Организация тушения пожара и проведение аварийно-спасательных работ в аэропорту г. Сургут

Организация тушения пожара и проведение аварийно-спасательных работ в аэропорту г. Сургут

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

На тему

Организация тушения пожара и проведение аварийно-

спасательных работ в аэропорту г. Сургут

МОСКВА-2006

Содержание

Введение

Глава 1. Пожар на ВС и его развитие

1.1     Пожар разлитого авиатоплива на месте авиапроисшествия

1.2     Пожар внутри пассажирских салонов

1.3     Пожар на силовых установках ВС

.4       Пожар органов приземления

Глава 2. Тушение пожаров ВС на земле, потерпевших бедствие

.1.      Тушение пожаров разлитого авиатоплива

2.2     Тушение пожаров внутри пассажирских салонов

2.3     Тушение пожаров силовых установок

.4       Тушение пожаров органов приземления

Глава 3. Развитие и тушение пожаров ВС в ангарах авиапредприятий

3.1     Пожарная опасность и развитие пожаров в ангарах

3.2     Тушение пожаров ВС в ангарах

Глава 4. Планирование боевых действий по тушению пожаров на ВС при проведении массовых мероприятий

4.1     Основные документы службы

4.2     Рекомендации по составлению оперативного плана пожаротушения на ВС

.3       Оперативный план действий пожарных подразделений по тушению и проведению АСР на ВС

Глава 5. Расчет сил и средств на тушение пожара в ОАО «Аэропорт Сургут»

5.1     Вариант №1.Тактический замысел по тушению пожара в помещении обработки багажа аэровокзала

5.2     Вариант №2.Тактический замысел по тушению пожара разлитого авиатоплива под ВС

Глава 6. Организация и порядок действий пожарной охраны аэропорта при тушении пожара

Глава 7. Оценка экономической эффективности действий пожарных подразделений на ОАО «Аэропорт Сургут»

Глава 8. Характеристика состояния окружающей среды

Выводы по дипломному проекту

Литература

Введение

Развитие современного общества невозможно без развития промышленности, транспорта, связи. В единой транспортной системе страны значительное место занимает авиация, которая как вид транспорта появилась в начале ХХ века и уже к его середине заняла одно из важнейших мест в жизни человечества. В настоящее время это высокоразвитое, многоцелевое звено народного хозяйства с разнообразным самолетно-вертолетным парком и широкой сетью аэропортов, авиаремонтных предприятий и строительных организаций, научных институтов и учебных заведений.

Гражданская авиация сегодня - это составная часть экономического потенциала страны, это важное средство развития и укрепления экономики, культуры, обороноспособности.

Аэрофлот, даже разделившись на множество акционерных авиакомпаний, остается крупнейшей авиакомпанией мира, а протяженность воздушных трасс превышает 1 млн. км. Они связывают между собой около 3600 городов и населенных пунктов. Российские самолеты выполняют регулярные рейсы в 97 стран мира.

С созданием первого пассажирского реактивного самолета ТУ-104 в развитии гражданской авиации наступила новая - реактивная эра. 15 сентября 1956 года рейсом из Москвы в Иркутск выполнен первый полет реактивного лайнера ТУ-104 с пассажирами на борту. Вслед за ТУ-104 были созданы турбовинтовые самолеты ТУ-114, ИЛ-18, АН-10.

Внедрение на воздушных линиях реактивных самолетов имело исключительно важное значение - в 2-3 раза выросли скорость и дальность воздушных сообщений. Скорость и высокая коммерческая загрузка резко повысили производительность труда, и обеспечили снижение себестоимости авиаперевозок.

В настоящее время почти три четверти общего объёма перевозок выполняется на современных самолётах ИЛ-62,-76,-86, ТУ-134,-154,204. Освоены и внедрены в эксплуатацию ЯК-52, транспортно-грузовой ИЛ-76Т и аэробус Ил-96. Всё это привело к тому, что воздушный транспорт превратился в массовый вид транспорта общего пользования, а во многих труднодоступных районах страны стал основным средством передвижения.

В свою очередь, увеличение объёмов воздушных перевозок и возросшая интенсивность полётов потребовали не только исключительно чёткой организации воздушного движения, но и принятия других мер по обеспечения безопасности полётов, среди которых важное место принадлежит аварийно-спасательному обеспечению.

Анализ авиационных происшествий гражданских транспортных самолётов, по данным США, показал, что 80% катастроф происходит на этапах взлёта, захода на посадку и посадки, а исследования динамики разрушения самолётов при аварии свидетельствуют, что основными факторами, приводящими к жертвам при авиационных происшествиях транспортных самолётов, являются силы, действующие при ударе, и пожар.

Поэтому при конструировании и создании предусматривается меры по обеспечению безопасности воздушного судна, а администрацией эксплуатационных предприятий - соответствующие меры на аэродроме по аварийно-спасательному обеспечению полетов.

Меры по обеспечению безопасности воздушных судов предусмотренных в нормах летной годности гражданских самолетов и должны свести к минимуму возможность нанесения пассажирам и членам экипажа непосредственных ранений, а также обеспечить возможность быстрой эвакуации пассажиров при посадке на сушу и на воду.

С этой целью пассажирские кабины и кабины экипажа оснащены необходимым комплексом аварийно-спасательного оборудования для быстрого покидания самолета после его приземления, с учетом возможности возникновения пожара. К ним можно отнести: аварийные выходы, вспомогательные средства для спуска на землю, аварийное освещение, индивидуальные и групповые спасательные плавсредства, средства пожаротушения и др.

Комплекс аварийных спасательных мер на аэродроме включает в себя: организацию аварийно-спасательных формирований; их оснащение спасательной техникой и оборудованием; организацию дежурства аварийно-спасательных средств и их постоянную готовность; прием-передачу сигналов аварийного состояния; взаимодействие с другими министерствами и ведомствами при проведении спасательных работ и другие меры.

Меры по аварийно-спасательному обеспечению полетов, предусматриваемые на аэродроме, должны обеспечить немедленные и эффективные действия по спасанию пассажиров и экипажей воздушных судов в случае авиационного происшествия на территории аэродрома, а также эвакуацию со взлётного поля поврежденных или выкатившихся за пределы взлетно-посадочной полосы воздушных судов.

Цель дипломного исследования - на основе анализа тушения пожаров воздушных судов на земле и опыта, накопленного пожарно-спасательными командами гражданской авиации, обобщить и систематизировано изложить сведения о пожарной опасности воздушных судов, динамике развития пожаров на воздушных судах, разработать тактику и методы их тушения, способы спасания людей из ВС, потерпевших аварию, изложить систему планирования проведения массовых мероприятий и боевых действий пожарно-спасательных подразделений, обеспечения боевой готовности пожарно-спасательных расчетов Государственной противопожарной службы предприятий гражданской и военной авиации.

Глава 1. Пожар на ВС и его развитие

Воздушное судно, как возможный объект пожара, имеет ряд особенностей, оказывающих влияние на процесс горения. Основными из них являются:

-         наличие на борту значительного количества авиационного топлива и других горючих жидкостей;

-         применение в качестве декоративно-отделочных конструкционных материалов пассажирских салонов различного рода пластмасс, обладающих значительной массовой скоростью сгорания, высокой дымообразующей способностью и выделяющих высокотоксичные продукты неполного сгорания при горении в замкнутом объеме;

          малый предел огнестойкости обшивки фюзеляжа, приводящий при пожарах разлитого вокруг воздушного судна авиатоплива к быстрому проплавлению и прогару корпуса и проникновению огня внутрь аварийного судна.

При эксплуатации больших по размерам воздушных судов увеличивается вероятность послеаварийных пожаров и возрастает их опасность. Это связано с увеличением количества горючих жидкостей и числа пассажиров, находящихся на борту самолета во время авиационного происшествия. В последние годы увеличение пассажировместимости ВС создаётся за счёт внедрения в эксплуатацию широкофюзеляжных воздушных судов. Использование таких ВС ставит ряд серьезных проблем обеспечения пожарной безопасности полётов.

Причинами гибели людей при аварийных происшествиях служат, в основном, высокие механические перегрузки, возникающие в результате ударов при посадке, и послеаварийные пожары.

Насколько сказываются пожары и задымлённость по статистике на фатальность исходов, можно проследить по данным табл.1.1.

Таблица 1.1. Данные о соотношении количества аварий самолётов США, за 1991-2001г.г.

*-данные приведены без учета числа погибших в авиакатастрофах в сентябре 2001 года в результате террористического акта

По данным Национального управления по безопасности перевозок, за 10-летний период в 112 случаях из 365 аварий американских самолетов они сопровождались пожарами, что составляет 30,1 % от общего числа аварий. В этих 112 авариях погибло 1917 чел. при общем числе погибших при всех авариях за этот период 2354 чел., что составило 81 % от общего числа погибших. Чем серьезнее аварии, тем с большей вероятностью они сопровождаются пожарами.

Воздействие на послеаварийные пожары можно значительно снизить за счет более раннего прибытия к месту авиапроисшествия личного состава пожарно-спасательных подразделений или большей эффективности мероприятий, направленных на спасение людей.

Опасными факторами пожара, осложняющими аварийно-спасательные работы и безопасное спасание людей, является: выделение в воздушный объем пассажирских салонов высокотоксичных веществ; резкое снижение концентрации кислорода в воздушном объеме салонов; относительно высокие среднеобъемные температуры в салоне ВС; тепловое излучение пламени и нагретых конструктивных элементов; снижение видимости на путях спасания из-за выделения дыма при пожаре внутри ВС.

Анализ авиационных происшествий показывает, что большая часть из них происходит на взлетно-посадочной полосе или вблизи нее. В этой связи определенный интерес представляет диаграмма мест авиационных происшествий по отношению к ВПП (рис. 1.1.), полученная экспертами ИКАО на основе анализа 254 авиационных происшествий при посадке и взлете ВС в период с 1990 г. по 2000 г. На диаграмме рис.1.1. показано, что в 79 случаях (31%) происшествия произошли в пределах 1000 метров от порога и в 30 м по обе стороны от осевой линии ВПП; в 41 случае (16%) происшествия имели место в зоне, расположенной за пределами конца ВПП в пределах 500 м от него и 30 м по обе стороны от осевой линии ВПП.

В таб.1.2. показано количество происшествий, сопровождавшихся пожарами, происшедших в аэропортах и вблизи них, и число пострадавших (гражданские самолеты США).

В таб.1.3 показано количество происшествий по зонам аэропортов (с пожарами), число пострадавших за период с 1985 г. по 2000 г. (гражданских самолетов США).

За последний период времени (около 10 лет) эксплуатации воздушных судов имела место следующая тенденция распределения авиационных наземных пожаров от общего их числа:

Рис. 1.1. Диаграмма мест авиационных происшествий по отношению к ВПП.

Таблица 1.2. Количество происшествий, сопровождавшихся пожарами, происшедших в аэропортах и вблизи них, и число пострадавших (гражданские самолёты США).

Таблица 1.3. Количество происшествий по зонам аэропортов (с пожарами), число пострадавших за период с 1985 по 2000 года (гражданские самолеты США).

.1 Развитие пожаров разлитого авиатоплива на месте авиапроисшествия

Наземные пожары авиатоплива при авиационных происшествиях - самые опасные из всех существующих видов пожаров на ВС. Эти пожары характеризуются быстрым распространением огня по всей площади зеркала разлитого авиатоплива и на конструктивные элементы планера ВС и могут принять характер катастрофы с огромным числом жертв и большим материальным ущербом. В мировой практике известен ряд таких катастроф, например пожар на самолете ДС-10, происшедший в аэропорту Эрменонвиль (Франция) в марте 1974 г. (число жертв-346 чел.), и столкновения двух Боингов - 747 в аэропорту Лос-Родеос (Испания) в марте 1977 г. (число жертв-584 чел.), падение ТУ-204 «Руслан» в г. Иркутске. Согласно зарубежной статистике послеаварийные пожары разлитого авиатоплива составляют значительный процент от общего числа послеаварийных пожаров на ВС.

Источником пожара является топливо на основе керосина, которое применяется в реактивной авиации. Топливные баки расположены в крыльях и внутри фюзеляжа. Топливные магистрали соединяют топливные баки одного крыла с топливными баками другого крыла, топливные магистрали проходят через фюзеляж. Разлом ВС при аварии может вызвать истечении топлива из баков и топливных магистралей. Разлитое топливо становится потенциальным источником пожара.

Пожарная опасность авиатоплив, применяемых в гражданской авиации, дана в таб.1.4. Факельное горение разлитого на грунте (бетоне) авиатоплива в зависимости от типа ВС может происходить на больших площадях. Возникшее при этом пламя может достигать высоты до 15 метров. Из этого следует, что хотя расчёты сил и средств на тушение пожара разлитого авиатоплива ведутся по площадям возможного разлива топлива, процесс горения в данном случае является объёмным. Среднее значение высоты пламени, при проведении расчётов, можно принять равным 8м. Усреднённые вероятные значения объёмов зон горения в зависимости от категории ВС приведены в таб.1.5.

Таблица 1.4.

Таблица 1.5.

Пламя, возникшее при горении авиатоплива, характеризуется большими значениями теплового потока (до 2000 МВт), на фоне которого практически ничтожно малы тепловые потоки, излучаемые зонами горения других горючих материалов и жидкостей (магниевых сплавов, резины, гидрожидкости). При этом температура пламени горящего авиатоплива может достигать в отдельных зонах его поверхности 1300°С и обладать мощным тепловым излучением (максимально до 0,31 МВт/м2).

Среднеповерхностная температура пламени может быть около 1000°С и соответственно тепловое излучение на границе пламени может составить около 0,135 МВт/м2.

Поскольку в зоне горения выделяется значительное количество тепла, предел огнестойкости фюзеляжа ВС в условиях интенсивного пожара разлитого авиатоплива может составлять от 40 до 120 с, т.к. температура плавления основных конструкционных алюминиевых сплавов, из которых изготовлено ВС, около 600°С. Нахождение людей, не имеющих индивидуальных средств тепловой защиты, возможно не ближе 100 м от фронта пламени, поскольку на расстояниях, менее 100 м, возможно тепловое поражение людей уже через 10-20 с.

Развитие пожара на воздушном судне при горении разлитого авиатоплива можно условно разделить на три характерные фазы:

. Разгорание и неустановившееся горение:

в этот период происходит постоянное нарастание среднеобъемной и среднеповерхностной температуры зоны горения и факела пламени, а также выделения тепла (как конвективного, так и за счет тепловой радиации).

. Интенсивное горение с высокой (максимальной для данных условий горения) температурой и мощной теплоотдачей.

. Затухание, характеризующееся снижением скорости распространения огня и температуры благодаря действиям пожарно-спасательных расчетов или в результате выгорания авиатоплива и других горючих материалов.

.2 Развитие пожаров внутри пассажирских салонов ВС

На ВС фюзеляж может быть разделен (полом) на две части: верхнюю и нижнюю. В верхней части герметичной кабины размещены: кабина экипажа, пассажирские салоны, кухни-буфеты, гардеробы для пассажиров и экипажа, туалеты, аварийно-спасательное оборудование и другие бытовые помещения. В нижней части располагаются: багажные и грузовые помещения, отсеки буфета-кухни, отсеки электро - и гидросистем, системы пожаротушения, кислородные баллоны, сливные баки и т.д.

Пожары внутри пассажирских салонов относятся к пожарам в замкнутых объемах. Для них характерны: большая плотность задымления, малый размер зоны горения, высокий температурный градиент по высоте помещения и малая (по сравнению с наружными пожарами) температура пожара, а также наличие в продуктах сгорания значительных концентраций высокотоксичных веществ. Горение может возникнуть в результате неосторожного обращения с огнем, замыкание электропроводки в энергетических системах ВС, в результате провоза пассажирами огнеопасных веществ и материалов и другие причины.

Некоторые пассажиры по неосторожности пользуются ящиками туалетной бумаги в комнатах отдыха, когда курят. Это было вероятной причиной одной из аварий, связанной с самолетом Боинг-707. Самолет разбился при заходе на посадку в аэропорт «Орли» в Париже 11 июля 1973 г. Как сообщалось, 120 пассажиров погибли, наглотавшись дыма до того, как самолет разбился. Спаслись только пилоты, которые одели дымозащитные маски.

Пожары могут начаться и в багажном отделении самолета. Это, вероятно, и произошло на борту самолета L-1011 после того, как он взлетел с аэродрома в Эр-Рияде, Саудовская Аравия, в августе 1980 г. На борту находился 301 чел., включая пассажиров и экипаж. После того, как самолет пролетел 80 км, командир корабля сообщил, что на борту пожар и самолет возвращается. Самолет L-1011 совершил безаварийную посадку, вышел на конец ВПП, сделал поворот на рулёжную дорожку и остановился. Кажется, это было последним, что успели находившиеся на борту люди. Никто внутри самолета не открыл ни один из выходов. Когда удалось открыть дверь снаружи, было обнаружено, что салон был наполнен дымом. По всей видимости, все находившиеся на борту люди погибли от токсичных газов. Когда свежий воздух проник в кабину, произошло мгновенное воспламенение, и пожар распространился по всему самолету.

Облицовка потолков, бортов пассажирских салонов, рамы иллюминаторов, мягкая набивка кресел являются изделиями из полиэтилена, полихлорвинила, полистирола и пенополиуретана. Эти пластмассы при нагревании сначала плавятся и испаряются, затем в процессе термического разложения образуют пары и газы, которые воспламеняются на воздухе при достижении определенных концентраций и температур. В процессе горения на поверхности этих изделий образуется жидкий слой, который может стекать с горизонтальных и наклонных поверхностей, распространяя горение по всему объему и затрудняя тушение. Критическая температура указанных материалов находится в районе 150˚С, а температура их воспламенения составляет 250-400˚С.

Перегородки, их облицовка и столики у пассажирских кресел могут изготавливаться из конструкционных пластмасс, которые под действием источника воспламенения не плавятся, а разлагаются с выделением горючих паров и газов. Эти пластмассы относятся к трудно горючим материалам.

Процесс горения внутри пассажирских салонов до их разгерметизации полностью зависит от концентрации кислорода в воздушном объеме салонов и тамбуров и в начальной стадии проходит в пламенной фазе. По мере снижения концентрации кислорода до 14% объёмных приводит к постепенному замедлению и затуханию процесса до 9% и ниже пламенное горение практически прекращается, и остаются только отдельные тлеющие очаги, выделяющие большое количество продуктов неполного сгорания и термического разложения (окись углерода, синильная кислота, акролеин, акрилонитрил и др.).

Анализ зарубежной статистики авиапроисшествий по странам ИКАО, а так же результаты ряда отечественных огневых испытаний, свидетельствует о том, что одной из основных причин тяжёлых поражений людей при пожарах внутри пассажирских салонов ВС является отравление их продуктами полного и неполного сгорания, а также токсичными веществами. Результаты расшифровки отобранных во время испытаний проб воздушной среды показали, что через 2-3 мин. после возникновения пламенного горения смертельно опасных уровней достигли концентрации окиси углерода, синильной кислоты, акрилонитрила и др. токсичных веществ. К 3-й минуте горения содержание кислорода в горящем герметизированном салоне снизилась до 6%. А содержание углерода достигло 12% объёмных. Такое соотношение компонентов является смертельным для человека.

Фюзеляж современных пассажирских ВС имеет обтекаемую, вытянутою в длину форму и, поэтому, пассажирские салоны представляют собой цилиндр, положенный горизонтально и имеющий сравнительно большой внутренний объём (ИЛ-62-227м³, ИЛ-86-400м³.). При пожаре вдоль пассажирских салонов возникает своеобразная тяга, за счёт которой создаются продольные воздушные потоки и происходит приток кислорода к зоне горения, и удаление из неё продуктов горения. Донная специфическая форма и другие параметры салона приводят к тому, что пожары внутри салонов в случае даже незначительной их разгерметизации могут развиваться с высокими скоростями и резким возрастанием среднеобъёмной температуры до 300°С, а температуры в верхней части пассажирских салонов - до 900°С.

При вскрытии фюзеляжа (открыты двери с обеих сторон фюзеляжа, надкрыльевые люки, проделаны отверстия в обшивке фюзеляжа и т.д.) газообмен происходит через проемы. При этом давление прогретых продуктов сгорания, находящихся в верхней части воздушного объёма пассажирских салонов, больше, а в нижней части, где проходит холодный наружный воздух - меньше, чем давление воздуха снаружи фюзеляжа. Поэтому верхняя часть проёмов, лежащих в вертикальной плоскости и размещённых на одном уровне, работает на выброс продуктов сгорания, а нижняя - на приток наружного воздуха. Скорость газообмена зависит от геометрических размеров проёмов и средне объёмной температуры пожара.

Температура внутри салонов при пожаре круто нарастает по их высоте. По данным ряда испытаний температура по полу пассажирских салонов при пожаре может составлять 50°С, а на уровне 1,3-1,5 м от пола в это же время может составлять 250°С.

Поскольку внутри пассажирских салонов при пожаре круто нарастают опасные факторы, т.е. создаются непереносимые условия, то в связи с этим должна быть организована быстрая и безопасная эвакуация людей.

.3 Развитие пожаров на силовых установках ВС

К силовой установке относятся: двигатель, турбина или воздушный винт, рама крепления двигателя, капот, системы всасывания воздуха, выпуска отработавших газов, обдува агрегатов двигателя, топливная и масляная системы двигателя, системы запуска, двигателя и пожаротушения.

В гражданской авиации применяют силовые установки с поршневыми двигателями (ПД) на самолётах АН-2 , ИЛ-14 и вертолётах МИ-4 и КА-26 с газотурбинными двигателями (ГТД); турбовинтовыми (ТВД) на самолётах АН-12,АН-8,АН-24, турбореактивными двухконтурными (ТРДД) на самолётах ТУ-154, ИЛ-62, ИЛ-86, ЯК-52 и турбореактивными (ТРД) в основном на вертолётах.

Основные причины загораний и пожаров СУ - избыток подачи авиатоплива, неисправность системы зажигания, разрыв топливопроводов, отрыв лопаток турбины и ряд других причин. Развитие загораний и пожаров характеризуется быстрым ростом температуры внутри подкапотного пространства с последующим прогаром противопожарных титановых перегородок и переходом огня по внутренней части крыла к топливным бакам. Разливающееся топливо образует объемный пожар и создает возможность перехода пламени на плоскость крыла и обшивку фюзеляжа с наружной поверхности этих конструктивных элементов. Наиболее интенсивно развиваются пожары при отрыве лопаток турбины СУ, т.к. это зачастую приводит к значительному разрушению топливопроводов и топливных баков. В данной ситуации изливающееся горящее авиатопливо может стекать как под СУ, так и под фюзеляж ВС, увеличивая размеры и интенсивность пожара. Затяжные пожары СУ приводят к прогару капотов установок и практически выводят последние из строя. Помимо этого, такие пожары за счет значительного уровня теплопередача могут вызвать прогрев конструктивных ограждающих и несущих элементов крыла и пилонов, что приведет к потере ими несущей или ограждающей способности с последующим их обрушением и дальнейшим увеличением площади (объема) пожара.

Большое влияние на проведение боевого развертывание пожарно-спасательных подразделений имеют конструктивные особенности ВС, в данном случае - место расположения их силовых установок. Силовые установки могут монтироваться в гондолах, крепящихся на консольных частях крыла, и отделяться от его внутренней плоскости противопожарными перегородками из титановых сплавов. В последнее время приняты в эксплуатацию пассажирские самолеты с Т-образной формой стабилизатора и хвостовым расположением силовых установок.

При размещении СУ в носовой части фюзеляжа (АН-2) пожар, возникший в двигателе, охватывает и кабину экипажа. Пилотирование затрудняется или становится невозможным.

При размещении СУ на крыле (АН-24, ИЛ-18, АН-8, АН-12, АН-26, АН-28, АН-30) в случае пожара двигателя существует опасность его распространение на крыло, где размещено топливо.

При размещении СУ в хвостовой части фюзеляжа (ИЛ-62, ТУ-154, ЯК-52, ЯК-40, ТУ-134) опасность загорания крыла от двигателя исключается, уменьшается шум в пассажирских салонах, подъемная сила крыла увеличивается, так как крыло "чистое" и работает вся его площадь, но близость расположения СУ к фюзеляжу и оперению также вызывает пожарную опасность последних в случае пожара на двигателе.