрузочного бункера 6 направляются шнеком 7 в смеситель-запарник 9. Снятое молоко (обрат) закачивается в смеситель-запарник насосом-эмульсатором 14 при помощи гибкого рукава. Вода подводится в нижнюю часть смесителя из водопроводной сети. Смесь нагревают паром, подводимым нижнюю часть смесителя. Эмульсирование, выдача готового продукта и циркуляционная промывка трубопроводов для заменителя молока производятся насосом-эмульсатором, имеющим индивидуальный привод от электродвигателя. Смесь растительных и животных жиров, биостимуляторов микроэлементов и антибиотиков) и других компонентов, предусмотренных рецептом заменителя молока, заливается в бачок 10 и подается в смеситель 9 через фильтр 17.

Рис. 21. Принципиально-технологическая схема агрегата

для приготовления заменителя молока АЗМ-0,8А:

1 – воронка; 2, 11 – трубопроводы; 3, 4, 13, 15, 18, 19, 20 – вентили; 5 – загрузочный ковш; 6 – бункер; 7 – шнек; 8 – указатель уровня; 9 – запарник-смеситель; 10 – бачок; 12 – термометр; 14 – насос-эмульсатор; 16 – выпускной шланг; 17 – фильтр; 21 – мешалка

Подготовка агрегата к работе. Открывают вентиль и заполняют емкость смесителя холодной водой в количестве 400 л, после чего вентиль закрывают. Количество залитой в смеситель воды определяют по указателю уровня.

Запускают электродвигатель мешалки, открывают заслонку, нажатием кнопки запускают электродвигатель загрузочного шнека и постепенно засыпают комбикорм в бункер. Из бункера комбикорм шнеком подается в смеситель. После окончания загрузки комбикормов в смеситель отключают электродвигатель привода шнека, закрывают заслонку. При этом мешалка остается включенной. При вращении мешалки происходит смешивание комбикормов с водой и образование равномерной по консистенции смеси. Для подогрева смеси открывают вентиль, пар поступает в смеситель и нагревает смесь до температуры 85...90 °С. Контроль за температурой нагрева смеси ведут по термометру 12. После окончания подогрева смеси закрывают вентиль, прекращают подачу пара в смеситель. Следующий процесс обработки – осолаживание (пропаривание) растительных компонентов комбикормов – начинается при достижении смесью температуры 70 °С и продолжается при дальнейшем ее нагревании до 85...90 °С. Осолаживание длится не менее 1 ч после достижения смесью температуры 90 °С.

Во время осолаживания каждые 10...15 мин нажатием кнопки включают электродвигатель привода мешалки в работу на 4...5 мин. После окончания процесса осолаживания заливают в смеситель обрат (снятое молоко). При наличии в хозяйстве свежего, качественного, непастеризованного обрата кормовую смесь после осолаживания сразу охлаждают холодной водой, открыв вентиль 13 (рис. 20). Обрат в смеситель закачивают насосом-эмульсатором 15 в такой последовательности: рукав 22 (рис. 20) опускают в емкость с обратом; трехходовые краны 20 и 17 устанавливают в положение «смеситель – насос-эмульсатор – смеситель»; нажимают кнопку и запускают электродвигатель насоса-эмульсатора. Агрегат при этом работает по замкнутому циклу. При достижении насосом-эмульсатором полной производительности (контролируют по истечению смеси из патрубка внутри емкости) трехходовой кран 20 (рис. 20) переключают в положение «емкость для обрата – насос-эмульсатор». Насос-эмульсатор начинает подавать обрат, агрегат работает по циклу «емкость для обрата – насос-эмульсатор – смеситель». Таким образом подают в смеситель обрат в количестве, соответствующем установленной рецептуре. Контроль ведут по указателю уровня 11. После окончания заливки обрата нажимают кнопку и выключают электродвигатель насоса-эмульсатора. После этого охлаждают кормовую смесь до температуры 50...55 °С. Для этого открывают вентиль 19 (рис. 21) и направляют холодную воду в рубашку смесителя. Остальные вентили оставляют закрытыми. При охлаждении смеси до температуры 50...55 °С вентиль 18 закрывают.

Во вспомогательной емкости (ведре) приготовляют в соответствии с рецептом смесь растительных и животных жиров, витаминов, микроэлементов и антибиотиков на подогретом обрате или кипяченой воде и заливают в бачок 9. Для подачи смеси из бачка 9 в смесителе устанавливают трехходовые краны 20 и 17 в положение «смеситель – эмульсатор – смеситель», кран 18 (рис. 20) устанавливают в положение «для выдачи» и, нажав кнопку, включают электродвигатель насоса-эмульсатора. При этом агрегат будет работать по замкнутому циклу («смеситель – эмульсатор – смеситель»). Смесь из емкости будет засасываться насосом-эмульсатором и подаваться обратно в емкость с одновременным засасыванием смеси из бачка. Одновременно с подачей жировой смеси в смеситель производится эмульсирование смеси, т.е. дробление жировой смеси на мелкие частицы и равномерное распределение их по всему объему продукта. Эмульсирование должно длиться 15...20 мин до полного выхода жировой смеси из бачка. После окончания эмульсирования нажатием кнопки выключают электродвигатель насоса-эмульсатора, закрывают кран 14 (рис. 20), затем, не выключая электродвигатель мешалки, открывают вентиль впуска холодной воды в рубашку и охлаждают смесь до температуры 35–38 °С. После охлаждения нажимают на кнопку и выключают электродвигатель мешалки.

Выдачу готового продукта при ручной выпойке производят через гибкий рукав во фляги или другие емкости. При механизированной выпойке гибкий рукав подключают к трубопроводу для забора продукта. Для выдачи готового продукта устанавливают трехходовой кран 17 в положение «эмульсатор – выдача», а трехходовой кран 20 – в положение «смеситель – эмульсатор» и, нажав на кнопки, включают электродвигатели мешалки и насоса-эмульсатора. Приготовленный заменитель молока выдается по потребности. После окончания выдачи готового продукта, нажав на кнопки, выключают электродвигатели приводов мешалки и насоса-эмульсатора, тщательно промывают агрегат. Для этого открывают вентили 13 и 19 (рис. 20) и заполняют смеситель холодной водой. После заполнения смесителя водой закрывают вентили 13 и 19 и спускают воду из рубашки смесителя. Затем открывают паровой вентиль 24 и подогревают воду в смесителе до температуры 70 °С. Температуру нагрева воды контролируют термометром 12.

Агрегат промывают по двум циклам: 1-й цикл – трехходовые краны 17 и 20 устанавливают в положение для перекачивания воды из смесителя в эмульсатор и снова в смеситель и, нажав кнопку, запускают электродвигатель насоса-эмульсатора. Продолжают промывку таким образом в течение трех минут. При этом промываются трубопроводная арматура, смеситель, фильтр, насос-эмульсатор; 2-й цикл – устанавливают трехходовые краны 17 и 20 в положение для выдачи продукта и сливают воду в канализацию. После промывки агрегата промывают бачок 9 (рис. 20), снимают крышку фильтра, извлекают сетку; промывают, после чего фильтр собирают.

После этого заливают в смеситель горячий щелочной раствор и промывают им агрегат по двум циклам, изложенным выше, затем сливают раствор и окончательно промывают агрегат горячей водой. При механизированной промывке агрегата АЗМ-0,8А используется насос-эмульсатор и емкость смесителя. Для этого в емкость смесителя заливают щелочной раствор в количестве 600 л и подогревают его паром до температуры 70 °С. Для подачи пара в емкость смесителя необходимо закрыть вентиль 19 (рис. 20) и трехходовой кран 20, вентиль 24 – открыть. Верхнюю часть внутренней поверхности смесителя промывают специальной щеткой, прикладываемой к агрегату. Возможна механизированная промывка верхней части внутренней поверхности смесителя. Для этого щетку присоединяют посредством переходного элемента к рукаву 16 (рис. 20). При перекачивании обеспечивают одновременную подачу жидкости в колено 10 и рукав со щеткой установкой рукоятки крана 17 в нужное положение.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодические технические обслуживания). При ежедневном техническом обслуживании (ЕТО) очищают наружные и внутренние поверхности агрегата от остатков корма; проверяют состояние затяжки резьбовых соединений, исправность заземления, убеждаются в отсутствии посторонних предметов на агрегате, наличии подтекания смазки через уплотнения, посторонних шумов и стуков при работе агрегата, смазки в редукторе привода мешалки.

При первом техническом обслуживании (ТО-1) через 60 ч работы выполняют все работы ежедневного технического обслуживания. Кроме этого, смазывают подшипники в соответствии со схемой смазки, проверяют натяжение ремней клиноременной передачи шнека, надежность крепления лопастей мешалки смесителя и шнека, крепления пальцев и рассекателей насоса-эмульсатора, крепления электроаппаратов, состояние контактов магнитных пускателей.

При втором техническом обслуживании через 240 ч работы выполняют все работы ежедневного и технического обслуживания ТО-1. Кроме этого, дополнительно проверяют состояние изоляции электродвигателей привода мешалки, шнека, насоса-эмульсатора, состояние подшипников электродвигателей привода мешалки, шнека, насоса-эмульсатора; заземление электродвигателей и агрегата, состояние покраски агрегата.

Page 6

Цель работы. Изучение устройства и работы кормораздатчика тракторного универсального КТУ-10А, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Кормораздатчик тракторный универсальный КТУ-10А, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу кормораздатчика тракторного универсального КТУ-10А и его основные сборочные единицы.

2. Провести частичную разборку-сборку кормораздатчика, подготовить его к работе.

3. Включить кормораздатчик в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Кормораздатчик тракторный универсальный КТУ-10А (рис. 22) служит для транспортировки и выгрузки на ходу в кормушки на одну или две стороны измельченных грубых и зеленых кормов, корнеклубнеплодов, жома и кормовых смесей. Его наиболее рационально использовать при откорме крупного рогатого скота на откормочных или выгульных площадках, летних лагерях и в типовых животноводческих помещениях с шириной кормового прохода не менее чем 2,1 м и высотой кормушек не более 0,75 м.

Кормораздатчик КТУ-10А представляет собой двухосный прицеп, агрегатируемый с тракторами типа «Беларусь». Основные сборочные единицы и механизмы: рама с ходовой частью, кузов с надставными бортами, подающий конвейер, раздающее устройство, центральный привод, редуктор, трансмиссия, тормозная система и электрооборудование.

Ходовая часть состоит из рамы сварной конструкции с прицепным устройством, передней и задней осей с рессорами и четырьмя пневматическими колесами. На задних колесах установлены колодочные тормоза с гидравлическим приводом, управление которыми осуществляется из кабины трактора. Кузов цельнометаллический, с шарнирно подвешенным задним бортом. Днище кузова выполнено в виде металлического каркаса и покрыто досками. По доскам скользят две пары втулочно-роликовых цепей с шагом 38 мм, к которым приклепаны штампованные поперечные металлические планки, образующие спаренный подающий конвейер. Приводной вал конвейеров находится в передней части кузова и вращается в четырех подшипниках скольжения, приводится во вращение от вала нижнего битера посредством храпового механизма.

Рис. 22. Кормораздатчик КТУ-10А:

I – днище кузова, 2 – задний борт, 3 – боковой борт, 4 – надставной борт, 5, 18 – ограждающие щитки, 6 – боковина, 7 – блок битеров, 8 – щит-отражатель, 9 – передний борт, 10 –выгрузной конвейер, 11 – привод раздатчика, 12 – тормозное устройство, 13 – телескопический вал, 14 – гидравлический механизм подъема дополнительного конвейера, 15 – ходовая часть, 16 – дополнительный конвейер, 17 – задний фонарь и указатель поворота

Раздающее устройство включает два битера, выгрузной и наклонный дополнительный (для выгрузки корма в высокие кормушки) конвейеры. Полотна конвейеров натянуты с помощью специальных винтовых устройств. Битеры вращаются в подшипниках скольжения, укрепленных на боковинах кузова. Выгрузной конвейер смонтирован на раме кормовыгрузного устройства в передней части кузова, он состоит из четырех валов, на которые натянуты два параллельных ленточных конвейера.

Рабочие органы кормораздатчика приводятся в действие от ВОМ трактора через телескопический вал, редуктор и ведущий вал.

Регулируют норму выдачи кормов и изменяют направление вращения подающего конвейера кривошипно-шатунным механизмом с храповым колесом (рис. 23а).

Скорость движения подающего конвейера зависит от числа зубьев храпового колеса, которые захватываются ведущими собачками 7 и 11 при одинарном движении шатуна 2. Число зубьев, захватываемых собачкой, а следовательно, и скорость конвейера регулируется путем перекрытия зубьев колеса 3 кожухом 8, который может фиксироваться устройством 9 в определенном положении.

Рис. 23. Механизм привода подающего конвейера кормораздатчика КТУ-10А

а – положение при движении конвейера вперед, б – положение при движении конвейера назад; 1 – кривошип, 2 – шатун, 3 – зубчатое колесо, 4 – щеки, 5 – палец, 6, 12 – пружины собачек, 7, 11 – собачка привода, В – кожух, 9 – устройство для фиксирования кожуха, 10 – фиксатор

Направление движения подающего конвейера в случае использования кормораздатчика в качестве прицепа и выгрузки кормов через откидной задний борт кузова изменяют, переставляя собачку, как показано на рис. 23б.

КТУ-10А работает следующим образом. Для раздачи кормов на обе стороны дополнительный конвейер демонтируют, снимая заслонку с левого окна выгрузного конвейера; устанавливают норму выдачи, после чего включают ВОМ трактора. В результате, перемещаясь вдоль кормового прохода, агрегат заполняет кормушки с обеих сторон. Если необходимо раздавать корм на одну сторону, снимают цепь привода левого полотна выгрузного конвейера.

Техническая характеристика кормораздатчика КТУ-10А

Грузоподъемность, кг
Вместимость кузова, м3
Производительность, м3/ч 80…480
Скорость, км/ч:  
рабочая 1,7...2,5
транспортная
Колея, мм
База колес, мм
Габариты, мм:  
длина
ширин
высота
Масса, кг
Обслуживающий персонал, чел.

Отчет о работе.

1. Вычертите принципиально-технологическую схему кормораздатчика КТУ-10А

2. Приведите основные технические данные кормораздатчика.

3. Опишите технологические регулировки кормораздатчика.

Контрольные вопросы и задания.

1. Из каких основных сборочных единиц, состоит кормораздатчик универсальный КТУ-10А?

2. По какой технологической схеме работает кормораздатчик?

3. Каков порядок подготовки кормораздатчика к работе?

4. Приведите основные правила безопасности труда.

5. Назовите основные операции технического обслуживания кормораздатчика.

6. Приведите основные правила безопасной работы.

Работа 9

Page 7

Цель работы. Изучение устройства и работы кормораздатчика универсального КУТ-3А, частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе, выполнение операций технического обслуживания и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Кормораздатчик универсальный КУТ-3А, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу кормораздатчика универсального КУТ-3А и его основные сборочные единицы.

2. Провести частичную разборку-сборку кормораздатчика, подготовить его к работе.

3. Включить кормораздатчик в работу и после его остановки выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Кормораздатчик КУТ-3А (рис. 24) предназначен для перевозки и односторонней или двусторонней раздачи в кормушки сухих, концентрированных и полужидких кормов, измельченных корнеклубнеплодов, бахчевых, измельченной зеленой массы в смеси с другими компонентами, степень измельчения которых соответствует зоотехническим требованиям.

Рис. 24. Универсальный кормораздатчик КУТ-3А:

1 – карданная передача, 2 – редуктор, 3 – промежуточный вал, 4 – гидроцилиндр, 5 – раздающие устройства, 6 – ведущая звездочка, 7 – заслонка, 8 – скребковый конвейер, 9 – рычаг управления, 10 – натяжной вал, 11 – ходовые колеса, 12 – обводная звездочка, 13 – направляющая, 14 – рычаг включения шнека, 15 – рама, 16 – домкрат-подножка

Конструкция кормораздатчика позволяет использовать его в качестве смесителя кормов с последующей их перевозкой и раздачей. Загрузка бункера не должна превышать объема, заключенного между ветвями транспортера.

Кормораздатчик КУТ-3А (рис. 25) состоит из следующих основных узлов: бункера 12, скребкового транспортера 1, коробки выгрузной 15, ходовой части 17 и раздающего устройства (шнеки выгрузные 14 и лотки 16).

Бункер крепится к раме болтами. Рама цапфами опирается на два пневматических колеса, а в передней части – на подножку-домкрат, которым можно регулировать высоту расположения прицепной серьги 4.

В передней части рамы расположен механизм привода кормораздатчика, состоящий из шарнирной передачи, промежуточного вала с предохранительной муфтой, конического редуктора и приводных цепей.

Транспортер, служащий для смешивания кормов и последующей их выгрузки, расположен внутри бункера; он огибает звездочки в сборе 2 и направляющие в передней части бункера.

Движение транспортеру передается двумя приводными звездочками 6 от редуктора через цепную передачу. Цепь, кроме того, с левой стороны бункера приводит во вращение промежуточный вал, который передает вращение вы­грузным шнекам 14.

Для натяжения цепей транспортера, а также для поглощения ударов, возникающих при попадании твердых частиц корма между цепью транспортера и звездочками, служит натяжное устройство 10, расположенное в верхней части бункера.

Рис. 25. Технологическая схема кормораздатчика КУТ-3А:

1 – транспортер скребковый, 2 – звездочка в сборе, 3 – подножка-домкрат, 4 – прицепная серьга, 5 – заслонка, 6 – приводная звездочка, 7 – выгрузное

окно, 8 – эксплуатационно-загрузочный люк, 9 – натяжной вал, 10 – натяжное устройство, 11 – сливной люк, 12 – бункер, 13 – рычаг включения шнеков, 14 – шнеки выгрузные, 15 – коробка выгрузная, 16 – лотки, 17 – ходовая часть, 18 – кормушки

В правой боковине бункера расположен эксплуатационно-загрузочный люк 8, через который загружается корм. Кроме того, через люк можно проникнуть в бункер для его осмотра и ремонта.

Для механизированной загрузки корма в верхней части бункера имеется загрузочное окно. Сливной люк 11, расположенный в нижней задней части бункера, служит для слива воды и удаления остатков корма при проведении технического ухода за кормораздатчиком.

Выгрузные окна 7 перекрываются заслонками, расположенными в верхней части передней стенки бункера. Заслонки управляются при помощи рычагов. Выгрузная коробка крепится болтами к передней стенке бункера у выгрузного окна. К выгрузной коробке болтами крепится раздающее устройство. На кожухе последнего шарнирно устанавливаются лотки 16, по которым корм подается в кормушки.

Управление лотками осуществляется при помощи гидропривода от гидросистемы трактора.

Бункер 12 (см. рис. 25) – сварной, бескаркасный, изготовлен из листовой стали.

Передняя стенка бункера по отношению к днищу наклонена под углом 60°; в верхней ее части расположены выгрузные окна, перекрываемые при смешивании кормов качающимися заслонками.

Обе боковые стенки в задней части вверху имеют окна под натяжные устройства 10 и натяжной вал 9, а внизу – отверстия для установки и креплений звездочек транспортера в сборе. Вверху в передней части боковин бункера имеются два окна для установки узлов приводных звездочек 6 транспортера, а внизу – два окна для установки звездочек в сборе 2.

Внутри бункера на наклонной части расположены направляющие для цепи скребкового транспортера.

Скребковый транспортер 1 – основной рабочий орган кормораздатчика. Он состоит из двух параллельных цепей с прикрепленными к ним скребками. Цепи – роликовые, скребки – сварные, расположенные на транспортере через каждые 228,6 мм.

Коробка выгрузная 15 крепится болтами к передней стенке бункера и к выгрузному окну. Внутри ее находятся качающиеся заслонки, которые перемещаются и фиксируются при помощи рычагов.

Раздающее устройство крепится к выгрузной коробке болтами. Шнеки выгрузные 14 (левый и правый) выполнены консольно на обе стороны. Витки изготовлены из листовой стали и приварены к трубчатым валам. Вал шнеков устанавливается на двух подшипниках качения, корпуса которых крепятся к боковым стенкам кожухов шнеков, с шарнирно прикрепленным правым и левым 16 лотками, по которым корм скатывается в кормушки. К кожуху шнеков и правому лотку крепится гидроцилиндр. Лотки соединены тягой.

Вал промежуточный передает вращение шнекам с помощью передачи; на конце вала имеется кулачковая муфта с рычагом 13, которая служит для выключения шнеков.

Редуктор (одноступенчатый, конический) передает вращение на приводные звездочки 6 скребкового транспортера, а также на шнеки – через промежуточный вал. Редуктор установлен лапами корпуса на кронштейн рамы кормораздатчика и укреплен болтами.

Ходовая часть 17 состоит из рамы и двух полуосей в сборе. Рама сварена из швеллера. Сверху к лонжеронам рамы приварены кронштейны для установки редуктора. С каждой стороны рамы приварено по два кронштейна для крепления бункера. Рама присоединяется к трактору при помощи прицепной серьги 4 и пальца. При отсоединении кормораздатчика от трактора рама опирается на колесную пару и подножку – домкрат 3 (последняя при транспортном положении убирается).

Подножка – домкрат 3 состоит из кронштейна и винтового домкрата, позволяющего регулировать высоту расположения прицепной серьги. Колесная пара состоит из полуосей в сборе и двух колес. Полуось представляет собой цапфу, запрессованную в литой кронштейн. На цапфах при помощи роликовых конических подшипников устанавливаются ступицы колес. Полуоси в сборе крепятся к раме болтами. Вал приводных звездочек установлен на двух шариковых подшипниках в литом корпусе.

Натяжное устройство состоит из направляющих, подвижных вставок в отверстия которых вставляется натяжной вал, натяжных винтов с воротками и пружинами. Пружинные амортизаторы поставлены на натяжном валу для того, чтобы при попадании твердых частиц корма между цепями и ведущими или ведомыми звездочками натяжной вал мог отклоняться (это предупреждает поломку и заклинивание транспортера). Приводные цепи натягиваются отклоняющими звездочками.

Технологический процесс. Загрузка кормораздатчика производится имеющимися в хозяйстве загрузочными средствами через верхнее загрузочное окно или вручную через боковое окно.

При загрузке сыпучих кормов необходимо периодически включать скребковый транспортер; при этом выгрузные окна должны быть перекрыты.

Количество загружаемого в бункер корма должно быть не более 3 тон, а при работе машины на смешивании – не более ⅔ емкости бункера.

Смешивание и выгрузка корма производятся скребковым транспортером 1, расположенным внутри бункера 12 (см. рис. 25). При смешивании выгрузные окна 7, расположенные в передней части бункера, закрываются, а шнеки 14 выключаются.

При раздаче кормов выгрузные окна открываются и корм планками скребкового транспортера направляется в выгрузную коробку 15, где при помощи шнеков направляется по лоткам 16 в кормушки 18. При этом шнеки должны быть включены.

Продолжительность смешивания (6–10 мин) зависит от количества корма и физических свойств его компонентов.

Подведя машину к кормушкам, тракторист устанавливает лотки 16 в рабочее положение, открывает заслонки, после чего включает вал отбора мощности трактора и производит раздачу, передвигаясь вдоль кормушек с рабочей скоростью агрегата. Норма выдачи корма устанавливается рычагами заслонок до раздачи в кормушки.

Во время транспортировки кормораздатчика лотки должны находиться в транспортном положении. При этом следует избегать резкого торможения агрегата.

Кормораздатчик КУТ-3А – полунавесная машина, агрегатируемая с трактором Т-28 или «Беларусь».

Подготовка к работе и эксплуатация.Перед пуском кормораздатчика в эксплуатацию необходимо произвести следующие работы:

1) проверить крепление всех механизмов и узлов ма­шины и при необходимости подтянуть крепления;

2) смазать всё узлы и механизмы кормораздатчика в соответствии с картой смазки; проверить уровень масла в картере и при необходимости долить его;

3) проверить давление воздуха в шинах колес;

4) проверить уровень рабочей жидкости в масляном баке трактора;

5) соединить карданную передачу с валом отбора мощности трактора. Вилки шлицевого и круглого валов должны находиться в одной плоскости;

6) присоединить трубы гидропривода к распределителю трактора;

7) плавно включить вал отбора мощности трактора;

8) опробовать кормораздатчик без нагрузки, проверить работу всех узлов и механизмов.

Кормораздатчик обслуживает один тракторист.

Подъехав к кормушкам, тракторист устанавливает лотки в рабочее положение, открывает заслонки, включает вал отбора мощности трактора и производит раздачу кормов. Окончив раздачу, тракторист выключает вал отбора мощности, закрывает заслонки, устанавливает лотки в транспортное положение.

В процессе эксплуатации кормораздатчика может возникнуть необходимость в проведении следующих регулировок:

1) регулировка (натяжение) скребкового транспортера осуществляется вращением винта натяжного устройства. Цепь транспортера считается натянутой, если нижняя ветвь цепи транспортера у бокового люка приподнимается на 40 мм при приложении к середине скребка усилия в 20 H; при этом перекос скребка не допускается;

2) регулировка натяжения приводных цепей осуществляется перемещением отклоняющих звездочек вдоль паза кронштейна. Натяжение цепей считается нормальным, если в середине пролета цепь отклоняется на 25–40 мм при приложении усилия в 10 H;

3) регулировка зацепления конической пары редуктора осуществляется изменением количества регулировочных прокладок между корпусом редуктора и стаканом, а так же перестановкой прокладок между корпусом и крышкой с одной стороны на другую (все снятые с правой стороны редуктора прокладки устанавливают на левую сторону или наоборот);

4) предохранительная муфта на заводе отрегулирована на номинальный крутящий момент – 35 Hм. Если при эксплуатации муфта преждевременно сработалась, необходимо подтянуть регулировочную гайку на 1–1,5 оборота. Нельзя подтягивать пружину до соприкосновения витков, так как в этом случае детали кормораздатчика могут поломаться вследствие перегрузки.

Техническое обслуживание. Чтобы обеспечить бесперебойную работу кормораздатчика КУТ-3А, необходимо проводить своевременный уход, заключающийся в периодическом осмотре узлов, подтяжке креплений, смазке и регулировке механизмов.

Ежедневный технический уход. Перед пуском кормораздатчика в работу необходимо проверить следующее:

1. состояние болтовых соединений особенно затяжку гаек крепления дисков колес, крепления цапф в сборе к раме и венцов приводных звездочек;

2. надежность крепления лотков;

3. натяжение приводных цепей;

4. натяжение цепей скребкового транспортера;

5. давление в шинах колес;

6. наличие масла в редукторе по контрольной пробке (подтекание масла через уплотнение не допускается);

7. работу натяжного устройства транспортера.

После каждой раздачи кормов необходимо очистить кормораздатчик от грязи, а также смыть остатки кормов со стенок бункера и транспортера.

Периодический технический уход. Через каждые 20–24 ч работы необходимо:

1. проверять состояние скребкового транспортера;

2. проверять надежность шплинтовки соединений и прямолинейность скребков; при необходимости отрихтовать скребки;

3. смазывать подшипник скольжения натяжного ролика;

4. смазывать, игольчатые подшипники шарнирной передачи.

Через каждые 100–120 ч работы необходимо:

1. осматривать подшипниковые узлы, обращая внимание на величину осевого и радиального люфтов; при этом необходимо ослабить натяжение транспортера и приводных цепей;

2. смазывать узлы машины.

Через каждые 200–240 ч работы необходимо:

1. проверять величину износа рабочей части передних направляющих транспортера; при необходимости их ремонтируют твердосплавной наплавкой с последующей обработкой или заменяют направляющие;

2. проверять люфт колес ходовой части и при необходимости регулировать их;

3. смазывать узлы машины.

Page 8

Цель работы. Изучение устройства и работы универсальной дробилки кормов КДУ-2,0 «Украинка», частичная разборка-сборка, регулировки и оценка ее технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Универсальная дробилка кормов КДУ-2,0 «Украинка», набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу универсальной дробилки кормов КДУ-2,0 н ее основных сборочных единиц.

2. Произвести частичную разборку-сборку универсальной дробилки и выполнить регулировочные операции.

3. Включить в работу универсальную дробилку кормов и выполнить операции ее технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Стационарная кормодробилка КДУ-2,0 «Украинка» предназначена для дробления всех видов зерновых кормов, сухих и влажных стебельчатых культур, кукурузных початков, жмыхового шрота и других видов кормов. Дробилка может применяться в кормоцехах, мельницах и кормоприготовительных отделениях животноводческих ферм. Машину обслуживают два человека.

Кормодробнлка КДУ-2,0 «Украинка» (рис. 9) состоит из следующих сборочных единиц: измельчающего устройства с режущим барабаном, транспортерным питателем зерновым бункером и муфтой предельного момента; дробильной камеры с дробильным барабаном и вентилятором; циклона со шлюзовым затвором, прямым и обратным трубопроводами; электропривода с комплектом пускового оборудования; контрпривода, устанавливаемого на место электродвигателя, для работы с трактором (поставляется по особому заказу); рамы.

Рис. 9. Кормодробилка универсальная КДУ-2,0:

1 – обратный трубопровод; 2 – улитка циклона; 3 – циклон; 4 – редуктор шлюзового затвора; 5 – шлюзовой затвор; 6 – рамка амперметра-индикатора; 7 – приемный бункер; 8 – раструб циклона; 9 – прессующий транспортер; 10 – дробильная камера; 11 – подающий транспортер; 12 – редуктор транспортера; 13 – электродвигатель; 14 – шкив с автоматической фрикционной муфтой; 15 – рама; 16 – фильтр.

Транспортерный питатель для подачи в дробилку грубых и сочных кормов состоит из горизонтального ленточного транспортера и наклонного прессующего транспортера плавающего типа. Транспортерная лента горизонтального транспортёра изготовлена из прорезиненной ленты, концы которой соединены замком.

Пластины наклонного транспортера имеют вертикальные захватывающие ребра. Рамку верхнего наклонного транспортера образуют две пластинчатые боковины, соединенные двумя стяжными винтами с внутренней коробкообразной лыжей. На нижнем валу транспортера, который вращается в опорах подшипников, жестко закреплены звездочки и ролик.

Верхние подшипниковые опоры боковин шарнирно закреплены в обоймах вертикальных стенок кожуха транспортера, обеспечивая возможность свободного поворачивания всего транспортера. На выступающие концы подшипниковых опор с обеих сторон надеты отходящие вверх рычаги, соединенные натяжными пружинными устройствами, обеспечивающими прижим наклонного транспортера вниз.

Перемещение вниз нижней части наклонного транспортера ограничивают упорные пластинки, закрепленные «а вертикальных стенках кожуха транспортера. К правой стенке над противорежущей пластиной прикреплен отсекатель.

Привод горизонтального и наклонного транспортеров осуществляется цепными передачами от специального редуктора, закрепленного под рамкой горизонтального транспортера. Конструкция редуктора обеспечивает не только включение транспортеров в работу и выключение из работы, но и включение обратного хода транспортерных лент.

Зерновой ковш закреплен над верхним окном камеры ножевого барабана. В задней скатной стенке горловины камеры установлен магнитный сепаратор для улавливания металлических включений из зерна, проходящего из ковша в дробильную камеру.

Для регулирования подачи зерна в приемной горловине зернового ковша служит поворотная заслонка с рычажным механизмом и фиксирующим зажимом.

Измельчающее устройство дробилки КДУ-2,0 включает: режущий барабан (рис. 10), транспортерный питатель для подачи грубых и сочных кормов и зерновой ковш для подачи зерна. Измельчающее устройство закрепляется на переднем наклонном окне дробильного барабана.

Рис. 10. Режущий барабан:

1 – муфта; 2 – корпус подшипника; 3 – стенка; 4 – нож; 5 – болт; 6 – винт упорный; 7 – шнек; 8 – шпонка; 9 – подшипник; 10 – сменная звездочка.

Каждый из трех спирально выгнутых ножей режущего барабана жестко закреплен, двумя болтами на опорных поверхностях двух фигурных стальных дисков. Ножи устанавливают с зазором до 0,6 мм относительно режущей кромки противорежущей пластины с помощью двух упорных винтов.

Вал ножевого барабана вращается на конических роликоподшипниках, запрессованных в чугунные литые корпуса, которые жестко крепятся в гнездах стенок рамы режущего барабана.

Камера рамы режущего барабана, сваренная из стальных боковых стенок, служит продолжением стенок корпуса рамы питающего транспортера.

Верхнее окно камеры ножевого барабана закрыто откидной крышкой, к которой прикреплен болтами зерновой ковш. В нижней части камеры расположена цилиндрическая приемная горловина дли соединения с обратным воздушным трубопроводом, имеющим продольную щель через всю ширину камеры для направления воздушного потока в дробильную камеру. В средней части камеры между режущим барабаном и лентой транспортерного питателя на специально приваренной опоре закреплена массивная стальная противорежущая пластина.

Для установления минимального зазора с рабочей поверхностью транспортерной ленты, предотвращающего затягивание корма в щель между противорежущей пластиной и лентой, предусмотрена специальная планка.

На одном конце вала ножевого барабана установлена муфта предельного момента с двухручьевым шкивом клиноременной передачи от вала электродвигателя. На другом конце вала ножевого барабана установлена ведущая звездочка z=13 цепной передачи к редуктору транспортерного питателя.

Дробильная камера (рис. 11) состоит из литого чугунного корпуса с, вставными боковинами, несущими корпуса подшипников главного вала дробилки и задней стенки, выполненной в виде откидывающейся на шарнире крышки. Боковины дробильной камеры жестко закреплены на корпусе болтами.

Рис. 11. Дробильная камера и вентилятор:

1 – шкив дробильного барабана; 2 – роликовый подшипник; 9 – распорная втулка; 4 – дробильный молоток; 5 – диск дробильного барабана, 6 – ось дробильного барабана; 7 – сменное решето; 8 – крышка дробильной камеры; 9 – корпус дробильной камеры; 10 – рама; 11 – дека; 12 – манжета; 13 – крылач вентилятора; 14 – крышка кожуха вентилятора; 15 – патрубок всасывающий.

Крышка дробильной камеры, выполнена в виде коробки, боковые стенки которой входят между выступающими в просвет боковыми стенками корпуса, и притягивается к станине двумя накидными замками. На внутренней поверхности корпуса жестко закреплены, две рифленые деки из отбеленного чугуна. Верхнее скошенное окно корпуса служит для соединения с измельчающим устройством, для чего снаружи корпуса имеется четыре прилива. Внизу крышка дробильной камеры имеет окно, к которому на быстросъемных замках жестко крепится всасывающий трубопровод вентилятора.

Внутри дробильной камеры на главном валу расположен дробильный барабан. На одном конце вала установлен приводной шестиручьевый шкив, на другом – закреплен ротор вентилятора.

Кожух вентилятора жестко прикреплен болтами к корпусу подшипника главного вала и к боковине дробильной камеры:

В заднюю часть дробильной камеры вставляется сменное решето, зажимаемое в рабочем положении при подтягивании крышки камеры накидными замками. При откидывании крышки сменное решето свободно выпадает из дробильной камеры. Крышка дробильной камеры образует зарешетную полость, через которую воздушный поток, выходящий из дробильной камеры вместе с частицами измельченного корма по всасывающему соединительному трубопроводу, направляется в вентилятор.

Окно в задней стенке дробильной камеры плотно закрывается крышкой, откидывающейся на шарнире.

При установке в дробильную камеру вместо сменного решета вставной горловины для обработки сочных кормов задний обрез горловины совпадает с окном в крышке дробильной камеры. На место откинутой вниз крышки гайками крепят специальный отражательный козырек-дефлектор.

Дробильный барабан (рис. 11) состоит из шести плоских дисков, закрепленных на шпонке на главном валу через распорные шайбы. В периферийной части через диски проходят шесть стальных пальцев, на которых шарнирно крепятся комплекты дробильных молотков (по 15 штук в комплекте). Заданное расстояние между молотками фиксируется распорными втулками.

Вентилятор (рис. 11) дробилки имеет шестилопастный ротор.

Всасывающий трубопровод вентилятора имеет съемное колено, закрепляемое четырьмя накидными замками.

Привод дробильного барабана и вентилятора осуществляется от вала электродвигателя клиноременной передачей с шестью ремнями. От вала дробильного барабана {рис. 9) одним клиновым ремнем через червячный редуктор 4 осуществляется привод шлюзового затвора 5.

Циклон 3 (см. рис. 9) с расположенным под ним шлюзовым затвором 5 крепится рядом с дробильной камерой на приставной раме. Циклон выполнен из листовой стали толщиной 1,4 мм. Состоит из нижней конусной части и верхней цилиндрической со спиральной входной горловиной. Верхняя выходная горловина выполнена в виде улитки.

Нижний обрез конусной части циклона соединен со шлюзовым затвором. В нижней конической части циклона имеется два окна: смотровое, закрытое оргстеклом, и очистное, закрытое быстросъемной крышкой.

Шлюзовой затвор 5 (см. рис. 9) состоит из чугунного литого корпуса, двух боковин, отлитых совместно с корпусами подшипников, и ротора, вращающегося внутри корпуса.

В нижней части шлюзового затвора крепится двухпатрубковый раструб 8 с перекидной заслонкой и мешкодержателями. Приемная горловина циклона соединена с дробильной камерой обратным трубопроводом.

Для устранения местного подпора воздуха перед входом в дробильную камеру прямой участок обратного трубопровода выполнен в виде полотняного фильтрующего рукава 16 увеличенного диаметра, через который утекает часть воздушного потока замкнутой воздушной системы. Недостающее количество воздуха возмещается подсасыванием вместе с кормом, поступающим в дробилку.

Технологический процесс.

1. При дроблении сыпучих зерновых кормов отключают привод питателя режущего барабана за счет снятия клиновидных ремней. Устанавливают сменное решето с отверстиями соответствующего диаметра для получения необходимой степени измельчения.

Зерно из приемного бункера 1 (рис. 12), проходя по наклонному днищу горловины, очищается магнитным сепаратором 6 от случайно попавших металлических предметов и попадает в дробильную камеру, где под действием ударов молотков 3, дек и решета 5 дробится. Измельченные частицы диаметром, равным диаметру отверстий решета или меньше его, проваливаются в зарешетную полость, из которой потоком воздуха, создаваемого вентилятором 4, по всасывающему патрубку и напорному трубопроводу переносятся в циклон 10. В циклоне воздух отделяется от частиц, которые оседают и лопастями ротора шлюзового затвора 9 через раструбы 8 мешкодержателей сбрасываются в мешки или в приемный ковш транспортера. Воздух через обратный трубопровод, фильтровальный рукав 11 и приемный воздушный патрубок попадает обратно в дробильную камеру.

2. При измельчении стебельчатых грубых кормов в муку, например сена, кукурузных початков, включают измельчающий аппарат; корм в дробильную камеру подает питатель. Горловина зернового ковша перекрывается.

Загружается корм равномерным слоем на ленту транспортера. Частицы корма, отрезанные ножами, отбрасываются на скатную доску и под действием струи обратного потока поступают в дробильную камеру, где измельчаются до требуемых размеров и транспортируются аналогично сыпучим кормам.

3. При резке и измельчении сочных или зеленых стебельчатых кормов всасывающий патрубок отъединяют от крышки и вентилятора. На входной патрубок вентилятора ставят ограничительную сетку. Вместо сменного решета вставляют выбросную горловину и закрывают окно в крышке дробильной камеры. Снаружи над окном устанавливают отражательный козырек-дефлектор. В этом случае корм по питающим транспортерам поступает в ножевой барабан измельчается и попадает в дробильную камеру, где окончательно измельчается. Измельченная масса молотками ротора дробилки выбрасывается через вставную горловину и заднее окно в крышке дробильной камеры. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, проходя через циклон, обратный трубопровод, дробильную камеру и выбросную горловину, препятствует налипанию корма на стенках камеры и способствует выбрасыванию измельченного продукта.

Рис. 12. Принципиально-технологическая схема кормодробилки КДУ-2,0:

1 – приемный бункер; 2 – ножевой барабан; 3 – молотки; 4 – вентилятор; 5 – решето; 6 – магнитный сепаратор; 7 – заслонка; 8 – раструб; 9 – шлюзовой затвор; 10 – циклон; 11 – фильтровальный рукав.

Регулировки.

1. Степень измельчения сыпучих кормов регулируют установкой сменных решет. Для получения мелкого дробления в камеру дробилки устанавливают решето с отверстиями 4 мм, среднего – 6 и крупного – 8 мм.

2. При измельчении сухих стебельчатых кормов сменное решето вынимают или устанавливают решето с отверстиями 10 мм.

3. Зазор 0,3...0,6 мм между ножами, режущего барабана и противорежущей пластиной регулируют, перемещая ножи по пазам с помощью болтов.

Подготовка к работе. Перед началом работы заливают масло в коробки редукторов шлюзового затвора и транспортерного питателя до установленного уровня. Смазывают подшипники в соответствии со схемой и картой смазки. Проверяют натяжение приводных ремней и •цепей. Натяжение приводных ремней между валами электродвигателя и дробильного барабана регулируют перемещением электродвигателя. Для этого ослабляют затяжку болтов, крепящих электродвигатель на раме. Электродвигатель перемещают с помощью натяжных подвижных планок, размещенных на раме машины. Натяжение остальных ремней и цепей регулируют натяжными роликами или звездочками. Для этого отпускают затяжные гайки (болты), крепящие кронштейны и натягивают ремни так, чтобы прогиб каждого ремня в средней части при нажатии с усилием 50...70 Н составлял 20...25 мм. Приводные ремни цепи натягивают так, чтобы прогиб составлял 5...15 мм.

Проверяют зазор между лезвиями ножей режущего барабана и противорежущей пластины и зазор между противорежущей пластиной и рабочей поверхностью горизонтального транспортера. Для этого предварительно откидывают верхний кожух, снимают натяжные устройства верхнего транспортера и отводят его вверх. Регулировку зазора проводят для каждого ножа в отдельности. При этом отпускают затяжку крепежных болтов ножа и устанавливают правильное положение ножа посредством двух установочных винтов, упирающихся в затылочную часть ножа. После окончания регулировки крепежные болты ножей должны быть затянуты, а установочные винты зафиксированы контргайками. Зазор между противорежущей пластиной и рабочей поверхностью транспортерной ленты должен быть минимальным, чтобы устранить затаскивание частиц корма под противорежущую пластину. Для этого ослабляют крепление противорежущей пластины и производят необходимое перемещение кронштейна.

Натяжение ленты горизонтального транспортера изменяют натяжными болтами, а натяжение наклонной транспортерной ленты – перемещением натяжных звездочек, заключенных внутри корпуса транспортера, перемещением натяжных болтов в прорезях боковин.

Проверяют прочность крепления ножей режущего барабана и крепление молотков и их осей на дробильном барабане, легкость хода и надежность действия поворотной заслонки зернового ковша и перекидной заслонки раструба циклона.

Обкатывают машину на холостом ходу. Перед включением машины необходимо убедиться в прочности крепления оградительных кожухов и убрать с горизонтального транспортера и зернового ковша предметы, попадание которых в дробилку может вызвать поломку машины. При холодной обкатке проверяют правильность взаимодействия сборочных единиц и механизмов машины. При появлении шума необходимо выявить причины их появления и устранить.

Машину обкатывают под рабочей нагрузкой. При этом проверяют нормальность рабочего процесса при обработке сухих кормов с прохождением обработанного продукта через циклон и при обработке влажных кормов с выбросом обработанного корма через вставную горловину.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодическое). При ежедневном обслуживании перед началом работы очищают дробилку от пыли, грязи и остатков кормов; освобождают крепление крышки и кожухи ограждения; ставят необходимое решето и проверяют крепления осей молотков; проверяют крепление корпусов , подшипников, редукторов и электродвигателя, крепление ножей и зазор между ножами и пластиной, натяжение ремней, цепей и лент транспортёров; убеждаются в отсутствии заедания заслонки зернового ковша и шлюзового затвора; производят сказку согласно таблице смазки; ставят на место кожухи ограждения и крышки; удаляют из машины посторонние предметы; прокручивают на полтора-два оборота вал электродвигателя вручную и убеждаются в отсутствии задеваний; проверяют работу дробилки на холостом ходу и под нагрузкой.

Во время работы следят за равномерностью подачи корма по транспортеру или из зернового ковша по показаниям амперметра индикатора; при остановках проверяют степень нагрева электродвигателя, редуктора, шлюзового затвора, корпусов подшипников вала; предупреждают попадание в измельчающие органы посторонних предметов.

После работы очищают дробилку от остатков кормов прокручиванием вхолостую в продолжение 1...2 мин; включают электродвигатель, отключают общий рубильник и после остановки очищают рабочие органы от остатков кормов; проверяют нагрев подшипников дробилки.

При периодическом техническом обслуживании, которое проводят через 75...90 ч работы, выполняют операции ежедневного технического обслуживания, кроме того: проверяют величину износа молотков и при необходимости проворачивают их на новую рабочую грань или после использования всех граней молотки заменяют; проверяют шаблоном остроту лезвий и при необходимости затягивают их, а при больших износах или сколах заменяют отдельные ножи или весь комплект; регулируют зазор между лентой горизонтального транспортера и противорежущей пластиной; производят смазку дробилки согласно таблице смазки.

Техническая характеристика КДУ-2,0 «Украинка»

Масса, кг
Тип электродвигателя А02-72-4
мощность, кВт
частота вращения, мин -–1
напряжение, В 220…380
Габаритные размеры кормодробилки, мм 2800x1550x3000
Производительность, т/ч  
при дроблении зерна До 2,0
при дроблении жмыха До 3,0
при измельчении сена До 0,8
при измельчении влажных кукурузных початков До3,0
Дробильный барабан:  
диаметр, мм
ширина, мм
частота вращения ротора, мин -–1
Транспортер верхний, прижимной:  
тип Цепной планчатый
ширина полотна, мм
скорость движения полотна, м/с 0,22
Вместимость приемного бункера, м3 0,15

Отчет о работе.

1. Вычертить принципиально-технологическую схему универсальной дробилки кормов КДУ-2,0.

2. Привести основные технические данные дробилки КДУ-2,0.

3. Описать основные технологические регулировки дробилки и дать оценку ее технического состояния.

Контрольные вопросы.

1. Какие виды кормов перерабатывают на дробилке КДУ-2,0?

2. Из каких основных сборочных единиц состоит дробилка кормов?

3. Каково назначение и устройство измельчающего устройства и дробильной камеры дробилки кормов КДУ-2,0?

4. По какой технологической схеме осуществляется измельчение: а) сыпучих; б) сухих стебельчатых и в) влажных стебельчатых кормов?

Работа 5

Дробилка безрешетная ДБ-5

Цель работы. Изучение устройства и работы дробилки безрешетной ДБ-5, частичная разборка-сборка, регулировки и оценка ее технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Дробилка безрешетная ДБ-5, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу дробилки безрешетной кормов ДБ-5 и ее основных сборочных единиц.

2. Произвести частичную разборку-сборку универсальной дробилки и выполнить регулировочные операции.

3. Включить в работу универсальную дробилку кормов и выполнить операции ее технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Стационарная кормодробилка ДБ-5 предназначена для измельчения различных видов фуражного зерна с нормальной и повышенной влажностью. Машина выпускается для применения в качестве самостоятельной установки ДБ-5-1 и ДБ-5-2 для комбикормового комплекта ОЦК-4. В отличие от дробилки ДБ-5-1 и ДБ-5-2 нет выгрузного шнека. Машину обслуживают два человека.

Кормодробилка ДБ-5 (рис. 13а) состоит из следующих сборочных единиц: ротора 8, корпуса 10, бункера 7, разделительной камеры 2, рамы 11 и электродвигателя 13.

Ротор (рис. 13б) состоит из вала 4 с набором дисков 3 и шарнирно качающихся на осях молотков 1. Диски и распорные втулки на валу удерживаются с помощью гайки. Расстояние между молотками на осях обеспечивается с помощью распорных втулок и шплинтов.

Ротор приводится во вращательное движение от электродвигателя через втулочно-пальцевую муфту 12 (рис. 13а). Горловины на корпусе 10 служат для установки разделительной камеры 2 и кормопровода 3. Для обслуживания камеры предусмотрена откидная крышка 9. Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса 10 выложена деками, которые опираются на секторы и прижимаются к ним болтами. Расположение дек относительно дисков ротора обеспечивается регулировкой положения секторов с помощью эксцентриков.

Для предотвращения случайного включения дробилки при открытой крышке 9 на корпусе служит конечный выключатель.

Бункер имеет загрузочную и смотровую горловины. В нижней части бункера установлен привод заслонки (рис. 13в).

На наклонной стенке для улавливания металлических предметов установлена батарея постоянных магнитов 4. По высоте в бункере 1 расположены датчики нижнего и верхнего уровня, с помощью которых включается и выключается загрузочный шнек. Поворот заслонки осуществляется как от привода, так и вручную рычагом 2. При ручном управлении контроль за загрузкой ведется по показанию амперметра. При установившемся режиме рычаг 2 необходимо зафиксировать.

Рис. 13. Устройство дробилки:

а – дробилка: 1 – фильтр; 2 – камера разделительная; 3 – кормопровод; 4 – сепаратор; 5 – откидывающаяся крышка; 6 – ведомый двухступенчатый шкив; 7 – бункер; 8 – ротор; 9 – крышка откидная; 10 – корпус; 11 – рама; 12 – втулочно-пальцевая муфта; 13 – электродвигатель; б – ротор: 1 – молотки; 2 – ось; 3 – диск; 4 – вал; в – привод заслонки; 1 – бункер; 2 – рычаг; 3 – заслонка; 4 – батарея постоянных магнитов; 5 – конечный выключатель.

Привод заслонки состоит из электродвигателя РД-0,9, зубчатой передачи и вала, на котором закреплена заслонка. Дополнительно на этом валу установлена электромагнитная муфта, которая при отключении сети дает возможность заслонке мгновенно под действием собственной массы перекрывать доступ зерна в дробилку.

Все механизмы смонтированы в корпусе. На крышке корпуса установлен конечный выключатель 5, который в автоматическом режиме замыкает цепь звуковой сирены при прекращении поступления зерна. Рычаг 2 позволяет поворачивать заслонку 3 и стопорить ее при ручном управлении.

Блок питания электромагнитной муфты расположен в шкафу управления.

Разделительная камера 2 (рис, 13а) служит емкостью, где происходит отделение измельченных частиц от воздуха, а также разделение измельченного продукта на крупную и мелкую фракции (рис. 14б). Перегородки в разделительной камере образуют каналы: один – для возврата воздуха в дробильную камеру и другой – для возврата крупной фракции на доизмельчение.

На одной из боковых стенок камеры расположен рычаг заслонки 5 (рис. 14б), положение которого фиксируется в пазах сектора. На другой стенке установлена откидная крышка 5 (рис. 13а) для смены сепаратора 4 (рис. 14б). На верхней части камеры 3 крепится откидными болтами тканевый фильтр для частичного сброса циркулируемого в дробилке воздуха. В нижней части камеры 3 установлен шнек 8 для выгрузки готового продукта. Привод его осуществляется двухступенчатой ремённой передачей.

Рис. 14. Схемы дробилки. ДБ-5-1:

а – кинематическая: 1, 5, 11, 14 – электродвигатели; 2, 7, 15 – шкив

d = 90 мм; 3, 8, 16, 23 – ремень; 4, 17,— шкив d = 200 мм;

6 – вал n = 0,5 мин –1; 10 – зубчатое колесо z = 170; 12, 20, 26, 29 – шнек;

13, 27, 30 – вал n = 415 мин –1; 18 – зубчатое колесо z = 17; 19 – барабан дробильный; 21 – вал n = 457 мин –1; 22, 24 – шкив d = 224 мм; 25 – вал n = 1180 мин –1; 28 – звездочка z = 13; б – технологическая; 1 – шнек загрузочный;

2 – бункер для зерна; 3 – камера разделительная; 4 – сепаратор; 5 – заслонка; 6 – шнек выгрузной; 7 – камера дробильная; 8 – шнек камеры; 9 – заслонка; 10 – датчики уровня.

Ведущий шкив первой ступени выполнен вместе с втулочно-пальцевой полумуфтой. Ведомый шкив первой ступени является ведущим для второй ступени.

Степень измельчения регулируют поворотом заслонки 5 разделительной камеры 3.

На раму 11 (рис. 13а) крепится корпус дробилки и электродвигатель.

Натяжение ремня первой ступени привода шнека разделительной камеры осуществляется поворотом кронштейна, на котором закреплена ось ведомого шкива. Стрела прогиба ремня при приложении усилия 12 Н должна быть 2,8...3,2 мм.

Натяжение ремня второй ступени регулируют, перемещая ось в пазу кронштейна.

Радиальный зазор между диском ротора и сектором должен быть 1...1.5 мм. Регулируют зазор в такой последовательности: ослабляют болты крепления секторов; вращением эксцентриков приближают секторы до упора в диск ротора, после чего поворачивают эксцентрики против часовой стрелки на угол 15...20 ° и затягивают болты крепления секторов.

Шкаф управления расположен рядом с дробилкой. На дверях шкафа управления установлена основная аппаратура амперметр, показывающий нагрузку электродвигателя привода дробилки, переключатель режимов, а также кнопки включения дробилки и шнеков; под ними – автоматический регулятор и тумблер его включения.

Автоматический регулятор представляет собой электронный блок, который предназначен для управления приводом заслонки. Он автоматически поддерживает такое положение заслонки, при котором количество поступающего зерна обеспечивает номинальную загрузку электродвигателя. На правой стенке шкафа управления находится сетевой выключатель, на левой – сирена, сигнализирующая об окончании подачи зерна в дробилку.

Технологический процесс.Материал, подлежащий измельчению, подают из бурта или хранилища загрузочным шнеком в приемный бункер дробилки, откуда вместе с циркулирующим по замкнутому циклу воздухом через загрузочное окно направляют в дробильную камеру на измельчение. Измельченный материал через выходное окно выбрасывается в выгрузной трубопровод и подается в разделительную камеру для разделения на фракции. Готовый продукт, отвечающий заданной степени измельчения, выводится за пределы дробилки и выгрузным шнеком подается в тару или на линию приготовления комбикормов, а крупнофракционный возвращается на повторное измельчение вместе с новой порцией зерна.

Конструкция дробилки ДБ-5 обеспечивает замкнутую систему циркуляции воздуха вместе с измельченным продуктом. Это обеспечивает снижение запыленности окружающей среды.

Металлические включения, находящиеся в зерне, улавливает магнитный сепаратор.

Автоматический регулятор загрузки зерна постоянно регулирует подачу зерна в дробильную камеру и обеспечивает работу дробильного аппарата в номинальном режиме.

Регулировки. При износе рабочих граней у молотков необходимо их переворачивать таким образом, чтобы в работе участвовали неизношенные грани. Сильно изношенные и поломанные молотки необходимо заменить новыми.

Качество помола регулируют заслонкой, установленной в разделительной камере.

При задевании ленты шнека о кожух, когда затрудняется вращение, неполадку устраняют рихтовкой ленты или кожуха.

Техническое обслуживание(ежедневное и периодическое). При ежедневном обслуживании перед началом работы очищают дробилку от пыли и остатков корма, предварительно убедившись, что машина отключена от электросети. Проверяется крепление осей молотков на барабане, ведётся протяжка всех болтовых соединений, проверяется натяжение ремней и цепей. Проверяется надежность заземления. Смазывают сборочные единицы согласно карте смазки, убеждаются в отсутствии заеданий шнеков. Проверяют работу дробилки на холостом ходу.

Периодическое обслуживание проводят через 90 часов работы. При этом выполняют все операции ежедневного ТО и, кроме того: проверяют величину износа дробильных молотков, проверяется балансировка барабана с молотками, работоспособность нижнего и верхнего датчиков уровня зерна в бункере, смазка сборочных единиц ведётся согласно карте смазки.

Техническая характеристика

Показатель ДБ- 5-1 ДБ- 5-2
Производительность, т/ч:    
при дроблении зерна 3-5 3-5
при измельчении:    
корнеплодов
соломы, сена
зеленой массы
Мощность электродвигателя, кВт 32,2 31,1
Высота подачи измельченного корма, м
Габариты, мм:    
длина
ширина
высота
Масса, кг
Обслуживающий персонал, чел.

Отчет о работе.

1. Вычертить принципиально-технологическую схему дробилки безрешетной ДБ-5.

2. Привести основные технические данные дробилки ДБ-5.

3. Описать основные технологические регулировки дробилки и дать оценку ее технического состояния.

Контрольные вопросы.

1. Какие виды кормов перерабатывают на дробилке ДБ-5?

2. Из каких основных сборочных единиц состоит дробилка?

3. Каково назначение и устройство измельчающего устройства и дробильной камеры дробилки ДБ-5?

Работа 6

Page 9

Кормоприготовительные машины. При изучении кормо-приготовительных машин надо быть особенно осторожными, так как их активные, измельчающие рабочие органы вращаются с высокой частотой и развивают значительные инерционные силы. Необходимо следить за тем, чтобы частота и направление вращения соответствовали указанным в инструкции. Подача кормов в машину должна быть равномерной. Категорически запрещается проталкивать их руками под прессующие вальцы, к режущему аппарату или в приемную горловину. При забивании рабочих органов необходимо включить реверс, т.е. обратный ход для устранения забивания, а очищать рабочие органы можно только при остановленной машине и выключенном рубильнике. Запрещается стоять во время работы кормоизмельчителей против выбрасываемой массы, а площадку вокруг машины необходимо тщательно очищать, чтобы вместе с кормами в машину не попали посторонние предметы. Не следует также класть посторонние предметы на питающие транспортеры и защитные кожухи. Чтобы убедиться в отсутствии посторонних предметов внутри закрытых кожухов, перед включением двигателя нужно провернуть вручную рабочие органы машины за шкив. Все зубчатые, ременные и цепные передачи машины должны быть ограждены защитными кожухами. Корпуса электродвигателей и пусковых кнопок должны быть надежно заземлены.

Внутрифермский транспорт и транспортеры. При эксплуатации внутрифермского транспорта и транспортеров надо быть предельно внимательным и строго соблюдать установленные правила безопасности труда.

Так, при использовании кормораздатчика КТУ-10А запрещается работать на поворотах свыше 15°, поворачивать трактор относительно его продольной оси на 45°, запрещается при работающем транспортере проталкивать корм и очищать бункер, а также перевозить людей в бункере кормораздатчика.

Все металлические части стационарных транспортеров-раздатчиков должны быть занулены, а передачи и движущиеся рабочие органы защищены кожухами. Очищать рабочие органы кормораздатчиков, смазывать и регулировать их разрешается только при выключенном рубильнике.

При изучении и техническом обслуживании ленточно-тросовых кормораздатчиков со смесителями-дозаторами надо соблюдать осторожность, особенно при очистке приводных барабанов от налипания кормов. Это следует делать удлиненной деревянной лопаткой. При этом надо следить, чтобы руки не попали под движущуюся ленту и барабан. В местах поперечных проходов следует установить переходные настилы со ступеньками над лентой кормораздатчика. При работе кормораздатчиков колебательного типа с эксцентриковым механизмом нельзя стоять близко у торцов колеблющегося желоба, допускать ослабление приводных механизмов. Перед пуском надо своевременно проверить крепления всех соединений и подать сигнал о включении.

Приводные и натяжные устройства навозотранспортеров необходимо оградить. Желоба в проходах и у ворот должны быть сверху закрыты щитами. Люки для прохода навоза на наклонный транспортер ограждают перилами из стальных труб высотой не менее 1,6 м.

Доильные установки. К обслуживанию и работе на доильном агрегате допускается только специально подготовленный персонал, изучивший эксплуатационные документы, прилагаемые к установке, прошедший инструктаж под руководством лица, ответственного за эксплуатацию электрических установок и охрану труда в хозяйстве, научившийся практически обращаться с установками и агрегатами. Все работы, связанные с техническим обслуживанием и устранением неисправностей доильного агрегата, разрешается проводить только при выключенных двигателях. При этом необходимо обесточить агрегат и вывесить плакат: «Не включать – работают люди». Принимают также меры, препятствующие случайной подаче напряжения к месту работы. Запрещается курить в помещениях и пользоваться открытым огнем. Помещения должны быть оборудованы первичными средствами пожаротушения. Перед пуском доильного агрегата необходимо убедиться в исправности всех сборочных единиц и контрольных приборов. Запрещается работать со снятыми ограждениями. При пользовании горячей водой и химикатами для промывки и дезинфекции необходимо соблюдать осторожность. При приготовлении кислотных растворов следует пользоваться резиновыми перчатками и фартуком. При доении коров нужно обращаться с животными спокойно, внимательно и соблюдать необходимую осторожность. Категорически воспрещается хранить посторонние предметы, воспламеняющиеся вещества в помещении вакуумной установки. Все электросиловые установки, а также вакуум-провод должны быть заземлены. Работа без заземления запрещается.

Охладители-очистители и сепараторы. К эксплуатации очистителя-охладителя и сепаратора может быть допущен только обученный персонал. В местах установки очистителя-охладителя и сепаратора необходимо вывесить инструкцию по охране труда при его обслуживании. Запрещается работать на центрифуге, установленной не на фундамент или с отступлением от требований к монтажу, указанных в инструкции. Перед пуском центрифуги необходимо проверить правильность сборки барабана. Включать центрифугу и сепаратор в работу разрешается только после проверки уровня масла. Кнопку управления электродвигателя необходимо расположить вблизи центрифуги и сепаратора, подходы к ней должны быть свободными. Электродвигатель заземлить. Перед пуском установки необходимо проверить крепление крышки прижимами. Категорически запрещается: оставлять работающую установку без надзора; снимать, поправлять или устанавливать приемно-выводное устройство во время вращения барабана, работать на центрифуге и сепараторе с частотой вращения барабана выше указанной в инструкции. Запрещается работать на центрифуге и сепараторе: при обнаружении посторонних шумов; при заедании барабана за детали приемно-выводного устройства; при повышенной вибрации центрифуги и сепаратора в случае попадания в масляную ванну станины молока, воды или моющего раствора; при поломке или потери упругости хотя бы одной пружины вертикального вала; при износе шарикоподшип­ников; с разбалансированным барабаном. Запрещается тормозить барабан посторонними предметами или другими способами, кроме предусмотренных инструкцией. Во избежание разбалансировки барабана и аварии центрифуги и сепаратора категорически запрещается при сборке бара­бана использовать детали от другого барабана, а также уменьшать число тарелок в пакете по сравнению с числом, указанным в паспорте.

Запрещается работать на центрифуге и сепараторе, установленных не на фундаменте и с отступлениями от требований к монтажу, указанных в инструкции. Перед пуском сепаратора необходимо отвести тормоза в нерабочее положение, а также проверить правильность сборки барабана, механизма привода, крепление приемно-выводного устройства. Включать сепаратор в работу разрешается только после проверки уровня масла. Электродвигатель обязательно должен быть заземлен. Категорически запрещается снимать, поправлять или устанавливать приемно-выводное устройство во время вращения барабана.

Пастеризационная установка. К обслуживанию пастеризационной установки допускаются учащиеся, ознакомившиеся с правилами ее эксплуатации. Заземление пульта и двигателей не должно иметь повреждений, сопротивление заземления не более 4 Ом. Перед началом работ с приборами автоматического регулирования необходимо обесточить пульт. На паропроводе должен быть установлен исправный манометр. Давление пара следует поддерживать не выше 50 кПа. Подходы к пульту управления должны быть свободными. Запрещается включать молоко-очиститель, не закрепленный на фундаменте. Перед пуском молокоочистителя необходимо отвести тормоза и стопоры. В случае появления посторонних шумов, стуков, сильных вибраций в молокоочистителе его следует немедленно отключить. Категорически запрещается снимать, поправлять или устанавливать приемно-выводное устройство молокоочистителя во время вращения барабана. Категорически запрещается работать на молокоочистителе с частотой вращения барабана свыше 184 с-1 (8000 мин-1). Раствор каустической соды для мойки пастеризатора следует хранить в эмалированной или стеклянной посуде в определенном месте. Над ней должен быть прикреплен плакат с правилами мойки и обращения с едкими щелочами. Выдерживатель, входящий в комплекс установки, должен быть защищен специальным ограждением.

Глава II

Page 10

Цель работы. Изучение устройства и работы измельчителя-смесителя ИСК-3А, частичная разборка-сборка, регулировки и оценка его технического состояния.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Измельчитель-смеситель ИСК-3А, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-техлологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу измельчителя-смесителя ИСК-3А и его основных сборочных единиц.

2. Провести частичную разборку-сборку измельчителя-смесителя и выполнить регулировочные операции.

3. Подготовить к работе и включить в работу измельчитель-смеситель кормов, выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Измельчитель-смеситель ИСК-3А предназначен для дополнительного измельчения соломы, сена и других компонентов кормосмеси и их смешивания при приготовлении рассыпных полнорационных кормосмесей в кормоцехах и кормоприготовительных отделениях ферм крупного рогатого скота и овцеферм. Он также может быть использован как измельчитель грубого и веточного корма различной влажности. При смешивании кормов могут одновременно вноситься различные микродобавки, а при химической обработке соломы – растворы химических веществ. Рекомендуется для всех зон и может применяться в линиях термической обработки соломы и в поточных линиях кормоцехов.

Машину обслуживает один оператор.

Измельчитель-смеситель ИСК-3А состоит из рамы 1 (рис. 1), приемной 7, рабочей 3 и выгрузной 10 камер, шести дек 9 и электропривода.

Рис. 1. Общий вид измельчителя-смесителя кормов ИСК-3А:

1 – рама; 2 – электродвигатель; 3 – рабочая камера; 4 – ножи; 5 – ротор; 6 – вентиль для внесения жидких добавок; 7 – приемная камера; 8 – кожух деки; 9 – дека; 10 – выгрузная камера; 11 – крылач швырялки; 12 – вал ротора; 13 – клиноременная передача; 14 – натяжной болт.

Выгрузная камера соединяется с рабочей камерой фланцем. Между ними вмонтирован шибер, позволяющий регулировать проходное сечение переходника из рабочей камеры в выгрузную. На рабочей камере установлена дополнительная быстросъемная камера с устройством для внесения жидких, добавок. В это устройство входят вентиль со шкалой и форсунка.

К днищу выгрузной камеры крепится корпус подшипников (двух опорных и трех радиальных), в которых вращается вертикально расположенный вал ротора. В нижней части на валу ротора предусмотрена швырялка, а в корпусе – выгрузная горловина. Привод ротора смонтирован на подвижной плите. Он осуществляется от электродвигателя клиноременной передачи.

Регулировки. В боковых полостях рабочей камеры расположены закрытые с наружной стороны кожухами деки двух типов: сплошные с рифленой поверхностью (устанавливаются при смешивании кормов) и с противорезами (устанавливаются при измельчении кормов). Ножи противорезов подпружинены для предохранения их от поломок при попадании в рабочую камеру посторонних предметов.

Технологический процесс (рис. 2). В режиме смешивания предварительно подготовленные к смешиванию корма загрузочным транспортером подают в приемную камеру измельчителя-смесителя. Отсюда они под действием создаваемого швырялкой всасывающего эффекта поступают в рабочую камеру (камеру смешивания) и распределяются вдоль стенок камеры. Здесь корм доизмельчается ножами верхнего яруса ротора и рабочей камеры, смешивается и по спирали опускается вниз, попадая под действие ножей и молотков нижних ярусов. Компоненты корма под действием рабочих органов ротора и зубчатых дек интенсивно перемешиваются, доизмельчаются и превращаются в однородную смесь. Готовая кормосмесь швырялкой подается наружу через выгрузную горловину.

Рис. 2. Принципиально-технологическая схема

измельчителя-смесителя кормов ИСК-3А:

1 – транспортер; 2 – швырялка; 3 – дека; 4 – форсунка; 5 – ротор; 6 – ножик; 7 – противорезы; 8 – молотки; 9 – шибер; 10 – привод; 11 – электродвигатель; 12 – рама камеры; I – приемная. II – рабочая; III – выгрузная.

Подготовка к работе. Перед началом работы проверяют крепление болтовых cоединений крыльчатки, ножей, противорезов, электропривода, натяжение клиновых ремней (проводят путем перемещения подвижной плиты с электродвигателем натяжными болтами). При подготовке к работе устанавливают требуемое число ножей, противорезов или дек в зависимости от режима (измельчения или смешивания), в котором должна работать машина.

В режиме измельчения ИСК-3А комплектуют шестью пакетами ножей противорезов. На роторе монтируют четыре укороченных ножа (1-й ряд), два – четыре длинных ножа (2-й-ряд) и два – четыре зубчатых ножа (3–4-й ряды). Благодаря установке в роторе ножевых и зубчатых рабочих органов, а в рабочей камере чередующихся противорежущих пакетов и зубчатых дек, корм интенсивно измельчается вдоль и поперек волокон. При качественном предварительном измельчении всех исходных компонентов кормосмеси, подаваемых в смеситель, все пакеты противорезов заменяют зубчатыми деками.

При переводе измельчителя-смесителя из режима измельчения на режим смешивания его комплектуют шестью деками. На роторе ставят четыре укороченных ножа (1-й ряд), два длинных (3-й ряд) и два зубчатых (4-й ряд).

Ножи противорезов отводят из рабочей зоны, не снимая их.

Степень измельчения и интенсивность смешивания корма в рабочей камере регулируют тремя способами: шибером, установленным в нижней части рабочей камеры перед швырялкой; подбором числа противорежущих элементов и зубчатых дек; подбором числа ножей и молотков.

В зависимости от вида корма и его физических свойств возможны следующие варианты установки пакетов противорезов и зубчатых дек: шесть зубчатых дек, смещенных одна относительно другой на 60°, по три пакета противорезов и зубчатых дек (устанавливают поочередно); шесть пакетов противорезов, смещенных один относительно другого на 60°.

Обкатка машины новой и после ремонта необходима для приработки трущихся поверхностей новых деталей и определения качества сборки. Машину обкатывают без нагрузки и под нагрузкой, проверяя работоспособность смонтированной машины и соответствие выходных параметров их техническим условиям.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодическое). Ежедневно проверяют состояние крепления болтовых соединений, скребков цепи транспортёров, состояние и регулировку рабочих органов машины, натяжение ременных передач. После окончания работы очищают машину от остатков корма и грязи.

Регулярно через 240 ч работы выполняют операции первого технического обслуживания: крепят заземляющий провод к болту заземления, проверяют, сопротивление контура повторного заземления и сопротивление изоляции электродвигателей.

Через 480 ч работы выполняют операции второго технического обслуживания: смазывают подшипники вала ротора, подшипники ведомого и ведущего валов транспортеров. Цепные передачи привода выгрузного транспортера, мотор-редуктор и подшипники электродвигателя смазывают через 1200 часов.

Техническая характеристика ИСК-3А

Производительность в час основного времени, т:  
измельчение соломы:  
влажностью 20 % 4,5
влажностью 40 % 6,0
смешивание с доизмельчением
смешивание
Степень измельчения соломы, %:  
количество частиц по массе длиной до 50 мм
длиной до 100 мм
расщепление вдоль волокон
Равномерность смешивания кормов, %
Габаритные размеры, мм 7120x1800x3700
Масса, кг

Отчет о работе.

1. Вычертить принципиально-технологическую схему измельчителя-смесителя ИСК-3А.

2. Привести основные технические данные измельчителя-смесителя.

3. Описать технологические регулировки измельчителя-смесителя и дать оценку его технического состояния.

Контрольные вопросы и задания.

1. Расскажите о технологическом процессе работы измельчителя-смесителя.

2. Как устроена рабочая камера измельчителя-смесителя?

3. Как нужно настроить машину для работы в режимах измельчения и смешивания?

4. Перечислите основные операции ежедневного и периодического технического обслуживания измельчителя-смесителя.

5. Приведите основные правила безопасности труда.

Работа 2

Page 11

Цель работы. Изучение устройства и работы измельчителя кормов ИКВ-5А «Волгарь-5», частичная разборка-сборка, регулировки, подготовка к работе и техническое обслуживание машины.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Измельчитель кормов ИКВ-5А «Волгарь-5», набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-технологическая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу измельчителя кормов ИКВ-5А «Волгарь-5» и его основных сборочных единиц.

2. Провести частичную его разборку-сборку и выполнить регулировочные операции.

3. Подготовить к работе и включить в работу измельчитель кормов ИКВ-5А «Волгарь-5», выполнить операции технического обслуживания.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе (принципиально-технологическая схема, техническая характеристика измельчителя кормов ИКВ-5А «Волгарь-5»).

Методические указания к работе. Стационарный измельчитель кормов ИКВ-5А «Волгарь-5» предназначен для равномерного измельчения всех видов зеленых, грубых и сочных кормов, бахчевых культур, кукурузы с початками в стадии молочно-восковой спелости, веточного корма, а также травы. Все перечисленные корма можно перерабатывать, раздельно, а также в различной смеси, в зависимости от потребностей хозяйства. В этом случае корма измельчают и одновременно перемешивают. Измельчитель может быть использован на животноводческих, птицеводческих и звероводческих фермах, а также для переработки продуктов при закладке комбинированного силоса в хранилище. Машину обслуживает один человек.

Основные сборочные единицы измельчителя ИКВ-5А «Волгарь-5» (рис. 3): рама 9, подающий транспортер 8, прессующий транспортер 3, режущий барабан 2, шнек 1, аппарат вторичного резания 10, заточное приспособление, электродвигатель 12, автомат отключения 11.

Рис. 3. Измельчитель кормов ИКВ-5А «Волгарь-5»

1 – шнек; 2 – режущий барабан; 3 – прессующий транспортер; 4 – механизм управления транспортерами; 5 – натяжное устройство цепной передачи редуктора; 6 – натяжное устройство цепной передачи подающего транспортера; 7 – нажимное устройство цепной передачи подающего транспортера; 8 – подающий транспортер; 9 – рама; 10 – аппарат вторичного измельчения; 11 – автомат отключения; 12 – электродвигатель

Рама 9 представляет собой сварную конструкцию из листовой стали прокатных профилей. На ней смонтированы все сборочные единицы машины. В передней части к раме на петлях крепится крышка с фиксатором, обеспечивающая доступ к режущему барабану 2 и шнеку 1. На крышке установлено заточное приспособление. Крышки сверху и с левой стороны измельчителя обеспечивают свободный доступ к нажимному (уплотняющему) транспортеру 3, аппарату вторичного измельчения 10 и автомату отключения 11.

Подающий транспортер 8 состоит из рамы, ведущего и ведомого валов. Рама транспортера крепится к корпусу четырьмя болтами. На ведомом и ведущем валах установлены по две тяговые звездочки для привода цепи планчатого транспортера.

Транспортер 3 состоит из сварной рамы, ведущего вала с двумя тяговыми и одной приводной звездочками и ролика. На ведущем валу транспортера закреплены лыжи, вторая сторона которых закреплена на оси ведомых звездочек. Подающий и нажимной транспортеры предназначены для приема и подачи перерабатываемого продукта к режущему барабану.

Аппарат первичного измельчения предназначен для предварительной резки кормов и состоит из режущего барабана 2 и противорежущей пластины. Режущий барабан представляет собой трубчатый вал с двумя насаженными дисками, к которым крепятся шесть спиральных ножей. Вал режущего аппарата вращается в подшипниках, запрессованных в специальные корпуса. Овальные отверстия в уголках опор корпуса измельчителя позволяют перемещать режущий барабан с подшипниками, что обеспечивает регулирование зазора между лезвием ножей барабана и противорежущей пластиной в пределах 0,5...1 мм. Противорежущая пластина крепится жестко на раме транспортера.

Аппарат вторичного измельчения 10 предназначен для окончательного измельчения кормов. Он состоит из вала с питающим шнеком 1, подвижных и неподвижных ножей. Подвижные ножи закреплены на шлицевой втулке, а неподвижные прикреплены планками к корпусу измельчителя. Зазор между подвижными и неподвижными ножами обеспечивается распорными кольцами. Он должен быть не более 0,5 мм. Равномерность зазора по длине ножей, регулируют четырьмя регулировочными болтами, ввернутыми в стойки планок корпуса. На одном конце вала на подшипнике установлен шкив, передающий вращение от электродвигателя на вал шнека через поводок, жестко насаженный на вал, и срезную шпильку, а на втором – автомат отключения.

Автомат отключения (рис. 4) электродвигателя 12 представляет собой замковое устройство, сблокированное с путевым выключателем, установленным на нижней крышке корпуса аппарата вторичного резания.

Состоит из двух поводков 1, 2, один из которых закреплен на валу шнека, а второй – на шлицевой втулке штуцера 7, в котором установлен замок 8. Внутри замка установлены, пружина 6, шайба 4, шпилька 5. В рабочем положении пружина полностью сжата и палец 3 рычага замка входит в отверстие поводка 1 и фиксируется зубом поводка 2. Поводки жестко соединены между собой срезной шпилькой 9.

Рис. 4. Автомат отключения электродвигателя

Page 12

а – до срабатывания; б – после срабатывания; I и 2 – поводки; 3 – палец; 4 – шайба; 5 – шпилька; 6 – пружина; 7 – штуцер; 8 – замок; 9 – шпилька; 10 – путевой выключатель.

При попадании твердых предметов (камней, металла) в аппарат вторичного измельчения срезная шпилька 9 срезается, зуб поводка 2 выходит из зацепления с пальцем замка, замок отбрасывается пружиной 6, нажимает кнопку 10 путевого выключателя, находящегося в цепи катушки магнитного пускателя, который отключает электродвигатель от сети. После аварийной остановки рабочих органов выключают общий рубильник, открывают крышку корпуса, очищают аппарат вторичного измельчения от посторонних предметов и остатков корма, устанавливают замок в рабочее положение и забивают новую срезную шпильку.

Заточное приспособление предназначено для заточки ножей первичной и вторичной ступеней измельчителя и состоит из сварного корпуса, смонтированного на передней откидывающейся крышке измельчителя, двух заточных головок и заслонки. В головку для заточки ножей барабана первой ступени Измельчителя вводят каретка, обойма с наждачным сегментом и тягой, регулирующий штурвал с защелкой.

Ножи аппарата первичного измельчения затачивают следующим образом. Включают измельчитель в работу и вынимают заслонку из крышки. Прижимая пальцем защелку, вращают штурвал против часовой стрелки. Подводя каретку с наждачным сегментом к режущим кромкам ножей до касания и, перемещая возвратно-поступательно сегмент в каретке за тягу, затачивают ножи. После заточки отводят каретку в крайнее заднее положение, отпускают защелку, отключают измельчитель и ставят заслонку на место. Головка для заточки ножей второй ступени состоит из опоры шпинделя и шлифовального круга с фрикционным кольцом, через которое вращение от шкива вала первой ступени измельчения передается на шлифовальный круг.

Для заточки ножей аппарата вторичного измельчения их снимают и затачивают при включенном измельчителе.

В комплект электрооборудования измельчителя входят распределительный шкаф с автоматическим выключателем, магнитный пускатель, клеммная коробка и концевой выключатель. Распределительный шкаф и магнитный пускатель крепятся на стенке помещения. Клеммная коробка, в которую встроена кнопочная станция и концевой выключатель, закреплена на машине.

Привод рабочих органов осуществляется от электродвигателя. Вращение на шкивы измельчающих аппаратов передается клиновыми ремнями от шкива электродвигателя. Нажимной и подающий транспортеры приводятся в действие от вала измельчающего аппарата первой ступени через цепную передачу и редуктор. Подавальщик с места переключает подающий и уплотняющий транспортеры (вперед, назад, стоп) при помощи рукоятки управления, системы рычагов и редуктора. Фрикционная муфта, установленная на ведущем валу редуктора, отключает при перегрузках подающий и уплотняющий транспортеры. Приводные ремни при проскальзывании натягивают перемещением электродвигателя в направляющих пазах.

Технологический процесс (рис. 5). Подготовленный к измельчению корм укладывают ровным слоем на подающий транспортер 9, откуда он, подпрессованный транспортером 8, направляется к режущему барабану 7 первой ступени резания, где происходит предварительное измельчение до фракций 20...80 мм.

Рис. 5. Принципиально-технологическая схема

измельчителя ИКВ-5А «Волгарь-5»

1 – приямок; 2 – транспортер загрузки измельченного корма; 3 – аппарат вторичного резания; 4 – нижнее окно корпуса; 5 – шнек; 6 – заточное устройство; 7 – режущий барабан; 8 – прессующий транспортер; 9 – подающий

транспортер; 10 – электродвигатель.

Измельченная масса направляется шнеком 5 к аппарату вторичного резания 3, где корм подвижными и неподвижными ножами измельчается до фракций 2...10 мм. Измельченный корм выбрасывается через нижнее окно корпуса 4. Для удобства выгрузки кормов из-под окна корпуса рекомендуется устроить приямок 1 с транспортером загрузки измельченного корма 2.

Регулировки. Степень измельчения регулируют в зависимости от того, для каких животных предназначен корм.

Для свиней корм измельчают и перемешивают с помощью аппаратов первичного и вторичного резания. В этом случае лезвие первого подвижного ножа устанавливают по отношению к концу отогнутого витка шнека под углом 54° (рис. 6).

Рис. 6. Регулировка степени измельчения:

I – конец витка шнека; II – кромка лезвия ножа; III – направление вращения

Для птицы требуется наиболее мелко измельченный корм. Этого достигают путем приближения лезвия первого подвижного ножа к концу отогнутого витка шнека. Угол между концом отогнутого витка шнека и лезвием первого подвижного ножа должен быть 9° в направлении вращения ведущего вала.

В обоих случаях все последующие подвижные ножи устанавливают по спирали через 36° (или через четыре шлица) против направления вращения.

Для крупного рогатого скота допускается большая длина резки. В этом случае оставляют две пары ножей (подвижных и неподвижных) со стороны опоры и один подвижный последний нож, устанавливая между ними распорную втулку для зажима пакета ножей (длина втулки – 107 мм; наружный диаметр – 140 мм; внутренний диаметр – 125 мм).

Зазор аппарата первичного резания регулируют после каждой переточки ножей и противорежущей пластины. Для регулирования зазора нужно: расшплинтовать корончатые гайки, ослабить крепление корпусов подшипников режущего барабана и переместить режущий барабан к противорежущей пластине; установив зазор 0;5..1 мм, закрепить корпуса подшипников и зашплинтовать корончатые гайки.

Зазор аппарата вторичного резания регулируют при каждой переточке ножей, при замене сломанных ножей, а также при регулировке степени измельчения. После установки ножей гайку затягивают до отказа и законтривают шайбой. Четырьмя регулировочными болтами регулируют равномерность зазора между шестью первыми от, опоры шнека подвижными и неподвижными ножами в пределах 0,05...0,65 мм, а между последними тремя подвижными и неподвижными ножами – 0,05...0,7 мм. Зазор проверяют щупом.

Провернув вручную вал шнека за шкив, убеждаются в легкости вращения. После остановки и регулировки ножей в случае наблюдения повышенного уровня шума во время работы уменьшают регулировочными болтами величину зазора между ножами до минимально рекомендуемой величины.

Для подготовки к работе необходимо; снять защитные ограждения; проверить крепления электродвигателя, редуктора, корпусов подшипников режущего барабана, натяжение ремней и цепей, наличие смазки в редукторе; открыть крышки корпуса и убедиться в отсутствии посторонних предметов в рабочих органах измельчителя и на подающем транспортере. Затем, поставив рычаг включения транспортеров в положение «вперед», прокрутить рабочие органы вручную за шкив вала аппарата вторичного резания. Все рабочие органы должны вращаться свободно. Убедившись в исправности машины, закрыть крышку корпуса, установить и закрепить ограждения, поставить рычаг включения транспортеров в нейтральное положение «стоп», включить электродвигатель на 3...5 мин с отключенным транспортером, после чего перевести рычаг в положение «вперед» и включить транспортеры. Загружать корм ровным слоем на подающий транспортер.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодиче­ское). Ежедневно по окончании работы прокручивают машину вхолостую в течение 2...3 мин. После остановки машины, открыв кожухи и крышки, очищают рабочие органы от остатков корма. При переработке рыбы и хвои перед отключением промывают все рабочие органы машины горячей водой. Ежедневно перед началом работы измельчителя проверяют крепление рабочих органов и кожухов, крепление вращающихся частей.

Регулярно через 30 ч работы смазывают подшипники скольжения. С завода редуктор отгружают заправленным трансмиссионным автотракторным маслом. После обкатки в хозяйстве масло заменяют, а потом регулярно меняют масло через 150 ч работы редуктора. Один раз в неделю все приводные роликовые цепи смазывают автотракторным маслом АК-15. Один раз в год разбирают редуктор, проверяют зубчатые зацепления и уплотнения. В процессе работы не реже двух раз в месяц проверяют уровень масла в редукторе и при необходимости доливают его.

Page 13

Цель работы. Изучение устройства и работы измельчителя-камнеуловителя ИКМ-5, частичная разборка-сборка, регулировки.

Оборудование, инструмент и наглядные пособия. Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5, набор слесарного инструмента, плакаты, учебные пособия, инструкционно-техническая карта.

Содержание работы.

1. Изучить устройство и работу измельчителя-камнеуловителя ИКМ-5 и его основ­ных сборочных единиц.

2. Произвести частичную разборку-сборку измельчителя-камнеуловителя и выполнить операции технического обслуживания.

3. Включить в работу измельчитель-камнеуловитель и дать оценку его технического состояния.

4. Составить и сдать отчет о проделанной работе.

Методические указания к работе. Стационарный измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5 предназначен для мойки, камнеулавливания и измельчения корнеклубнеплодов. Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5 обеспечивает возможность использования его:

а) как обычной мойки картофеля с камнеуловителем;

б) как агрегата, выполняющего мойку, камнеулавливание и измельчение корнеклубнеплодов на частотой величиной до 10 мм (для свиней) и ломтики толщиной до 15мм (для крупного рогатого скота).

Измельчитель ИКМ-5 применяют в поточных технологических линиях кормоцехов в комплекте с транспортером ТК-5,0 или ТК-5.0Б. Возможна эксплуатация измельчителя как самостоятельной машины с ручной загрузкой, однако при этом ее технико-экономические показатели будут занижены, а также ухудшены условия труда. Машину обслуживает один человек.

Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5 (рис. 7) состоит из следующих основных сборочных единиц: ванны 2, вертикального шнека 8, измельчителя 3, скребкового транспортера для выгрузки камней 11, электрооборудования и привода.

Рис. 7. Измельчитель-камнеуловитель ИКМ-5:

I – шкаф управления; 2 – ванна; 3 – измельчитель; 4 – крышка; 5 – электродвигатель; 6 – патрубок; 7 – корпус; 8 – шнек; 9 – электродвигатель; 10 – кожух; 11 – транспортер; 12 – кожух транспортера; 13 — люк; 14 – клапан; 15 – крылач; 16 – рама.

Опорой ванны сварной конструкции служит рама из уголков. Верхняя часть ванны закрыта листом, на котором крепится корпус шнека.

Корпус шнека 7 представляет собой цилиндр с приваренными к нему лапами для его крепления, кронштейнами для установки электродвигателей 5 и водоподводящими трубами, которые одновременно служат для строповки машины.

Шнек 8 изготовлен из трубы, винтовой спирали и двух цапф. Нижняя цапфа вращается в подшипнике скольжения, а верхняя – подшипниках качения.

Привод шнека осуществляется от электродвигателя с помощью клиноременной передачи.

Измельчитель 3 состоит из литого корпуса и двух дисков. На верхнем диске устанавливаются два горизонтальных ножа, а на нижнем – четыре вертикальных. Оба диска установлены на валу электродвигателя и закреплены болтом со спиральной головкой.

Поворотная крышка 4 переходника, соединяющего шнек с измельчителем, в случае забивания измельчителя корнеклубнеплодами отклоняется и предохраняет шнек от поломок.

Скребковый транспортер предназначен для выгрузки из ванны камней, песка и грязи. Он состоит из кожуха 12, откидного кожуха 10, качающегося транспортера с шестью скребками и привода. На кожухе 12 установлен люк с клапаном 14 для очистки и слива воды из ванны. Привод транспортера состоит из электродвигателя, расположенного на кронштейне ванны, и цепной передачи. В ведомой звездочке вмонтирован срезной штифт, предохраняющий привод транспортера от перегрузок.

Электрооборудование измельчителя питается от сети переменного тока напряжением 380/220 В. В состав электрооборудования входят: шкаф управления, клеммная коробка, электродвигатели, конечный выключатель и устройство защитного отключения ЗОУП-25. Шкаф управления сварной конструкции пылеводозащищенного исполнения. В нем установлены аппараты для пуска и защиты электродвигателей от токов короткого замыкания, тепловой и нулевой защиты и переключения двухскоростного электродвигателя на разное число оборотов.

Клеммная коробка с двумя клеммниками установлена на корпусе ванны. Конечный выключатель установлен на горловине корпуса шнека и предназначен для отключения электродвигателя при открывании крышки измельчителя.

У измельчителя-камнеуловителя ИКМ-5 три рабочих органа: шнек 8, измельчитель 3 и скребковый транспортер 11 (рис. 7). Каждый рабочий орган имеет индивидуальный привод от электродвигателя. Управление машиной осуществляется с помощью электроаппаратуры, помещенной в шкафу 1, и устройства защитного отключения, которые устанавливаются на стенке помещения.

Технологический процесс. Схема технологического процесса показана на рисунке 8. Перед началом работы ванну 12 наполняют водой. Необходимый уровень воды в ванне поддерживается сливным патрубком, расположенным на кожухе транспортера 2. Вращательное движение воды в ванне создает крылач 13, закрепленный на валу шнека.

Корнеклубнеплоды, загружаемые в ванну, под действием вращающегося потока воды находятся во взвешенном состоянии и, подхватываемые шнеком, направляются к измельчителю. Частично отмытые корнеклубнеплоды в ванне дополнительно отмываются струей воды в корпусе шнека.

Камни и другие тяжелые предметы опускаются на дно ванны и отбрасываются крылачом в выгрузной транспортер.

В измельчителе корнеклубнеплоды на верхнем диске измельчаются горизонтальными ножами и поступают на нижний диск, где окончательно измельчаются вертикальными ножами. Для получения мелкого измельчения (для свиней) измельченный продукт проходит дополнительно через деку.

Измельченный продукт выгружается через лоток с помощью лопаток нижнего диска.

Рис. 8. Принципиально-технологическая схема

измельчителя-камнеуловителя ИКМ-5:

1 – рама; 2 – транспортер камнеудалитель; 3, 6, 10 – электродвигатели; 4 – гребенка подвода воды; 5 – кожух; 7 – выбрасыватель; 8 – крышка измельчителя; 9 – измельчитель; 11 – шнековая мойка; 12 – ванна; 13 – крылач; 14 – люк; 15 – вентиль.

Регулировки. Для мелкого измельчения корнеклубнеплодов необходимо установить переключатель на шкафу управления в положение 1000 мин -–1, поставить все ножи и деку. Для крупного измельчения корнеклубнеплодов необходимо установить переключатель на шкафу управления в положение 500 мин -–1, снять часть ножей и деку. При мойке корнеклубнеплодов без измельчения необходимо снять деку и верхний диск измельчителя, а на его место установить стопор нижнего диска. Частота вращения должна быть 500 мин -–1.

Подготовка к работе. Вначале проверяют правильность подключения проводов, крепления болтовых соединений, вращающихся деталей и сборочных единиц. Особое внимание обращают на крепление ножевого диска, который должен вращаться без заеданий и стуков при повороте его от руки. Проверяют натяжение цепей транспортера и приводных ремней шнека. Стрела провисания одной ветви цепи должна быть 12...15 мм. Натяжение приводных ремней считается правильным, если, при приложении усилия 30 Н посередине ветви образуется прогиб не более 15...20 мм. Проверяют наличие смазки верхнего подшипника шнека путем шприцевания и щупом в мотор-редукторе. Проводят обкатку измельчителя при налитой в ванне воде в продолжение 30 мин, так как нижний подшипник шнека и транспортера обязательно должен работать в водяной среде.

Порядок работы на измельчителе: включают электродвигатель шнека только при включенном электродвигателе измельчителя, что обеспечивает подачу корнеклубнеплодов на вращающийся режущий диск и не допускает запрессовки в момент пуска. Включают и выключают скребковый транспортер независимо от работы других механизмов. Нормальная работа режущих дисков обеспечивается при непрерывной подаче корнеклубнеплодов.

При переработке мерзлой свеклы необходимо уменьшить загрузку, доводя производительность до 5,0 т/ч. При мойке картофеля без измельчения необходимо снять деку и верхний диск измельчителя. При этом электродвигатель должен работать в режиме с частотой вращения 500 мин -–1.

Техническое обслуживание (ежедневное и периодическое). При ежедневном техническом обслуживании шлангом для гидросмыва и лопатой очищают машину от остатков корнеклубнеплодов, грязи и камней. Проверяют и при необходимости затягивают резьбовые соединения, особое внимание обращают на крепление ножей и режущих дисков. Проверяют работу скребкового транспортера и при необходимости регулируют натяжение. Скребки не должны касаться боковых стенок кожуха. Проверяют надежность подключения заземляющего провода к болту заземления.

При периодическом техническом обслуживании, которое проводят через 50 ч работы, выполняют операции ежедневного технического обслуживания и, кроме того, смазывают детали машины в соответствии с таблицей и схемой смазки. Перед смазкой необходимо удалить грязь и пыль с масленок, пробок и с поверхности вокруг них, пользоваться чистыми заправочными средствами и применять необходимые сорте масел. Проверяют крепление скребков транспортера и при необходимости затягивают. Скребки должны быть плотно притянуты к лапке звена. Осматривают предохранительный штифт на приводе транспортера и в случае надреза заменяют. Приводная звездочка должна быть плотно закреплена на валу. Мегомметром проверяют состояние изоляции электродвигателей. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм. В случае необходимости сушат электродвигатели. Измерителем заземления проверяют сопротивление повторного контура заземления. Сопротивление должно быть не более 10 Ом.

Page 14

Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций: ими могут быть подпорные стенки, свайные ряды, инъекционные преграды и простейший тип удерживающих сооружений — упорные призмы из грунта.

Подпорные стенки проектируют чаще всего для удержания неглубоких слоев, смещающихся по четко определенной поверхности скольжения (рис. 47). В зонах с ответственными зданиями и сооружениями подпорными стенками удерживают и более мощные слои, потенциальные поверхности скольжения которых известны. Как правило, подпорные стенки значительной высоты проектируют на участках автомобильных дорог, где с их помощью стабилизируют естественные и искусственные склоны.

Подпорные стенки делают из каменной кладки, бетона и бутобетона, железобетона, массивными или облегченными на свайном основании. В некоторых случаях при проектировании автомобильных дорог на склонах прибегают к устройству массивных стенок из армированного грунта или анкерных креплений. Сооружения врезают основанием в несмещающийся слой грунта и защищают от подземных и поверхностных вод.

Рис. 47. Удерживающие подпорные стены и свайные сооружения: а — массивная подпорная стена; б — то же, ниже подошвы склона; в — то же, в сочетании со шпунтовым рядом; г — консольная подпорная стена; д — то же, на контрфорсах; е — то же, в сочетании со сваями; ж — стена из армированного грунта; з — то же, монолитная заанкеренная; и — то же, из сборных панелей, заанкеренных в грунте; к — свайное поле из забивных свай; л — то же, из набивных; 1 — коренные породы; 2 — водовыпуск; 3 — плоскость скольжения; 4 — лоток; 5 — шпунтовый ряд; 6 — фильтрующая засыпка; 7 — поверхность естественного рельефа; 8 — контрфорс; 9 — сваи: 10 — арматура, заанкеренная в грунте; 11 — облицовка; 12 — железо­бетонная плита; 13 — анкер-свая с камуфлетной головкой; 14 — сваи-шпонки, в верхней части заполненные глиной

Параметры удерживающих сооружений определяют расчетом на опрокидывание и сдвиг. Выбор ответственных удерживающих сооружений и их конструктивное решение обосновывают технико-экономическими расчетами.

Подпорные стенки из армированного грунта представляют собой крупные массивы из слоев грунта, проложенных тонкими металлическими полосами, способными выдержать большие внешние нагрузки. Вертикальную боковую поверхность стенки укрепляют бетонными неармированными плитами, а в некоторых случаях — металлом. Это удерживающее гравитационное сооружение, которое поставлено на устойчивое основание. Такой контрфорс оказывает сопротивление возникающим в склоне сдвигающим силам и обладает достаточной прочностью на опрокидывание и скольжение по контакту (или с захватом основания) и на скол внутри удерживающего сооружения.

Подпорные стенки с анкерами позволяют передавать усилия, испытываемые стенкой со стороны обратной засыпки, на достаточно прочную породу, залегающую вне оползня, с помощью анкерных оттяжек. Эти оттяжки могут быть предварительно напряженными или постепенно напрягающимися в процессе эксплуатации сооружения. Их устраивают из тросов, штанг или проволоки, заделывая с помощью специальных устройств в коренной грунт.

Решение о применении анкеров должно быть подкреплено статическим расчетом, экономическим обоснованием и техническими возможностями производства работ.

Анкерирование??? как способ укрепления склонов связано с большими затратами, значительная доля которых приходится на предохранение анкеров от коррозии, поэтому использование этого крепления ограничивают такими случаями, когда другие средства крепления неосуществимы.

Конструкции типа свай или шпонок применяют, когда устройство упорных сооружений нецелесообразно по планировочным или другим соображениям. Обычно сваи и шпонки ставят при глубине ожидаемой поверхности смещения в пределах 1,5-2,0 м, если консистенция и структура грунта исключает его движение между сваями или шпонками. В этом случае их установка в сочетании с организацией поверхностного стока и дренажа экономически целесообразней, чем контрфорсы.

Сваи или шпонки располагают в плане в шахматном порядке и заглубляют в несмещающийся грунт на глубину не менее 2 м. Их погружают в предварительно прорезанные на склоне или у его подножья скважины. Сваи делают чаще всего из бетона или железобетона, а шпонки из гидравлической извести, иногда используют металлические сваи.

Любые свайные устройства требуют тщательных расчетов на опрокидывание и срез, с учетом реальных параметров сопротивления грунта сдвигу. Шпонки рассчитывают только на срез.

Page 15

Искусственное измерение рельефа склона следует предусматривать для предупреждения и стабилизации процессов сдвига, скольжения, выдавливания, обвалов, осыпей грунтов.

Образование рационального профиля склона (откоса) достигается приданием ему соответствующей крутизны и террасированием, отсыпкой в нижней части склона упорной призмы (контрбанкета).

Ширину (террас) и высоту уступов, а также расположение и форму банкетов следует определять расчетом общей и местной устойчивости склона (откоса), планировочными решениями, условиями производство работ и эксплуатационными требованиями.

На террасах необходимо предусматривать устройство водоотводов, а в местах высачивания подземных вод – дренажей.

Должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках и попадание на склон вод с присклоновой территории.

Устройство очистных сооружений в оползнеопасной зоне не допускается.

Для достижения требуемого понижения уровня подземных вод надлежит применять следующие виды водопонизительных устройств:

- траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы);

- закрытые дренажи (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) для осушения оползневого тела, рассчитанные, как правило, на недолговременный срок службы;

- трубчатые (в том числе мелкого заложения) и галерейные дренажи – в устойчивой зоне за пределами смещающихся грунтов для перехвата подземного потока при продолжительном сроке службы;

- пластовые дренажи на участках высачивания подземных вод на склонах (откосах);

- водопонизительные скважины различных типов в сочетании с дренажами или взамен их в случае большей эффективности или целесообразности их применения.

Дренирование подземных вод предусматривают для предохранения грунтов откоса от насыщения водой. Это мероприятие проводят как для действующих, так и недействующих оползней.

Обычно подземные воды дренируют одновременно на прилегающей территории и оползневом склоне.

Для перехвата подземных вод на прилегающей к склону территории устраивают дренажные сооружения, расположенные на безопасном расстоянии от зоны оползания. Тип и систему дренажных устройств проектируют в соответствии с гидрогеологическими условиями территории на основе требований, изложены ранее.

На оползневом склоне проектируют специфические дренажные сооружения, откосные прорези, наклонный дренаж, каптажные колодцы и наклонные скважины. В качестве простейших систем могут служить лотки и канавы глубиной до 3 м. Область их применения — это защита неглубоких оползней типа сплывин. Лотки используют также в качестве элементов выпуска подземных вод из слоев грунта, близких к поверхности склона.

Откосные дренажи применяют обычно для осушения откосов, потенциально подверженных поверхностным оползневым смещениям при неясно выраженных водоносных слоях или при многочисленных выходах подземных вод наружу в виде ключей. В конструктивном отношении они представляют собой сравнительно неглубокие траншеи, закладываемые ниже поверхности возможного оползания и заполненные дренирующим материалом (рис. 48, а). Их располагают поперек склона, а для наиболее полного перехвата грунтовых вод устраивают в виде призм разветвлениями различной формы на расстоянии друг от друга от 3 до 15 м в зависимости от характера и состояния осушаемых грунтов.

Рис. 48. Схемы дренажных устройств на оползневых склонах:

1 — коренные породы; 2 — поверхность скольжения; 3 — бровка откоса: 4 — дренажное устройство; 5 — лоток; 6 — колодцы; 7 — водоотводящие трубопроводы; 8 — грунт обратной засыпки; 9 — песок; 10 — гравий или щебень; 11 — бетонный лоток; 12 — дренажные скважины; 13 — депрессионная кривая; 14 — одерновка; 15 — утепляющий слой; 16 — контрфорс; 17 — дренажная труба; 18 — водонасыщенный грунт; 19 — каптажный колодец

Дренажные прорези устраивают при осушении толщи наносов на оползневых склонах, где другие типы дренажей, даже при незначительных подвижках, быстро выходят из строя. Их закладывают на бровке, отводя воду из насыщенного слоя (рис. 48, б). Для ее сброса дренажные прорези соединяют трубопроводами с нижним лотком или другими водоотводящимн сооружениями.

Прорези представляют собой траншею глубиной 6-12 м, заполненную дренирующим материалом и врезанную основанием в коренной грунт. Прорези защищают от засорения, укладывая поверх дренирующего материала дерн корнями кверху или соломенные маты и другие материалы, и забивают траншею глиной и грунтом.

Если водоносные горизонты имеют выход на склон, то их осушают горизонтальными или наклонными скважинами, заложенными со стороны склона (рис. 43, в) на отметках, близких к водоупору. Часть трубы перфорируют, превращая в фильтр. Механизм действия таких дрен заключается в следующем. При поступлении воды к откосу на участках, где заложены дрены, она постепенно поглощается перфорированной частью труб. В результате по мере приближения к откосу УГВ понижается, образуя сводчатую депрессионную кривую, имеющую общее падение вдоль дрен.

При фронтальном выклинивании водоносного горизонта на оползневом склоне применяют насланный дренаж, который укладывают на устойчивый откос на всю мощность водоносного горизонта. В конструктивном отношении он аналогичен пластовому и состоит из фильтра, дренажной трубы и утепляющего слоя, толщину которого назначают с учетом глубины промерзания грунтов (рис. 48, г).

Когда грунтовые воды выклиниваются на склоне в виде родников, проектируют бетонные или железобетонные каптажные колодцы, снабженные обратными фильтрами в местах выхода одиночных родников (рис. 48, б). Дренажные воды, как правило, отводят из колодца через трубчатый водосброс в ливневую канализацию.

Дренажные сооружения для стабилизации откосов в равной мере необходимы как на естественных склонах, так и при возведении искусственной насыпи, где оползневые смещения могут появиться в грунтах основания из-за чрезмерного напряжения от массы насыпи и гидростатического давления подземных вод, режим которых нарушен.

Устройства для перехвата и понижения подземных вод и предотвра­щения оползневых процессов выбирают на основе технико-экономического сопоставления. При этом рассматривают несколько вариантов различных дренажных сооружений, но сравнивают их и с другими методами защиты.

Page 16

На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов или искусственных откосов и морская абразия береговых уступов. Поскольку активизация оползневых процессов и переработка берегов тесно связаны, то большая роль в комплексе противооползневых мероприятий принадлежит берегоукреплениям.

Берегоукрепление может быть выполнено в виде откосов, когда соответствующие одежды укладывают на предварительно спланированную поверхность, и набережных стенок (контрфорсов). Последние применяют, когда из-за нехватки свободного пространства на прибрежной территории осуществление других мероприятий осложняется или становится невозможным.

Берегоукрепления с точки зрения их влияния на режим водоемов относят к пассивным и проектируют в сочетании с активными, наносоудерживающими сооружениями: бунами и волнорезами. Буны являются одной из самых распространенных конструкций, стабилизирующих морской берег. Они представляют собой массивные сооружения, которые размещают перпендикулярно или под углом к береговой линии, заглубляя их основание в коренную породу (рис. 49).

Буны пересекают подвижную часть наносов и препятствуют их продольному транзиту. В результате наносы аккумулируются между бунами в приурезной части акватории и частично гасят энергию волны. Степень воздействия бун на водный поток и стабилизацию берегового склона существенно зависит от их взаимного размещения и длины. Параметры бун, как и других малых гидротехнических сооружений, активно влияющих на водный поток, рассчитывают по методике, описанной в литературе.

Рис. 49. Прибрежные противооползневые сооружения:

а — расположение бун в плане; б — поперечное сечение по бунам: в, г — незатопленный и затопленный волноломы (г — затопленный в сочетании с другими защитным мероприятиями);

1 — вертикальный фильтр; 2 — дренажная галерея; 3 — водоотводящая штольня: 4 — лоток: 5 — коренные породы; 6 — плоскость скольжения; 7 — подпорная стенка: 6 — искусственный пляж; 9 — затопленный волнолом

Область эффективного использования бун для борьбы с противооползневыми явлениями — это стабилизация надводных склонов и пляжей. Подводные склоны, особенно на большом протяжении, стабилизировать с их помощью не удается, так как склоны могут обрушиться в результате подвижки земляных масс.

Для стабилизации склонов поэтому нередко проектируют не только буны, но и волнорезы (волноломы). Их используют для защиты подводной части склона.

Волноломы делают как затопленного, так и незатопленного типа (рис. 49) из железобетонных массивов или оболочек, заполненных бетоном. Волноломы защищают от абразии берега путем частичного гашения волны и накопления наносов на тех участках акватории, где в подводной части склона имеют место оползни выдавливания.

Проблема борьбы с эрозией у подножья склона сводится к сохранению различными способами надежного упора в их нижней части и увеличению других удерживающих сил. В практике проектирования с этой целью используют, как правило, комплекс активных и пассивных защитных сооружений в сочетании с общими и специальными мероприятиями инженерной подготовки. Так, например, на побережье около Одессы создана из привозного материала полоса искусственных пляжей от Ланжерона до Аркадии протяженностью 5 км и шириной 40-50 м. Сохранение пляжей обеспечено комплексом гидротехнических сооружений: бун и волноломов. Для перехвата подземных вод запроектирована дренажная галерея на расстоянии 200 м от бровки обрыва с удалением грунтовых вод с помощью водоотводящей штольни.

Комплексное решение противооползневых мероприятий в Крыму предусматривает сочетание контрфорсных и берегоукрепительных сооружений, дренирование оползневых масс, разгрузку верхней части склона и уполаживание откосов с регулированием поверхностного стока.

Берегозащитные сооружения и мероприятия.Для инженерной защиты берегов рек, озер, морей, водохранилищ применяют следующие виды сооружений и мероприятий, приведенные в таблице 17.

Таблица 17

Вид сооружения и мероприятия Назначение сооружения и мероприятия и условия их применения
I Волнозащитные  
1 Вдольбереговые  
Подпорные береговые стены (набережные) волноотбойного профиля из монолитного и сборного бетона и железобетона, камня, ряжей, свай На морях, водохранилищах, озерах и реках для защиты зданий и сооружений I и II классов, автомобильных и железных дорог, ценных земельных угодий
Шпунтовые стенки железобетонные и металлические В основном на реках и водохранилищах
Ступенчатые крепления с укреплением основания террас На морях и водохранилищах при крутизне откосов более 15°
Массивные волноломы На морях и водохранилищах при стабильном уровне воды
2 Откосные  
Монолитные покрытия из бетона, асфальтобетона, асфальта На морях, водохранилищах, реках, откосах подпорных земляных сооружений при достаточной их статической устойчивости
Покрытия из сборных плит При волнах до 2,5 м
Покрытия из гибких тюфяков и сетчатых блоков, заполненных камнем На водохранилищах, реках, откосах земляных сооружений (при пологих откосах и невысоких волнах - менее 0,5-0,6 м)
Покрытия из синтетических материалов и вторичного сырья То же
II Волногасящие  
1 Вдольбереговые  
Проницаемые сооружения с пористой напорной гранью и волногасящими камерами На морях и водохранилищах
2 Откосные  
Наброска из камня На водохранилищах, реках, откосах земляных сооружений при отсутствии рекреационного использования
Наброска или укладка из фасонных блоков На морях и водохранилищах при отсутствии рекреационного использования
Искусственные свободные пляжи На морях и водохранилищах при пологих откосах (менее 10°) в условиях слабовыраженных вдольбереговых перемещений наносов и стабильном уровне воды
III Пляжеудерживающие  
1 Вдольбереговые  
Подводные банкеты из бетона, бетонных блоков, камня На морях и водохранилищах при небольшом волнении для закрепления пляжа
Загрузка инертными на локальных участках (каменные банкеты, песчаные примывы и т.п.) На водохранилищах при относительно пологих откосах
2 Поперечные  
Буны, молы, шпоры (гравитационные, свайные, из фасонных блоков и др.) На морях, водохранилищах, реках при создании и закреплении естественных и искусственных пляжей
IV Специальные  
1 Регулирующие  
Управление стоком рек (регулирование сброса, объединение водостоков в одно устье и др.) На морях для увеличения объема наносов, обход участков малой пропускной способности вдольберегового потока
Сооружения, имитирующие природные формы рельефа На водохранилищах для регулирования береговых процессов
Перебазирование запаса наносов (переброска вдоль побережья, использование подводных карьеров и т.д.) На морях и водохранилищах для регулирования баланса наносов
2 Струенаправляющие  
Струенаправляющие дамбы из каменной наброски На реках для защиты берегов рек и отклонения оси потока от размывания берега
Струенаправляющие дамбы из грунта На реках с невысокими скоростями течения для отклонения оси потока
Струенаправляющие массивные шпоры или полузапруды То же
3 Склоноукрепляющие  
Искусственное закрепление грунта откосов На водохранилищах, реках, откосах земляных сооружений при высоте волн до 0,5 м

Выбор вида берегозащитных сооружений и мероприятий или их комплекса следует производить в зависимости от назначения и режима использования защищаемого участка берега с учетом в необходимых случаях требований судоходства, лесосплава, водопользования и пр.

При выборе конструкций сооружений следует учитывать, кроме их назначения, наличие местных строительных материалов и возможные способы производства работ.

В состав комплекса морских берегозащитных сооружений и мероприятий при необходимости должно быть включено регулирование стока устьевых участков рек в целях изменения побережья или обеспечения его речными наносами.

Page 17

Кроме рассмотренных выше методов борьбы с оползневыми и обвальными явлениями также рассматриваются следующие мероприятия и сооружения инженерной защиты.

Удерживающие сооружения.Удерживающие сооружения следует предусматривать для предотвращения оползневых и обвальных процессов при невозможности или экономической нецелесообразности изменения рельефа склона (откоса).

Удерживающие сооружения применяют следующих видов:

- подпорные стены (на естественном или свайном основании);

- свайные конструкции и столбы – для закрепления неустойчивых участков склона;

- анкерные крепления – в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками и т.д.) и в сочетании с подпорными стенами, сваями, столбами;

- поддерживающие стены – для укрепления нависающих скальных карнизов;

- контрфорсы – отдельные опоры, врезанные в устойчивые слои грунта, для подпирания отдельных скальных массивов;

- опояски (упорные пояса) – невысокие массивные сооружения для поддержания неустойчивых откосов;

- облицовочные стены – для предохранения грунтов от выветривания и осыпания;

- пломбы (заделка пустот, образовавшихся в результате вывалов на склонах) для предохранения скальных грунтов от выветривания и дальнейших разрушений;

- покровные сетки в сочетании с анкерными креплениями.

Для свайных конструкций следует предусматривать, как правило, буронабивные железобетонные сваи. Применение забивных свай допускается в случаях, когда проведение сваебойных работ не ухудшает условий устойчивости склона (откоса).

При наличии подземных вод следует предусматривать гидроизоляцию по верховой грани подпорных стен и устройство застенного дренажа с выводом вод за пределы подпираемого грунтового массива.

Улавливающие сооружения.Улавливающие сооружения и устройства (стены, сетки, валы, траншеи, надолбы) следует предусматривать для защиты объектов от воздействия осыпей, вывалов, падения отдельных скальных обломков.

Улавливающие стены и сетки располагают у подошвы склонов (откосов) крутизной 250 – 350 для защиты от воздействия осыпей, вывалов, падения отдельных скальных обломков и небольших обвалов.

Улавливающие траншеи и улавливающие полки следует размещать у подошвы обвалоопасных склонов (откосов) высотой до 60 м и крутизной 350 для защиты от вывалов отдельных обломков грунта объемом до 1 м 3, улавливающие валы – у подошвы обвалоопасных склонов большой протяженности.

Улавливающие стены, траншеи и валы допускается располагать на склонах на высоте не более 30 м над защищаемым объектом при крутизне склона не более 250.

Оградительные стены следует размещать у подошвы склонов (откосов) высотой до 30 м (соответственно 50 м) и крутизной 400 – 450 для улавливания мелких (до 0,01 м3) обломков скального грунта или задержания осыпающегося скального грунта.

Покровные свободно висящие сетки надлежит применять для защиты объектов, близко расположенных к подошве склона (откоса), от падающих скальных обломков.

Надолбы следует предусматривать на затяжных склонах высотой до 50-60 м и крутизной до 300 в комплексе с другими улавливающими сооружениями и устройствами для погашения скорости обломков скального грунта.

В проектах улавливающих сооружений и устройств следует предусматривать возможность подъезда транспортных средств и очистки улавливающих пазух от скопления продуктов выветривания, осыпей и обвалов в условиях эксплуатации.

Противообвальные галереи.Противообвальные галереи необходимо размещать на обвальных участках железных, автомобильных и пешеходных дорог для защиты от падающих обломков и глыб и рассчитывать на нагрузки и воздействия. На кровле противообвальных галерей необходимо устраивать амортизирующую грунтовую отсыпку, снижающую динамическое воздействие обвалов, предотвращающую повреждение конструкций и обеспечивающую скатывание обломков через галерею. В основании отсыпки необходимо укладывать гидроизоляцию, а также предусматривать отвод с кровли галерей поверхностных вод. Для отвода подземных вод, поступающий к галерее с верховой стороны, должен быть устроен продольный застенный дренаж.

Агролесомелиорация, защитные покрытия и закрепление грунтов.Мероприятия по агролесомелиорации следует предусматривать в комплексе с другими противооползневыми и противообвальными мероприятиями для увеличения устойчивости склонов (откосов) за счет укрепления грунта корневой системой, осушения грунта, предотвращения эрозии, уменьшения инфильтрации в грунт поверхностных вод, снижения воздействия выветривания.

Мероприятия по агролесомелиорации включает: посев многолетних трав, посадку деревьев и кустарников в сочетании с посевом многолетних трав или одерновкой.

Подбор растений, их размещение в плане, типы и схемы посадок следует назначать в соответствии с почвенно-климатическими условиями, особенностями рельефа и эксплуатации склона (откоса), а также с требованиями по планировке склона и охране окружающей среды.

Посев многолетних трав без других вспомогательных средств защиты допускается на склонах (откосах) крутизной до 350, а при большей крутизне (до 450) – с пропиткой грунта вяжущими материалами.

Для обеспечения устойчивости склонов (откосов) в слабых и трещиноватых грунтах допускается применять цементацию, смолизацию, силикатизацию, электромеханическое и термическое закрепление грунтов.

Для защиты обнаженных склонов (откосов) от выветривания, образования вывалов и осыпей допускается применять защитные покрытия из торкретбетона, набрызг-бетона и аэроцема (вспененного цементно-песчаного раствора), наносимые на предварительно навешанную и укрепленную анкерами сетку.

Для снижения инфильтрации поверхностных вод в грунт на горизонтальных и пологих поверхностях склонов (откосов) допускается применять покрытия из асфальтобетона и битумоминеральных смесей.

Противоселевые сооружения и мероприятия.Для инженерной защиты территорий, зданий и сооружений от селевых потоков применяют следующие виды сооружений и мероприятий, приведенныев таблице 9.

Таблица 9

Вид сооружения и мероприятия Назначение сооружения, мероприятия и условия их применения
I Селезадерживающие  
Плотины бетонные, железобетонные, из каменной кладки: водосбросные, сквозные. Плотины из грунтовых материалов (глухие) Задержание селевого потока в верхнем бьефе. Образование селехранилищ
II Селепропускные  
Каналы. Селеспуски Пропуск селевых потоков через объект или в обход него
III Селенаправляющие  
Направляющие и ограждающие дамбы. Шпоры Направление селевого потока в селепропускное сооружение
IV Стабилизирующие  
Каскады запруд. Подпорные стены. Дренажные устройства. Террасирование склонов. Агролесомелиорация Прекращение движения селевого потока или ослабление его динамических характеристик
V Селепредотвращающие  
Плотины для регулирования селеобразующего паводка. Водосбросы на озерных перемычках Предотвращение селеобразующих паводков
VI Организационно-технические Организация службы наблюдения и оповещения Прогноз образования селевых потоков

Противолавинные сооружения и мероприятия.Для инженернойзащиты территории, зданий и сооружений от снежных лавин применяют следующиевиды сооружений и мероприятий, приведенные в таблице 10.

Таблица 10

Вид сооружения и мероприятия Назначение сооружения и мероприятия и условия их применения
I Профилактические  
Организация службы наблюдения, прогноза и оповещения Прогноз схода лавин. Прекращение работ и доступ людей в лавиноопасны зоны на время схода лавин и эвакуация людей из опасной зоны
Искусственно регулируемый сброс лавин Регулируемый спуск лавин и разгрузка от неустойчивых масс снега путем обстрелов, взрывов, подпиливания карнизов и т.п. на основе прогноза устойчивости масс снега на склоне
II Лавинопредотвращаюшие  
Системы снегоудерживающих сооружений (заборы, стены, щиты, решетки, мосты), террасирование склонов, агролесомелиорация Обеспечение устойчивости снежного покрова в зонах зарождения лавин, в том числе в сочетании с террасированием и агролесомелиорацией, регулирование снегонакопления
Системы снегозадерживающих заборов и щитов Предотвращение накопления снега в зонах возникновения лавин путем снегозадержания на наветренных склонах и плато
Снеговыдувающие панели (дюзы), кольктафели Регулирование, перераспределение и закрепление снега в зоне зарождения лавин
III Лавинозащитные  
Направляющие сооружения: стенки, искусственные русла, лавинорезы, клинья Изменение направления движения лавины. Обтекание лавиной объекта
Тормозящие и останавливающие сооружения: надолбы, холмы, траншеи, дамбы, пазухи Торможение или остановка лавины
Пропускающие сооружения: галереи, навесы, эстакады Пропуск лавин над объектом или под ним

Выбор противолавинных комплексов сооружений и мероприятий следует производить с учетом режима и характеристик лавин и снегового покрова в зоне зарождения, морфологии лавиносбора, уровня ответственности защищаемых сооружений, их конструктивных и эксплуатационных особенностей.

Page 18

Овраги – продукт эрозии, т.е. размыва пород временными потоками воды, образующиеся в результате атмосферных осадков.

Проектом планировки территории оврагов отводятся, в основном, под зеленые насаждения. Отдельные отвершки, расположенные в районах капитальной застройки, промышленной зоны или под проектируемыми дорогами, засыпаются. Во избежание роста оврагов намечается тщательная организация поверхностного стока на прилегающих территориях, перехват дождевых и талых вод и организованный отвод их, минуя овраги, или сброс в овраги с устройством водосбросных сооружений. В тех случаях, когда трудно предотвратить поступление в овраги поверхностных вод с прилегающих территорий, отвод воды в тальвегах оврагов, во избержание их углубления и обрушения откосов, предусматривается по бетонным лоткам прямоугольного сечения шириной 1-1,5 м, глубиной до 1,0 м. В тех случаях, когда в овраги намечается сосредоточенный сброс поверхностных вод, по тальвегам возможно устройство запруд высотой 1-2 м из местных материалов. Запруды, снижая скорости течения, будут способствовать выпадению наносов и осветлению воды, а также обеспечат защиту дна от размыва. Для защиты склонов оврагов от размыва грунтовыми водами предусматривается каптаж выклинивающихся грунтовых вод и отвод воды в тальвег оврага по бетонным лоткам.

На отдельных незакрепленных участках склонов с большой крутизной намечается уполаживание откосов оврагов с заложением 1:2 и укрепление их одерновкой и посадками деревьев и кустарников. Для посадок по склону рекомендуется применять древесно-кустарниковые породы с широко развитой корневой системой, способной проникать на большую глубину.

В качестве профилактических мероприятий необходимо в оврагах применять организационные ограничения: запрещение вырубки леса, выпас скота.

Быстрее размываются глинистые грунты. Росту оврагов способствует: физические свойства грунтов, отсутствие растительности на водоразделах и склонах, неровности рельефа, наличие трещин в толще грунта, деятельность человека, большое количество выпадающих атмосферных осадков. Являются природной дренажной системой. Отрицательное воздействие: затрудняется планировочное решение города, происходит потеря ценных земель, сложность прокладки инженерных коммуникаций, затрудняется связь между отдельными частями города, необходимость возведения мостов и земляных дамб, разрушаются здания и сооружения в момент развития оврагов, чрезмерно осушаются приовражные территории, что отрицательно влияет на зеленые насаждения, ущерб городскому хозяйству. Верховье оврага – исток. Устье – место его впадения в водоем. Базис эрозии – глубина оврага, определяемая уровнем воды в водоеме. Лощина – долина с пологими склонами. Балка – лощина заросшая травой.

Виды оврагов: - донные: размыв идет по дну оврага; - береговые: размываются боковые склоны балок или рек.

По конфигурации:

- ствольные; - разветвленные: чаще два ствола с общим устьем; - древовидные: сложная конфигурация и большие площади.

По характеру процесса:

- действующие; - затухающие;

- засыпанные.

Мероприятия по защите от оврагов проводят в четыре стадии:

1 стадия: поверхностный водоотвод, заравнивание промоин, посадка трав (прекращение вырубки).

2 стадия: те же мероприятия, но в большем объеме, укрепление дна и устройство конструкции, задерживающих твердые фракции.

3 стадия: те же мероприятия, а так же устройство продольных плитневых оград с забивкой их землей, облесение склонов.

4 стадия: посев трав, кустарников и деревьев. Лесопосадки: расстояние от бровки оврага до лесополосы 4-5 м, ширина приовражной лесополосы 12-24 м, в вершинах оврага ширина лесополосы в 1,5 раза больше чем основная. Требования при выборе растений: развитая коревая система, неприхотливость и производительность, вегетативное размножение. В глубоких оврагах середину дна от 1,5 до 3 м следует оставлять не облесенной, верхние и средние части склонов сложны для посадок из-за отсутствия питательных веществ и чрезмерной сухости, специальные мероприятия для защиты лесопосадок.

Искусственные сооружения

Для борьбы с оврагами используются гидротехнические сооружения. Водозадерживающие сооружения: валы-каналы, террасы, валы-террасы. Их задача – задержание поверхностного стока. Водонаправляющие сооружения: водонаправляющие валы, валы-распылители, каналы-распылители. Их задача регулировать водные потоки, путем изменения их направления и распыления. Водосбросные: быстротоки, перепады и водосбросы. Водосбросы делятся на шахтные, трубчатые и консольные. Их задача обеспечить безопасный и организованный сброс вод на дно оврагов. Донные сооружения: донные запруды, донные перепады и пороги. Их задачи: уменьшение скоростей потока, повышение шероховатости русла, задержание продуктов выноса в пределах оврага, расширение дна оврага, прекращение дальнейшего размыва и углубление дна.

Page 19

Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Засыпка или намыв. Наиболее эффективна засыпка на оврагах каньонного типа. Начинается засыпка с верховых участков, засыпают ярусами с послойным уплотнением. Обязательно по дну прокладывается водосборная труба (водосборный коллектор, а иногда дренажный коллектор, если нужно понизить УГВ на прилегающих территориях).

Организация поверхностного стока – устраивается во всех случаях. Эффективны головные дренажи.

Варианты использования оврагов для градостроительных целей: сохранение оврага и исключение территории из общей площади города, проведение мероприятий для стабилизации оврага и исключение территории, использование заовраженных территорий после проведения специальных мероприятий, использование территорий после проведения обычных мер по благоустройству; сооружение парков и садов, искусственные водоемы, устройство зданий и сооружений (после стабилизации и при крутизне склонов не более 200‰), городская магистраль.

Причины оврагообразования

С геологической точки зрения образование оврагов является следствием струйчатой эрозии, вызванной периодической деятельностью воды. Во время снеготаяния и обильных дождей потоки поверхностных вод постепенно образуют на склонах поверхности вытянутые промоины — овраги, называемые еще депрессиями рельефа.

Явление размыва поверхности зависит от многих факторов, в первую очередь от геологического строения территории и интенсивности выпадения осадков. Наиболее сильному размыву подвержены лёссовидные и глинистые грунты. Отсутствие растительности и расчлененный рельеф усугубляет разрушительную деятельность воды. В развитии оврагов могут участвовать и грунтовые воды, которые вскрываются при врезании дна и склонов оврага в толщу водоносных пород. Грунтовые воды способствуют нарушению устойчивости откосов в местах выхода их на поверхность и, суммируясь с потоком поверхностных вод, дальнейшему интенсивному росту оврага.

Овраги могут быть следствием хозяйственной деятельности человека. Бессистемная разработка грунта на склонах и у их подножья, неорганизованный сброс отработанной воды, утечки из канализационных и водопроводных сетей являются причинами оврагообразования.

Рис. 50. Схемы продольного и поперечных профилей оврага:

а, б, в — соответственно верхняя, средняя и устьевая части с уклонами

Рост оврага в длину ограничен водоразделом в его вершине и базисом эрозий в нижней части — отметкой дна, равной горизонту воды водоема в устье.

Продольный профиль дна оврага имеет неодинаковый уклон. Его величина уменьшается от вершины к устью (рис. 50). В верхней части дно оврага почти отвесно, а поперечное сечение представляет щель, расширяющуюся кверху. В средней части продольный уклон еще достаточно велик, а поперечное сечение имеет трапециевидную форму. В нижней части продольный уклон уменьшается по сравнению со средней частью, достигая минимальных величин в устье. Поперечное сечение на низовом участке сохраняет форму трапеции, боковые склоны уполаживаются и могут приближаться к устойчивому очертанию.

Параметры продольного и поперечного профиля зависят от стадии развития оврага. Затухшие, рост которых закончен, характерны стабильными размерами сечения и обычно покрыты растительностью. Повторная активизация роста такого оврага возможна только при понижении базиса эрозии.

Наиболее опасны для прилегающей территории действующие овраги, особенно с крутыми склонами, лишенными растительности. В этих случаях происходит нарушение устойчивости склонов оврага, которое проявляется в виде оползней, обвалов .

Причинами потери устойчивости крутых склонов являются внутренние или внешние силовые воздействия, вызывающие нарушение естественного равновесия откоса. Эти воздействия могут быть связаны с размещением вблизи склона зданий и сооружений, изменением гидродинамических сил фильтрационных потоков, уменьшением пассивного давления подошвы склона и другими факторами.

В плане овраги образуют различные формы, соответствующие топографии местности. Нередко они имеют многочисленные боковые ответвления—отвершки, представляющие собой овраги в начальной стадии развития.

Градостроительная оценка территорий с оврагами и задачи инженерной подготовки

Наличие оврагов на территории города характеризует территорию как неблагоприятную или особо неблагоприятную для градостроительных целей. Только при незначительном числе оврагов, малой глубине их (до 3 м) и пологих склонах, а также при полном исключении возможности развития и роста оврагов территория города может быть признана благоприятной для строительства и жизни города.

С градостроительной точки зрения наличие оврагов на территории города, развитие сети и рост отдельных оврагов являются крайне нежелательными по целому ряду причин, к числу которых в первую очередь следует отнести:

а) расчленение территории города, осложняющее его планировочное решение;

б) осложнение в связях между районами, с центром города и притягивающими центрами (культурными, спортивными и др.);

в) наличие в селитебной территории города неудобных и исключаемых из использования территорий, что не может не отражаться на экономике проектирования, строительства и эксплуатации города;

г) необходимость сооружения мостов и других сооружений в связи с переходом оврагов,

д) возможное разрушение зданий, сооружений, дорог и подземных коммуникаций города при росте оврагов и приближения их к этим сооружениям;

е) осушение территории, прилегающей к оврага вызывающее понижение влажности почвы (обсыхание), что плохо отражается на росте зеленых насаждений, а иногда и на устойчивости зданий и сооружений (изменение условий естественного основания);

ж) засорение русел рек и долин выносами грунта из оврагов.

При проектировании городов, в процессе решения вопросов планировки и застройки условия существования и использования оврагов изучаются в вариантах:

а) выделения территорий с оврагами, неудобных для застройки или иного использования вследствие крайне неблагоприятных условий, и исключаемых из общей площади города с сохранением оврагов в их естественном состоянии;

б) признания оврагов непригодными для градостроительных целей и исключения территории с оврагами из общей площади города с обязательным проведением мероприятий по инженерной подготовке, исключающих возможность роста и развития оврагов, опасных для зданий и сооружений, располагаемых вблизи этих оврагов;

в) установления возможности использования оврагов в градостроительных целях с обязательным выполнением специальных мероприятий по инженерной подготовке территорий с оврагами, в частности полной засыпки;

г) установления возможности использования оврагов в градостроительных целях без специальных мероприятий, с проведением обычных мер по благоустройству территорий.

Общие задачи инженерной подготовки территорий с оврагами включают:

а) предотвращение оврагообразования на территории города, а также на его резервных землях;

б) ликвидацию оврагов, наиболее опасных для зданий и сооружений города или затрудняющих осуществление планировочных решений;

в) борьбу с растущими оврагами, имеющую целью сохранение существующего положения (формы и размеры, стабильность склонов и т. д.);

г) инженерную подготовку территории оврагов к использованию их в градостроительных целях.

Характер и объем мероприятий определяются в зависимости от расположения оврагов на территории города. В сложившейся и застроенной части города мероприятия носят характер капитальных работ по ликвидации оврагов или при возможности и целесообразности градостроительного использования их обеспечения стабильности, т. е. приостановления роста оврагов, и мероприятий по инженерной подготовке и благоустройству таких территорий.

На вновь осваиваемых территориях мероприятия такого характера устанавливаются при планировочном решении городской территории, т. е. в генплане города. В зависимости от назначения и использования территорий с оврагами решаются вопросы их инженерной подготовки.

При развитой сети оврагов целесообразно составление специальной карты города с показанием всех оврагов и характеристикой каждого из них. На той же карте могут быть указаны мероприятия по инженерной подготовке и градостроительное использование каждого оврага.

Вопрос о рациональном использовании таких территорий решают на стадии разработки генерального плана города. Возможны варианты освоения овражных территорий для парков, зеленых зон, спортивных площадок, гаражей, водоемов и прокладки транспортных и подземных коммуникаций, размещения складских, а в некоторых случаях и гражданских зданий. Целесообразность вариантов градостроительного использования территории увязывают с размерами оврагов, классификация которых по этому признаку предусматривает разделение на мелкие, средние и крупные (табл. 18).

Таблица 18

В верховьях неглубоких оврагов можно устраивать подземные гаражи и автостоянки. При крутизне откосов оврага до 20 % целесообразно размещать служебные помещения на предварительно спланированных террасах откоса.

В более глубоких средних и устьевых участках оврага с пологими склонами наиболее удобно создавать парки и сады.

Традиционным приемом использования оврагов, расположенных в городской черте, является прокладка транспортных магистралей по дну оврага, а в некоторых случаях устройство вводов железнодорожных линий с развязками и пересечениями в разных уровнях. Это создает наилучшие условия для увеличения скоростей сообщения автомобильного транспорта, безопасного его движения, а также снижает уровень шума на прилегающей территории. В г. Нижний Новгород, например, по дну глубокого оврага, находящегося в центре города, проложена городская магистраль, которая связывает верхнюю и нижнюю части города.

По дну оврагов удобно прокладывать инженерные коммуникации, однако глубокие овраги для этой цели использовать не рекомендуется, поскольку при большой разности отметок прилегающей территории и дна оврага усложняются условия присоединения разводящей сети к магистральным коллекторам.

Состав мероприятий и конструкций используемых сооружений при инженерной подготовке территорий зависят не только от функционального использования территории, но и от того, где находится овраг; в городской черте или пригородной зоне. Меры защиты осуществляют как на прилегающей территории, так и в самом овраге.

Мероприятия на прилегающей территории позволяют устранить или уменьшить влияние основного фактора, вызывающего развитие оврага путем организации поверхностного стока и каптажа грунтовых вод.

В пределах оврага стабилизируют склоны и дно, подготавливая его к градостроительному использованию. Состав и особенности таких работ зависят от развития процесса оврагообразования, глубины, ширины и крутизны склонов оврага на верховом, среднем и устьевом участках.

Для оврагов, расположенных в черте города, в первую очередь организовывают поверхностный сток на прилегающей территории, предусматривая исключение сброса дождевых вод в овраг за счет обгонных водоотводящих систем, а при необходимости проектируют и дренажные устройства. Одновременно планируют склоны оврага, делая их более пологими, сопровождая вертикальную планировку защитой склонов от водной и ветровой эрозии.

При высоте откосов более 5-6 м по соображениям обеспечения устойчивости устраивают бермы ширину которых принимают не менее 2 м. Нередко бермы используют в качестве пешеходных дорожек, тогда их ширину назначают в соответствии с требованиями горизонтальной планировки. Поперечный уклон берм проектируют в сторону водоотводного лотка, а его размещают у основания вышележащего склона.

К террасированию склонов прибегают в тех случаях, когда на склонах оврага размещают здания (схема в). Уполаживание и террасирование склонов обычно сочетается с креплением их поверхности. Для этого на склонах сеют травы, укладывают дерн, сажают деревья, а на некоторых участках применяют каменные материалы.

Поперечное сечение оврага засыпают частично, когда по его дну проектируют дороги или другие инженерные сооружения (рис. 51, а, б).

Рис. 51. Варианты инженерной подготовки оврагов:

Page 20

При такой частичной ликвидации оврага глубину засыпки назначают с учетом нормативных продольных уклонов дорог, пешеходных дорожек и нормальных условий размещения и эксплуатации подземных коммуникаций.

Поперечное сечение оврага засыпают полностью, как правило, лишь в верховой части, где склоны круты, а ширина поверху незначительна (рис. 34, г).

При необходимости засыпают и боковые ответвления — отвершки. Ликвидация оврага должна быть обоснована технико-экономическими расчетами на основе анализа различных вариантов планировочного решения и соответствующего этим вариантам метода инженерного освоения овражных территорий.

Обычно полная ликвидация оврага вызвана строительством в непосредственной близости от бровки оврага капитальной застройки, так как для размещения зданий засыпанные овраги используют редко. Это объясняется рядом причин. Во-первых, даже при наличии оптимального гранулометрического состава засыпки и использования метода регулирования здания приходится возводить на свайных фундаментах. Во-вторых, стабилизация насыпного грунта требует времени, а при сухой укладке — еще и предварительного уплотнения. В-третьих, при замыве оврага нельзя полностью исключить возможность обрушения склонов, особенно сложенных глинистыми грунтами.

Приближение зданий к бровке уположенного откоса или засыпанного оврага ограничивают безопасным расстоянием. Это расстояние назначают не менее 20 м от бровки уположенного до устойчивого состояния откоса. На засыпных — определяют аналогично, т. е. расстояние исчисляют от вероятной линии уположенного откоса, положение которой легко установить, зная требуемый угол а.

Когда овраг находится на резервной территории города и ее освоение намечают на далекую перспективу, практикуют частичную или полную засыпку строительным, а иногда и бытовым мусором. Размещение таких свалок возможно, если обеспечен санитарно-защитный разрыв от застройки не менее 500 м, а засыпка мусором допустима после согласования с органами санитарного надзора. Использование для градостроительных нужд оврагов, засыпанных мусором, возможно после полного его обезвреживания, по прошествии 10-20 лет, поэтому такой метод ликвидации оврагов нельзя считать перспективным.

Поверхностный сток в овраге организовывают, собирая ливневые воды системой лотков, расположенных на бермах или по дну, и отводя их в места сброса. На засыпанных участках оврага предварительно укладывают дождевой, а при необходимости и дренажный коллектор.

Для защиты от размыва лотки открытой системы укрепляют, а их поперечное сечение определяют с учетом пропуска расчетных расходов и создания неразмывающих скоростей.

В отдельных случаях по планировочным или техническим соображениям приходится сбрасывать в овраг поверхностные воды с прилегающей территории. Тогда по дну оврага проектируют комплекс специальных водопропускных устройств (рис. 52). В вершине оврага предусматривают быстротоки или ступенчатые перепады с водобойными колодцами. На этом участке защиту дна от размыва можно устраивать с помощью мощения камнем или облицовкой плитами по предварительно спланированной поверхности. Такое решение приемлемо на ранних стадиях развития оврага, когда «врезание» его дна в толщу грунтов только начинается.

Рис. 52. Устройства, предотвращающие овражную эрозию:

а, б, в — верхняя, средняя и устьевая часть оврага; 1 — застройка; 2 — водосточный коллектор; 3 — многоступенчатый перепад; 4 — бетонное крепление склона; 5 — запруда; 6 — водоотбойное мощение; 7 — травяной покров и кустарники у подошвы склона

На более пологих участках в средней части дна оврага проектируют запруды и водобойное крепление. Эти устройства являются малыми гидротехническими сооружениями, выполняющими противоэрозионную роль. Их параметры определяются соответствующими расчетами. Водосливные запруды, расположенные поперек потока, позволяют уменьшить скорость воды и уполаживают дно за счет аккумуляции наносов между искусственно созданными преградами.

Запруды представляют собой сооружения высотой 0,5-1,5 м. Это одно- и двухрядные фашинные или каменные стенки. Промежутки между ними заполняют мятой глиной, камнем или фашинами. В ответственных случаях используют и стены из шпунтового ряда свай.

Наиболее капитальные — бетонные и железобетонные запруды. Их делают монолитными или собирают из сборных деталей — железобетонных плит. Участки между запрудами заполняют утрамбованной глиной, камнем или фашинами.

Для защиты дна от размыва на участке за запрудами создают водобойные крепления, которые устраивают длиной не менее 2,5 м. Их выполняют из каменной наброски или бетонных плит. Если высота запруд невелика, то водобойные крепления могут быть облегченными, так как размывающая сила потока не столь велика, как при высоких запрудах. Здесь достаточно устроить хворостяную выстилку по слою утрамбованной глины, обжимаемой ивовыми кольями. Подошвы откосов также закрепляют; укладывают плиты или сажают кустарник.

В устьевой части дна оврага, там, где продольные уклоны по дну незначительны, для закрепления достаточно использовать посадку кустарников у подошвы склона и посев трав в зоне движения потока.

В пригородах на прилегающей к оврагу водосборной площади проводят лесомелиоративные работы в сочетании с устройством простейших гидротехнических сооружений. Все это включает посадку защитных лесополос и создание системы нагорных перехватывающих и водоотводящих канав. На обрабатываемых сельскохозяйственных землях в первую очередь проводят агротехнические и лесомелиоративные мероприятия. Если же они неэффективны, то дополнительно проектируют земляные гидротехнические сооружения.

К ним относят горизонтальные и наклонные валы-террасы, водозадерживающие и водоотводящие валы-канавы, распылители стока. Валы-террасы создают для сокращения скорости cтокa поверхностных вод и одновременного уменьшения уклонов на склонах. Террасы размещают поперёк движения воды вдоль горизонталей рельефа, обычно на обрабатываемых сельскохозяйственных угодьях с уклонами поверхности 3-80. Вдоль вала-террасы проектируют залуженный водосброс для излишней воды.

Рис. 53. Противоэрозионные гидротехнические сооружения:

1— водозадерживающий или водоотводящий вал; 2 — граница уполаживания склона; 3 — донный водовыпуск; 4 — водоотводящий вал; 5 — водосбросное сооружение; 6 — распылитель (земляной вал); 7 — лоток (выемка)

Для отвода дождевых вод проектируют водозадерживающие валы, которые располагают у вершины оврага (рис. 53, а) или несколько ниже. Многорядная система валов, размещенных выше вершины оврага, связана с потерей больших площадей. Очевидные преимущества с этой точки зрения имеет устройство одного вала по схеме б, задерживающего большие объемы стока.

Водозадерживающие валы особенно эффективны, когда имеются глубокие, сильно разветвленные овраги с крутыми откосами, а склоны водосборной площади равномерно, амфитеатром спускаются к оврагу. Тогда размещают дугообразные в плане валы, охватывающие вершину оврага. Такие валы трассируют по горизонталям, обеспечивая задержание всего стока, направляющегося к вершине, и исключая, таким образом, необходимость устройства дорогостоящих креплений вершины.

Следует иметь в виду, что водозадерживающие валы играют вспомогательную роль в регулировании стока на прилегающей территории, поэтому их проектируют в сочетании с противоэрозионными мероприятиями на откосах оврага.

Водоотводящие валы-канавы применяют для перехвата и отвода поверхностных вод от оврагов с большим числом ответвлений.

Рис. 54. Поперечные профили водозадерживающих и водоотводящих валов-канав: а — треугольный; б — трапециевидный;

1 — земляной вал; 2 — прудок-канава; 3 — расчетный уровень воды в прудке; 4 — уровень поверхности территории

Размещение их в плане определяется топографическими особенностями территории (рис. 36). Поперечное сечение водозадерживающих и водоотводящих валов-канав может быть двух вариантов (рис. 54). Параметры сечения определяют специальным расчетом для ливневого стока 10 %-ной обеспеченности. При этом отметку гребня проектируют обычно не менее, чем на 0,2 м выше расчетного уровня воды при расходах до 1 м3/с, если расходы стока находятся в пределах 1-10 м3, превышение делают не менее 0,4-0,5 м.

Опыт строительства и эксплуатации валов показал, что наиболее целесообразны широкие валы-ложбины с пологими откосами имеющие глубину Нп 0,5-0,6 м и ширину по дну 1,0-1,5 м. Такие земляные сооружения, расположенные обычно на сельскохозяйственных землях, не создают трудностей для прохождения механизмов и хорошо сохраняются при обработке полей.

Продольный уклон канав назначают по тем же принципам, что и открытой дождевой сети: скорость стекания воды вдоль вала должна быть менее критической размываемой и исключать заиление. Если канавы имеют большую протяженность, то их поперечное сечение, определяемое расчетом, делают переменным по длине. По мере увеличения водосборной площади поперечное сечение канавы увеличивают, и лишь при небольших расходах (до 1 м3/с) канавы могут иметь постоянные размеры поперечного сечения.

При пересечении канавами глубоких ложбин необходимо обеспечить безопасный сброс воды из образующихся в ложбине прудков, поэтому в таких случаях проектируют заужение дна канав, а в тело земляного вала закладывают дренажную призму.

Распылители стока представляют собой простейшее земляное сооружение (валик) с параллельно расположенным лотком, перегораживающее ложбину под углом 45° (рис. 54, г). Такие сооружения позволяют рассредоточить водный поток и ослабить его разрушительную (размывающую) силу.

При проектировании распылителей определяют длину валиков и выемок, их размещение на местности и конструктивные элементы. Специальных расчетов при этом не требуется, так как параметры зависят от ширины и глубины естественной ложбины или других препятствий, вызывающих концентрирование стока.

Рассмотренные выше водоотводящие сооружения проектируют комплексно. Они в сочетании с другими мероприятиями составляют общую систему регулирования поверхностного стока на прилегающей территории.

Рис. 55. Размещение лесопосадок в сочетании с водоотводящими валами-канавами

Так, защитные лесопосадки, размещенные поперек стока, способны повлиять на его регулирование и задержать эрозионные процессы. Правда, как единственное противоэрозионное мероприятие, они чаще всего неэффективны, но в сочетании с валами-канавами и другими водоотводящими сооружениями дают соответствующий эффект (рис. 55). Ширину приовражных лесополос определяют, учитывая противоэрозионный эффект леса и условия рационального использования приовражной территории.

В состав элементов водоотводящих систем входят устраиваемые в оврагах головные, донные и русловые противоэрозионные сооружения, аналогичные применяемым в городе. Однако их конструкции выполняют из менее дорогостоящих материалов. Например, быстротоки устраивают из хвороста или фашин, реже — камня, а запруды делают из простейших конструкций.

К закреплению склонов оврага на пригодных территориях прибегают в тех случаях, когда необходимо в короткий срок предотвратить его разрушение. Тогда предварительно путем срезки верхней части и перемещением грунта в нижнюю планируют устойчивый откос. Для закрепления склонов используют многолетние травы, дерн, плетни и камень, в некоторых случаях даже хворост.

Террасирование склонов оврага на природных территориях экономически целесообразно в случае использования террас под лесные и плодовые насаждения, что высвобождает площади равнинных земель под посев других сельскохозяйственных культур.

Page 21

Для инженерной защиты зданий и сооружений от карста применяют следующие противокарстовые мероприятия или их сочетания:

- планировочные;

- водозащитные и противофильтрационные;

- геотехнические (укрепление оснований);

- конструктивные;

- технологические;

- эксплуатационные.

Противокарстовые мероприятия должны:

- предотвращать активизацию, а при необходимости и снижать активность карстовых и карстово-суффозионных процессов;

- исключать или уменьшать в необходимой степени карстовые и карстово-суффозионные деформации грунтовых толщ;

- предотвращать повышенную фильтрацию и прорывы воды из карстовых полостей в подземные помещения и горные выработки;

- обеспечивать возможность нормальной эксплуатации территорий, зданий, сооружений, подземных помещений и горных выработок при допущенных карстовых проявлениях.

Планировочные противокарстовые мероприятия должны обеспечивать рациональное использование закарстованных территорий.

В состав планировочных противокарстовых мероприятий входят:

- Специальная компоновка функциональных зон, трассировка магистральных улиц и сетей при разработке планировочной структуры с максимально возможным обходом карстоопасных участков и размещением на них зеленых насаждений;

- Разработка инженерной защиты территорий от техногенного влияния строительства на развитие карста;

- Расположение зданий и сооружений на менее опасных участках, как правило, за пределами участков I-II категорий устойчивости относительно интенсивности карстовых провалов , а также за пределами участков с меньшей интенсивностью (частотой) образования провалов, но со средними их диаметрами больше 20 м .

Водозащитные и противофильтрационные противокарстовые мероприятия обеспечивают предотвращение опасной активизации карста и провальных явлений под влиянием техногенных изменений гидрогеологических условий в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Основным принципом проектирования водозащитных мероприятий на закарстованных территориях является максимальное сокращение инфильтрации поверхностных, промышленных и хозяйственно-бытовых вод в грунт.

К водозащитным мероприятиям относятся:

- тщательная вертикальная планировка земной поверхности и устройство надежной ливневой канализации с отводом вод за пределы застраиваемых участков;

- мероприятия по борьбе с утечками промышленных и хозяйственно-бытовых вод, в особенности агрессивных;

- недопущение скопления поверхностных вод в котлованах и на площадках в период строительства, строгий контроль за качеством работ по гидроизоляции, укладке водонесущих коммуникаций и продуктопроводов, засыпке пазух котлованов.

При проектировании водохранилищ, водоемов, каналов, шламохранилищ, систем водоснабжения и канализации, дренажей, водоотлива из котлованов, горных выработок и др. должны учитываться гидрологические и гидрогеологические особенности карста. При необходимости применяют противофильтрационные завесы и экраны, регулирование режима работы гидротехнических сооружений и установок и т.д.

К геотехническим мероприятиям относятся:

- тампонирование карстовых полостей и трещин, обнаруженных на земной поверхности, в котлованах и горных выработках (шурфах, штольнях и т.д.);

- закрепление закарстованных пород и (или) вышезалегающих грунтов инъекцией цементационных растворов или другими способами;

- опирание фундаментов на надежные незакарстованные или закрепленные грунты.

С целью опирания на надежные грунты применяют:увеличение глубины заложения фундаментов, забивные, бурозабивные или буронабивные сваи, другие фундаменты глубокого заложения, замену ненадежных грунтов и другие мероприятия.

Технологические противокарстовые мероприятия включают: повышение надежности технологического оборудования и коммуникаций, их дублирование, контроль за давлением в коммуникациях и утечками из них, обеспечение возможности своевременного отключения аварийных участков и т.д.

В состав эксплуатационных противокарстовых мероприятий (мониторинга) входят:

- постоянный геодезический контроль за оседанием земной поверхности и деформации зданий и сооружений;

- наблюдения за проявлениями карста, состоянием грунтов, уровнем и химическим составом подземных вод;

- переодическое строительное обследование состояния зданий, сооружений и их конструктивных элементов;

- система автоматической сигнализации на случай появления недопустимых карстовых деформацией;

Page 22

Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений для различных линейных сооружений и коммуникаций (трубопроводов, ЛЭП, дорог, аэродромов, линий связи).

Противопучинные мероприятия применяют в случае, если устойчивость сооружения, рассчитываемая на действие сил пучения, не компенсируется нагрузкой от сооружения, а также при необходимости уменьшения пучения или полном его устранении.

При промерзании грунта пучение частично компенсируется усадкой грунта немерзлой зоны, а при оттаивании грунта происходит опускание поверхности за счет осадки грунта.

Морозное пучение грунтов проявляется в следующих случаях:

- сезонное и многолетнее пучение грунтов основания на контакте с инженерными сооружениями, обычно с их фундаментами, приводящие к возникновению нормальных и касательных сил пучения, определяющих деформации сооружений;

- пучины на дорогах, естественных грунтов оснований и искусственных грунтов дорожного полотна, проявляющиеся в виде сезонных бугров различной формы и размеров.

Требования к мероприятиям для защиты от морозного пучения грунтов.Данные мероприятия подразделяют на следующие виды:

- инженерно-мелиоративные (тепломелиорация и гидромелиорация);

- конструктивные;

- физико-химические (засоление, гидрофобизация грунтов и др.);

- комбинированные.

Тепломелиоративные мероприятия заключаются в теплоизоляции фундамента; прокладка вблизи фундамента по наружному периметру подземных коммуникаций, выделяющих в грунт тепло.

Гидромелиоративные мероприятия сводятся к понижению уровня грунтовых вод, осушению грунтов в пределах сезонно-мерзлого слоя и предохранению грунтов от насыщения поверхности атмосферными и производственными водами. Применяют открытые и закрытые дренажные системы (лотки, канавы, трубы).

Конструктивные противопучинные мероприятия предусматривают:

- для снижения усилий, выпучивающих фундамент;

- для заанкерирования фундаментов в талых и мерзлых грунтах, залегающих глубже сезонно-промерзающего слоя;

- для приспособления фундаментов и наземной части сооружения к неравномерным деформациям пучинистых грунтов.

Для снижения касательных сил пучения следует:

- проектировать сооружения на столбчатых и свайных фундаментах;

- уменьшать число отдельно стоящих опор фундаментов с целью увеличения нагрузки на каждую опору;

- уменьшать сечение столбчатых фундаментов и свай в пределах промерзающего слоя;

- устраивать у железобетонных фундаментов наклонные боковые грани (10 – 20), обеспечивающие увеличение сопротивления фундамента действию касательных сил пучения.

Для приспособления конструкций фундаментов и наземной части зданий к неравномерным деформациям пучинистых грунтов следует применять:

- устройство в каменных стенах и фундаментах железобетонных поясов;

- устройство осадочных швов в сооружениях;

- устройство под зданием (сооружением) сплошных подсыпок из непучинистых грунтов (песок, гравий, щебень).

Физико-химические противопучинные мероприятия сводятся к специальной обработке грунта вяжущими и стабилизирующими веществами.

При необходимости в проекте следует предусматривать проведение наблюдений (мониторинга) для обеспечения надежности и эффективности применяемых противопучинных мероприятий. Наблюдения должны проводиться за влажностью грунта, режимом промерзания грунта, пучением и деформацией сооружений в предзимний и в конце зимнего периода.

Контрольные вопросы по 3-му разделу

1. Мероприятия по защите территории от подтопления.

2. Мероприятия по защите территории от затопления.

3. Противооползневые и противообвальные мероприятия по защите территории

4. Инженерные мероприятия по борьбе с оврагами

5. Противокарстовые мероприятия

Рекомендации по устройству инженерных сооружений

Подпорные стены

В условиях строительства гражданских зданий подпорные стены назначаются для ограждения террас, уступов планировки и ограждения котлованов на время производства работ.

Подпорные стены, в том числе служащие ограждениями котлованов, в зависимости от их конструкции классифицируют на:

- гравитационные, устойчивость которых обеспечивается собственным весом конструкций и грунта засыпки. К гравитационным относятся массивные, уголковые и ячеистые подпорные стены;

-гибкие, устойчивость которых обеспечивается заделкой в грунтовом массиве, анкерными и распорными конструкциями. К гибким относятся «стены в грунте», шпунтовые ограждения котлованов и ограждения из свай и профильных прокатных элементов;

- комбинированные, представляющие собой сочетание первого и второго вида.

Конструктивные схемы подпорных стен должны обеспечивать необходимую прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость в целом, а также отдельных его элементов на всех стадиях возведения и эксплуатации.

При проектировании подпорных стен следует учитывать:

- технологические особенности возведения и последовательность строительных операций;

- возможность использования анкерных или распорных конструкций;

- изменения физико-механических характеристик грунтов, связанные с процессами бурения, забивки и другими технологическими воздействиями;

- необходимость обеспечения требуемой водонепроницаемости конструкций;

- необходимость передачи на конструкцию вертикальных нагрузок;

- возможность применения конструктивных решений и мероприятий по снижению давлений на подпорные стены (разгружающих элементов, геотекстиля, армогрунта и пр.).

Рис. 56. Подпорная стенка со слезником:

1 - песчаная засыпка; 2 - глинистый грунт

Рис. 57. Схемы устройства подпорных стен:

а – из монолитного железобетона; б - из сборных (бетонных) блоков; 1 - песчаная или щебеночная подушка; 2 - подпорная стена; 3 - строительный наклон; 4 - засыпка песком; 5 - гидроизоляция;

6 - дренаж; 7 - дренажные отверстия; 8 - естественный грунт

Подпорные стены проектируются массивные, тонкие и заделанные в основание или уголковые (рис 56, 57). С целью лучшего использования материала сечения массивных и уголковых стен следует назначать сужающимися кверху или уступчатыми.

Подпорные стены ограждения котлованов на время производства работы рекомендуется делать, как правило, из металлического шпунта с последующим извлечением. Ограждение котлованов, оставляемое в грунте, можно делать их железобетонных шпунтовых свай (шпунта) или выполнять способом «стена в грунте».

При небольшой глубине котлованов ограждение может быть назначено из деревянного шпунта.

Подпорные стены, ограждающие подвалы зданий, являющиеся часть фундаментов, рекомендуется делать из сборных бетонных блоков или панелей с облицовкой в пределах цоколя.

Подпорные стены, ограждающие стилобаты, террасы и уступы планировки, целесообразно предусматривать из монолитного бетона или железобетона или сборными из бетонных стеновых блоков (фундаментных). Сборные стены из бетонных блоков могут иметь армирование в швах, в зависимости от расчетной схемы.

Подпорные стены, имеющие архитектурное оформление в виде облицовки естественными или искусственными плитами, рекомендуется делать из монолитного железобетона.

Расчет подпорных стен производится по первой и второй группам предельных состояний.

Расчеты подпорных стен и их оснований по первой группе предельных состояний должны включать проверку:

- устойчивости положения стены против сдвига, опрокидывания и поворота;

- устойчивости, несущей способности и прочности основания;

- прочности элементов конструкций и узлов соединения;

- несущей способности анкерных элементов по материалу и грунту;

- прочности и устойчивости распорных элементов;

- фильтрационной устойчивости основания.

В проекте следует назначать строительный наклон стены обычно в сторону засыпки, который по верху стены должен быть не менее 20 мм.

Конструкция подпорных стен.Температурные швы в подпорных стенах назначаются в зависимости от конфигурации в плане, но не реже, чем через 40 м.

Все вертикальные швы кладки подпорных стен из бетонных блоков должны быть тщательно заполнены раствором. Со стороны гидроизоляции швы необходимо затирать цементным раствором, углы уступов и в поворотах стены закруглять; при оклеечной изоляции радиус закругления должен быть не менее 100 мм, при обмазочной – 50 мм.

Облицовка поверхностей плитами из естественного камня или керамики по фасаду должна иметь горизонтальные и вертикальные швы толщиной не более 10 мм с полным заполнением раствором швов и пространства между плитами и конструкцией стены, которое должно быть более 10 мм.

Для подземных сооружений, возводимых способом «стена в грунте», инженерно-геологическое строение и гидрогеологические условия площадки должны быть изучены на глубину не менее чем на 10 м ниже подошвы стены.

Проектом должны быть предусмотрены работы по очистке дна траншей от шлама разрабатываемого грунта и раствора глины, а также возможных вывалов грунта. В случае необходимости (траншейные фундаменты и др.) проектом должно быть предусмотрено уплотнение грунта основания втрамбовыванием щебня или бетонной смеси класса В10.

При расчете стен подземных помещений и фундаментов, устраиваемых способом «стена в грунте», учитываются нагрузки и воздействия, возникающие в условиях строительства и эксплуатации возводимых сооружений, а также от сооружений, расположенных вблизи от них.

В процессе проектирования «стен в грунте», кроме расчета по несущей способности и деформациям, должны производиться: подбор состава глинистого раствора в соответствии с требованиями «Руководства по расчету «стен в грунте», определение допустимой длины одновременно отрываемого участка (захватки) траншей и устойчивости ее стен.

Длина захватки траншей назначается из условий устойчивости массива грунта, прилегающего к траншее, от нагрузок, расположенных на поверхности грунта, и фундаментов соседних сооружений расположенных в пределах призмы обрушения.

Устойчивость стен траншей в случае необходимости может быть обеспечена за счет повышения плотности глинистого раствора, разница уровней раствора и подземных вод, а также за счет уменьшения длины захватки.

4.2. Конструкция «стен в грунте».«Стены в грунте» могут проектироваться различного очертания в плане из монолитного или сборного железобетона, а также сборно-монолитные. Выбор типа производится на основании технико-экономического сопостовления вариантов.

Траншею при устройстве «стен в грунте» необходимо разбивать на отдельные захватки, отрываемые и бетонируемые с разрывами через одну. Рекомендуется назначать длину захватки 3-6 м.

Если грунт не меняет свои свойства при динамике, при устройстве «стены в грунте» вблизи существующих зданий или сооружений ее следует делать в виде секущихся свай. Разбуренные под глинистым раствором скважины должны немедленно заполняться бетонной смесью.

В качестве ограничителей захваток, в зависимости от конструкций стыка, рекомендуется принимать инвентарные стальные трубы, опускаемые в траншею на границе захватки и извлекаемые после укладки бетона или разграничительные железобетонные элементы, входящие впоследствии в состав стены.

Арматурный каркас должен иметь размеры: длину на 20-30 см меньше глубины траншей, толщину на 10-15 см меньше ширины траншей и ширину на 10 см меньше длины захватки между ограничителями. В каркасе должны быть предусмотрены проемы для установки бетонолитной трубы.

На чертежах конструкций, выполняемых способом «стена в грунте», кроме общих примечаний и указаний, должны быть приведены размеры захваток, плотность глинистого раствора, сроки заполнения захваток бетоном и другие требования, обеспечивающие прочность и жесткость сооружения.

Приемка готовых подземных частей сооружений и фундаментов, выполненных способом «стена в грунте», должны производиться с проверкой соответствия их показателей по прочности, устойчивости, сплошности и водонепроницаемости, предусмотренных в проекте.

Работы по устройству «стен в грунте» производятся с соблюдением на различных этапах строительства следующих требований:

- при устройстве форшахты расстояние между внутренними ее гранями должно быть больше ширины рабочего органа траншеекопателя на 100 мм;

- глубина траншеи проверяется по всей длине захватки и должна разрабатываться глубже проектной отметки на 200-250 мм;

- текущий контроль качества глинистого раствора производится не реже одного раза в смену с отбором проб раствора из траншеи;

- перед монтажом сборные железобетонные панели должны тщательно осматриваться и проверяться на их соответствие проекту.

Результаты каждой операции по контролю качества должны отражаться в соответствующих документах.

Грунтовые анкеры

Грунтовые анкеры – устройства для передачи растягивающих усилий на глубокие слои грунта. Анкеры применяются для закрепления: подпорных стен, шпунтовых ограждений и других целей.

Заделку анкеров не допускается осуществлять в торфах, илах, текучих и текучепластичных пылевато-глинистых грунтах.

Анкер состоит из заделки (корня), передающей усилие от закрепляемой конструкции на грунт, тяги – соединяющей закрепляемую конструкцию с заделкой и стопорного устройства (оголовка), закрепляющего анкер на конструкции (рис. 58).

Рис. 58. Схемы анкеров:

а – с разбуренным уширением; б - с инъекционным уширением

Анкеры подразделяются: по направлению тяги – наклонные и вертикальные; по способу образования скважин – буровые с проходкой скважин с обсадными трубами, под глинистым раствором, шнеком и с погружением обсадной трубы забивкой или вдавливанием; по способу устройства – инъекционные (скважина в зоне заделки заполняется цементным раствором под давлением), с разбуренным уширением и цилиндрические (скважина заполняется цементным раствором без избыточного давления); по материалу анкерных тяг – из стержневой и тросовой арматуры; по сроку службы – временные (до 2 лет) и постоянные.

Подпорные стены и ограждения котлованов могут быть закреплены одним или несколькими ярусами анкеров. Число ярусов, шаг, угол наклона, конструкция и размеры анкеров должны определяться расчетом в зависимости от высоты и конструкции закрепляемой стенки, грунтовых условий и несущей способности анкеров.

Тип анкера должен назначаться исходя из расчетной выдергивающей нагрузки, вида грунтов, условий производства работ, обеспеченности строительной организации необходимыми материалами и оборудованием, на основании технико-экономического сравнения различных вариантов.

Наклон анкеров назначается в зависимости от залегания слоя грунта, пригодного для размещения заделки анкера.

Расчет анкеров выполняется по первому предельному состоянию, исходя из заданной величины расчетной выдергивающей нагрузки, определяемой расчетом конструкции, удерживаемой от смещения анкерами.

Производится проверка несущей способности анкера по грунту, по прочности его узлов и стопорного устройства, закрепляющего тягу на конструкции. Установление несущей способности анкеров для стадии рабочей документации должно производиться по результатам испытаний их статистической нагрузкой.

Грунтовые анкеры, используемые для крепления подпорных стен и ограждений котлованов, подразделяют на временные (со сроком работы до двух лет) и постоянные.

Проектирование анкеров должно основываться на результатах статических расчетов системы «стена – грунтовый массив», в которых должна быть определена осевая нагрузка на анкеры с учетом требуемого числа ярусов анкеров, их расположения, углов наклона анкеров к горизонту и углов отклонения анкеров от нормали к стене.

При проектировании анкеров определяют: число анкеров в ярусе и их шаг; свободную длину анкерных тяг, обеспечивающую размещение заделки анкеров за пределами границы призмы обрушения; предварительную длину заделки анкеров, требуемую для восприятия проектных усилий; места для устройства опытных анкеров; число контрольных испытаний анкеров и порядок их выполнения. Уточняют усилия, на которые должны быть напряжены анкеры, после проведения контрольных и приемочных испытаний.

Контрольные вопросы по 4-му разделу

1. Назовите основные рекомендации по устройству подпорных стен.

2. Назовите основные рекомендации по устройству «стены в грунте».

3. Назовите основные рекомендации по устройству грунтовых анкеров. Заключение

При осуществлении инженерной защиты необходимо руководствоваться соответствующими законодательными и нормативными актами Российской Федерации и субъектов Российской Федерации.

Необходимость инженерной защиты определяется в соответствии с положениями Градостроительного кодекса Российской Федерации в части градостроительного планирования развития территории субъектов Российской Федерации, городов и сельских поселений:

- для вновь застраиваемых и реконструируемых территорий – в проекте генерального плана с учетом вариантности планировочных и технических решений;

- для застроенных территорий в проектах строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий и сооружений с учетом существующих планировочных решений и требований заказчика.

Проектирование инженерной защиты следует выполнять на основе:

- результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий для строительства;

- планировочных решений и вариантной проработки решений, принятых в схемах (проекта) инженерной защиты;

- данных, характеризующих особенности использования территорий, зданий и сооружений как существующих.

При проектировании инженерной защиты следует обеспечивать (предусматривать):

- предотвращение, устранение или снижение до допустимого уровня отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания и сооружения действующих и связанных с ними возможных опасных процессов;

- наиболее полное использование местных строительных материалов и природных ресурсов;

- производство работ способами, не приводящими к появлению новых и (или) интенсификации действующих геологических процессов;

- сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических объектов и памятников и т.д.;

- надлежащее архитектурное оформление сооружений инженерной защиты;

- сочетание с мероприятиями по охране окружающей среды;

Мероприятия по инженерной защите и охране окружающей среды следует проектировать комплексно, с учетом прогноза ее изменения в связи с постройкой сооружений инженерной защиты и освоения территории. При этом мероприятия инженерной защиты от разных видов опасных процессов должны быть увязаны между собой.

Инженерную защиту застроенных или застраиваемых территорий от одного или нескольких опасных геологических процессов следует осуществлять независимо от формы собственности и принадлежности защищаемых территорий и объектов, при необходимости предусматривать образование единой территориальной системы (комплекса) мероприятий и сооружений.

Выбор мероприятий и сооружений следует производить с учетом видов возможных деформаций и воздействий, уровня ответственности и стоимости защищаемых территорий, зданий и сооружений, их конструктивных и эксплуатационных особенностей.

В случае, когда сооружения и мероприятия инженерной защиты могут оказать отрицательное влияние на эти территории (заболачивание, разрушение берегов, образование и активизация оползней и др.), в проекте должны быть предусмотрены соответствующие компенсационно-восстановительные мероприятия.

В необходимых случаях в проекте следует предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры и устройство наблюдательных скважин, постов, геодезических реперов, марок и т.д. для наблюдения в период строительства и эксплуатации за развитием опасных процессов и работой сооружений инженерной защиты.

Уровень ответственности (класс) сооружений инженерной защиты следует назначать в соответствии с уровнем ответственности или классом защищаемых объектов.

Экономический эффект варианта инженерной защиты определяют размером предотвращенного ущерба территории или сооружению от воздействия опасных процессов за вычетом затрат на осуществление защиты.

Все проекты инженерной защиты должны содержать оценку возможных последствий техногенных воздействий на окружающую природную среду, основывающуюся на прогнозах динамики природных процессов: геодинамических, гидрологических, гидрохимических, геотермических, биологических, возникающих в результате воздействия затопления и подтопления, а также прогнозов изменений паразитологической ситуации.

При устройстве защитных сооружений допускается применять в качестве строительных материалов грунты и отходы производства, не загрязняющие окружающую природную среду.

В проектах строительства объектов инженерной защиты необходимо предусматривать централизованное водоснабжение и канализацию защищаемых населенных пунктов с учетом существующих гигиенических требований.

Содержание

Введение ……………………………………………………….…………..…3

1. Особенности проектирования и реализации инженерной подготовки территорий ………………………………………………………..…………………4

1.1. Общие вопросы…………………………………………...………..…..4

1.2. Учет основных факторов, влияющих на проектирование и реализацию мероприятий по инженерной подготовке…………………...4

1.3. Особые условия инженерной подготовки территорий……….…....17

1.4. Решение вопросов инженерной подготовки территорий на разных стадиях градостроительного проектирования …………………………….......…26

Контрольные вопросы по 1-му разделу……………………………………40

2. Вертикальная планировка территорий и организация стока поверхностных вод…………………………………………………..……………..41

2.1. Вертикальная планировка территорий…………………….……….….41

2.2. Методы и стадии проектирования………………………..……..……. 47

2.3. Инженерные сети на улицах города ………….……………………….55

2.4. Организация стока поверхностных вод ……………………………….57

2.4.1. Открытая дождевая сеть………………………………………...……60

2.4.2. Закрытая дождевая сеть………………………………………………63

Контрольные вопросы по 2-му разделу…………………...……………. 78

3. Инженерная защита территорий………………………………..………78

3.1. Факторы подтопления… ……………………………………………..78

3.2.Защита территорий и зданий от подтопления …… ………………….80

3.2.1. Состав мероприятий по защите от подтопления……………………82

3.2.2. Назначение дренажей…………………………………………………84

3.2.3. Типы дренажей……………………………………………………..…87

3.3.Защита территорий от затопления …………………………….……..100

3.3.1. Методы защиты территорий от затопления…………………….…101

3.3.2. Обваловывание территорий…………………………………………102

3.3.3. Укрепление берегов………………………………………...……….110

3.3.4. Искусственное повышение поверхности территории……………..113

3.3.5. Выбор мероприятий по инженерной защите от затопления….….121

3.4.Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов………………………...................................................127

3.4.1. Характеристики процессов………………………………………….127

3.4.2. Инженерная подготовка оползневых территорий………… …….145

3.4.3. Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия……………………………………………………………………….164

3.5. Инженерные мероприятия по борьбе с оврагами …………..………169

3.6. Противокарстовые мероприятия……………………………………...188

3.7. Мероприятия для зашиты от морозного пучения грунтов………....190

Контрольные вопросы по 3-му разделу……………………………...…...191

4. Рекомендации по устройству инженерных сооружений……………..192

4.1 Подпорные стены………………………………………………………192

4.2. Конструкция «стена в грунте»………………………………………..196

4.3. Грунтовые анкеры…………………………………………..…….…...197

Контрольные вопросы по 4-му разделу……………………………...…...198

Заключение ……………………….…………………………………..……199

Литература………………………………………………………...………. 204

Проверить страницы

Литература

Page 23

Первый тип — асеквентные, которые развиваются обычно в однородных связных грунтах и имеют криволинейную цилиндрическую поверхность скольжения, положение которой зависит от величины сил трения и сцепления. Классический оползень с правильной круглоцилиндрической поверхностью смещения сравнительно редок, поскольку естественные склоны, как правило, неоднородны, чаще всего они имеют сложное строение. Оползни описываемого типа характерны для искусственных склонов, например в дамбах или дорожных насыпях. Движение оползня может быть прогрессирующим, т. е. первоначально сдвиг может произойти не сразу по всей поверхности смещения, а развиваться постепенно, начиная с участка локального разрушения. Если поверхность смещения у нижней границы оползня наклонена в глубь массива, то смещение оползня может остановиться, так как момент сдвигающей силы во время движения уменьшается.

Второй тип — консеквентные оползни, для которых характерно смещение по поверхности напластования, падающей вниз по склону. Поверхность смещения при этом плоская или слабоволнистая, а ее положение предопределено строением склона. Движение этого типа оползней определяется наличием структурно ослабленных поверхностей, таких, как тектонические разрывы, трещины, напластования, и изменениями в сопротивлении сдвигу различных осадочных пород или на контакте прочных коренных и рыхлых пород. В отличие от предыдущего типа консеквентный оползень может неограниченно развиваться, если поверхность его смещения достаточно крутая и более или менее постоянная сдвигающая сила превышает сопротивление сдвигу.

К третьему типу относят инсеквентные оползни, которые секут поверхность напластования и простираются глубоко в склон. Здесь поверхность смещения, как правило, имеет сложное криволинейное очертание, ее положение определяется характером грунтов, слагающих толщу, и особенностями напластования пород.

Образуются оползни в различных породах в результате их нарушения равновесия или ослабления прочности. Вызываются как естественными, так и антропогенными причинами. Естественные: увеличение крутизны склонов, подмыв их основания морскими и речными водами, сейсмические толчки. Искусственные: разрушение склонов дорожными выемками, вырубкой леса, неразумное ведение сельского хозяйства на склонах. Согласно международной статистике, до 80 % современных оползней связано с деятельностью человека.

Классификация оползней

Классифицируются оползни: по масштабам явления, скорости движения и активности, механизму процесса, мощности и месту образования.

По масштабам: крупные, средние, мелкомасштабные.

Крупные вызываются, как правило, естественными причинами и образуются вдоль склонов на сотни метров. Их толщина достигает 10-20 и более метров. Оползневое тело часто сохраняет свою монолитность.

Средние и мелкомасштабные имеют меньшие размеры и характерны для естественных факторов образования.

Масштаб часто характеризуется вовлеченной в процесс площадью: грандиозные – 400 га и более, очень крупные – 200-400 га, крупные – 100-1200 га, средние 50-100 га, мелкие – 5-50 га и очень мелкие – до 5 га.

По глубине захвата склона выделяют мелкие (поверхностные) оползни и глубокие. Поверхность скольжения мелких оползней располагается в зоне сезонных колебаний влажности и температуры, а глубоких проходит в основном ниже этой зоны.

По скорости движения: скорость движения оползней может быть очень разная.

Характеристика движения Скорость

Крайне быстрое ................................... 3 м/с

Очень быстрое .................................... 0,3 м/мин

Быстрое ............................................... 1,5 м/сут

Умеренное ........................................... 1,5 м/мес

Медленное ........................................... 1,5 м/год

Очень медленное ................................. 0,06 м/год

Крайне медленное ............................... менее 0,06 м/год

С точки зрения проведения защитных мероприятий скорость движения оползней является важнейшей их особенностью.

По скорости оползни подразделяют на два типа, принципиально отличающихся друг от друга: постепенно или мгновенно оползающие. Скорость движения постепенно оползающих может быть от быстрой до крайне медленной; в этом случае еще до крупной подвижки можно заметить изменение рельефа и перекос сооружений и принять предупредительные меры.

Второй тип характеризуется мгновенным перемещением тела оползня с очень и крайне быстрой скоростью. Защита от таких оползней сложна и здесь большое значение имеет заблаговременный прогноз потенциально возможных смещений.

По активности. В зависимости от активности оползневого процесса выделяют действующие и недействующие оползни.

Действующие оползни имеют свежие и ярко выраженные, несглаженные эрозией формы поверхности. Деревья на склонах, затронутые такими оползнями, отклоняются от их первоначального положения («пьяный лес»).

Недействующие затухшие оползни обычно покрыты растительностью и нарушены процессами эрозии так, что следы последнего движения трудноразличимы. Но движение может возобновиться, если факторы, приводящие к возникновению оползня, продолжают существовать.

По механизму процессаподразделяются: на оползни сдвига, выдавливания, вязкопластические, гидродинамического выноса, внезапною разжижения. Часто имеют признаки комбинированного механизма.

По мощности процесса оползни делят на:

малые – обвал рыхлой массы до 10 тыс. м3;

средние – обвал грунта 100 тыс. м3;

крупные – обвал рыхлых масс 1000 м3;

крупнейшие – обвал более 1 тыс. м.3.

По месту образования они подразделяются на горные, подводные и искусственных земляных сооружений (котлованов, каналов, отвалов пород).

Следует иметь в виду, что огромное многообразие оползневых явлений обусловливает многочисленность их классификаций, поэтому выше приведены лишь те, которые в значительной мере оказывают влияние на выбор и обоснование основных инженерных мероприятий по стабилизации оползневых склонов. Вместе с тем в зависимости от региональных условий каждый тип оползня данного района обладает специфическими особенностями, которые необходимо принимать во внимание при проектировании.

Причины оползней

Природные Антропогенные
- крутизна склона, превышающая угол естественного откоса; - землетрясения; - переувлажнение склонов, подмыв - выветривание твердых пород; - наличие в толще грунта глин, песков, льда; - пересечение пород трещинами; - чередование глинистых и песчано-гравийных пород. - вырубка лесов, кустарников на склонах; - взрывные работы; - распахивание склонов; - чрезмерный полив садов на склонах; - разрушение склонов котлованами, траншеями; - заваливание мест выхода подземных вод; - строительство жилья на склонах.

Лавины

Cнежные лавины – это разновидность оползней Силы сцепления снега переходят определенную границу, и гравитация вызывает смещение снежных масс по склону. Снежный покров, лежащий на склоне гор, находится в состоянии неустойчивого равновесия. Силы сцепления внутри снежной толщи и на границе с земной поверхностью противодействуют силе тяжести, стремящейся сбросить снег к подножию склона. Свойства самой снежной толщи при этом непрерывно меняются как из-за смены метеорологической обстановки, так и под воздействием процессов, идущих внутри толщи снега. Новые снегопады и метели увеличивают вес снежных масс, резкие перепады температуры воздуха меняют величину напряжения пластов твердого снега, оттепели порождают интенсивное таяние, дожди ослабляют связи между частицами льда в снегу. Оседание и уплотнение снега увеличивают устойчивость снежного покрова на склоне, в то время как миграция водяных паров приводит к формированию горизонтов разрыхления.

Пришедшие в движение массы снега скользят по поверхности склона или низвергаются, проходя часть пути в свободном падении. Падение лавин сопровождается в зависимости от состояния снега оглушительным шумом и скрежетом. В отличие от обвалов скальных пород снежные обвалы обычно в процессе движения значительно увеличиваются за счет захвата новых слоев снега, лежащих ниже по склону. Скорость лавин может достигать 80—100 м/с, объем отложившихся масс снега одной лавины — 2—6 млн. м3.

Причины снежных лавин

Природные Антропогенные
- скопление различных модификаций снега, толщиной слоя 30-70 см; - сильные и продолжительные метели, снегопады; - крутые склоны (от 15° до 50°) длиной более 500м; - отсутствие лесного массива на склонах; - внезапные оттепели; - сдувание ветром снега с подветренного слоя и перенос его на гребень, образование карниза над наветренным склоном; - вырубка леса и кустарников на склонах; - нарушение травяного покрова нерегулярным выпасом скота; - взрывные работы; - использование сильных источников звука; - громкий крик.

Существует несколько классификаций лавин, в основу которых положены разные признаки: тип снега (рыхлый или плотный), содержание в снегу воды, характер движения, поверхность скольжения, морфология пути.

Однако общая классификация лавин должна отражать наиболее существенные их признаки и служить практическим целям организации защиты от лавин. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают два подхода к подразделению лавин на главные типы. Первый генетический — исходит из учета причин схода лавин, о которых говорилось выше; ценность его состоит в возможности разработки прогноза наступления лавинной опасности. В основе второго подхода лежат учет рельефа снегосборного бассейна и пути движения лавины. Этот принцип подразделения лавинных аппаратов позволяет рассчитывать объемы и дальности выброса лавин, т. е. необходим при картировании лавиноопасных территорий. В данном пособии мы рассмотрим первый подход к классификации лавин.

Генетическая классификация лавин, наиболее полно разработанная советским исследователем В. Н. Аккуратовым, включает следующие классы и типы лавин.

I. Класс сухих (холодных) лавин.

Состоят такие лавины обычно из сухого снега; сходят преимущественно зимой; пути схода строго не ограничены — могут сходить по ровному склону и частично по воздуху. Они имеют максимальную скорость, могут образовать воздушную волну. К классу сухих относятся следующие типы лавин:

1. Лавины из свежевыпавшего снега. Такие лавины возникают из-за перегрузки склонов при продолжительных снегопадах. Для схода лавин достаточно 0,3—0,5 м свежего снега. В многоснежных районах умеренного климата этот тип лавин является основным.

2. Лавины из метелевого снега. Причина их возникновения — большая скорость роста составляющей силы тяжести на склоне. Это наиболее характерный тип лавин для районов с умеренно холодным климатом и бурным ветровым режимом.

3. Лавины, связанные с перекристаллизацией снега и образованием слоев глубинной изморози (силы сцепления в которых ослаблены). Обычно редкие, но мощные лавины.

4. Лавины температурного сокращения снежного покрова. Эти лавины возникают в результате резкого понижения температуры воздуха. Также редкий тип лавин.

II. Класс мокрых (теплых) лавин.

Формируются такие лавины из влажного или из мокрого снега; сходят они преимущественно весной; пути схода обычно постоянны; движение осуществляется по нижним горизонтам снега или по грунту; скорость движения меньше, чем у сухих лавин; воздействие связано главным образом с давлением тяжелых (пропитанных водой) масс снега.

1. Лавины, возникающие в результате радиационных оттепелей. Это маломощные лавины южных (солнечных) склонов.

2. Лавины, связанные с оттепелями и весенним снеготаянием, обычно состоят из влажного, реже мокрого снега. Поверхностью скольжения служит обычно поверхность раздела слоев снега, т.е. лавины относятся к категории пластовых.

3. Грунтовые лавины формируются весной из мокрого, полностью пропитанного водой снега, вследствие продолжительных оттепелей и дождей или при бурном снеготаянии во время фенов. Сходят всегда по определенным путям, поэтому, как правило, имеют названия. Переносят значительное количество обломочного материала. Грохот этих лавин жители Альп называют «лавинным громом». Наиболее разрушительные в классе мокрых лавин.

Лавины — одно из наиболее широко распространенных и опасных природных явлений горных стран. Упоминания о лавинах встречаются в сочинениях писателей древности, живших более 2000 лет назад. Древнегреческий историк Полибий (201 —120 г. до н. э.) пишет о потерях от лавин при переходе войск Ганнибала через Альпы (218 г. до н. э.). Древнеримский географ Страбон (63 г. до н. э. — 20 г. н. э.) писал о лавинной опасности, подстерегающей путешественника в Альпах и на Кавказе.

В январе 1951 г. в зоне лавинных катастроф оказалась вся Альпийская горная цепь длиной около 700 км и шириной до 150 км. Снегопад, сопровождавшийся буранами, продолжался во многих районах в течение семи дней и закончился резким потеплением. Количество выпавшего снега местами превышало годовую норму осадков в 2—3 раза и достигало 2— 3 м. Склоны оказались перегруженными снегом, и начался массовый сход лавин. Нарушилась вся транспортная сеть Альп — шоссейные и железные дороги были местами разрушены или завалены и временно закрыты. Лавины сошли в местах, где многие поколения жителей их не знали. Были уничтожены здания отелей, заповедные леса. Сезон получил название «Зима террора».

В феврале 1999 года лавина массой в 170 тыс. т полностью разрушила посёлок Гальтур в Австрии, вызвав гибель 30 человек, а в начале марта 2012 года серия лавин в Афганистане разрушила жилые дома, вызвав гибель не менее 100 человек.

В России снежные лавины распространены в горных районах Кавказа, Урала, в Восточной и Западной Сибири, Дальнем Востоке, на Сахалине.

В наши дни, многие страны накопили значительный опыт защиты от лавин.

Комплекс противолавинных мероприятийсостоит их двух основных категорий - профилактической и инженерной.

Профилактические мероприятия сводятся к предупреждению о лавинной опасности и ее ликвидации искусственным сбрасыванием. Для предупреждения лавинной опасности составляются карты лавиноопасных зон и прогноз времени схода лавин.

Профилактические мероприятия включают также оповещение населения о наступлении лавиноопасных периодов.

Искусственное сбрасывание лавин проводится минометами или подрывом взрывчатыми веществами площади лавиносбора. Лавиносборы обстреливают и для контроля, чтобы проверить устойчивость снега на склоне.

Инженерные мероприятия применяются обычно для защиты от лавин населенных пунктов и капитальных сооружений. Для этого строятся туннели, галереи, навесы. Обычно эти сооружения используются для прикрытия отдельных участков на железных, шоссейных дорогах, проходящих в горах.

Уже много лет возводились сооружения, изменяющие путь движения лавины, уменьшающие скорость и дальность выброса, - лавинорезы, клинья, направляющие стенки, обойные дамбы и др.

Они частично гасят энергию лавины или отводят ее от защищаемого объекта. Часто практикуются и такие инженерные методы, как террасирование, застройка склонов снегоудерживающими щитами. Они предупреждают соскальзывание снега из лавиносборов. Это дорогой, но эффективный способ борьбы с лавинами. Охрана и восстановление лесов на склонах гор по-прежнему считается одним из важнейших мероприятий в лавиноопасных районах. В Альпах лес, снесенный лавиной, немедленно восстанавливают. Посадку лесов обычно сочетают с застройкой склонов снегоудерживающими конструкциями.

Естественной защитой от лавин служит густой лес. Он препятствует перераспределению снега ветром, разделяет снежный покров на отдельные участки. В Швейцарии закон, запрещающий рубки леса на склонах гор, существует с XIV в. Уничтожение лесов на склонах гор всегда стимулирует лавинную деятельность.

Селевые потоки

Сель – бурный грязевый или грязекаменный поток, состоящий из смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейнах небольших горных рек. Селевые создают угрозу населенным пунктам, железным и автомобильным дорогам и другим сооружениям, находящимся на их пути.

Непосредственными причинами зарождения селей служат ливни, интенсивное таяние снега, прорыв водоемов, реже землетрясения, извержения вулканов.

Классификация селей

Все если по механизму зарождения подразделяются на три типа:эрозионный, прорывной и обвально-оползневый.

При эрозионном вначале идет насыщение водною потока обломочным материалом за счет смыва и размыва прилегающего грунта, а затем уже формируется селевая волна. Такой сель возникает в результате интенсивных и продолжительных ливней, бурного таяния снега.

Прорывной характеризуется интенсивным процессом накопления воды, одновременно размываются горные породы, наступает предел и происходит прорыв водоема (озера, внутриледниковой емкости, водохранилища). Селевая масса устремляется вниз по склону или руслу реки.

При обвально-оползневом происходит срыв массы водонасыщенных горных пород (включая снег и лед). Насыщенность потока в этом случае близка к максимальной.

Каждому горному району свойственны свои причины возникновения селей. Например, на Кавказе они происходят главным образом в результате дождей и ливней (85 %).

В последние годы к естественным причинам формирования селей добавилисьтехногенные факторы, нарушение правил и норм работы горнодобывающих предприятий, взрывы при прокладке дорог и строительстве других сооружений, вырубки леса, неправильное ведение сельскохозяйственных работ и нарушение почвенно-растительного покрова.

При движении сель представляет собой сплошной поток грязи, камней и воды. Крутой передний фронт селевой волны высотой от 5 до 15 м образует «голову» селя. Максимальная высота вала водогрязевого потока иногда достигает 25 м.

В России до 20 % территории находится в селеопасных зонах. Особенно активно селевые потоки формируются в Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, в районе Новороссийска, Саяно-Байкальской области, зоне трассы Байкало-Амурской магистрали, на Камчатке в пределах Станового и Верхоянского хребтов. Они также происходят в некоторых районах Приморья, Кольского полуострова и на Урале. Еще в 1966 г. на территории СССР было зарегистрировано более 5 тысяч селевых бассейнов. В настоящее время их количество возросло.

Классификация селей на основе причин возникновения приведена в табл. 16.

Таблица 16

Типы Первопричины Распространение и зарождение
1. Дождевой Ливни, затяжные дожди Самый массовый на Земле тип селей образуется в результате размыва склонов и появления оползней
2.Снеговой Интенсивное снеготаяние Происходит в горах Субарктики. Связано со срывом и переувлажнением снежных масс
3. Ледниковый Интенсивное таяние снега и льда В высокогорных районах. Зарождение связано с прорывом талых ледниковых вод
4. Вулканогенный Извержения вулканов В районах действующих вулканов. Самые крупные. Вследствие бурного снеготаяния и прорыва кратерных озер
5. Сейсмогенный Сильные землетрясения В районах высокой сейсмичности. Срыв грунтовых масс со склонов
б. Лимногенный Образование озерных плотин В высокогорных районах. Разрушение плотин
7. Антропогенный прямого воздействия Скопление техногенных пород. Некачественные земляные плотины На участках складирования отвалов. Размыв и сползание техногенных пород. Разрушение плотин
8. Антропогенный косвенного воздействия Нарушение почвенно- растительного покрова На участках сведения лесов, лугов. Размыв склонов и русел

На основе главных факторов возникновениясели классифицируютсяследующим образом: зонального проявления — главным фактором формирования являются климатические условия (осадки). Сход происходит систематически, пути движения относительно постоянны. Регионального проявления (главный фактор формирования — геологические процессы). Сход происходит эпизодически и пути движения непостоянны. Антропогенные — это результат хозяйственной деятельности человека. Происходят там, где наибольшая нагрузка на горный ландшафт. Образуются новые селевые бассейны. Сход - эпизодический.

Классификация по мощности (по перенесенной твердой массе):

1. Мощные (сильной мощности), с выносом более 100 тыс. м3 материалов. Бывают один раз в 5-10 лет.

2. Средней мощности, с выносом от 10 до 100 тыс. м3 материалов. Бывают один раз в 2-3 года.

3. Слабой мощности (маломощные), с выносом менее 10 тыс. м3 материалов. Бывают ежегодно, иногда несколько раз в году.

Классификация селевых бассейнов по повторяемости селей характеризует интенсивность развития или его селеактивность. По частоте схода селей можно выделить три группы селевых бассейнов:

- высокой селевой активности (с повторяемостью один раз в 3-5 лег и чаще);

- средней селевой активности (с повторяемостью один раз в 6-15 лет);

- низкой селевой активности (с повторяемостью один раз в 16 лет и реже).

Классифицируются сели также и по их воздействию на сооружения:

- маломощный — небольшие размывы, частичная забивка отверстий водопропускных сооружений.

- среднемощный — сильные размывы, полная забивка отверстий, повреждение и снос бесфундаментных строений.

- мощный — большая разрушительная сила, снос мостовых ферм, разрушение опор мостов, каменных строений, дорог.

- катастрофический — полное разрушение строений, участков дорог вместе с полотном и сооружениями, погребение сооружений под наносами.

Иногда применяется классификация бассейнов по высоте истоков селевых потоков:

- высокогорные: Истоки лежат выше 2500 м, объем выносов с 1 км2 составляет 15-25 тыс. м3 за один сель;

- среднегорные: Истоки лежат в пределах 1000-2500 м, объем выноса с 1 км2 составляет 5-15 тыс. м3 за один сель;

- низкогорные: Истоки лежат ниже 1000 м, объем выносов с 1 км2 менее 5 тыс. м3 за один сель.

Причины селей

Природные Антропогенные
- наличие на склонах песка, гальки, гравия; - наличие значительного объема воды (ливни, таяние ледников, снегов, прорыв озер); - крутизна склонов более 100; - землетрясения; - вулканическая деятельность; -обрушение в русло рек большого количества грунта (обвал, оползень); - резкое повышение температуры воздуха. - создание на склонах гор искусственных водоемов; - вырубка леса, кустарника на склонах; - деградация почвенного покрова нерегулярным выпасом скота; - взрывы, разработка карьеров; - нерегулируемый сброс воды из ирригационных водоемов на склонах; - неправильное размещение отвалов отработанной породы горнодобывающими предприятиями; - подрезка склонов дорогами; - массовое строительство на склонах.

Обвалы

Обвалы (горный обвал) — отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах.

Обвалы природного происхождения наблюдаются в горах, на морских берегах и обрывах речных долин. Они происходят в результате ослабления связанности горных пород под воздействием процессов выветривания, подмыва, растворения и действия сил тяжести. Образованию обвалов способствуют: геологическое строение местности, наличие на склонах трещин и зон дробления горных пород. Чаще всего (до 80 %) современные обвалы связаны с антропогенным фактором. Они образуются в основном при неправильном проведении работ, при строительстве и горных разработках.

Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса (объемом падения горных масс) и масштабом проявления (вовлечение в процесс площади).

По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на крупные (отрыв пород 10 млн м3), средние (до 10 млн м3) и мелкие (отрыв пород менее 10 млн м3).

По масштабу проявления обвалы подразделяются на огромные (100- 200 га), средние (50-100 га), малые (5-50 га) и мелкие (менее 5 га).

Кроме того, обвалы могут характеризоваться типом обрушения, которые определяются крутизной склона скатывания обвальных масс.

3.4.2. Инженерная подготовка оползневых территорий

Основными градостроительными задачами в отношении оползневых склонов являются:

- обеспечение стабильного состояния оползневого склона, т. е. сохранение равновесия всех действующих сил;

- создание условий для использования оползневого склона и прилегающих территорий в тех или иных градостроительных целях (застройка, парки и сады, дороги и т. д.).

Противооползневые мероприятия разделяются на профилактические и радикальные. Первые преследуют цели сохранения равновесия сил и некоторой стабилизации оползня, вторые устраняют в той или иной степени основные причины действия оползня, исключая его активизацию в будущем. Радикальные мероприятия устраняют основные причины возникновения и действия оползней, локальные же мероприятия задерживают или препятствуют движению оползня.

Профилактические мероприятия по борьбе с оползнями, как правило, легче выполнимы по сравнению с мероприятиями, осуществляемыми на том же участке при полном развитии оползневого процесса.

Решение вопросов инженерной подготовки территорий с оползневыми явлениями требует прежде всего исчерпывающих инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрологических изысканий с последующим глубоким .анализом полученных материалов. При этом основными вопросами являются: - сущность явления и причины его возникновения; - границы распространения оползневых явлений вдоль склона и возможного влияния на территорию города; - характер происходящего движения (скольжения) оползня;

- прогноз проявления и действия оползня в перспективе.

В прогнозе предусматривается возможность движения оползня в силу изменяющихся причин, нарушения равновесия системы.

Изучение оползневого склона включает не только явление оползания, но и сопутствующие процессы оврагообразования, подтопления склона, движения подземных вод и т. д. Изучение этих явлений и процессов производится не только на оползневом склоне, но и на прилегающей территории.

При проектировании противооползневых мероприятий исходным материалом являются данные инженерных изысканий, в состав которых входят: - сбор и систематизация материалов, относящихся к исследованию оползневого участка; - изучение тела оползня с помощью геологосъемочных, геофизических, геодезических, буровых и других видов работ; - изучение свойств грунтов и режима подземных вод;

- наблюдения за движением оползня, включающие определение скорости и характера движения оползневой массы и установление причин активизации оползня.

Содержание и объем мероприятий по борьбе с оползнями обусловливаются причинами прохождения оползневого процесса. Противооползневые мероприятия многообразны и осуществляются, как правило, комплексно (рис. 45).

Рис. 45. Схема комплексных мероприятий по борьбе с оползневыми процессами на склоне морского берега

В условиях современного города всегда является целесообразным осуществление противооползневых мероприятий в полном комплексе и на всем протяжении берегового склона, если даже оползневые участки расположены с некоторыми разрывами между ними.

Основное требование при разработке мер защиты заключается в необходимости повысить коэффициент запаса устойчивости склона не ниже требуемого значения при всех возможных вариантах его параметров, от которых зависит стабильность. Проектировать начинают с анализа устойчивости склона, рассматривая состояние откоса в течение продолжительного периода, так как свойства грунтов и гидрогеологические условия могут меняться во времени. Такой анализ при освоении территории необходим не только на период строительства, но и эксплуатации. Устойчивость склонов оценивают, изучая как естественные откосы, так и искусственно созданные.

Выбор противооползневых мероприятий делают на основе технико-экономического сравнения вариантов.

В практике проектирования с оползневыми процессами борются комплексно, предусматривая меры профилактики на потенциально опасных склонах и радикальные на участках смещения горных пород. Одновременно устанавливают режим строительства и эксплуатации в зонах оползневых участков. Это запрещение подрезок в нижней части склона и подсыпок — в верхней, уничтожения растительности и распашки склонов, проведения нерегулируемого полива и сброса поверхностных вод. Накладывают ограничение на скорость движения транспорта по улицам прилегающей территории, разрабатывают специальные способы выполнения строительных работ.

Вертикальная планировка оползневых склонов

Вертикальную планировку потенциально опасного оползневого склона производят уполаживанием его до устойчивого состояния, а при большой высоте еще и террасированием, устраивая, так же как на овражных склонах, бермы с водоотводящими лотками. Одновременно склоны защищают от выветривания и размыва поверхностными водами, укрепляя их дерном или посевом многолетних трав.

Перераспределение земляных масс на склоне целесообразно производить за счет срезки верхней части и перемещения ее в нижнюю. На мелких оползнях улолаживание откоса или придание ему ломаного профиля могут быть эффективными стабилизирующими средствами на потенциально неустойчивых участках.

На мелких оползнях с выявленной поверхностью скольжения целесообразно устраивать упорные призмы (контрфорсы) из земляных масс, отсыпаемых в языковой части естественного склона (рис. 46, а), у подножья искусственной насыпи (рис. 46, б) или откоса выемки (рис. 46, в).

Контрфорсы проектируют так, чтобы увеличить удерживающие силы вблизи подошвы откоса до величин, обеспечивающих соответствующий коэффициент устойчивости. Параметры этих сооружений определяют расчетом, принимая во внимание профиль откоса и необходимую величину сопротивления сдвигу.

Рис. 46. Устройство грунтовых упорных призм: 1 - упорная призма; 2 — коренные породы; 3 — поверхность скольжения; 4 — первоначальная поверхность склона; 5 — насыпь из зернистого грунта; 6 — то же, из легкого материала; 7 — отметка до реконструкции насыпи; 8 — проектная отметка поверхности; 9 — ил, глина с органическими остатками; 10 — лоток водоотвода; 11— дренаж

Нормальная работа любого подпорного сооружения зависит от его способности сопротивляться опрокидыванию и скольжению, сдвигу по контакту или ниже его с вовлечением основания. На опрокидывание рассчитывают, рассматривая упорную призму (контрфорс) как гравитационное сооружение с распределением сил, обеспечивающим соответствующее направление равнодействующей. Аналогичным образом контрфорс рассчитывают на сдвиг по контакту или ниже его с определением необходимой глубины заложения основания. Проверочные расчеты проводят в нескольких поперечных сечениях на разных отметках глубины, чтобы определить прочность упорной призмы на сдвиг.

Для снижения сдвигающих сил в искусственно созданной насыпи автомобильных дорог производят ее реконструкцию, частично заменяя грунт насыпи более легким (рис. 46, б), например котельным шлаком или ракушечником. В последнее время для уменьшения массы насыпи применяют полистирольные блоки и плиты. Во всех случаях сооружение пригрузочных насыпей сопровождают защитой от поверхностных, а при необходимости и подземных вод.

Page 24

Характеристики процессов

Оползни

Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными и зарубежными специалистами при градостроительном освоении территорий.

Оползни, сели, обвалы наносят большой ущерб народному хозяйству, природной среде, приводят к человеческим жертвам.

Основными поражающими факторами оползней, селей и обваловявляются удары движущихся масс горных пород, а также заваливание и заливание этими массами свободного ранее пространства. В результате происходит разрушение зданий и других сооружений, скрытие толщами пород населенных пунктов, объектов экономики, сельскохозяйственных и лесных угодий, перекрытие русел рек и путепроводов, гибель людей и животных, изменение ландшафта.

Оползни, сели и обвалы па территории РФ имеют место в горных районах Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири, Приморья, острова Сахалин, Курильских островов, Кольского полуострова, а также по берегам крупных рек.

Часто оползни приводят к масштабным катастрофическим последствиям. Так, оползень в Италии в 1963 г. объемом 240 млн м3 накрыл 5 городов, погубив при этом 3 тыс. человек.

В 1982 г. селевой поток протяженностью 6 км, шириной до 200 м обрушился на поселки Шивея и Аренда Читинской области. В результате были разрушены дома, автомобильные мосты, 28 усадеб, размыты и занесены 500 га посевных площадей, а также погибли люди и сельскохозяйственные животные. Экономический ущерб от этого селя составил около 250 тыс. рублей.

В октябре 1963 г. на высоком берегу водохранилища Вайонт в Северной Италии произошел один из самых разрушительный оползень за всю историю Европы - объемом около 0,25 км3. Оползень сошел в водохранилище и образовал волну, которая поднялась на 260 м вверх по противоположному склону долины. Волна перехлестнула через плотину и устремилась вниз по долине. В результате было разрушено пять селений и погибло более 2000 человек.

Января 1984 г. в результате землетрясения в Гиссарском районе Такжикистана произошол оползень шириной 400 м и длиной 4,5 км. Огромные массы земли накрыли поселок Шарора. Погибли 207 человек, погребенными оказались 50 домов.

В 1989 г. оползни в Ингушетии привели к разрушениям в 82 населенных пунктах. Было повреждено 2518 домов, 44 школы, 4 детских сада, 60 объектов здравоохранения, культуры, торговли и бытового обслуживания.

Целесообразность градостроительного освоения территорий с потенциально возможными и действующими оползнями должна быть тщательно обоснована с учетом соответствующих нормативных ограничений. Обычно при планировке города по возможности стремятся не размещать здания и инженерные сооружения на территориях, непосредственно прилегающих к оползневым склонам, или удаляют их на безопасное расстояние от его бровки, предусматривая одновременно комплекс защитных мер. Вместе с тем следует учитывать, что в ряде случаев крайне нежелательно отказываться от ценных в градостроительном отношении территорий с оползневыми явлениями. Например, территорий, расположенных вдоль морских побережий или крупных рек, особенно при наличии на них существующих зданий, автомобильных дорог и других инженерных сооружений. В таких случаях оползневые территории осваивают и даже включают в селитебную зону города, предусматривая ее комплексную защиту.

При инженерной подготовке территорий с оползнями решают задачи стабилизации потенциально опасных и уже подверженных обрушению склонов. Большое значение при этом имеет своевременный прогноз возможных границ распространения оползня, потенциальной глубины и скорости смещения грунта, а также других параметров, определяющих выбор защитных сооружений, и возможность безопасного размещения застройки на прилегающей территории.

Причины образования и характеристика оползней

Оползневые процессы характерны скользящим смещением части горных пород, слагающих склон без потери контакта между смещающейся и неподвижной частями (рис. 44, а). Для возникновения и развития оползня необходимы определенные условия, среди которых основными являются крутизна и форма склона, геологическое строение пород, гидрогеологическая и гидрологическая обстановка.

Рис. 44. Схема развития оползней:1 — поверхность склона после оползня; 2 — положение склона до оползня; 3 — сметающиеся части склона — тело оползня; 4 — поверхность скольжения

При прочих равных условиях наиболее подвержены оползневым явлениям крутые склоны, имеющие выпуклую или нависающую конфигурацию, а наиболее типичными оползневыми породами являются глинистые, сопротивление сдвигу которых очень чувствительно к изменению влажности. Оползни часто образуются на участках наклонного залегания слоев с падением их в сторону склона (рис. 44, б), а также при выдавливании глин вышележащими породами (схема в).

В подавляющем большинстве случаев оползни расположены у берегов водоемов, водохранилищ и рек, мест выхода подземных вод на поверхность, где возникают условия нарушения предельного равновесия склона. Оно может быть нарушено в результате дополнительных воздействий, которые являются следствием природных процессов или деятельности человека. К ним относятся: изменение крутизны склона, воздействие грунтовых и поверхностных вод, выветривание, сотрясения, мерзлотные воздействия, вибрация, дополнительные нагрузки на склон, уничтожение на нем растительности.

Механизм этих воздействий при образовании оползневого процесса проявляется в трех направлениях. Первое — изменение внешней формы и высоты склона, приводящее к перераспределению сдвигающих и удерживающих сил на нем. Второе — изменение строения и физико-механических свойств пород. Третье — создание дополнительного давления на слои, слагающие склон.

Возникновение оползней в каждом конкретном случае может быть результатом влияния отдельных из вышеперечисленных воздействий или их сочетанием. Для выявления причин возникновения оползней и механизма разрушения склона помимо традиционных инженерно-геологических изысканий используют измерительные приборы и сигнализирующие автоматические устройства. Первые позволяют получить подробную информацию об оползневом процессе как в самом начале его возникновения, так и на стадии полного развития, а вторые — сигнализируют о внезапно возникших внешних изменениях, которые могут вызвать подвижки грунта.

При проведении комплекса инженерных мероприятий их состав определяют на основе анализа причин, вызывающих оползневой процесс, учитывая характер и скорость движения, тип слагающих пород, глубину расположения поверхности скольжения и ее форму, активность процесса и другие характеристики.

Page 25

Зоной ЧС при наводнении называется территория, в пределах которой произошло затопление местности, повреждения зданий, сооружений и других объектов, пострадали люди, животные и растения и окружающая среда.

Масштабы наводнений зависят от высоты опасного уровня воды, продолжительности его стояния, площади затопления и времени затопления (зима, лето, осень, весна).

К основным характеристикам зоны наводнения относят:

- численности населения, оказавшегося в зоне наводнения;

- количество населенных пунктов, попавших в зону наводнения;

- количество объектов экономики, попавших в зону наводнения;

- протяженность транспортных коммуникаций, линий электропередач, линий инженерных коммуникаций, попавших в зону наводнения;

- количество мостов и тоннелей (затопленных, поврежденных и разрушенных), попавших в зону наводнения;

- площадь сельскохозяйственных угодий, попавших в зону наводнения;

- количество погибшего скота.

Вновь созданные водохранилища резк5о меняют условия застройки и эксплуатации зданий и сооружений на местности, прилегающей к зоне водохранилища. Воздействие водохранилища выражается в форме временного либо постоянного затопления, а также в виде подтопления грунтовыми водами.

Методы защиты территории от затопления

Защиту территорий от затопления обычно предусматривают в сочетании с другими общими и специальными мероприятиями инженерной подготовки. Известно четыре метода защиты (рис. 35,а).

Первый— это устройство дамбы обвалования, которые трассируют вдоль водоема, отделяя от него защищаемую территорию (рис. 35,б).

Второй метод — подсыпка затопляемой площади до отметки, превышающей расчетный уровень высоких вод в реке (рис. 35, в).

Третий метод заключается в повышении пропускной способности источника затопления. Это дает возможность транспортировать максимальные расходы при менее высоких уровнях. Реку углубляют и спрямляют, а при необходимости расчищают русло, увеличивая поперечное сечение потока (рис. 35, г).

Рис. 35. Схема затопления городских территорий и их защиты:

1 — защищаемая территория; 2 — разгрузочный капал; 3 — водохранилище; ГМВ — горизонт межен­ных вод; ГВВ — то же, высоких

Четвертый метод основан на регулировании стока воды. Расходы главного русла реки уменьшают, устраивая разгрузочные каналы, создавая резервные водохранилища или объединяя те и другие (рис. 35, д, е).

Обвалование и подсыпка являются наиболее распространенными методами. Их используют как самостоятельно, так и в сочетании. Значительно реже применяют другие методы, поскольку регулирование с помощью каналов не всегда обеспечивает необходимый эффект. Как правило, только их сочетание с подсыпкой или обвалованием позволяет обеспечить защиту от затопления.

Обвалование территорий

Оградительные дамбы размещают вдоль границ защищаемой территории, поэтому их положение определяется рельефом местности и конфигурацией площади, осваиваемой для городских нужд. Трассу дамбы прокладывают в зависимости от местных условий, диктующих принципиальные схемы ее размещения (рис.36).

Рис. 36. Трассирование дамб обвалования: 1 — Граница затопления; 2 — защитная дамба; 3 — границы застраиваемой территории; 4 — насосная станция; 5 — «источник затопления»; б — аккумулирующий бассейн; 7 —плотина, 8 — отводящий канал

Дамбу можно расположить вдоль водоема с некоторым отступом от бровки откоса (рис. 36, а) без поперечных ответвлений или с ними (рис. 36, б), если требуется исключить затопление территории с флангов.

Поперечные ответвления трассируют до примыкания к существующим отметкам склона, равным отметкам гребня дамбы. В процессе проектирования обычно рассматривают два варианта расположения продольных дамб: первый с полной защитой всей территории и второй — с частичной, при которой защищают лишь участок, необходимый для размещения первой очереди строительства.

При поэтапном освоении поймы реки положение трассы дамб обвалования определяют по границам защищаемой территории на соответствующем этапе освоения.

Секционное обвалование (рис. 36, в) проектируют, когда на защищаемой территории имеются боковые притоки с водосборными бассейнами, значительно превышающими площадь защищаемой территории. С градостроительной точки зрения эта схема имеет недостатки по сравнению с предыдущими, так как нарушает целостность композиционного решения города и осложняет планировочную ситуацию, перегораживая дамбами его территорию. Вместе с тем, такое решение позволяет в период паводков и половодий сбросить расходы боковых водоемов в основной и предусмотреть перекачку поверхностных вод только с ограниченных дамбами площадей.

При небольших расходах бокового водотока трассирование можно выполнить по схеме (рис. 36, г) с размещением дамбы вдоль береговой линии и устройством бассейна, аккумулирующего собираемую с поверхности защищаемой территории воду. Определенные преимущества имеет схема (рис. 36, д), где предусмотрено устьевую часть водотока отводить за пределы дамбы и населенного пункта, а насосную станцию использовать только для перекачки ливневых и дренажных вод. Эту схему можно использовать и в случае несовпадения периодов максимальных расходов основной реки и боковых притоков.

Кольцевое обвалование защищаемой территории (рис. 36, е) предусматривают чаще всего для небольших населенных пунктов или промышленных зон.

Дамбы могут возводить как на одном берегу, устраивая одностороннее обвалование, так и на двух, если застройка идет с обеих сторон реки.

При защите территорий от нагонных наводнений трассы дамб назначают в зависимости от конкретных условий района проектирования. Например, для защиты Санкт-Петербурга от нагонных наводнений запроектирована дамба, протяженность которой более 25 км, в том числе 22,2 км по акватории Финского залива.

По условиям работы и назначению дамбы обваловывания делятся на незатопляемые и затопляемые.

Незатопляемые дамбы предназначены для постоянной защиты территорий от затопления. Эти дамбы не должны пропускать перелива воды через их гребень при любых уровнях воды. Авария дамб недопустима, так как может привести к человеческим жертвам и большому материальному ущербу.

Затопляемые дамбы предназначаются в основном для временной защиты от затопления сельскохозяйственных земель. В период половодий такие дамбы затапливаются вмести с защищаемой территорией, сохраняя естественные условия пойменных лугов.

В конструктивном отношении незатопляемые и затопляемые дамбы различаются между собой в основном по характеру крепления откосов и гребня. В поперечном сечении защитные дамбы имеют обычно трапецеидальную форму. Наиболее типичные профили незатопляемых дамб показаны на рис. 37 .

Рис. 37. Схемы профилей незатопляемых дамб : а - нормально обжатый; б - распластанный; 1 - защитные покрытия откосов; 2 - одежда проезжей части дороги; 3 - одерновка или посев трав; 4 - кривая депрессии при НПГ; 5 - кривая депрессии в половодье; 6 - трубчатый дренаж дамбы; 7 - кювет; ФГ - фактический горизонт.

Первый из этих профилей (рис. 37, а), имеющий правильную трапецеидальную форму применяется при постоянном напоре и относительно небольших повышениях горизонта воды (1-1,5 м), когда превышение гребня дамбы над нормальным подпорным горизонтом (НПГ) определяется в основном высотой волны.

Второй (рис. 37, б) - распластанный трапецеидальный профиль дамбы с широкой бермой на низовом откосе более целесообразен при значительных подъемах уровня воды над НПГ (2 м и более).

По способу возведения дамбы делятся на два основных типа:

- дамбы укатанные, т. е. возводимые путем отсыпки грунта и искусственного уплотнения на месте механизмами;

- дамбы намывные, когда разработка, транспорт и укладка грунта в сооружениях производится при помощи воды, то есть методами гидромеханизации.

Конструкция защитных дамб должна удовлетворять следующим основным требованиям:

- основание дамб должно быть устойчивым при переработке берегов;

- откос и гребень дамбы должны быть защищены от разрушающего воздействия волн, течения в русле, ливневых вод, льда и ветра;

- фильтрационный поток при выходе его на низовой откос или дренаж должен быть предохранен от промерзания в зимнее время;

- грунт тела и основания дамбы должен быть предохранен от фильтрационных деформаций путем устройства соответствующего дренажа.

Особенное значение получают дамбы обваловывания, расположенные на берегах морей в водохранилищ. Значительные местности в Голландии, Франции, Бельгии, Великобритании защищены дамбами, расположенными на морских берегах. В РФ, например, на Горьковском водохранилище защищены города Кинешма, Кострома, Юрьевец и Плес; на Куйбышевском – Казань, Ульяновск.

В конструкциях речных и морских дамб есть много общего. Те и другие являются земельными плотинами и в поперечном сечении имеют вид трапеции. Ряд различий вытекает из условий их работы. Речные дамбы в большинстве случаев сооружают из однородного местного грунта в зоне небольших скоростей речного потока. На обвалованных акваториях, как правило, не бывает большого ветрового волнения. Такие дамбы «работают» непосредственно в период паводка, который длится несколько недель в году. «Работа» морских дамб значительно отличается. Напорный откос крепится в зоне деяния волн. В речных дамбах обычно не устраивают никаких дренажей, в морских дамбах такой элемент есть.

Дамбы сооружают практически из любого местного минерального грунта, за исключением илистых и содержащих большое количество легко растворимых солей. Оптимальным является грунт, зерновой состав которого характеризуется наличием мелких глинистых частиц, заполняющих поры между крупно-зернистыми частицами, не нарушая при этом непосредственного соприкосновения частиц между собой. Такой грунт обладает большим углом внутреннего трения, малой водопроницаемостью и высоким сцеплением, обеспечивая устойчивость откосов сооружения.

Наиболее просты для производства работ дамбы из однородных грунтов (рис. 38, а), в качестве которых используют суглинки или пески. При их возведении из песков и других водопроницаемых грунтов поперечный профиль делают более массивным или устраивают специальные экранизирующие противофильтрационные элементы (схемы б, в). Дамбы могут быть возведены и из неоднородных грунтов, послойно формирующих тело сооружения (схема г). Параметры поперечного профиля дамбы — ширину по гребню и заложение откосов назначают из условия обеспечения устойчивости и надежности сооружения. Проектная ширина гребня b зависит от вида грунтов, тела дамбы и ее градостроительного использования, но должна быть не менее 3 м. Если она служит в качестве городской магистрали (рис. 38, б), то ширину гребня определяют требованиями, предъявляемыми к планировке транспортных путей.

Однако во всех случаях обеспечивают возможность движения по гребню дамбы грузового транспорта, необходимого для эксплуатации сооружения.

Рис. 38. Конструкции дамб:

1— слабоводопроницаемые грунты; 2 — водопроницаемые; 3 — противофильтрационный глинистый экран; 4 — водонепроницаемый слой; 5 — жесткий экран-диафрагма; 6 — защитный песчаный слой; 7 — супесь; 8 - песок; 9 — гравий

Заложение откосов дамбы зависит от условий их работы, грунтов сооружения и его высоты. Верховой откос, работающий в напорных условиях и подвергающийся воздействию акватории, проектируют более пологим по сравнению с низовым, который таких воздействий не испытывает (рис. 38, а—в). Низовой откос защищают от размыва дождевыми и талыми водами.

Волновые нагрузки, фронтально действующие на дамбу, могут быть смягчены уполаживанием верхового откоса, запроектированного с коэффициентами m=15-30 и выполняющего волногасящую роль за счет распластанного профиля (рис. 38, в). Отрицательной стороной такого решения является возрастание объемов земляных работ, которое не всегда компенсируется упрощением конструкции одежды берегоукрепления напорного откоса.

Пологие (распластанные) напорные откосы из несвязных грунтов успешно эксплуатируют с креплением травами специально подобранного состава. В этом случае проектируют очертание откоса в виде ломаной линии с переменными коэффициентами m на различных участках. Если высота дамб значительна (10 м и более), то на ее откосах устраивают горизонтальные площадки (бермы) шириной не менее 3 м.

Дамбы могут играть роль руслорегулирующих сооружений. В этом случае, как правило, они не перегораживают всей ширины реки, а возводятся в поперечном, а иногда продольном направлении по отношению к руслу реки. Иногда они представляют собой «пороги» на дне русла или же искусственные выемки руслового грунта. Такие дамбы не создают, как правило, подпора воды, но воздействуют на направление и величину скоростей потока, перераспределяя их и тем самым воздействую на формирование русла – его глубину, размеры и форму в плане. Эти сооружения могут обеспечивать необходимые глубины, скорости течения для судоходства на реках, создавать нормальные условия для забора воды из рек, обеспечивать стабильность речных берегов. Их строят:

- на меандрирующих реках в качестве средств инженерной защиты территории от затопления следует предусматривать руслорегулирующие сооружения;

- продольные дамбы, располагаемые по течению или под углом к нему и ограничивающие ширину водного потока реки;

- струенаправляющие дамбы – продольные, прямолинейные или криволинейные, обеспечивающие плавный подход потока к отверстиям моста, плотины, водоприемника и другим гидротехническим сооружениям;

- береговые и дамбовые крепления, обеспечивающие защиту берегов от размыва и разрушения течением и волнами.

При разработке проектов инженерной защиты следует предусматривать использование гребня дамб обвалования для прокладки автомобильных и железных дорог. В этом случае в ширину дамбы по гребню и радиус кривизны следует принимать в соответствии с требованиями СП.

Во всех других случаях ширину гребня дамбы следует назначать минимальной, исходя из условий производства работ и удобства эксплуатации.

Укрепление берегов

Page 26

Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого объекта и гидрогеологических условий.

При проектировании новых кварталов и микрорайонов на территориях с высоким уровнем подземных вод должна быть разработана общая схема дренажей.

В состав схемы дренажей входят системы дренажей, обеспечивающие общее понижение уровня подземных вод на территории квартала (микрорайона), и отдельных сооружений.

К дренажам, обеспечивающим общее понижение уровня грунтовых вод относятся дренажи:

- головной или береговой;

- систематический.

К местным дренажам относятся также дренажи, предназначенные для защиты отдельных сооружений:

- дренаж подземных каналов;

- дренаж приямков;

- дорожный дренаж;

- дренаж засыпаемых речек, ручьев, логов и оврагов;

- откосный и застенный дренажи;

- дренаж подземных частей существующих зданий.

При благоприятных условиях (в песчаных грунтах, а также в песчаных прослойках при большой площади их распространения) местные дренажи могут одновременно способствовать общему понижению уровня подземных вод.

Головной дренаж.Для осушения территорий, подтопляемых потоком подземных вод с областью питания, расположенной вне этой территории, следует устраивать головной дренаж (рис. 28).

Рис. 28 Схема головного дренажа

Головной дренаж нужно закладывать по верхней, по отношению к подземному потоку, границе дренируемой территории.

Головной дренаж должен, как правило, пересекать поток подземных вод по всей его ширине.

При длине головного дренажа меньше ширины подземного потока, следует устраивать дополнительные дрены по боковым границам дренируемой территории с целью перехвата подземных вод, подступающих сбоку.

Систематический дренаж.На территориях, где грунтовые воды не имеют ясно выраженного направления потока, а водоносный пласт сложен песчаными грунтами или имеет слоистое строение с незамкнутыми песчаными прослоями, следует устраивать систематический дренаж (рис. 29).

Рис. 29 . Схема систематического дренажа

Расстояние между дренами-осушителями систематического дренажа и глубина их заложения определяются расчетом.

В городских условиях систематический дренаж может устраиваться в сочетании местными дренажами. В этом случае при проектировании отдельных дрен следует решать возможность их одновременного использования в качестве местного дренажа, защищающего отдельные сооружения и в качестве элементов систематического дренажа, обеспечивающего общее понижение уровня грунтовых вод на дренируемой территории.

Кольцевой дренаж.Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий отдельной стоящих зданий или группы зданий, при заложении их в водоносных песчаных грунтах, следует устраивать кольцевые дренажи (рис. 30).

Рис. 30. Схема кольцевого дренажа

Кольцевые дренажи следует устраивать также для защиты особо загубленных подвалов в новых кварталах и микрорайонах при недостаточной глубине понижения уровня грунтовых вод общей системой дренажа территории.

Кольцевой дренаж надо закладывать ниже пола защищаемого сооружения на глубину, определяемую расчетом.

Кольцевой дренаж следует прокладывать на расстоянии 5-8 м от стены здания. При меньшем расстоянии или большом заглублении дренажа необходимо принять меры против выноса, ослабления и осадки грунта под фундаментом здания.

Пристенный дренаж.Для защиты от грунтовых вод подвальных помещений и подполий зданий, закладываемых в глинистых и суглинистых грунтах, следует устраивать пристенные дренажи (рис. 31).

Рис. 31 .Схема устройства пристенного дренажа

Пристенные «профилактические» дренажи необходимо устраивать также и при отсутствии грунтовых вод в зоне подвалов и подполий, устраиваемых в глинистых и суглинистых грунтах.

Если отдельные части здания располагаются на участках с различными геологическими условиями, на этих участках можно применять как кольцевой, так и пристенный дренажи.

Пристенный дренаж прокладывают по контуру здания с наружной стороны. Расстояние между дренажем и стеной здания определяется шириной фундаментов и размещением смотровых колодцев дренажа.

Пластовый дренаж.Для защиты от подтопления грунтовыми водами подвальных помещений и подполий зданий, устраиваемых в сложных гидрогеологических условиях: в водоносных пластах большой мощности, при слоистом строении водоносного пласта, при наличии напорных подземных вод и т.п., а также в случае недостаточной эффективности применения кольцевого или пристенного дренажа, следует устраивать пластовые дренажи (рис. 32).

Рис. 32 Схема устройства пластового дренажа

Пластовый дренаж устраивается в виде слоя песка, отсыпаемого по дну котлована под здание или траншеи для канала.

Дренаж подземных каналов

Для защиты от подтопления грунтовыми водами каналов теплосети и коллекторов подземных сооружений при прокладке их в водоносных грунтах необходимо устраивать линейные сопутствующие дренажи.

«Профилактические» (сопутствующие) дренажи следует устраивать в глинистых и суглинистых грунтах.

Сопутствующий дренаж надо закладывать на 0,3 – 0,7 м ниже подошвы основания канала.

Сопутствующий дренаж следует прокладывать с одной стороны канала на расстоянии 0,7 – 1,0 м от наружной грани канала. Расстояние 0,7 м необходимо для размещения смотровых колодцев.

При устройстве проходных каналов дренаж можно прокладывать под каналом по его оси. В этом случае на дренаже следует устраивать специальные смотровые колодцы с люками, заделанными в днище канала.

В случае заложения основания канала на глинистых и суглинистых грунтах, а также на песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сутки, под основанием канала необходимо устраивать пластовый дренаж в виде сплошного песчаного пласта.

Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений.Дренаж приямков и заглубленных частей подвальных помещений должен решаться в каждом случае в зависимости от местных гидрогеологических условий и принятых конструкций зданий.

При дренировании отдельных приямков и заглубленных помещений необходимо обратить особое внимание на мероприятия против выноса грунта из-под фундаментов здания.

Другие виды дренажей.В некоторых случаях требуемое понижение уровня грунтовых вод может быть достигнуто системой общего дренирования территории (головным и систематическим дренажем).

Дренажи можно прокладывать совместно с водостоками (рис. 33). При засыпке речек, ручьев и оврагов, являющихся естественным дренажом грунтовых вод, помимо коллекторов для отвода поверхностных вод необходимо устраивать дренажи для приема грунтовых вод. Дренажам должна быть обеспечена связь с водоносным пластом с обеих сторон водосточного коллектора. При большом притоке подземных вод, а также при заложении коллектора на глинах и суглинках прокладывают две дрены, располагая их по обе стороны водостока. При малом притоке грунтовых вод и расположении водостока в песчаных грунтах можно прокладывать одну дрену, располагая ее со стороны большего притока воды. Если при этом песчаные грунты имеют коэффициент фильтрации менее 5 м/сут., под основанием водостока должен быть устроен пластовый дренаж в виде сплошного пласта или отдельных призм.

Рис. 33. Схема прокладки дренажа над водостоком

При выклинивании водоносного пласта на склонах и в откосах необходимо устраивать перехватывающие дренажи. Их закладывают на глубине не меньшей, чем глубина промерзания, и устраивают по типу головного дренажа.

Когда водоносные слои выражены неясно и подземные воды выклиниваются по всей площади откоса, устраивают специальные откосные дренажи.

При устройстве подпорных стенок в местах выклинивания подземных вод устраивают застенный дренаж. Он представляет собой сплошную засыпку из фильтрующего материала, уложенного за стенкой. При небольшой длине застенный дренаж может быть уложен без трубы. При значительной длине рекомендуется устраивать трубчатый дренаж с дренирующей обсыпкой.

При проектировании и строительстве дренажей у существующих зданий должны быть предусмотрены меры против выноса и просадки грунтов.

Разрытие траншеи дренажа в этих случаях следует вести короткими захватками с немедленной укладкой дренажа и обратной засыпкой траншеи.

Трасса дренажа.Трассы головных и систематических дренажей определяются в соответствии с гидрогеологическими условиями и условиями застройки.

Исходные данные исследования и материалы для проектирования:

- техническое заключение об инженерно-геологических условиях площадки;

- план территории с существующими и проектируемыми зданиями и подземными сооружениями;

- план организации рельефа участка застройки;

- планы и отметки пола подвальных помещений и подполий соседних объектов и проектируемого (защищаемого) здания, а также его первого этажа;

- планы и разрезы фундаментов зданий;

- планы, продольные профили и разрезы подземных каналов.

Гидрогеологические условия получают на основе разведочных буровых работ, в том числе выполненных ранее: сведения о наличии подземных вод, их типы, химических свойствах, условиях питания, дренирования, УГВ и его изменение. Для реконструируемых или подлежащих реставрации объектов сведения получают по результатам отрывки шурфов.

На застроенных территориях необходимо учитывать заглубление и конструкцию фундаментов существующих зданий. Понижение зеркала УГВ при устройстве дренажа может привести к просадкам соседних зданий.

На свободной от застройки (зеленых насаждений) территории положение трассы дренажей согласуют с организацией рельефа с учетом гидрогеологических условий. При устройстве дренажа для защиты отдельного здания трассу привязывают к защищаемому объекту. Для общих систем дренажа учитывают условия застройки. При проектировании дренажа следует рассмотреть вариант его совместной прокладки с водостоком – над ним или параллельно, желательно в одной траншее.

Предпочтительнее укладывать дренаж и водосток в одной вертикальной плоскости (дренаж над водостоком) с устройством выпусков дренажных вод в каждый смотровой колодец. Такой вариант удобен с точки зрения удаления расходов дренажа, однако не всегда возможен из-за заглубления дренажа ниже водостока. Минимальное расстояние между водостоком и дренажом над ним должно быть не менее 5 см.

Горизонтальный трубчатый дренаж проектируют с сопряжением линий в плане под углом не меньше 90о. Открытые, а также закрытые дренажи со сплошным заполнением могут сопрягаться между собой под углом не меньше 30о, предпочтительным является сопряжение под прямым или большим углом. В вертикальной плоскости сопряжение веток горизонтального дренажа может осуществляться с устройством перепада и без него.

Когда трубчатый дренаж прокладывают в песчаных грунтах, минимальный уклон труб принимают 0,003, в глинистых – 0,002. Это соответствует минимально допустимым скоростям течения воды в трубах и водообильности осушаемых грунтов. Для открытых дрен уклон по дну назначают не меньше 0,005.

При устройстве щебеночных канавок для осушения участков застройки минимальный уклон по их дну принимают не менее 0,005, хотя в отдельных случаях он может отсутствовать вовсе.

Для пластового дренажа в основании защищаемого здания минимальный продольный уклон принимают равным 0,01.

При устройстве сопутствующих дренажей их уклон может совпадать с уклоном по трассе защищаемых инженерных сетей, основанием дорожной одежды и т.п.

Глубина заложения дренажей должна быть не меньше глубины промерзания грунта.

Глубина заложения головных, кольцевых и систематических дренажей определяется гидравлическим расчетом и заглублением защищаемых зданий и сооружений.

Размещение колодцев и устройство выпусков. Расстояние между смотровыми колодцами принимают не более 40 м (редко 50). На поворотах смотровые колодцы дренажа у выступов зданий устраивать не обязательно, если расстояние от поворота до ближайшего колодца не превышает 20 м (рис. 34, б). Стартовые участки дренажной сети длиной до 20 м допустимо выполнять без первого смотрового колодца, предусмотрев заглушку трубы (рис. 34, в).

В случае; когда на участке между смотровыми колодцами дренаж делает несколько поворотов, смотровые колодцы устанавливают через один поворот.

Рис. 34. Схема размещения дренажных колодцев:

а - повороты трассы, перепады отметок дренажных труб; б - выступы здания; в - стартовые участки, г - с насосом на транзитном участке дренажа; 1 - здание; 2 - дренаж; 3 - колодцы; 4 - то же перепадные; 5 - то же с отстойной частью; 6 - заглушки; 7 - выпуск (транзитный дренаж); 8 - колодец с насосом; 9 - напорный участок транзитного дренажа;

10 - колодец гаситель напора; 11 - смотровой колодец дождевой канализации

Выпуск воды из трубчатых дренажей производят в водостоки или водоемы, редко – в общесплавную канализационную сеть и местные понижения рельефа.

Выпуски закрытого (беструбчатого) дренажа предусматривают в смотровые колодцы ливневой канализации, открытые канавы, водоемы, аккумулирующие или поглощающие щебеночные колодцы, а также в специально устроенные емкости.

При выпуске в водоем дренаж должен быть заложен выше горизонта воды в водоеме во время паводка.

При невозможности устройства выпуска воды из дренажа самотеком необходимо предусмотреть насосную станцию (установку) перекачки дренажных вод, работающую в автоматическом режиме.

3.3. Защита территорий от затопления

cyberpedia.su

Основы пожарной безопасности

Федеральный закон “О пожарной безопасности”, принятый Государственной думой 18.11.1994 года, дает такое определение пожара: “Пожар - неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства”.

Ни для кого не секрет, что пожар чаще всего происходит от беспечного отношения к огню самих людей. Другими словами: пожар - это огонь, вышедший из под контроля человека. Статистика пожаров по России показывает, что 80% пожаров происходит в жилье. Здесь же гибель и травматизм людей от дыма и огня составляет 9 из 10 случаев. По данным Центра пожарной статистики на 1 млн. человек в России погибает более 100 человек, что в 6 раз больше, чем в США. При этом, количество пожаров в год на 1 млн. человек в России составляет около 2000. Другими словами: ежегодно в России происходит более 300 тысяч пожаров. Они вспыхивают каждые 4-5 минут. Каждый час в огне погибает человек, а в течение года - от 7 до 8 тысяч. Уничтожается или повреждается более миллиона квадратных метров жилья в городе и 2,5 млн. в сельской местности.

С каждым годом пожароопасность все более возрастает. В промышленности и строительстве применяются множество веществ и материалов, созданных искусственно и обладающих высокой пожароопасностью. Используются в огромных количествах нефть и нефтепродукты, природный газ. Внедряются в производство сложные и энергоемкие технологические процессы. Они, в свою очередь, обладают высокой потенциальной пожароопасностью.

Наиболее частыми причинами возникновения пожара можно отметить следующие:

  • - природные - засуха, грозы, самовозгорания;
  • - техногенные - нарушение технологических процессов, неисправности электрооборудования, нарушение техники безопасности при обращении и с огнеопасными и взрывоопасными технологическими режимами;
  • - субъективные - халатность, беспечность, невнимательность человека, умышленные действия.

Наиболее частыми причинами пожара в жилище являются:

  • - неполадки в электросетях (ветхая открытая проводка, неисправность электроприборов, особенно контактных узлов розеток, выключателя, штепсельных разъемов и др.);
  • - небрежное обращение с электронагревательными приборами (электроплитками, электрокаминами, утюгами и т.п.);
  • - утечка газа;
  • - возгорание телевизоров и других приборов от длительного пользования или технических неисправностей;
  • - незатушенные окурки;
  • - неисправность дымоходов печного отопления и самих печей;
  • - детская шалость с огнем.

Можно назвать и множество других причин, в основе которых лежит или халатность, или небрежность в обращении с огнем, с огнеопасными веществами, жидкостями и предметами, нарушение правил пожарной безопасности.

Физика и химия пожара

Для возникновения пожара необходимо одномоментное совпадение трех факторов:

  • - наличие горючих веществ, (любые вещества, способные гореть);
  • - наличие окислителя (свободного кислорода, хотя имеются случаи горения веществ, содержащих окислитель внутри своей молекулярной структуры, либо выделяющие его при горении);
  • - наличие температуры воспламенения горючего вещества (источник зажигания).

Если хотя бы одного из компонентов нахватает, то возгорания, а, следовательно, и пожара не произойдет. Сущность горения заключается в нагревании источником зажигания горючего материала до начала его теплового разложения. Когда горючий материал разлагается, он выделяет пары углерода и водорода, который, соединяясь с кислородом воздуха в реакции горения, выделяет много тепла. Кроме того, на пожаре образуется окись углерода СО, продукт неполного сгорания углерода (основное отравляющее вещество, называемое угарным газом) и сажа, т.е. несгоревший углерод, который черной массой оседает на стенах, мебели и других предметах и поверхностях.

Пожар сопровождается химическими и физическими явлениями (рис.15):

Рис.15. Химические и физические проявления пожара

Время от начала зажигания горючего материала до его воспламенения называется временем воспламенения. Время воспламенения зависит от многих факторов: мощности источника зажигания (пламя спички, тлеющей сигареты или газовой горелки), времени существования источника зажигания (спичка горит 20 сек), толщины прогреваемого слоя, состава материала (природный, синтетический) и др. В общем виде можно сказать, что время воспламенения может колебаться от нескольких недель и месяцев (характерно для процессов самовозгорания), до одного мгновения. С момента воспламенения горючего материала начинается пожар.

Первые 10 минут (среднее время) огонь распространяется линейно вдоль горючего материала. В это время дым заполняет помещение, пламени почти не видно, температура внутри помещения возрастает до 250-300єС, т.е. до температуры воспламенения большинства сгораемых материалов. После этого пожар переходит в фазу объемного развития. Эта фаза характеризуется мгновенным распространением пламени по всему помещению и в различных его направлениях в зависимости от горючей загрузки помещения.

Еще через 10 мин наступает разрушение остекленения помещений и увеличивается приток свежего воздуха, что резко увеличивает развитие пожара, который переходит в следующую фазу: температура внутри помещения повышается до 900єС, максимальная скорость выгорания продолжается в течение 10 минут.

На 20-25 минуте от начала пожара происходит его стабилизация, которая продолжается 20-30 минут, после чего он идет на убыль, если не имеется возможности распространения в другие помещения.

Из выше сказанного можно сделать вывод о том, что начало возгорания, начинается с тления и появления дыма с характерным для горючего материала запахом. Это время самое удобное для обнаружения источника возгорания, его места и определения способа тушения.

Горючая среда

В пожарной науке существует понятие группы горючести веществ и материалов. По горючести все вещества и материалы подразделяются на три группы:

  • - негорючие - не способны гореть на воздухе, но, тем не менее, могут быть пожароопасными в виде окислителей при взаимодействии с водой (например, негорючий карбид кальция при взаимодействии с влагой воздуха выделяет взрывоопасный газ ацетилен);
  • - трудногорючие - способны возгораться от источника зажигания, но самостоятельно не горят, когда этот источник удаляют;
  • - горючие - самовозгораются, а также возгораются от источника зажигания и продолжают гореть после его удаления.

Окислители

В качестве окислителя при горении вещества чаще всего выступает кислород воздуха. Кроме кислорода окислителем могут выступать химические соединения, в состав которых входят кислород, например, селитра, азотная кислота, окислы азота, а также отдельные химические элементы (фтор, бром, хлор). Некоторые вещества содержат кислород в количестве, достаточном для горения без доступа воздуха (порох, взрывчатые вещества).

Источники воспламенения

Источниками воспламенения являются искры или пламя костра, горелки, пламя спички, непогашенного окурка, постоянно и в достаточном количестве поступающих в зону горения. Обычно источник воспламенения и, следовательно, возникновения пожара появляется из-за нарушений правил пожарной безопасности и противопожарного режима при эксплуатации технологического и инженерного оборудования зданий, в результате небрежного обращения с огнем и многих других причин.

Последствиями любого пожара являются большие материальные ущерб и потери, возможные поражения и даже гибель людей.

Различают полное и неполное горение. Полное горение - это горение, при котором образовавшиеся продукты не способны дальнейшему окислению. Неполное горение - это горение, при котором из-за недостатка окислителя происходит неполное окисление продуктов разложения веществ. Признаком неполного горения является дым, представляющий смесь парообразных, твердых и газообразных частиц. В большинстве случаев на пожарах наблюдается неполное горение веществ и сильное выделение дыма.

По внешним признакам горения пожары разделяются на:

  • - наружные, признаки которого можно установить визуально,
  • - внутренние, которые возникают и развиваются внутри зданий;
  • - одновременно наружные и внутренние, которые являются наиболее опасными (Рис. 16.).

Поражающие факторы пожара

Основными поражающими фактора любого пожара являются:

  • - открытый огонь (пламя);
  • - высокая температура окружающей среды;
  • - токсичные продукты горения;
  • - снижение концентрации кислорода в воздухе;
  • - ограничение видимости вследствие задымления.

Открытый огонь. Чаще всего пожары сопровождаются открытым горением. Теплота при этом передается излучением, конвенцией и теплопроводимостью. Он очень опасен, но случаев его воздействия на людей непосредственно очень редки. Опасность представляет лучистая энергия, испускаемая пламенем и искры, с помощью которых происходит увеличение площади горения и распространения очага возгорания (пожара). Теплота при этом передается излучением, конвенцией и теплопроводимостью.

Рис.16. Классификация пожаров по внешним признакам

Температура среды. Наибольшую опасность для человека представляет вдыхание нагретого воздуха, приводящее к поражению и некрозу верхних дыхательных путей, удушью и смерти. Так, воздействие температуры свыше 100єС приводит человека к потере сознания и гибели через несколько минут. Опасны также ожоги кожи. Несмотря на большие успехи медицины в лечении ожогов, у человека, получившего ожоги второй степени - 30% поверхности тела, мало шансов выжить. Время на получение ожогов второй степени невелико, оно составляет 26 сек при температуре 71єС, 15 сек при 100єС. Во влажной среде, типичной при тушении пожара, эти показатели еще ниже. При температуре 70єС это время - 1 сек.

Токсичные продукты горения - являются основной причиной гибели и поражения людей (до 80% всех пострадавших). При пожаре в современных зданиях и помещениях с применением большого количества полимерных материалов на человека воздействуют от 50 до 100 видов химических соединений, оказывающих токсическое воздействие. Например, при горении линолеума выделяются сероводород и сернистый газ, при горении пенополиуретана (используется в мягкой мебели) выделяются синильная кислота и толуилендиизоциант, при горении винипласта - хлорид водорода, при горении капроновых тканей - синильная кислота. Но наибольшую опасность представляют оксид углерода СО (угарный газ), выделяющийся при любом горении, и диоксид углерода. Оксид углерода опасен тем, что он в 200-300 раз активнее реагирует с гемоглобином крови, чем кислород, вследствие чего гемоглобин блокируется, и красные кровяные тельца утрачивают способность снабжать организм кислородом. Наступает кислородное голодание, гипоксия тканей. Концентрация оксида углерода 0,5% смертельна при вдыхании в течение нескольких минут. При пожарах в подвалах и закрытых жилых помещениях концентрация СО значительно превышает смертельную. При концентрации оксида углерода в воздухе 10-20% - через 2-3 минуты наступает потеря сознания и через 4-5 минут - смерть. Оксид углерода не имеет ни запаха, ни вкуса и его еще называют “тихой смертью”. Он может действовать на человека даже в таких случаях, когда пожар находится в другом месте. Угарный газ через всевозможные щели и вентиляционные системы, поднимаясь вверх и, не обладая ни цветом, ни запахом и вкусом, что исключает для человека ощущение его присутствия, попадает в другие помещения и, при определенной накопившейся в помещении концентрации, может вызвать смерть людей, находящихся вне зоны возгорания.

При 60 минутном пребывании человека в атмосфере, содержащей 0,117 г/л СО образуется карбоксигемоглобин (стабильная, не обеспечивающая перенос кислорода форма гемоглобина крови). Вместе с тем СО угнетающе действует на основные окислительные процессы в организме человека.

Диоксид углерода в концентрации 3-4% становится опасным для жизни при вдыхании в течение 30 минут, а концентрация 10% немедленно вызывает смерть.

Пониженная концентрация кислорода в воздухе. В условиях пожара при сгорании веществ и материалов концентрация кислорода в воздухе помещений уменьшается. Понижение концентрации кислорода всего лишь на 3% нарушает мышечную деятельность, вызывает ухудшение двигательных функций организма.

Ограничение видимости вследствие задымления приводит к хаотичности движений. Каждый человек двигается в произвольно выбранном направлении. В результате процесс эвакуации затрудняется или становится невозможным.

Чтобы избежать пожара, необходимо исходить из условий возникновения возгорания, т.е. исключить наличие горючего материала, или источника поступления окислителя (кислорода воздуха), или источника выделения тепла. Для решения этой задачи необходимо соблюдать следующие правила пожарной безопасности:

Дома:

- не пользоваться электропроводкой и электроприборами с поврежденной

изоляцией;

  • - не включать в одну розетку несколько бытовых приборов большой мощности, пользоваться в квартире самодельными электронагревательными приборами;
  • - не разогревать на открытом огне лаки, краски мастики;
  • - не оставлять без контроля включенные газовые приборы;
  • - при запахе газа в квартире нельзя зажигать спички, включать или выключать свет или электроприборы. Необходимо закрыть кран на отводе к газовым приборам, открыть окна и форточки, вызвать газовую службу по телефону ”04”;
  • - не закрывать электролампы и другие светильники бумагой и тканью;
  • - пользоваться электрическими утюгами, плитками, чайниками и другими нагревающими электроприборами без подставки из несгораемых материалов;
  • - не развешивать для просушки белье и другие тканевые изделии над открытым огнем газовых горелок на высоту менее 80 см;
  • - не оставлять на виду спички и другие средства для зажигания, если в доме есть маленькие дети;
  • - при приготовлении пищи помните, что многие жиры воспламеняются сами собой при нагревании до 450єС. Сквозняк или выкипающая жидкость могут погасить газовую горелку и это может привести к взрыву. Горящее масло или жир нельзя тушить водой. Это приводит к распространению огня по всей кухне. Примените мокрую тряпку.

В школе:

  • - соблюдать технику безопасности при проведении химических опытов, особенно с огнем и взрывоопасными компонентами;
  • - не перегружать электросеть энергоемкими приборами и аппаратурой при проведении опытов по физике;
  • - не баловаться с огнеопасными предметами;
  • - не бросать незатушенные спички и окурки;
  • - соблюдать инструкции по мерам пожарной безопасности.

На природе:

  • - не разводить костры среди сухой растительности без окопки их канавой на глубину почвенного слоя;
  • - нельзя разводить костры при сильном ветре на территориях, поросших хвойным молодняком, на участках сухостойного леса, в торфяниках, в подсохших камышах и т.п.:
  • - необходимо очищать площадку для костра от травы и мусора в радиусе не менее метра;
  • - когда надобность в костре минует, его необходимо тщательно залить водой или засыпать землей;
  • - в засушливую погоду нельзя бросать незатушенные окурки, спички - это может вызвать быстрое воспламенение горючих материалов (хвои, сухой травы, листьев и т.п.).

Средства тушения пожара и их применение

Для тушения возгораний и пожаров используются огнетушащие вещества. Под огнетушащими веществами понимают такие вещества, которые непосредственно воздействуют на процесс горения и создают условия для его прекращения (вода, пена, порошки).

Основными способами тушения возгорания и пожаров являются:

  • - охлаждение горящих поверхностей (предупреждение распространения и локализация);
  • - изоляция его от доступа воздуха (перекрытие доступа окислителей);
  • - удаление горючего вещества из зоны горения.

По основному признаку прекращения горения огнетушащие вещества подразделяются на:

  • - охлаждающего действия;
  • - разбавляющего действия;
  • - изолирующего действия;
  • - ингибирующего действия.

К охлаждающим средствам относятся вода, твердый диоксид углерода.

К разбавляющим средствам относятся негорючие газы, водяной пар, тонко распыленная вода.

Изолирующими средствами являются воздушно-механическая пена различной кратности, сыпучие негорючие материалы, твердые тканевые материалы.

К средствам ингибирующего действия относятся средства химического торможения реакции горения (бромистый метилен, бромистый этил).

Вода, как охлаждающее средство, используется для охлаждения и тушения большинства горючих материалов. Вода - самое распространенное средство тушения. Огнегасительный эффект воды весьма высок. Он определяется большой теплоемкостью воды и большим количеством тепла, которое нужно затратить, чтобы превратить воду в пар.

Попадая на горящее вещество, вода отнимает тепло на парообразование, понижая тем самым температуру горящего вещества, превращаясь в пар, вода изменяет требуемое для горения соотношение кислорода, и горение прекращается. В то же время пар препятствует проникновению к горящему веществу воздуха. Увлажняя горючее вещество, вода затрудняет его дальнейшее горение, так как пока вода не испариться, температура вещества не поднимется выше 100є, и, следовательно, это вещество гореть не будет. Вода в виде струи действует и как механическая сила, сбивая пламя..

Попадая в зону горения, вода отнимает от горящих материалов и продуктов горения большое количества тепла. При этом она частично испаряется и превращается в пар, увеличиваясь в объеме в 1700 раз, благодаря чему происходит разбавление реагирующих веществ, что само по себе способствует прекращению горения, а также вытеснению воздуха из зоны горения.

В то же время необходимо помнить, что водой нельзя тушить горящую электропроводку и электрооборудование, так как она электропроводна и возможны короткие замыкания и поражение электротоком того, кто пытается тушить горящую электропроводку и электрооборудование водой. Нельзя тушить водой огнеопасные жидкости (нефтепродукты, масла, лаки и т.п.), так как они легче воды и их распространение по поверхности воды будет способствовать увеличению площади горения.

Твердый диоксид углерода - это кристаллическая масса. Он прекращает горение всех горючих материалов, за исключением металлического натрия и калия, магния и его сплавов. Он не электропроводен и не смачивает горючие вещества, поэтому применяется при тушении электроустановок под напряжением, двигателей, а также при пожарах в архивах, библиотеках, в музеях, на выставках и т.п.

Изолирующие огнетушащие вещества широко используются при тушении огнеопасных материалов. Главное их назначение - прекращение доступа окислителей (кислорода, горючих паров и газов) в зону горения. В качестве изолирующих средств используются пена, песок, тальк, огнетушащие порошки, а также твердые тканевые материалы (асбестовые, брезентовые, войлочные покрывала, ковры, паласы и другие негорючие ткани).

Песок и грунт с успехом применяют для тушения возгораний, особенно в тех случаях, когда воспламенилась горючая жидкость. При горении твердых веществ используют также песок и землю, если не имеется других средств тушения огня. Песок и земля, брошенные лопатой на горящее вещество, сбивают пламя и изолируют его от доступа воздуха.

Разбавляющие средства способны разбавить либо горючие пары и газы до негорючего состояния, либо снижение содержания кислорода в воздухе до концентрации, не поддерживающее горение.

В качестве разбавляющих средств в практике тушения пожаров используются углекислый газ, азот, водяной пар и распыленная вода. При введении разбавляющих средств в помещении повышается давление, происходит вытеснение воздуха и вместе с ним кислорода, увеличивается концентрация негорючих и не поддерживающих горение газов.

Первичные средства пожаротушения

К первичным средствам пожаротушения относятся ручной пожарный инструмент, простейшие средства пожаротушения и переносные огнетушители.

К ручным пожарным инструментам относятся пожарные и плотницкие топоры, ломы, багры, крюки, продольные и поперечные пилы, совковые и штыковые лопаты, набор для резки электрических проводов.

Топор служит для вскрытия, разборки легких конструкций и страховки при передвижении по наклонной плоскости

Лом используется для вскрытия конструкций, пробивания отверстий и других работ при необходимости его применения в качестве рычага.

Пожарный багор предназначен в основном для разборки конструкций.

Пожарный крюк служит для разборки конструкций в труднодоступных местах.

Как правило, ручной пожарный инструмент находится на пожарном щите, окрашен в красный цвет и в постоянной готовности к его применению.

При обнаружении возгорания в помещении в качестве простейших средств тушения используются вода для охлаждения горящих поверхностей, накрытие твердыми тканевыми материалами, засыпка песком, грунтом и т.п. при возгорании легко воспламеняющих горючих материалов и огнетушители.

Для тушения внутри зданий (в т.ч. во всех учебных заведениях) используются противопожарные водопроводы, снабженные пожарными кранами. Пожарный кран имеет пожарный рукав и ствол. Подступы к пожарным кранам должны быть свободными. Пожарный рукав должен храниться присоединенным к крану и стволу. Рукав скатывается в скатку (круг) или укладывается ”в гармошку”. Шкафчик для хранения пожарного рукава должен быть закрыт и опломбирован. Работу крана необходимо периодически проверять. Для этого отсоединяют рукав, под кран подставляют ведро и открывают кран. Рукав необходимо периодически очищать от пыли и перекатывать, меняя место продольных складок.

При пожаре надо открыть шкафчик, взять правой рукой ствол и сильным рывком раскатать рукав, а затем бежать к месту пожара. Действовать струей надо так, чтобы пресечь распространение огня, а не идти за ним вслед. Струю надо направлять в место наиболее сильного горения. Вертикальные поверхности следует тушить сверху вниз. Если огонь развивается внутри конструкций (под полом, в перегородках) их необходимо вскрыть (оторвать доски, сбить штукатурку), чтобы обеспечить доступ к открытому огню. Электрические сети, если они находятся в зоне пожара необходимо отключить.

К простейшим средствам тушения огня относятся ручные огнетушители. Это технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в их начальной стадии возникновения.

Промышленность выпускает огнетушители, которые классифицируются по виду огнетушащих средств, объему корпуса, способу подачи огнетушащего состава и виду пусковых устройств.

По виду огнетушащего средства огнетушители бывают жидкостные, пенные, углекислотные, аэрозольные, порошковые и комбинированные.

По объему корпуса условно делятся на ручные малолитражные с объемом до 5 л, промышленные ручные с объемом 5-10 л, стационарные и передвижные с объемом свыше 10 л.

Огнетушители жидкостные (ОЖ - ОЖ-5, ОЖ-10) применяются главным образом при тушении загораний твердых материалов органического происхождения (древесина, ткани, бумага и т.п.). В качестве огнетушащего средства в них используют воду в чистом виде, воду с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ), усиливающих ее огнетушащую способностью. Используются ОЖ объемом 5 и 10 литров. Дальность струи 6-8 метров и время выброса - 20 сек. Работает при температуре +2єС и выше. Ими нельзя тушить легковоспламеняющиеся жидкости и горящую электропроводку.

Огнетушители пенные (ОП - ОП-5, ОП-10) предназначены для тушения пожара химической или воздушно-механической пенами.

Огнетушители химические пенные (ОХП) имеют широкую область применения, за исключением случаев, когда огнетушащий заряд способствует горению или является проводником электрического тока (рис.17).

Рис.17. Огнетушитель химический пенный (ОХП)

корпус огнетушителя;

стакан для кислотной части;

крышка с запорно-пусковым устройством;

щелочная часть.

Заряд ОХП состоит из 2-х частей: щелочной (водный раствор двууглекислой соды с добавкой небольшого количества вспенивателя) и кислотной (смесь серной кислоты с сернокислым окисным железом).

Огнетушители химические пенные применяются при возгорании твердых материалов, а также различных горючих жидкостей на площади не более 1 мІ, за исключением электроустановок, находящихся под напряжением, а также щелочных материалов. Огнетушитель рекомендуется использовать и хранить при температуре от 5 до 45єС.

Огнетушитель представляет собой стальной сварной баллон. В верхнее днище вварена горловина, закрытая чугунной крышкой с запорным устройством, состоящим из резинового клапана, пружины, прижимающей клапан к горловине кислотного стакана при закрытом положении рукоятки (рис.17).

С помощью рукоятки поднимается и опускается клапан. На горловине расположен спрыск, закрываемый специальной мембраной, предотвращающей выход заряда до полного смешения кислоты со щелочью. Стакан для кислотного заряда изготовлен из полиэтилена.

Щелочную часть заряда растворяют в 8,5 л воды и заливают корпус огнетушителя. Кислотную часть заряда также растворяют в нагретой воде, доводя объем полученного раствора до 0,45 л, и заливают в стакан.

Чтобы привести огнетушитель в действие, необходимо прочистить спрыск металлическим стержнем; повернуть рукоятку запорного устройства на 180є (при этом открывается клапан кислотного стакана) и повернуть огнетушитель вверх дном. Затем встряхнуть его, направив на очаг пожара.

Огнетушитель воздушно-пенный (Рис.18) предназначен для тушения различных веществ и материалов, за исключением щелочных и щелочноземельных элементов, а также электроустановок, находящихся под напряжением. Огнетушитель обеспечивает подачу высокократной воздушно-механической пены. Огнетушащая эффективность этих огнетушителей в 2,5 раза выше химических пенных огнетушителей одинаковой емкости.

Работа воздушно-пенного огнетушителя основана на вытеснении огнетушащего состава (раствора пенообразователя) под действием избыточного давления, создаваемого давлением рабочим газом (воздух, углекислый газ, азот). При нажатии на кнопку крышки огнетушителя происходит прокалывание заглушки баллона с рабочим газом. Газ по сифонной трубке поступает в корпус огнетушителя и создает избыточное давление, под воздействием которого раствор пенообразователя подается по сифонной трубке и шлагу к воздушно-пенному насадку. В нем за счет разницы диаметров шланга и насадка происходит разряжение, в результате чего подсасывается воздух. Раствор пенообразователя, проходя через сетку насадка, смешивается с засасываемым воздухом и образует воздушно-механическую пену. Пена, попадая на горящее вещество, охлаждает его и изолирует от кислорода воздуха.

Рис.18. Воздушно-пенный огнетушитель. корпус огнетушителя;

баллон с рабочим газом;

крышка с запорно-пусковым устройством;

сифонная трубка;

трубка для подачи огнетушащего средства к насадку;

воздушно-пенный насадок;

фиксатор;

заряд.

Углекислотный огнетушитель (ОУ - ОУ-2, ОУ-3, ОУ-5, ОУ-6, ОУ-8) предназначен для тушения загораний в электроустановках, находящихся под напряжением до 10000 вольт, на электрифицированном железнодорожном и городском транспорте, а также загораний в помещениях, содержащих дорогостоящую оргтехнику (компьютеры, копировальные аппараты, системы управления и т.п.), музеях, картинных галереях и в быту. Отличительной особенностью углекислотных огнетушителей является щадящее воздействие на объекты пожаротушения.

Он представляет собой стальной армированный баллон, в горловину которого ввернут затвор пистолетного типа с сифонной трубкой. Затвор имеет ниппель, к которому присоединяется пластмассовая трубка с раструбом (рис.19).

Рис.19. Углекислотный огнетушитель ОУ

стальной баллон;

запорно-пусковое устройство;

сифонная трубка;

раструб;

ручка для переноски огнетушителя;

заряд (двуокись углерода).

Двуокись углерода, испаряясь при выходе в раструб, частично превращается в углекислотный снег (твердая фаза), который прекращает доступ кислорода к очагу и одновременно охлаждает очаг загорания до температуры -80єС.

Углекислотный огнетушитель используется в начальной стадии загорания любых материалов и веществ, в том числе и веществ, не допускающих контактов с водой, электродвигателей и другого электрооборудования с напряжением до 10000 вольт, любых легковоспламеняющихся жидкостей.

Углекислотные огнетушители незаменимы при возгорании генераторов электрического тока, при тушении пожаров в лабораториях, архивах, хранилищах произведений искусств и других подобных помещениях, где струя из пенного огнетушителя или пожарного крана может повредить документы, ценности.

Огнетушители являются изделиями многоразового использования.

При пожаре надо взять огнетушитель левой рукой за ручку, поднести его как можно ближе к огню, выдернуть чеку или сорвать пломбу, направить раструб в очаг пожара, открыть вентиль или нажать рычаг пистолета (в случае пистолетного запорно-пускового устройства). Раструб нельзя держать голой рукой, так как он имеет очень низкую температуру.

Порошковый огнетушитель (ОП-2, ОП-2,5, ОП-5, ОП-8,5) и порошковый огнетушитель унифицированный (ОПУ-2, ОПУ-5, ОПУ-10) - (рис.20) предназначены для тушения загораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, лаков, красок, пластмасс, электроустановок, находящихся под напряжением 10000 В. Огнетушитель может применяться в быту, на предприятиях и на всех видах транспорта в качестве первичных средств тушения пожаров классов А (твердых веществ), В (жидких веществ), C (газообразных веществ).

Отличительной особенностью ОПУ от ОП является высокая эффективность, надежность, длительный срок сохранности при эксплуатации практически в любых климатических условиях.

Температурный диапазон хранения от -35 до +50єС.

Рис.20. Порошковый огнетушитель

  • 1 - стальной корпус;
  • 2 - баллон для хранения рабочего газа, или газогенератор;
  • 3 - крышка с запорно-пусковым устройством;
  • 4 - сифонная трубка;
  • 5 - трубка подводки рабочего газа в нижнюю часть корпуса;
  • 6 - шланг;
  • 7 - ствол-насадок;
  • 8 - заряд (порошок).

Для приведения огнетушителя в действие необходимо выдернуть чеку или фиксатор, направить огнетушитель или ствол огнетушителя на очаг пожара, поднять рычаг вверх (или нажать на кнопку для прокола газового баллона), через 5 с. приступить к тушению пожара.

Работа порошкового огнетушителя с встроенным газовым источником давления основана на вытеснении огнетушащего состава под действием избыточного давления, создаваемого рабочим газом (углекислый газ, азот).

При воздействии на запорно-пусковое устройство происходит прокалывание заглушки баллона с рабочим газом или воспламенение газогенератора. Газ по трубе подвода рабочего газа поступает в нижнюю часть корпуса огнетушителя и создает избыточное давление, в результате чего порошок вытесняется по сифонной трубке в шланг к стволу. Устройство позволяет выпускать порошок порциями. Для этого необходимо периодически отпускать рукоятку, пружина которой закрывает ствол. Порошок, попадая на горящее вещество, изолирует его от кислорода, содержащегося в воздухе.

Огнетушители ОП и ОПУ являются изделиями многоразового использования.

Огнетушители аэрозольные ОАХ типа СОТ-1 предназначены для тушения очагов пожара твердых и жидких легковоспламеняющихся веществ (спирты, бензин и другие нефтепродукты, органические растворители и т.п.), тлеющих твердых материалов (текстиль, изоляционные материалы, пластмассы и т.д.), электрооборудования в закрытых помещениях. В качестве огнетушащего средства используется хладон.

Принцип работы основан на сильном ингибирующем воздействии пожаротушащего аэрозольного состава из ультрадисперсных продуктов на реакции горения веществ в кислороде воздуха.

Выделяющийся при срабатывании огнетушителя аэрозоль не оказывает вредного воздействия на одежду и тело человека, не вызывает порчу имущества и легко удаляется протиркой, пылесосом или смывается водой.

Огнетушители СОТ-1 являются изделиями одноразового использования.

Действия при пожаре

При возникновении пожара самое главное - это не поддаваться панике. Необходимо быстро оценить ситуацию и степень опасности для себя, для окружающих и соседей, немедленно вызвать пожарную команду. Это надо сделать даже в том случае, если возгорание ликвидировано собственными силами. Огонь может остаться незамеченным в скрытых местах (в пустотах деревянных перекрытий и перегородок, в чердачном помещении и т.д.), и впоследствии пожар возобновится.

Не надо пытаться тушить пожар, если он начинает распространяться на мебель и другие предметы, а также, если помещение начинает наполняться дымом. Тушить пожар самостоятельно целесообразно только на его ранней стадии и в случае отсутствия сомнения в собственных силах. Если с пожаром не удалось справиться в течение нескольких минут, то дальнейшая борьба не только бесполезна, но смертельно опасна.

Необходимо знать и помнить опасные факторы пожара, опасаться высокой температуры среды, задымленности и загазованности, обрушения конструкций зданий, взрывов технологического оборудования при пожаре в зданиях и помещениях, падений подгоревших деревьев и провалов в прогоревшем грунте при природных пожарах.

Действия при пожаре определяются конкретной ситуацией, но есть общие правила, которым следует придерживаться, оказавшись в данной ситуации. К ним можно отнести cледующие:

  • - почувствовав запах дыма, гари и не видя источника задымления необходимо быстро установить, где он находится при этом, помня, что опасно входить в зону задымления, если видимость менее 10 метров;
  • - при обнаружении источника возгорания вызвать пожарных и попытаться потушить горение имеющими простейшими средствами;
  • - если затушить возгорание своими силами и доступными средствами (используя способ охлаждения, например водой, способ изоляции его от доступа кислорода накрытием источника горения покрывалом, одеялом, песком, землей из цветочников и т.п.) не удается, немедленно покинуть помещение, тщательно закрыв окна и двери для уменьшения притока воздуха и, если есть возможность, обесточьте помещение путем отключения напряжения на электрическом щите;
  • - ни в коем случае не пользоваться лифтом - он может стать ловушкой;
  • - если горение вне вашего помещения, то прежде чем открыть дверь, пощупайте ее. Если она горячая, то открывать ее и выходить из помещения опасно;
  • - чтобы пройти через горящий участок необходимо накрыться с головой мокрым одеялом, плотной тканью или верхней одежды, не забывая о том, что на это требуется несколько секунд, за которые одежда не успеет загореться;
  • - если на вас или на ком-то загорелась одежда нельзя бежать. Необходимо броситься на пол или на землю и перекатываясь сбить пламя. Для тушения можно использовать воду, накрытие плотной тканью и т.п., но нельзя использовать огнетушители, т.к. можно нанести химические ожоги;
  • - сильно задымленный участок необходимо преодолевать в полусогнутом положении или ползком, так как наиболее опасные концентрации продуктов горения будут выше вашего роста. Органы дыхания обязательно защитить любой увлажненной повязкой. При преодолении небольших задымленных участков необходимо помнить и то, что средний человек способен затаить дыхание не менее, чем на 30 сек, что достаточно для его преодоления;
  • - при эвакуации с верхних этажей зданий необходимо использовать имеющиеся или приставные лестницы, но не в коем случае не выпрыгивать. Можно использовать подручные средства (прочные веревки, другие подручные средства), опущенные до земли. Для удобства пользования этими средствами необходимо через каждые 2-3 метра завязать узлы. Привязывать эти средства необходимо к прочным, тяжелым, а лучше к неподвижным элементам помещениям, но не в коем случае нельзя прикреплять их к оконным рамам;
  • - если проснувшись почувствовали запах дыма необходимо упасть с постели не вставая, на пол и перемещаться ползком к окну, где концентрация продуктов горения будет наименьшая и, открыв окно, осмотреться;
  • - при невозможности покинуть помещение его необходимо тщательно загерметезировать, для чего необходимо плотно закрыть дверь и завесить ее влажным одеялом или другими материалами, заткнуть все щели и вентиляционные отверстия влажными подручными средствами. Если дым и пламя находится вне ваших окон, их можно открыть и звать на помощь.

Таковы общие правила действий при пожаре и способы самоспасения.

Основным документом о пожарной безопасности, регламентирующим деятельность противопожарную службу государства и всех его элементов, является Федеральный закон “О пожарной безопасности”, принятый Государственной думой 18 ноября 1994 года. В данном законе определена деятельность государственной противопожарной службы (ГПС) и всех ее элементов, а также обязанности должностных лиц и граждан по обеспечению пожарной безопасности и ответственность за ее нарушение. В соответствии со статьей 22 Закона о пожарной безопасности, тушение пожаров государственной противопожарной службой осуществляется на безвозмездной основе, если иное не установлено законодательством РФ.

Правила пожарной безопасности для учебного заведения

Чтобы не допустить пожара в учебном заведении, прежде всего, необходимо следить за тем, чтобы не территории учебного заведения не скапливались сгораемые отходы (мусор, старая мебель, сухие листья, макулатура и т.д.). При пожаре наличие таких материалов может способствовать распространению огня и уничтожению учебного заведения.

Не менее важно осуществлять контроль за состоянием дорог, проездов и подъездов к зданиям учебного заведения. Они должны быть ни чем загромождены, а в зимнее время очищаться от снежных заносов.

В зданиях учебного заведения учащиеся должны обеспечивать необходимый противопожарный порядок. Особое внимание необходимо обращать на правильное содержание путей эвакуации. Запасные выходы должны быть свободными и иметь надпись “Запасной выход” и надпись о месте хранения ключа.

Основные и важнейшие пути эвакуации являются лестницы, поэтому нельзя под лестничными маршами устраивать кладовые, склады наглядных пособий и стендов, загромождать коридоры столами, стульями, партами и т.п.

Каждое учебное заведение должно иметь не менее двух выходов: в случае если один из них отрезан огнем, для спасения используется другой.

Двери этих выходов, а также из коридоров на лестничные клетки должны открываться по ходу эвакуации и оборудоваться легко открывающимися запорами.

В школах, где имеются деревянные чердачные помещения, необходима периодическая обработка деревянных конструкций огнезащитным составом.

Нельзя устанавливать не открываемые металлические решетки и жалюзи на окнах помещений, где находятся учащиеся: при необходимости и окна могут быть использованы как дополнительные пути эвакуации.

Коридоры, проходы и выходы из зданий, предназначенные для эвакуации людей, должны быть свободными

Двери помещений во время проведения массовых мероприятий запрещается закрывать на замки и труднооткрываемые запоры.

В помещениях, где проводятся массовые мероприятия, в оконных проемах не должно быть решеток.

Нельзя во время проведения мероприятий окна закрывать ставнями, а проходы к ним загромождать мебелью и другими предметами.

1. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов – это совокупность свойств, характеризующих их способность к возникновению и распространению горения. Следствием горения, в зависимости от его скорости и условий протекания, может быть пожар (диффузионное горение) или взрыв (дефлаграционное горение).

В условиях производства под пожаром следует понимать неуправляемое, несанкционированное горение веществ, материалов и газовоздушных смесей вне специального очага, приносящее значительный материальный ущерб и поражение людей на,под взрывом-быстрое неуправляемое высвобождение в химических или физических процессах энергии, которое вызывает ударную волну, движущуюся на некотором расстоянии от источника и приводящую к разрушениям.

К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся пламя и искры, тепловой поток, повышенная температура окружающей среды, повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода и снижение видимости в дыму. К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, строений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества, радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества, вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества, воздействие огнетушащих веществ, опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара.

Опасными факторами взрыва являются ударная волна, пламя, обрушение конструкций и разлет осколков, образование вредных веществ с концентрацией в воздухе существенно выше предельно допустимой.

В зависимости от вида горящих веществ и материалов пожары классифицируют на классы А - горение твёрдых веществ, B - горение жидких веществ, C - горение газообразных веществ, D - горение металлов, E - горение электроустановок, F - горение радиоактивных материалов и отходов.

Пожаровзрывобезопасность - это состояние объекта, при котором максимально исключается возможность пожара и взрыва, а в случае их возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов и обеспечивается защита материальных ценностей. Пожары и взрывы причиняют значительный материальный ущерб народному хозяйству и в ряде случаев вызывают тяжелые травмы и гибель людей. В Республике Беларусь в среднем ежегодно возникает около 10 тыс. пожаров и аварий, погибает около 100 человек и более 1000 травмируется.

Основными причинами пожаров являются курение, оставление без присмотра нагревательных приборов, разогрев деталей открытым огнем и другое халатное и неосторожное обращение с огнем, неисправность котельных, отопительных приборов, печей и вентиляционных систем, неисправность производственного оборудованиям и нарушение технологических процессов, сопровождающееся выделение горючих газов, паров, пыли, самовоспламенение или самовозгорание некоторых веществ и материалов при нарушении правил их хранения и использования, искрение в электрических аппаратах, машинах, токи коротких замыканий и нагрев до высокой температуры проводов и обмоток электрических устройств, плохие контакты в местах соединения проводов, приводящие к выделению большого количества тепла, электрическая дуга, возникающая во время дуговой электрической сварки или в результате ошибочных операций в электроустановках, электростатические разряды, удары молнии.

В пожарной безопасности изучаются теоретические основы горения, пожаро- и взрывоопасные вещества, огнетушащие вещества, рассматриваются вопросы предупреждения и ликвидации пожаров, организация пожарной безопасности.

Знание основ обеспечения пожарной безопасности на объектах имеет большое значение для подготовки и дальнейшей профессиональной деятельности врачей и провизоров, поскольку позволяет предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, сохранить здоровье и жизнь работников, а также обеспечить защиту материальных ценностей.

2. Горение - интенсивные химические окислительные реакции, которые сопровождаются выделением теплоты, дыма и свечением. Горение может возникнуть только при одновременном наличии горючего вещества, окислителя и импульса воспламенения. Горючие вещества – это любые органические вещества и материалы, многие металлы в свободном виде, некоторые минералы, сера, оксид углерода, водород, фосфор, окислитель - кислород, бертолетова соль, перхлораты, нитросоединения, пероксид натрия, азотная кислота, хлор, озон и другие химические соединения. Импульсами воспламенения могут быть открытые, или светящиеся, источники – пламя, раскаленные поверхности, лучистая энергия, искры, а также скрытые, или несветящиеся, источники - трение, удар, адиабатическое сжатие, экзотермическая реакция.

Под пламенем, или факелом, понимается пространство, в котором сгорают пары и газы. Для твердых, жидких веществ, их смесей и других конденсированных систем характерно беспламенное горение, или тление.

В зависимости от агрегатного состояния исходного вещества и продуктов горения различают гомогенное горение, гетерогенное горение и горение взрывчатых веществ.

В зависимости от скорости движения, или распространения, пламени по газовой смеси горение может быть диффузионным, кинетическим со скоростью несколько м/с, дефлаграционным, или взрывным, со скоростью десятки и сотни м/с и детонационным со скоростью тысячи м/с.

При гомогенном горении исходные вещества и продукты горения находятся в одинаковом агрегатном состоянии. Это горение газовых смесей (природного газа, водорода, оксида углерода и других веществ с кислородом воздуха), горение негазифицирующихся конденсированных веществ (термитов - смеси алюминия с оксидами различных металлов); изотермическое горение (распространение цепной разветвленной реакции в газовой смеси без значительного разогрева). При гетерогенном горении исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях. Это горение твердого или жидкого горючего и газообразного окислителя (угля, металлов, жидких топлив в топках, двигателях внутреннего сгорания). Горение взрывчатых веществ сопровождается переходом вещества из конденсированного в газовое состояние. При этом на поверхности раздела фаз выделяются теплота и горючие газы, догорающие в зоне горения на некотором расстоянии от поверхности.

Диффузионное горение характерно для химически неоднородных горючих систем, в которых горючее вещество и воздух не перемешаны и имеют поверхности раздела, время диффузии кислорода к горючему веществу значительно больше времени, необходимого для протекания химической реакции и процесс протекает в диффузионной области. Если время перемешивания горючих веществ с окислителем несоизмеримо меньше времени протекания самой химической реакции, то такой процесс горения называют кинетическим.

Для дефлаграционного горения характерна передача теплоты от слоя к слою, а пламя, возникающее в нагретой смеси, перемещается в направлении исходной горючей смеси. При достижении скорости распространения пламени до 300-320 м/с происходит взрывное горение, или взрыв.

Взрыв, как правило, сопровождается возникновением ударной волны - интенсивным ростом давления в окружающей среде. Ударная волна обладает разрушительной способностью, если избыточное давление в ней превышает 15 кПа. Она распространяется в газовой среде перед фронтом пламени со скоростью звука 330 м/с.

При определенных условиях взрывное горение может перейти в детонационный процесс, при котором скорость распространения пламени превышает скорость звука и достигает 1-5 км/с. Детонация- это процесс химического превращения системы окислитель-восстановитель, или образования ударной волны, распространяющейся с постоянной скоростью и превышающей скорость звука, который следует за фронтом зоны химических превращений исходных веществ. При детонационном режиме горения парогазовоздушной смеси большая часть энергии взрыва переходит в ударную волну, при взрывном горении переход энергии в ударную волну составляет около 30%.

В результате горения образуются продукты сгорания, состав которых зависит от исходных веществ и условий реакции горения. При полном сгорании органических соединений образуются диоксид углерода, серы, азота, вода, а при сгорании неорганических соединений - оксиды. В состав продуктов неполного сгорания горючих веществ входят сажа, водород, угарный газ, метан, атомарный водород, кислород, радикалы, спирты, альдегиды, кетоны, бензпирен, синильная кислота, диоксины, фураны.

3.К пожаровзрывоопасным веществам относятся газы – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа превышает 101,3 кПа, жидкости – вещества, давление насыщенных паров которых при температуре 25°С и давлении 101,3 кПа меньше 101,3 кПа и твердые плавящиеся вещества, температура плавления и каплепадения которых меньше 50°С, твердые вещества и материалы – отдельные вещества и их смесевые композиции с температурой плавления или каплепадения больше 50°С и вещества, не имеющие температуры плавления (древесина, ткани), пыли – диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

По способности к горению (горючести) вещества и материалы подразделяются на негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе, трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления и горючие (сгораемые) - вещества и материалы способны самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Наиболее значимые из них легковоспламеняющиеся, которые способны воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания с низкой энергией (пламя спички, искра, тлеющая сигарета).

Максимальная скорость горения достигается при стехиометрической концентрации веществ, то есть при концентрации, которая точно соответствует количественному содержанию веществ, соединяемых друг с другом при реакции горения. Минимальное или максимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания носит название концентрационных пределов распространения пламени. Температуры жидкости, при которых концентрация насыщенных паров в воздухе над жидкостью равна концентрационным пределам распространения пламени, называются температурными пределами распространения пламени. Интервал между нижним и верхним концентрационными пределами называют областью воспламенения.

Для воспламенения необходимо, чтобы жидкость была нагрета до температуры не меньше нижнего температурного предела распространения пламени. После воспламенения паров жидкости скорость испарения должна быть достаточной для поддержания постоянного горения. Эти особенности горения жидкостей характеризуются температурами вспышки и воспламенения. Температурой вспышки называется наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания. Температура вспышки соответствует нижнему температурному пределу воспламенения. Температурой воспламенения называется наименьшее значение температуры жидкости, при котором интенсивность испарения ее такова, что после зажигания внешним источником возникает самостоятельное пламенное горение. Различают также температуру самовоспламенения,то есть самую низкую температуру вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся горением.

Жидкости, в зависимости от величины температуры вспышки, подразделяются на легковоспламеняющиеся и горючие. К легковоспламеняющимсяотносятся жидкости с температурой вспышки не более 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле. Для легковоспламеняющихся жидкостей температура воспламенения обычно на 1-5°С выше температуры вспышки, а для горючих жидкостей эта разница может достигать 30-35°С.

Основными параметрами, характеризующими опасность взрыва, являются максимальное давление взрыва - наибольшее давление, возникающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа, скорость нарастания давления при взрыве - это производная давления взрыва по времени на восходящем участке зависимости давления взрыва газо-, паро-, пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде от времени, минимальная энергия зажигания - наименьшее значение энергии электрического разряда, способного воспламенить наиболее легко воспламеняющуюся смесь газа, пара или пыли с воздухом.

Для осуществления взрыва необходимо минимальное взрывоопасное содержание кислорода или другого окислителя - такая его концентрация в горючей смеси, ниже которой воспламенение и горение смеси становятся невозможными. Склонность к взрыву и детонации определяет чувствительность вещества к удару, трению или другому механическому воздействию. Взрывоопасной средой являются смеси газов, паров, пылей с воздухом, кислородом, озоном, хлором, оксидами азота и другими окислителями, способные к взрывчатому превращению, а также отдельные вещества, склонные к взрывному разложению (ацетилен, озон, гидразин, аммиачная селитра).

4. Пожарная безопасность – это состояние объекта, при котором максимально исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей. Она обеспечивается комплексом мер, предотвращающих возникновение пожара, и системой пожарной защиты, обеспечивающей успешную борьбу с возникшим пожаром или последствиями взрыва.

Предупреждение возникновения пожара достигается исключением образования горючей среды, источников зажигания, поддержания температуры горючей среды и давления в ней ниже максимально допустимой. Предотвращение образования горючей среды обеспечивается регламентацией допустимых концентраций горючих газов, паров и взвесей в воздухе, а также кислорода или других окислителей.

К предупредительным мерам также относятся применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов, ограничение количества горючих веществ, предотвращение распространения пожара за пределы очага, применение конструкций объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючести, создание условий для эвакуации людей, применение средств защиты людей и системы противодымной зашиты, применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре, организация пожарной охраны объекта.

Предотвращение распространения пожара обеспечивается устройством противопожарных стен, зон, поясов, защитных полос, занавесов и других преград, применением средств, предотвращающих или ограничивающих разлитие, растекание жидкостей при пожаре.

Для предупреждения пожаров на объектах проводятся организационные, эксплуатационные, технические и режимные мероприятия.

К организационным мероприятиям относятся правильная организация пожарной охраны объекта, обучение работающих пожарной безопасности, проведение противопожарных инструктажей и технических минимумов, бесед, создание добровольных пожарных дружин, использование средств наглядной агитации. Каждый вновь принимаемый на работу должен пройти противопожарный инструктаж, а на особо пожаро- и взрывоопасных предприятиях все работники должны пройти пожарно-технический минимум. Противопожарный инструктаж осуществляется в два этапа - вводный и обучение на рабочем месте. Пожарно-технический минимум проводят в виде занятий по специальной программе, разработанной с учетом особенностей пожарной опасности технологической установки. В данном случае предусматривается детальное обучение работников приемам и способам пользования имеющимися средствами индивидуальной защиты, пожаротушения и пожарной сигнализации.

Эксплуатационные мероприятия предусматривают своевременное проведение профилактических осмотров, ремонтов, испытаний технологического, вспомогательного и инженерного оборудования, а также правильное содержание зданий и сооружений.

К техническим мероприятиям относится строгое соблюдение правил пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий и сооружений, компоновке оборудования, устройстве отопления, освещения, вентиляции. Так, производства в зависимости от применения или хранения на них материалов и веществ по взрыво- и пожароопасности подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г и Д. К категории А относятся взрывоопасные производства, в которых применяются горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, при котором избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа. Категория Б включает взрывоопасные производства, в которых применяются горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С в таком количестве, что могут образовываться взрывоопасные пыле- и паровоздушные смеси, при воспламенении которых в помещении развивается избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа. В пожароопасных производствах категории В используются горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, категории Г – негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, обработка которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизуются в качестве топлива, категории Д - используются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Огнестойкость - способность зданий, сооружений и строительных конструкций сохранять свои функции при пожаре, характеризуется пределом огнестойкости, под которым понимают показатель огнестойкости конструкции, определяемый временем от начала стандартного огневого испытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.

Состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций, называется предельным состоянием конструкции по огнестойкости. Нормируются следующие предельные состояния: потеря несущей способности (R) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций, потеря целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя, потеря теплоизолирующей способности (I) вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем на 140°С.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса, которые определяются по результатам стандартных испытаний: К0 - непожароопасные, К1 - малопожароопасные, К2 - умереннопожароопасные, КЗ - пожароопасные.

Огнестойкость зданий характеризуется степенью огнестойкости, под которой понимается классификационная характеристика объекта, определяемая показателями огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций.

Нормирование зданий и сооружений по степеням огнестойкости необходимо для обеспечения требований системы противопожарной защиты в части ограничения распространения пожара за пределы очага и обеспечения коллективной защиты людей и материальных ценностей в зданиях и сооружениях. С этой целью здания по функциональному назначению подразделяются на класс Ф1- здания для постоянного и временного проживания, класс Ф2 - зрелищные и культурно-просветительские учреждения, класс ФЗ - предприятия по обслуживанию населения, класс Ф4 - учебные заведения, научные и проектные организации, класс Ф5 - производственные и складские здания, сооружения и помещения (Ф5.1 - производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские; Ф5.2 - складские здания и сооружения, стоянки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта, книгохранилища, архивы, складские помещения; Ф5.3 - сельскохозяйственные здания; Ф5.4 - административные и бытовые здания предприятий).

Мероприятия режимного характера представляют собой запрещение или определение мест курения, меры по безопасной организации производства сварочных и других огневых работ, соблюдение противопожарного режима, под которым понимают комплекс противопожарных мероприятий при выполнении работ и эксплуатации объектов, т.е. совокупность мер и требований пожарной безопасности, заранее установленных для объекта или отдельного помещения и подлежащих обязательному выполнению всеми работающими там лицами.

5.Защита непосредственно от пожара включает защиту человека от высокой температуры и от опасных отравляющих веществ, выделяемых при пожаре в воздух. Для этих целей используют термоизолирующую одежду пожарного, изолирующие противогазы и аппараты на сжатом воздухе, фильтрующие воздух капюшоны по типу противогазов.

Любой пожар легче всего ликвидировать в начальной стадии, приняв меры к локализации очага с тем, чтобы предотвратить увеличение площади горения. Локализация пожара - это действия, направленные на предотвращение возможности дальнейшего распространения горения и создание условий для его успешной ликвидации имеющимися силами и средствами. Ликвидация пожара - это действия, направленные на окончательное прекращение горения, а также на исключение возможности его повторного возникновения. Успех быстрой и эффективной локализации и ликвидации пожара в его начальной стадии зависит прежде всего от наличия соответствующих огнетушащих средств, пожарной связи и сигнализации для вызова пожарной помощи и умения их оперативно использовать.

В основе тушения возникшего пожара лежат принципы прекращения либо снижения поступления в зону горения воздуха и горючих веществ, охлаждения зоны горения ниже температуры самовоспламенения или снижения температуры горящего вещества ниже температуры воспламенения, а также разбавления реагирующих веществ негорючими веществами и изоляции горючего вещества от зоны горения.

Тушение пожара представляет собой процесс воздействия сил и средств, а также использование методов и приемов для его ликвидации. Тушение пожара сводится к активному механическому, физическому или химическому воздействию на зону горения для нарушения ее устойчивости одним из принятых средств. Устойчивость горения зависит в первую очередь от температуры в зоне химической реакции, которая определяется условиями теплообмена с окружающей средой. Таким образом, нарушение теплового равновесия и снижение температуры в зоне горения при пожаротушении может быть достигнуто или увеличением скорости потерь теплоты или уменьшением скорости выделений теплоты в зоне горения.

Важным компонентом эффективного пожаротушения является правильный выбор способов и средств пожаротушения. Выбор средств пожаротушения зависит от технологии производства и физико-химических свойств применяемого сырья, полупродуктов и продуктов, условий, исключающих появление вредных побочных явлений при взаимодействии огнетушащего средства с горящим веществом, а также условий протекания процесса горения и технических возможностей, используемых для тушения пожара.

При тушении пожаров применяют огнетушащие вещества - это вещества, обладающие физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения горения. Огнетушащие вещества могут быть в твердом, жидком или газообразном состоянии (вода, другие жидкости, водяные пары, газы, порошки некоторых веществ). При выборе вещества для пожаротушения необходимо учитывать его совместимость с горящим материалом, т.е. исключить возможность возникновения взрыва, выделений ядовитых, коррозионно-активных и других веществ в зоне пожара.

Наиболее распространенным средством пожаротушения является вода.Она обладает тремя свойствами огнетушения: охлаждает зону горения или горящие вещества, разбавляет реагирующие вещества в зоне горения и изолирует горючие вещества от зоны горения. Воду применяют для тушения твердых горючих материалов, создания водяных завес и охлаждения объектов, технологических установок, аппаратов, сооружений, зданий и др., расположенных вблизи очагов горения. Воду нельзя применять для тушения установок и оборудования, находящихся под напряжением, в связи с ее высокой электропроводностью.

При тушении нерастворимых в воде легких нефтепродуктов и других горючих веществ с плотностью меньше плотности воды они всплывают и продолжают гореть на ее поверхности. Площадь горящей поверхности при этом увеличивается, что существенно может усложнить условия тушения пожара.

Для повышения проникающей способности воды необходимо снизить ее поверхностное натяжение. С этой целью в воду вводят поверхностно-активные вещества. Добавление их в 2,0-2,5 раза снижает расход воды и значительно уменьшает время тушения пожара. Для получения водохимических растворов применяют сульфонаты, сульфонолы, смачиватели и пенообразователи.

Огнетушащая пенапредставляет собой систему, в которой дисперсной фазой всегда является газ. При плотности 0,1-0,2 г/см3 пена растекается по поверхности горящей жидкости, охлаждая и изолируя ее от пламени. При этом поступление горючих паров в зону горения прекращается и пламя гаснет. Для тушения пожаров применяют устойчивую пену, которая может быть получена при введении в воду 3-4 % пенообразователя, способного снизить поверхностное натяжение пленки воды. На поверхности горящих жидкостей пена образует стойкую пленку, не разрушающуюся под действием пламени в течение 30 мин, времени, вполне достаточном для тушения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей в резервуарах любых диаметров.

Огнетушащие свойства пены определяются ее устойчивостью, кратностью, биоразлагаемостью и смачивающей способностью. Устойчивость пены - это ее способность к сохранению первоначальных свойств. Кратность пены - отношение объема пены к объему раствора, из которого она образована. Пены с большей кратностью менее стойки. Качество пены во многом определяется ее дисперсностью. Чем выше дисперсность, тем больше стойкость пены и выше ее огнетушащая эффективность. Широкое применение находят два вида устойчивых огнетушащих пен: воздушно-механическая и химическая. Их применяют для тушения твердых веществ, ЛВЖ с плотностью менее 1 и не растворяющихся в воде. Химическая пена, как правило, более стойкая, чем воздушно-механическая.

В случае возможности взрыва из-за скопления в горящем помещении горючих газов или паров необходимо создать в нем среду, не поддерживающую горение. Это достигается применением в качестве средств пожаротушения инертных разбавителей, таких, как водяной пар, азот, диоксид углерода, аргон, дымовые газы и некоторые другие вещества. Инертные разбавители снижают скорость реакции, так как часть теплоты горения расходуется на их нагрев. Водяной пар используют для создания паровоздушных завес на открытых технологических установках, а также для тушения пожаров в помещениях малого объема и технологическом оборудовании (сушилки, реакторы, колонны и др.). Азот применяют главным образом при тушении веществ, горящих пламенем. Он плохо тушит вещества, способные тлеть (дерево, бумага), и практически не тушит волокнистые вещества (ткань, вата, хлопок). Диоксид углерода применяют для объемного тушения пожаров на складах легковоспламеняющихся жидкостей, аккумуляторных станциях, в сушильных печах, на стендах для испытания двигателей электрооборудования.

Галогенуглеводородные составы представляют собой огнегасители на основе углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогенов, и относятся к ингибирующим, или флегматизирующим, средствам, тушение которыми происходит в результате торможения химических реакций. Их применяют для объемного тушения, для поверхностного тушения небольших очагов пожаров и для предупреждения образования взрывоопасной среды, используют для защиты особо опасных цехов химических производств, сушилок, окрасочных камер, складов с горючими жидкостями. Галогеноуглеводороды не рекомендуется применять для тушения металлов, ряда металлосодержащих соединений, гидридов металлов, а также материалов, содержащих в своем составе кислород. Практически все эти соединения вредны для организма человека, являются слабыми наркотическими ядами, а продукты их термического разложения обладают высокой токсичностью, а также характеризуются высокой коррозионной активностью.

Твердые и комбинированные огнетушащие веществав виде порошков обладают высокой огнетушащей эффективностью. Они способны подавлять горение различных, в том числе и пирофорных соединений ивеществ, не поддающихся тушению водой или пеной. Принцип тушения порошковыми составами заключается либо в изоляции горящих материалов от воздуха, либо в изоляции паров и газов от зоны горения. Кроме того, порошковые составы при поступлении в очаг горения способны ингибировать пламя. Порошковые составы применяют для тушения металлов и металлоконструкций, металлоорганических соединений, пирофорных веществ, газового пламени.

Порошковые составы обладают такими преимуществами, как высокая огнетушащая эффективность, универсальность, возможность тушения пожаров электрооборудования, находящегося под напряжением, и использования их при минусовых температурах. Они нетоксичны, не оказывают коррозионного действия, не приводят в негодность оборудование, материалы, их можно использовать в сочетании с распыленной водой и пенными средствами тушения.

6. Средства тушенияпожаров можно разделить на две большие группы - первичные средства тушения и автоматические стационарные системы пожаротушения. Первичные средства тушения пожара применяются для тушения небольших очагов. Это внутренние пожарные краны, огнетушители различных типов, песок, войлок, кошма, асбестовое полотно. Для размещения первичных средств пожаротушения в производственных и других помещениях, а также на территории предприятия устанавливают специальные пожарные посты или щиты.

На пожарных щитах размещают только те первичные средства пожаротушения, которые могут применяться в данном помещении, сооружении, установке. Средства пожаротушения и пожарные посты располагают на видных местах и окрашивают в соответствующие цвета.

Внутренний пожарный кран - это элемент внутреннего пожарного водопровода. Он обычно снабжается пожарным рукавом «Универсал», «Латекс» и стволом РС-50. Емкости для хранения воды должны иметь объем не менее 200 дм3 и комплектоваться крышкой и ведром. Емкости окрашивают в красный цвет и надписывают белым цветом «Для тушения пожара». Не реже одного раза в 10 дней в резервуар добавляют воду, а один раз в квартал полностью ее меняют. Ящики для песка должны иметь объем 0,5, 1,0, 3,0 м3 и комплектоваться совковой лопатой. Песок следует один раз в 10 дней осматривать и, при обнаружении увлажнения или комкования, заменять. Полотно, кошма должны иметь размеры 1´1,2´1,5 или 2´2 м, их следует хранить в металлических или пластмассовых футлярах с крышками. Периодически, не реже одного раза в месяц, эти материалы просушивают и очищают от пыли.

Огнетушители - это технические устройства, предназначенные для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения. Огнетушители классифицируются по виду огнетушащих средств, объему корпуса, способу подачи огнетушащих средств, виду пусковых устройств. По объему корпуса огнетушители подразделяются на ручные малолитражные (до 5 дм3); промышленные ручные (5-10 дм3); стационарные и передвижные (более 10 дм3), по способу подачи огнетушащих средств на действующие под давлением газов, образующихся в результате химической реакции (химические пенные), под давлением заряда или рабочего газа, находящегося над огнетушащим веществом (углекислотные, аэрозольные, воздушно-пенные), под давлением рабочего газа, находящегося в отдельном баллоне (воздушно-пенные, аэрозольные), со свободным истечением огнетушащего вещества (порошковые, типа ОП-1), по виду пусковых устройств - с вентильным затвором, с запорно-пусковым устройством пистолетного типа, с пуском от пиропатрона.

По виду огнетушащих средств огнетушители подразделяются в зависимости от используемых средств тушения на пенные, газовые, порошковые. Пенные огнетушители по конструкции подразделяются на химические, воздушно-пенные и жидкостные для подачи воздушно-механической пены. Наибольшее применение имеют ОХП-10, ОП-14, ОП-9ММ, их используют для тушения пожаров горючих твердых материалов, легковоспламеняемых и горючих жидкостей. Для приведения огнетушителя в действие рукоятку поднимают вверх и поворачивают огнетушитель крышкой вниз. При этом клапан кислотного стакана открывается, серная кислота вытекает из стакана и смешивается со щелочью. В результате химической реакции бикарбоната натрия с серной кислотой образуется диоксид углерода, давление в корпусе огнетушителя резко повышается и из насадки выбрасывается пена. Пенные огнетушители подлежат перезарядке один раз в год.

Газовые огнетушители подразделяются на углекислотные (диоксид углерода в виде газа или снега), аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые. В углекислотных газовых огнетушителях диоксид углерода в виде снега образуется при быстром испарении жидкой углекислоты. Этот способ используется при локальном тушении загораний и для уменьшения содержания кислорода в зоне горения. Углекислотные огнетушители выпускаются ручными, стационарными и передвижными. Для тушения пожаров ручными углекислотными огнетушителями необходимо открыть вентиль, а раструб направить на горящий объект. Углекислотные огнетушители подлежат перезарядке один раз в пять лет, при этом ежегодно должна производиться проверка на утечку углекислого газа с записью в карточке проверки. При снижении массы углекислоты более чем на 5%, огнетушитель перезаряжают.

Для тушения загораний легковоспламеняющихся жидкостей, твердых веществ, электроустановок, находящихся под напряжением, и других материалов, за исключением щелочных металлов и кислородсодержащих веществ, применяют аэрозольные и углекислотно-бромэтиловые огнетушители. Аэрозольные огнетушители ОА-1, ОА-3 при тушении должны находиться в вертикальном положении. При срабатывании огнетушителя открывается доступ газа из баллона в корпус огнетушителя. Давление в корпусе нарастает, и бромистый этил через сифонную трубу поступает в выходное сопло, в котором жидкая фаза заряда превращается в газожидкостную аэрозольную струю. В углекислотно-бромэтиловых огнетушителях ОУБ-3 и ОУБ-7 заряд состоит из 97% бромистого этила и 3% диоксида углерода, давление создается с помощью сжатого воздуха.

Порошковые огнетушители применяются обычно для тушения возгораний легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, щелочноземельных металлов, электроустановок, находящихся под напряжением. Порошковые огнетушители выпускаются переносными (ОПУ-2-01, ОП-2М, ОП-10 с перезарядкой один раз в год, ОПУ-2-02, ОП-10Ф, ОП-5, ОПУ-10 с перезарядкой один раз в два года) и передвижными (ОППС-100, СИ-120). Максимальный гарантийный срок хранения в огнетушителях газогенерирующих элементов 4 года. Порошковый заряд может либо высыпаться при опрокидывании корпуса огнетушителя, либо выдуваться сжатым азотом или воздухом.

Стационарные противопожарные установки представляют собой неподвижно смонтированные аппараты, трубопроводы и оборудование, которые предназначаются для подачи огнегасительных веществ в зону горения. Передвижные установки в виде насосов для подачи воды и других огнегасительных веществ к месту пожара монтируются на пожарных машинах. К пожарным машинам относятся пожарные автомобили, автоцистерны, автонасосы, мотопомпы, пожарные поезда, теплоходы. К автоматическим стационарным системам пожаротушения относятся установки, в которых все элементы смонтированы и находятся постоянно в готовности к действию. Стационарными установками оснащаются здания, сооружения, технологические линии, группы или отдельное технологическое оборудование. Стационарные установки пожаротушения имеют, как правило, автоматическое местное или дистанционное включение и одновременно выполняют функцию автоматической пожарной сигнализации.

Спринклерные установки включаются автоматически при повышении температуры среды внутри помещения до заданного предела. Датчиками таких систем являются спринклеры. Спринклерные установки имеют основной и вспомогательный автоматический водопитатели. Автоматический водопитатель может представлять собой водонапорный бак, гидропневматическую установку, водопровод. Он должен подавать воду до включения основного водопитателя - насосной станции.

Дренчерные установкипо устройству аналогичны спринклерным. Они применяются в помещениях с высокой пожарной опасностью. При горении ЛВЖ эти установки локализуют пожар и предотвращают распространение огня на соседнее помещение. Трубопроводная сеть этих установок постоянно заполнена водой вплоть до штуцеров дренчеров. Дренчеры представляют собой спринклерные головки без легкоплавких замков.

Пожарная сигнализация предназначена для быстрого сообщения о пожаре. Системами пожарной сигнализации оборудуются технологические установки повышенной пожарной опасности, производственные и административ­ные здания, склады. Пожарная сигнализация может быть электрической и автоматической.

Электрическая пожарная сигнализация в зависимости от схемы подключения извещателей к приемной станции может быть лучевой и шлейфовой, или кольцевой. При устройстве лучевой системы пожарной сигнализации каждый извещатель соединен с приемной станцией двумя проводами, образующими как бы отдельный луч. Шлейфовая система при установке ручных извещателей обычно предусматривает включение примерно 50 извещателей последовательно на одну линию. Ручные пожарные извещатели могут устанавливаться как вне зданий на стенах и конструкциях на высоте 1,5 м от уровня пола или земли и на расстоянии 150 м друг от друга, так и внутри помещений - в коридорах, проходах, на лестничных клетках, при необходимости в закрытых помещениях, на расстоянии не более 50 м. Их устанавливают по одному на всех лестничных площадках каждого этажа. Место установки ручных пожарных извещателей освещается искусственным светом.

Автоматические извещатели, то есть датчики, сигнализирующие о пожаре, подразделяются на тепловые, дымовые, световые и комбинированные. Для мгновенного получения сигнала тревоги в самом начале возгорания при появлении пламени, дыма в настоящее время применяются малоинерционные извещатели с фотоэлементами, счетчиками фотонов, ионизационными камерами.

Пожарная связь и сигнализация имеют большое значение для осуществления мер по предупреждению пожаров, способствуют своевременному их обнаружению и вызову пожарных подразделений к месту возникновения пожара, а также обеспечивают управление и оперативное руководство работой при пожаре.

7.Руководство в области пожарной безопасности в Республике Беларусь осуществляется МЧС через областные управления и местные органы. Все организаторские, контрольные и административные функции руководящих органов сводятся к разработке и согласованию противопожарных норм, правил, технических условий для вновь строящихся и реконструируемых объектов различного назначения, а также правил пожарной безопасности действующих объектов, контролю за соблюдением проектными организациями противопожарных норм, технических условий и правил при проектировании новых и реконструкции существующих объектов, зданий и сооружений, надзору за противопожарным состоянием действующих хозяйственных объектов, жилых и общественных зданий и соблюдением в них должного противопожарного режима, учету и анализу причин пожаров, пропаганде противопожарной профилактики, административной работе и дознанию.

В соответствии с Законом Республики Беларусь «О пожарной безопасности» на руководителей, должностных лиц и каждого из работников возложена обязанность обеспечения пожарной безопасности на предприятии. Конкретные обязанности каждого работника устанавливаются в должностных инструкциях. Руководитель предприятия своим приказом определяет ответственных должностных лиц за пожарную безопасность по каждому подразделению.

Администрация предприятия или наниматель обязаны обеспечивать полное и своевременное выполнение правил пожарной безопасности и противопожарных требований строительных норм при проектировании, строительстве и эксплуатации подведомственных им объектов, организовывать на предприятии пожарную охрану, добровольную пожарную дружину и пожарно-техническую комиссию, предусматривать необходимые средства на содержание пожарной охраны, приобретение средств пожаротушения, назначать лиц, ответственных за пожарную безопасность в структурных подразделениях.

Инженерно-технические работники, ответственные за пожарную безопасность в подразделении, обязаны знать пожарную опасность технологического процесса, выполнять правила и требования противопожарного режима, установленного на предприятии, следить за их соблюдением рабочими и служащими. Для каждого производства или объекта на основе типовых правил пожарной безопасности промышленных предприятий должны разрабатываться противопожарные инструкции. Вся профилактическая работа в области пожарной безопасности на предприятии возлагается на пожарно-техническую комиссию, которая на основании анализа состояния противопожарного режима, выявления технологических нарушений и недостатков разрабатывает противопожарные мероприятия.

Каждый работник обязан знать и выполнять на производстве требования пожарной безопасности, а также соблюдать и поддерживать противопожарный режим, знать меры предосторожности при проведении работ с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, другими пожароопасными материалами и оборудованием, знать характеристики пожарной опасности применяемых или изготавливаемых веществ и материалов, в случае обнаружения пожара сообщать о нем в пожарную службу и принимать возможные меры к спасению людей, имущества и ликвидации пожара.

В соответствии с действующим законодательством для привлечения инженерно-технических работников, рабочих и служащих к участию в работе по проведению пожарно-профилактических мероприятий на предприятии создается пожарно-техническая комиссия, состав которой утверждается приказом руководителя. Руководство комиссией возлагается на заместителя руководителя или на главного инженера. Комиссия не реже одного раза в полугодие проводит детальную проверку соблюдения правил и норм пожарной безопасности и разрабатывает мероприятия по устранению выявленных нарушений, которые оформляются актом, утверждаемым руководителем предприятия и подлежат выполнению в установленные сроки.

Добровольная пожарная дружинаформируется из числа рабочих, инженерно-технических работников и служащих независимо от наличия других видов пожарной службы. Добровольные пожарные дружины могут быть общеобъектовыми или цеховыми. При наличии общеобъектовой пожарной дружины в цехах, складах и других объектах предприятия организуются боевые расчеты из числа рабочих смены. Численный состав дружины определяется руководителем предприятия из расчета 5 человек на каждых 100 работающих. При численности работающих на предприятии до 100 человек численность дружины должна быть не менее 10 человек. Если количество работающих на предприятии составляет менее 15 человек, дружина не создается, а обязанности на случай пожара распределяются между работниками.

Основными задачами добровольной пожарной дружины являются контроль за соблюдением противопожарного режима, проведение разъяснительной работы среди работников по соблюдению противопожарного режима на рабочих местах и правил осторожного обращения с огнем в быту, надзор за исправностью средств пожаротушения и их укомплектованностью, вызов пожарной службы в случае возникновения пожара, принятие мер по его тушению имеющимися средствами. Члены добровольной пожарной дружины принимают участие в локализации и ликвидации загораний, эвакуации людей и материальных ценностей из горящих помещений.

8.Рассмотренные в лекции основы пожарной безопасности свидетельствуют о важности данного раздела в охране труда работающих, в том числе в организациях здравоохранения и учреждениях образования. Приведенные сведения по теоретическим основам горения, характеристике пожаро- и взрывоопасных и огнетушащих веществ показывают, что при невыполнении или нарушении правил противопожарной безопасности на объекте возможно возникновение пожара или взрыва, приводящих к воздействию на работников опасных факторов пожара, нарушению здоровья и материальному ущербу.

Следует подчеркнуть, что изложенные материалы по предупреждению и ликвидации пожаров, организации пожарной охраны объектов позволяют предотвратить пожар, а вместе с ним и травматизм и гибель работающих, а также обеспечить защиту материальных ценностей.

Для предупреждения пожара на объектах большое значение имеет Закон Республики Беларусь «О пожарной безопасности», а также комплекс организационных, эксплуатационных, технических и режимных мероприятий.

|

следующая лекция ==>

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

|

ЗАНЯТИЕ №8
.
  Пожарная безопасность объекта защиты – это состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара.  

Основой обеспечения пожарной безопасности является Федеральный закон РФ № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», принятый 4 июля 2008 года, и Правила пожарной безопасности РФ ППБ 01–03.

Система обеспечения пожарной безопасности включает в себя правовые, организационные, технические, экономические, научно-технические, социальные мероприятия, а также совокупность соответствующих сил и средств. Основными элементами этой системы являются органы государственной власти и местного самоуправления, специализированные службы и подразделения, предприятия и граждане.

Предприятиям предоставлен ряд прав и возложены различные обязанности, в том числе: соблюдать требования пожарной безопасности; выполнять постановления, предписания и иные законные требования должностных лиц пожарной охраны; содержать в исправном состоянии системы и средства противопожарной защиты; незамедлительно сообщить в пожарную охрану о возникшем пожаре и др.

Ответственность за пожарную безопасность возложена на руководителя предприятия.

Руководитель предприятия обязан издать приказ, устанавливающий противопожарный режим, ввести соответствующие вопросы пожарной безопасности в правила внутреннего распорядка, инструкции, разделы в коллективном договоре.

Защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение последствий их воздействия обеспечиваются одним или несколькими из следующих способов:

1) применение объемно-планировочных решений и средств, обеспечивающих ограничение распространения пожара за пределы очага;

2) устройство эвакуационных путей, удовлетворяющих требованиям безопасной эвакуации людей при пожаре;

3) устройство систем обнаружения пожара (установок и систем пожарной сигнализации), оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре;

4) применение систем коллективной защиты (в том числе противодымной) и средств индивидуальной защиты людей от воздействия опасных факторов пожара;

5) применение основных строительных конструкций с пределами огнестойкости и классами пожарной опасности, соответствующими требуемым степени огнестойкости и классу конструктивной пожарной опасности зданий, сооружений и строений, а также с ограничением пожарной опасности поверхностных слоев (отделок, облицовок и средств огнезащиты) строительных конструкций на путях эвакуации;

6) применение огнезащитных составов (в том числе антипиренов и огнезащитных красок) и строительных материалов (облицовок) для повышения пределов огнестойкости строительных конструкций;

7) устройство аварийного слива пожароопасных жидкостей и аварийного стравливания горючих газов из аппаратуры;

8) устройство на технологическом оборудовании систем противовзрывной защиты;

9) применение первичных средств пожаротушения;

10) применение автоматических установок пожаротушения;

11) организация деятельности подразделений пожарной охраны.

  Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, сопровождающееся материальными потерями.  
  Горение – это химический процесс соединения горючего вещества с окислителем, сопровождающийся интенсивным выделением теплоты и излучением света.  

Горение возможно при условии превышения скорости выделения теплоты химической реакцией горения над скоростью отвода теплоты в окружающую среду. В противном случае происходит затухание процесса горения. Кинетику процесса горения объясняет теория цепных реакций. Если при горении имеет место разветвляющаяся реакция, то происходит самоускорение реакции окисления.

По способности гореть вещества делятся на три вида:

- негорючие –в воздухе не горят;

- трудногорючие –возгораются при действии источника зажигания, но гаснут после удаления этого источника;

- горючие –способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания.

Выделяют четыре группы горючих веществ:

- горючие газы –вещества, способные образовывать с воздухом воспламеняемые и взрывоопасные смеси при температурах не выше 50°С (аммиак, ацетилен, бутан, водород, винил-хлорид, метан, окись углерода, пропан и др., а также пары легковоспламеняющихся и горючих жидкостей);

- легковоспламеняющиеся жидкости –вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки не выше 61°С в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле (ацетон, бензол, метиловый спирт, уксусная кислота, этиловый спирт, бензин, дизельное топливо, керосин, уайт-спирит и др.);

- горючие жидкости –вещества, способные самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющие температуру вспышки выше 61оС в закрытом тигле или 66°С в открытом тигле (анилин, гексиловый спирт, глицерин, этилен- гликоль, вазелиновое и касторовое масла и др.);

- горючие пыли –твердые вещества, находящиеся в мелкодисперсном состоянии; горючая пыль, находящаяся в воздухе (аэрозоль), способна образовывать с ним взрывчатые смеси.

Различают несколько видов горения:

- диффузионное горение поверхности твердого тела и кинетическое горение однородной горючей смеси;

- дефлаграционное горение с малой скоростью перемещения фронта пламени и горение взрывное и детонационное с высокой скоростью перемещения пламени (десятки и тысячи метров в секунду).

Горение газов протекает как в диффузионной, так и кинетической области и может носить характер взрывного или детонационного горения. При горении жидкости происходит ее испарение и сгорание паровоздушной смеси над поверхностью жидкости. Определяющим является процесс испарения жидкости, который зависит от ее физико-химических свойств. Процесс горения паров не отличается от горения газов. Горение твердых веществ диффузионное. Как правило, оно сопровождается плавлением, разложением и испарением с выделением газа и парообразных продуктов, образующих с воздухом горючую смесь.

Повышенную пожарную опасность имеет пыль. Причем с увеличением дисперсности пыли возрастает ее химическая активность, снижается температура самовоспламенения, усиливается адсорбционная способность, что повышает ее пожарную опасность. Горение аэровзвесей подчиняется законам горения газовых смесей, но происходит более медленно. Скорость горения высокодисперсной пыли приближается к скорости горения газа. В замкнутом пространстве воспламенение аэровзвеси имеет характер взрыва с образованием большого объема газообразных продуктов и нагреванием их до высоких температур. Вследствие этого в 4-6 раз возрастает давление. Во взрыве участвует осевшая пыль, которая при воспламенении переходит во взвешенное состояние, что приводит к вторичным взрывам.

Мероприятия пожарной профилактики зависят от пожарных характеристик веществ, используемых в производстве. Оценка взрывоопасных свойств веществ включает определение основных показателей, приведенных в таблице 34.

На основании исследований взрывоопасных характеристик веществ и материалов разработаны рекомендации по пожарной профилактике.

Предельно допустимая температура безопасного нагрева поверхностей оборудования не должна превышать 80% температуры самовоспламенения веществ, которые могут попасть на нагретую поверхность. Для большинства газов и жидкостей температура самовоспламенения находится в пределах 350–700ºС, для твердых горючих (торф, уголь) – в пределах 250–450ºС.

Температура самонагревания, характеризующая склонность к самовоспламенению, должна учитываться при обеспечении условий безопасного длительного нагрева веществ, хранения, транспортирования. Безопасной температурой постоянного нагрева вещества следует считать температуру, которая не превышает 90% температуры самовоспламенения.

Таблица 34

Основные показатели взрывоопасных свойств веществ

Наименование показателя Определение
Температура вспышки Низшая (в условиях испытаний) температура горючего вещества, при которой над поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания. tв = tk–18, где tk – начальная точка кипения жидкости, °С; k – число атомов, входящих в состав молекулы вещества
Температура воспламенения Температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы и возникает устойчивое горение после воспламенения их от источника зажигания
Температура самовоспламенения Минимальная температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горением. Тс = Т0 + RT02/Е, где Т0 – начальная температура, К; R – газовая постоянная, Дж (моль/К); Е – энергия активации, Дж
Минимальная энергия зажигания Наименьшее значение энергии искры электрического разряда (Дж), достаточное для воспламенения горючей смеси
Концентрационные пределы Интервал концентрации газов и паров в воздухе, при которых возможно воспламенение смеси и распространение пламени по всему объему. Для нижнего предела Пн = 100 / [4,76(N – 1 ) + 4]. Для верхнего предела Пв = 4 · 100 /(4,76 N + 4), где N – число атомов кислорода, требуемое для сгорания одной молекулы горючей смеси

Безопасными пределами температуры воспламенения принимается температура вещества на 10°С ниже или на 15°С выше верхнего температурного предела воспламенения; если оборудование работает при опасных температурах, то должны приниматься меры обеспечения безопасности (флегматизация, смеси с добавкой инертных газов и т.п.).

Допустимая энергия искрового разряда в производственных условиях не должна превышать 0,4 минимальной энергии зажигания, т.е. наименьшей энергии искры электрического разряда, достаточной для воспламенения.

Максимальное давление взрыва должно учитываться в расчетах на взрывоустойчивость оборудования, предохранительных устройств. Для большинства газовоздушных смесей максимальное давление превышает начальное в 6–8 раз (но не более чем в 10), а для пылевоздушных в 4–6 раз.

Ущерб, наносимый пожарами, определяется разрушением зданий от огня. Разрушения зависят в значительной степени от конструктивных материалов, использованных при строительстве.

Производственные здания цехов чаще выполняются из несгораемых материалов (металла, бетона, кирпича, гипсоволокнистых плит), сохраняющих постоянную массу при действии огня. Для небольших производств могут использоваться здания из трудносгораемых и сгораемых материалов. К трудносгораемым материалам относят материалы, которые горят только в присутствии огня: древесина, пропитанная антипиренами, гипсовые и бетонные материалы, содержащие органический заполнитель, и др.

Основной пожарной характеристикой здания служит его огнестойкость, т.е. способность здания сохранять эксплуатационные свойства при воздействии огня.

  Предел огнестойкости конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) – это промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) предельных состояний.  
  Под пределом распространения огня понимается размер повреждении зоны при испытании строительной конструкции размером 2×2 м в огневой печи в течение 15 минут.  

Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется минимальными пределами огнестойкости строительных конструкций и возгораемостью строительных материалов.

  Несгораемые материалы – это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (кирпич, асбест, глина, битум и проч.).  
  Трудносгораемые материалы – это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть при наличии источника огня (асфальтобетон, цементный фибролит, древесина, пропитанная антипиринами, войлок, вымоченный в глиняном растворе, и проч.).  
  Сгораемые материалы – это материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть и тлеть после удаления источника огня (органические материалы, не пропитанные антипиринами, битуминозные и проч.).  
  Легковоспламеняющиеся материалы – это материалы типа ваты, синтетического клея, монтажной пены, синтетических тканей.  

Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости, который определяют следующие признаки:

- образование в конструкции трещин или отверстий, сквозь которые проникают продукты горения или пламя;

- повышение температуры на обогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С;

- потеря конструкцией своей несущей способности;

- переход горения в смежные конструкции или помещения;

- разрушение узлов крепления конструкции.

По степени огнестойкостистроительных конструкций здания и сооружения подразделяются на 5 категорий – I, II, III, IV, V (по мере уменьшения качеств). Наивысшую степень огнестойкости имеют здания I категории, выполненные из камня, бетона с применением листовых негорючих материалов. Низшая категория огнестойкости у зданий V степени, к несущим и ограждающим конструкциям которых не предъявляются требования по огнестойкости.

Повышению огнестойкости зданий и сооружений способствуют:

- облицовка или оштукатуривание металлических конструкций, например, гипсовыми плитами;

- оштукатуривание деревянных конструкций известково-цементной, асбестово-цементной или гипсовой штукатуркой;

- огнезащитная пропитка древесины антипиринами – химическими веществами (фосфорнокислый аммоний, сернокислый аммоний), придающими негорючесть;

- покрытие конструкций огнезащитными красками;

- замена деревянных конструкций (полов, лестниц, стен) кирпично-бетонными, керамическими и т.п.

Для установления требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности при решении вопросов планировки и застройки, этажности, площадей, инженерного оборудования помещения и здания подразделяются на категории. Категории помещений и зданий по взрывопожарной опасности определяют в соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования НПБ 105–03. Категории помещений и зданий устанавливаются в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяются на категории А, Б, В1-В4, Г и Д. Признаки категории помещений по взрывопожарной опасности приведены в таблице 35. Определение категории осуществляется путем последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в таблице. В таблице 36 приведены признаки категорий зданий по взрывоопасной и пожарной опасности.

Для обеспечения взрывопожаробезопасности устройства электроустановок (ЭУ) в производственных помещениях и в наружных технических установках введена классификация взрыво- и пожаробезопасных зон. По взрывоопасности определены зоны класса В-1, В-1а, В-1б, В-1г, В-2, В-2а. Наиболее взрывоопасная зона класса В-1 – это помещение, в котором могут образовываться взрывоопасные смеси газов при нормальных условиях работы. Наименее опасная зона класса В-2а – это помещение, в котором образуется взрывоопасная смесь в результате аварии.

Таблица 35

Признаки категорий помещений по взрывопожарной опасности

Категория помещения Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении
А Взрыво-пожароопасная Горячие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом, в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа
Б Взрыво-пожароопасная Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
В1-В4 Пожароопасная Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигается или утилизируются в качестве топлива
Д Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

Таблица 36

Признаки категорий зданий по взрывопожарной опасности

Категория здания Характеристики здания и помещений, находящихся в здании
А Взрыво-пожароопасная Суммарная площадь помещений категории А превышает 5% площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории А, если суммарная площадь помещений категории А не превышает 25% суммы площадей всех помещений здания (но не более 1000 м) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения
Б Взрыво-пожароопасная Здание не относится к категории А и одновременно с этим суммарная площадь помещений категории А и Б превышает 5% суммарной площади всех помещений или 200 м2. Допускается не относить здание к категории Б, если суммарная площадь помещений категории А и Б в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 1000 м) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения
В Пожароопасная Здание не относится к категории А или Б и одновременно суммарная площадь помещений категорий А, Б и В превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории В, если суммарная площадь помещений категорий А, Б и В в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 3500 м) и эти помещения оборудованы установками автоматического пожаротушения
Г Здание не относится к категории А, Б и В и одновременно суммарная площадь помещений А, Б, В и Г превышает 5% суммарной площади всех помещений. Допускается не относить здание к категории Г, если суммарная площадь помещений категорий А, Б, В и Г в здании не превышает 25% суммарной площади всех размещенных в нем помещений (но не более 5000 м2) и помещения категорий А, Б и В и оборудованы установками автоматического пожаротушения
Д Здание относится к категории Д, если оно не относится к категориям А, Б, В и Г

По пожароопасности помещения и устройства подразделяются на зоны класса П-1, П-2, П-2а, П-3. Наиболее пожароопасная зона класса П-1 – это помещение, в котором содержится горючая жидкость. К зоне класса П-3 относятся наружные установки, в которых используется горючая жидкость с температурой вспышки более 61°С или твердые горючие вещества.

Для возникновения пожара необходимым условием является наличие источника загорания и горючей смеси (горючего и окислителя). Предупреждение возникновения пожара означает исключение возможности появления условий для его возникновения.

В качестве источников загорания в производственных помещениях могут быть открытое пламя, нагретые поверхности с температурой выше температуры самовоспламенения, искры при ударе или трении и т.п. Импульс воспламенения характеризуется продолжительностью воздействия и мощностью.

Открытое пламя всегда вызывает воспламенение горючих газов и паровоздушных смесей. Температура пламени (более 1000°С) значительно превышает температуру самовоспламенения газов и паров.

Нагретая поверхность оборудования может быть импульсом воспламенения. Для исключения самовоспламенения необходимо, чтобы температура нагрева оборудования не превышала 80% величины температуры самовоспламенения. При этом следует учитывать снижение температуры самовоспламенения, когда эта температура создается внутри оборудования. Для устранения самовоспламенения от перегрева горючих смесей должна быть разработана система контроля температурного режима.

Переход механической энергии в тепловую может быть причиной возникновения теплового импульса: при недостаточной смазке трущихся частей машины, при адиабатическом сжатии газов, при буксовании приводных ремней и транспортных лент относительно шкива, при механической обработке твердых металлов. Исключение такого рода теплового импульса достигается за счет системы контроля смазки, давления сжатия, устройств, исключающих пробуксовку лент, ремней, охлаждения обрабатываемых материалов.

Искры, возникающие при ударе и трении, могут быть импульсом воспламенения. Искры – это кусочки металла (до 0,5 мм), нагретые до высоких температур (для нелегированных металлов 1650°С). Такие искры могут поджечь воздушную смесь водорода, ацетилена, этилена, окиси углерода и сероуглерода. Исключение искрообразования достигается использованием омедненного инструмента, искронеобразующих материалов (легированные стали, медь и ее сплавы).

Переход электрической энергии в тепловую может быть импульсом воспламенения. Теплота, выделяемая при переходе электрической энергии, определяется зависимостью

Q = 0,24 I2Rt,

где I – сила тока (A); R – сопротивление проводника (Ом); t – время (сек).

Максимальная температура нагрева проводника определяется зависимостью

tmax = I2r/Spk,

где r – удельное сопротивление проводника (Ом · см); S – площадь сечения проводника (мм2), p – периметр сечения проводника (мм); k – коэффициент теплопередачи (Вт/м3· К).

Допустимая температура нагрева изоляции составляет: резиновой – 55°С, хлопчатобумажной – 95°С, асбестовой – 115°С. Исключение нагрева проводников достигается за счет: расчета сечения проводников на соответствие нагрузочному току; устройства контроля силы тока и напряжения в электрической сети; правильного выбора материала изоляции; надежного контакта в местах соединения проводников; предохранительных устройств от перегрузки.

Электрическая искра, возникающая при замыкании или размыкании электрической сети, может быть импульсом воспламенения. Температура электрической искры достигает 10000°С и значительно превышает температуру воспламенения горючих смесей. Мерами защиты от электрических разрядов являются использование взрывозащищенного электрооборудования и его правильная эксплуатация. При устройстве электроустановок устанавливаются необходимый уровень и вид взрывозащиты электрооборудования, категория электрооборудования в соответствии с рабочей газовой смесью, а также температурный класс.

Разряд статического электричества является опасным источником воспламенения. Статическое электричество возникает при трении диэлектриков, в потоке жидкости, при ее разбрызгивании, в струе пара или газа, при трении частиц из разных материалов (порошки в трубопроводе), при индукционной зарядке изолированного проводника за счет присутствия соседнего заряда.

Воспламенение зависит от энергии искры:

W = 0,5CV2 (Дж),

где С – емкость (Ф); U – потенциал (В).

Искры статического электричества характеризуются напряжением в тысячи вольт и способны воспламенить многие горючие смеси. Для защиты от электростатического электричества используют мероприятия:

- заземление металлических частей оборудования. Сопротивление заземления для защиты от статического электричества допускается до 100 Ом;

- уменьшение удельного поверхностного и объемного электрического сопротивления перерабатываемых материалов за счет повышения относительной влажности воздуха до 65–70%, обработки поверхностно-активными веществами, антистатическими присадками;

- нейтрализацию электрических зарядов с помощью нейтрализаторов (радиоизотопных, индукционных и др.);

- ограничение скорости транспортирования и истечения жидкости: для жидкостей с удельным электрическим сопротивлением ρ ≤ 10МОм · м – до 10 м/с, а для жидкостей с ρ до 103 МОм · м – до 5м/с и для жидкостей с ρ > 103 МОм · м– до 1,2 м/с (при диаметре трубопровода до 200 мм). Подача жидкости должна исключать разбрызгивание, бурное перемешивание;

- исключение присутствия в парогазовом потоке твердых и жидких частиц при транспортировке парогазовых горючих смесей;

- использование электропроводного оборудования при переработке и транспортировке сыпучих материалов.

Опасным импульсом воспламенения является молния.

Предупреждение попадания горючей смеси в зону импульса воспламенения. Мероприятиями, предупреждающими попадание горючей смеси в зону импульса воспламенения, являются:

- обеспечение герметичности оборудования, содержащего горючее вещество. Для оценки герметичности используется зависимость

,

где р2 и р1 – начальное и конечное давление; τ – продолжительность испытания.

Для нового оборудования допускается падение давления за 1 час для токсичных сред – не более 0,1%, а для пожаровзрывоопасных сред – до 0,2%;

- ограждение поверхностей испаряющихся горючих жидкостей при рабочих процессах, при заполнении аппаратов;

- флегамитизация рабочей среды инертными газами (N2, СО2 и др.) либо ингибиторами горения (хладоны, фреон и др.), не поддерживающими горения;

- автоматическое включение аварийной вентиляции при превышении ПДК горючих газов в воздухе помещения. Аварийная вентиляция совместно с основной должна обеспечивать не менее 8-кратного воздухообмена в час внутри помещения;

- система контроля содержания взрывоопасных газов в воздухе помещения. С помощью приборов газового анализа контролируется опасная концентрация, составляющая 0,2–0,3 доли от нижнего предела взрываемости (НПВ) горючего газа;

- устройство гидрозатворов для предотвращения утечки горючих газов и распространения огня;

- продувка или заполнение инертным газом объемов технологического оборудования с горючим;

- установка огнепреградителей на трубопроводах, под дыхательными клапанами резервуаров с горючим для разбивания возникающего пламени на мелкие струи, охлаждение пламени и остановки его распределения;

- обоснование и соблюдение режимов работы оборудования, исключающих пожароопасные ситуации;

- соблюдение пожаробезопасной технологии ремонтных работ (исключение одновременного проведения несовместимых по пожаробезопасности работ).

Предупреждение распространения огня. Основными мероприятиями предупреждения распространения огня являются:

1.Соблюдение противопожарных разрывов между зданиями. В зависимости от пожарной опасности зданий, их огнестойкости, количества и свойств перерабатываемых материалов устанавливаются противопожарные разрывы. Наибольшие разрывы для товарных емкостей до 500 м. Для приближенного расчета разрыва (Z) используется зависимость

(м),

где К – коэффициент учета температуры горящего объекта, степени черноты (обычно 0,85–0,9); F – максимально возможная площадь пламени горящего объекта (м2).

2.Зонирование размещения зданий с учетом противопожарных, санитарно-гигиенических требований и технологических связей. Здания повышенной пожаровзрывоопасности объединяются в одну зону и располагаются с подветренной стороны. Склады горючих жидкостей размещаются на более низких отметках по отношению к другим объектам.

3.Выбор строительных материалов и конструктивные решения для сооружаемых зданий производится в зависимости категории пожаровзрывоопасности зданий.

4.Противопожарные конструктивные мероприятия:

- противопожарные стены с огнестойкостью не менее 2,5 часов, опирающиеся на фундамент и разделяющие здание на противопожарные отсеки (рис. 116);

- противопожарные перекрытия для исключения распространения пожара по вертикали;

- противопожарные зоны, имеющие стены с огнестойкостью не менее 1,5 часов;

- противопожарные отсеки, отделенные пожарными преградами;

- противопожарные экраны (водяные завесы, ограждающие конструкции) для ограждения лучистой энергии;

- легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) для снижения нагрузки на ограждения при взрывном горении; Площадь ЛСК не менее 0,3–0,5 м2 на 1 м3 объема помещения категории А, Б;

- огнепреградители, препятствующие прохождению пламени; Они устанавливаются в коммуникациях, на резервуарах и представляют металлический корпус, наполненный металлической сеткой, гравием, кольцами Рашига;

- быстродействующие отсекатели, гидрозатворы для защиты от распространения пламени в трубопроводах для транспортировки пылевоздушных смесей;

- огнепреграждающие перемычки, обвалование для предотвращения распространения огня по канавам, в которых расположены трубы с горючей жидкостью.

Рис. 116. Противопожарные стены-брандмауэры (а) и противопожарная зона (б): 1 – поперечный брандмауэр; 2 – продольный брандмауэр; 3 – пожарный мостик

5.Эвакуация горючих жидкостей и газов осуществляется соответственно – жидкости в специальные аварийные емкости, а газы сжигаются в факельных установках. Аварийные емкости для жидкостей располагаются не ближе 40–50 м от объекта, а сечение трубопровода для слива (F) определяется зависимостью

,

где V – объем сливаемой жидкости (м3); t – время слива (с); Н – высота столба жидкости в резервуаре (м); μ – коэффициент расхода жидкости.

6.Эвакуационные мероприятия во время пожара. Производственные здания должны обеспечивать эвакуацию людей во время пожара. Для этого в здании предусматриваются пути эвакуации (проходы, лестницы), ведущие из помещения. Здание должно иметь не менее двух эвакуационных выходов. В зависимости от категории взрывоопасности зданий, их огнестойкости, этажности определяется максимально допустимое расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода. Пути эвакуации должны обеспечивать потребное время эвакуации (τЭ), которое ограничивается критической продолжительностью пожара (τПК), т.е. время возникновения критических условий для жизни человека (τЭ < τПК).

Важным мероприятием, облегчающим эвакуацию людей и тушение пожара, является противодымная защита зданий. Мерами, исключающими задымление при пожаре, служат конструктивные решения:

- создание незадымленных лестниц путем устройства воздушных зон, подбора воздуха;

- использование оконных проемов, фонарей для удаления продуктов горения;

- устройство дымовых люков в покрытии зданий;

- устройство дымовых проемов, шахт.

7.Средства пожаротушения. Наличие необходимого комплекта средств пожаротушения и их исправность – условие успешного тушения пожара. Для прекращения горения средствами пожаротушения используются следующие принципы:

- изоляция очага горения от поступления воздуха;

- охлаждение очага горения;

- интенсивное торможение (ингибирование) химической реакции в пламени;

- механический срыв пламени (струей воды, багром);

- разбавление концентрации кислорода в зоне горения негорючими газами (углекислый газ концентрация ~ 30%, азота ~ 35%);

- огнепреграждение, когда пламя распространяется через узкие каналы.

В качестве огнетушащих материалов используются:

- вода, обладающая охлаждающей способностью благодаря высокой теплоемкости и теплоте парообразования;

- пены воздушномеханическая и химическая, изолирующие очаг загорания. Они характеризуется стойкостью (т.е. временем сохранения исходного состояния) и кратностью (т.е. отношение объема пены к объему исходных продуктов);

- инертные газы (СО2, N2) для снижения концентрации кислорода в зоне горения;

- порошковые составы (силикагель, бикарбонат калия, кальцинированная сода и др.) для огнепреграждения и охлаждения;

- галоидированные углеводородыдля торможения реакции горения.

Средства пожаротушения подразделяют на первичные, передвижную пожарную технику и стационарные средства пожаротушения.

Первичные средства пожаротушения служат для ликвидации небольших загораний. В их состав входят пожарные стволы внутреннего пожарного водопровода, огнетушители (пенные, газовые, порошковые) (рис. 117, 118, 119), сухой песок, асбестовые одеяла и т.п.

Рис. 117. Типы огнетушителей: а – химический пенный огнетушитель ОХП-10; б – огнетушитель воздушно-пенный ОВП-10;

огнетушители углекислотные: в – ручной ОУ-2; г – передвижной УП-2М

Рис. 118. Порошковый огнетушитель с пусковым газовым баллончиком или газогенерирующим устройством: 1 – чека; 2 – ручка для переноски; 3 – пробойник; 4 – газовая трубка; 5 – шланг; 6 – пусковой баллон; 7 – запорно-распыливающее устройство (пистолет) Рис. 119. Порошковый огнетушитель с внешним газовым баллончиком: 1 – вентиль; 2 – газовый баллончик; 3 – газовая трубка; 4 – сифонная трубка для подачи ОТВ; 5 – шланг; 6 – пистолет

Передвижная пожарная техника находится на вооружении пожарных команд и доставляется к месту возникновения пожара. Пожарная техника подразделяется на основные средства, на спецсредства и на вспомогательные. Основными средствами являются автоцистерны, автонасосы, они служат для доставки к месту пожара личного состава, огнегасительных средств, пожаротехнического оборудования и подачи огнегасящих материалов в очаг пожара.

Стационарные средства:

- водяные (для подачи сплошных и распыленных струй);

- водохимические (для подачи водных химических растворов);

- пенные (подающие химическую и воздушно-механическую пену);

- газовые (для подачи инертных газов);

- порошковые.

По принципу действия различают стационарные установки:

- тушения по площади (водой, пеной, порошком);

- объемного тушения (инертные газы, пар, пена);

- локального тушения;

- блокирующего действия («негорючий барьер» распыленной воды).

Рис. 120. Спринклерная (а) и дренчерная (б) головка: 1 – замок; 2 – металлическая диафрагма; 3 – стеклянный клапан; 4 – обойма головки; 5 – хомут; 6 – розетка для разбрызгивания воды  

Широко используются автоматические установки пожаротушения: дренчерные и спринклерные. В дренчерных установках используются оросительные головки открытого типа, а в спринклерных – головки закрыты легкоплавким замком (рис. 120). Установки приводятся в действие от датчиков: раствор пенообразователя подается в генератор, и оттуда пена идет в очаг горения. Автоматические установки тушения состоят из датчиков, побудительно-пусковых и сигнальных устройств, трубопроводов и оборудования для подачи огнегасительного средства.

Эффективность использования средств пожаротушения в значительной степени зависит от своевременного обнаружения загорания и вызова пожарных подразделений, как правило, пожарная связь извещения оборудуется в зданиях категории А, Б и В площадью более 500 м2 В качестве связи извещения используются электрическая пожарная сигнализация. Основными элементами являются: извещатели – датчики, размещенные в защищаемом помещении, приемная станция для приема сигналов о пожаре, устройство питания системы сигнализации. Система электрической пожарной сигнализации бывает шлейфовой и лучевой, используемой на объектах небольшой протяженности. На крупных объектах применяют шлейфовую (кольцевую) систему.

В зависимости от характеристик защищаемого здания используют извещатели разного типа. Дымовые извещатели реагируют на появление продуктов сгорания. Обычно эти ионизационные датчики с охраняемой зоной одного датчика 50–100 м2. Световые датчики с фотоэлементами реагируют на инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Охранная зона датчика до 600 м2. Тепловые датчики с чувствительным полупроводниковым теплосопротивлением имеют температуру срабатывания 40–90оС и охранную зону одного датчика до 25 м2.

Page 2

Для обеспечения надежной и безопасной работы герметичных систем и установок, находящихся под давлением, необходимо выполнять технические мероприятия по предупреждению аварий и взрывов. Конструкция установок должна обеспечивать их надежную и безопасную работу, возможность осмотра и очистки, промывки, продувки и ремонта, а также проведения необходимых испытаний.

Все установки, работающие под давлением, маркируют. На маркировке указывают наименование завода-изготовителя, заводской номер установки, год изготовления и дату технического освидетельствования, общую массу установки, вместимость, рабочее и пробное давление, ставится клеймо завода. Емкости высокого давления подлежат регистрации, регулярным техническим освидетельствованиям и испытаниям.

Трубопроводы, баллоны, цистерны окрашивают в цвета, соответствующие их содержимому, и снабжают надписью с наименованием хранимого или транспортируемого вещества.

Оборудование повышенного давления должно иметь системы взрывозащиты, предполагающие:

- применение оборудования, расчитанного на давление взрыва;

- применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных или паровых завес;

- защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т.д.);

- контрольные приборы для измерения давления и температуры.

Взрывозащита систем повышенного давления достигается:

- организационно-техническими мероприятиями;

- разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов;

- организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала;

- контролем и надзором за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности и т.п.

Для предотвращения чрезмерного повышения давления в сосуде служат предохранительные устройства, при срабатывании которых избыточное давление сбрасывается из сосуда или установки.

Предохранительные устройстваобязательно устанавливают на все установки и сосуды, работающие под давлением, за исключением малых объектов, например газовых баллонов. Поскольку от исправности предохранительного устройства зависит безопасная работа установки, часто предусматривают два устройства – одно рабочее, а другое контрольное.

Предохранительные устройства имеют различное конструктивное исполнение, но наиболее распространены следующие:

- предохранительные устройства с разрушающимися мембранами (предохранительные мембраны);

- взрывные клапаны;

- предохранительные клапаны (пружинные, грузовые и др.).

Рис. 121. Разрывная мембрана: 1 – мембрана; 2 – коническая шайба; 3 – сбросная магистраль; 4 – соединительные фланцы

Предохранительные мембраныпросты по конструкции, что характеризует их как самые надежные из всех существующих средств взрывозащиты. Кроме того, мембраны практически не имеют ограничений по пропускной способности. Наиболее характерным признаком, по которому обычно классифицируют предохранительные мембраны, является характер их разрушения. Различают разрывные, ломающиеся, срезные, хлопающие и специальные предохранительные мембраны. Наиболее простым и распространенным типом являются разрывные мембраны, изготавливаемые из тонколистового металлического проката (рис. 121). При нагружении рабочим давлением мембрана испытывает большие пластические деформации и приобретает ярко выраженный купол, по форме очень близкий к сферическому сегменту. Чаще всего куполообразную форму мембране придают заранее при изготовлении, подвергая ее нагружению давлением, составляющим около 90% от разрывного. При этом фактически исчерпывается почти весь запас пластических деформаций материала, поэтому еще больше увеличивается быстродействие мембраны. При превышении допустимого давления мембрана разрывается, и давление из сосуда сбрасывается, предотвращая тем самым его взрывное разрушение.

Весьма существенным недостатком предохранительных мембран является тот факт, что после срабатывания защищаемое оборудование остается открытым, что, как правило, приводит к остановке технологического процесса и к выбросу в атмосферу всего содержимого аппарата. Кроме того, при разгерметизации технологического оборудования нельзя исключить возможность вторичных взрывов, которые бывают обусловлены подсосом атмосферного воздуха внутрь аппарата через открытое отверстие мембраны.

Для защиты аппаратов, подвергающихся периодическому вакуумированию, можно использовать хлопающие мембраны. Хлопающая мембрана своей выпуклой поверхностью обращена в сторону повышенного давления (внутрь защищаемого аппарата). С вогнутой стороны мембраны размещается крестообразный нож. При повышении давления сверх критического сферический купол теряет устойчивость и очень резко, с характерным хлопком выворачивается в обратную сторону наезжая на крестообразный нож и разрезается на четыре части. Давление срабатывания хлопающих мембран определяется не прочностью материала из которого они изготовлены, а устойчивостью ее сферического купола.

Рис. 122.Взрывной клапан: 1 – защищаемый сосуд; 2 – запорный диск; 3 – пружина; 4 – кольцо; 5 – штанга
Рис. 123. Пружинный клапан: 1 – регулировочный винт; 2 – пружина; 3 – клапан

Использование на технологическом оборудовании взрывных клапанов (рис. 122) дает возможность устранить негативные последствия, которые существуют при использовании разрывных мембран. После срабатывания и сброса необходимого количества газа через взрывной клапан его сбросное отверстие вновь закрывается и не вызывает необходимости немедленной остановки оборудования и проведения восстановительных работ. К недостаткам взрывных клапанов следует отнести большую инерционность по сравнению с мембранами, значительную сложность конструкции, а также недостаточную герметичность, ограничивающую область их применения (они могут использоваться для взрывозащиты оборудования, работающего при нормальном давлении).

Пружинные клапаны(рис. 123) обладают высокой герметичностью и могут применяться при высоких давлениях. Однако они менее надежны, подвержены воздействию агрессивных сред, могут забиваться отложениями рабочих сред, обладают большой инерционностью. Поэтому за ними требуется постоянный уход и контроль. Надзор за безопасностью установок высокого давления осуществляют органы Ростехнадзора.

Самым распространенным в настоящее время средством защиты технологического оборудования от взрыва являются предохранительные клапаны. Однако и они имеют ряд существенных недостатков, определяющихся большой инерционностью грузовых и пружинных конструкций клапанов. Инерционность предохранительных клапанов обусловлена значительной приведенной массой подвижных деталей, приходящейся на единицу полезной площади золотника.

Контрольно-измерительные приборы.Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давлениями должны быть снабжены манометрами (приборами для измерения давления). Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5 – при рабочем давлении до 2,5 МПа и 1,5 – при рабочем давлении свыше 2,5 МПа.

Регистрация, техническое освидетельствование и испытания сосудов и емкостей, работающих под давлением.Регистрации в органах Ростехнадзора не подлежат сосуды, работающие при температуре стенки не выше 200°С, у которых произведение PV (Р – давление в МПа, V – объем сосуда в м3) не превышает 0,15, а также сосуды с температурой стенки свыше 200 °С, но с PF

studopedia.org


Смотрите также

Основные разделы
Задачи огнезащиты
Огнезащитные покрытия
Огнезащитные материалы
Огнезащитные предосторожности
Содержание, карта сайта.