О ПОЖАРООПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ И НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ

Введение

Арктика - единый физико-географический район Земли, примыкающий к Северному полюсу и включающий окраины материков Евразии и Северной Америки, почти весь Северный Ледовитый океан с островами, а также прилегающие части Атлантического и Тихого океанов. Южная граница Арктики совпадает с южной границей зоны тундры. Площадь - около 27 млн. км². Иногда Арктику ограничивают с юга Северным полярным кругом, в этом случае её площадь составляет 21 млн. км². Исторически она находилась в зоне интересов многих стран, в т. ч. не имеющих к ней непосредственного выхода.

Россия, имея наибольшую границу в Арктике, в настоящее время уделяет особое внимание развитию нашей Арктической зоны (АЗ) и районов Крайнего Севера (КС), а также инфраструктуры и Северного морского пути (СМП).

 

Арктические станции

Освоение АЗ и КС (точнее, повторное возвращение после развала СССР и оттока населения из этих районов) требует создания новых станций и объектов, реконструкции действующих. В 90-е годы было закрыто по разным причинам порядка 30 станций в АЗ и на КС – рис.1, табл.1.

Рис.1 – Заброшенные объекты в Арктике (а – станция спутниковой связи, б – аэродром, в – посёлок). Здесь и далее все материалы из открытого доступа в интернете

 

Таблица 1. Российские станции в АЗ и на КС, прекратившие существование

Примечание. Принята следующая классификация станций: АМС(Г) – авиаметеорологические, ГФ – геофизические, МГ - морские гидрометеорологические, ОГМС - объединенные станции, АЭ – аэрологические, Г – гидрологические. Цифрами указаны разряды станций,

 

Такое положение дел в принципе неприемлемо ещё и с учётом агрессивных планов стран NATO (только в 2021 году они провели учения «Arctic Challenge Exercise» и «Agile Dagger»). К настоящему времени нашим Правительством приняты решительные шаги по исправлению ситуации - в АЗ и на КС в настоящее время действуют 27 российских станций (табл.2), причём 3 из них открыты после 1991 г. На рис.2 приведены некоторые из станций.

 

  Таблица 2. Действующие российские станции в АЗ и на КС

 

Для справки: зарубежных станций 35 (Гренландия/Дания, Индия, Исландия, Италия, Канада, Китай, Норвегия, Польша, США, Финляндия), причём канадских – более трети от их количества.

 

Пожароопасность арктических объектов

В методиках приведены частоты λ возникновения пожаров на объектах различных классов функциональной пожарной опасности (ФПО) (табл.3, 4), характерных и для станций в АЗ и на КС. Однако модули и помещения объектов, функционирующих в условиях экстремально холодных температур, в отличие от объектов в умеренном климате, обладают повышенной энергеносыщенностью Е (отношением потребляемой мощности Р к объёму V), как показано в монографии, - более, чем в 10 раз. Там же выдвинута гипотеза, что и частота возникновения пожаров на арктических объектах будет соответственно больше.

Рис.2 – Арктические станции (а – исследовательская, б – дрейфующая, в – станция связи, г – добывающая)

 

  Таблица 3 – Частоты пожаров на объектах различных классов ФПО

 

№ п/п	Объект	λ, год-1	Примечания
1 2 3 4 5 6 7	Столовые Общежития, гостиницы Госпитали, стационары Медпункты Тренажёрные залы Зрелищные помещения Библиотеки	3,88∙10-2 2,81∙10-2 3,66∙10-2 0,89∙10-2 1,83∙10-3 0,69∙10-2 1,16∙10-3	2,06∙10-3 на одного работающего 3,26∙10-4 на одно место 2,36∙10-4 на одно койко-место 5,37∙10-5 на одного посетителя
8 9 10	Электростанции Склады Цеха	2,2∙10-5 (1,2 ÷ 9,0)∙10-5 (0,6 ÷ 2,7)∙10-5	(м2 год)-1

 

Таблица 4 – Диапазоны частот пожаров на промышленном оборудовании
№ п/п	Оборудование	λ
1 2 3 4 5	Резервуары и ёмкости под давлением Насосные установки Компрессорные установки Резервуары с ЛВЖ и ГЖ (при атм. давлении) Разрывы трубопроводов	3,0∙10-7 ÷ 4,0∙10-5, год-1 1,0∙10-4 ÷ 4,3∙10-3, год-1 1,0∙10-4 ÷ 1,1∙10-2, год-1 5,0∙10-6 ÷ 8,8∙10-5, год-1 3,2∙10-9 ÷ 1,4∙10-8, (м∙год)-1

 

С другой стороны, пожары на объектах в холодном климате не менее опасны (рис.3), а тушить их намного сложнее ввиду замерзания рукавов и гидрантов, тяжёлых условий работы пожарных (рис.4).

 

Рис.3 – Пожары в арктических широтах: в модуле полярной станции (а), на нефтебазе (б), на морской добывающей платформа (в)

Рис.4 – Сложность тушения пожаров в условиях низких температур (а, б – работа пожарной техники, в – пожарный при -30⁰С)

Конечно, для обеспечения пожарной безопасности арктических объектов принимаются меры – применяются автоматические установки пожаротушения (АУП) и оборудуются пожарные части (ПЧ).

Сложность применения АУП на арктических объектах в следующем (табл.5):

- ограниченный перечень огнетушащих веществ (вода, порошки и аэрозоли по известным причинам трудноприменимы), в основном газовое пожаротушение, предполагающее наличие баллонов под высоким давлением газа;

- высокая стоимость АУП;

- необходимость в периодическом обслуживании квалифицированными специалистами, что сложно ввиду удалённости объектов;

- невысокой надёжностью АУП – по данным ВНИИПО МЧС России около половины АУП при пожаре либо не срабатывают, либо отключены, либо, сработав, не выполняют своих функций.

 

Таблица 5 – Недостатки основных типов АУП
Водяные и пенные	Аэрозольные	Порошковые	Газовые
- нельзя тушить электрооборудование; - вытеснительная подача (баллоны, насос); - требуется обогреваемый объём для хранения запаса ОТВ	- одноразовые; - разогрев генератора аэрозоля; - ложные срабатывания;	- не тушат тлеющие вещества и горящие без доступа О2; - порошок может не попасть к очагу при сложной конфигурации пожарной нагрузки; - порошок портит металлы;	- хранение газов в баллонах под давлением в помещении;
	- требуется уборка помещения;
	- опасность для персонала
- недостаточно надёжны, требуют квалифицированного обслуживания

 

 

Применение известной пожарной техники арктического исполнения, базирующейся в ПЧ (рис.5), также сложно по причинам:

- высокой стоимости автоцистерн арктического исполнения, необходимость содержания их в обогреваемом депо и расходования топлива на прогрев двигателя;

- необходимости оборудования ПЧ в крупных населённых пунктах и АСЦ МЧС России, что в условиях удалённости арктических объектов и тяжёлого климата (снежные заносы, низкие температуры, полярная ночь) не позволяет своевременно прибыть к месту пожара.

Рис.5 – ПЧ (а) и техника (б - АЦ-СЕВЕР на шасси IVECOAMT6339) в АЗ и на КС (в - развод караула, г – учения по тушению энергообъекта)

Вышеуказанное свидетельствует о высоком риске для арктических объектов в случае пожаров и необходимости изыскивать инновационные методы пожаротушения в условиях экстремально низких температур.

Выводы

Таким образом, в работе показана сложность функционирования объектов в АЗ и на КС, в частности, их повышенная пожароопасность и сложность тушения пожаров традиционными методами в условиях экстремально низких температур. В дальнейшем представляется целесообразным рассмотреть и обосновать применение принципиально нового способа сдерживания и тушения пожара – посредством продувки объёма низкотемпературным наружным воздухом с дозированной подачей снега.