О пожароопасности объектов в арктической зоне и на крайнем севере

О пожароопасности объектов в арктической зоне и на крайнем севере

В статье показана необходимость развития наших станций и объектов в Арктике и на Крайнем Севере с учётом экономических и политических инте-ресов. Ввиду высокой энергонасыщенности модулей и помещений станций сделан вывод о повышенном риске возникновения в них пожаров. Показана сложность тушения пожаров при экстремально низких температурах. Сделан вывод о необходимости и изыскания инновационных способов тушения по-жаров в условиях низких температур и невозможности оказания оперативной помощи извне.

Авторы публикации

Рубрика

Безопасность жизнедеятельности

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 41 (43), декабрь ‘21

Поделиться

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

2 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.

Список литературы

  1. А.А.Инджиев. Битва за Арктику. Будет ли Север русским? М.: Яуза: Эксмо, 2010. – 224 с.
  2. А.Б.Широкорад. Арктика и Северный морской путь. Безопасность и богатство России. М.: Вече, 2017. – 416 с.
  3. Таранцев, А.А. История и перспективы освоения Арктической зоны и Крайне-го Севера / А.А. Таранцев, М.А. Лосев, А.А. Таранцев. - СПб.: ИПТ РАН, 2020. – 48 с. (ISBN 978-5-6041745-8-6).
  4. Постановление Президиума ЦИК СССР от 15.04.1926 «Об объявлении терри-торий Союза ССР земель и островов, расположенных в Северном Ледовитом Океане».
  5. Закон Российской Федерации от 01.04.1993 г. №4730-1 «О государственной границе Российской Федерации» (с изменениями).
  6. Указ Президента РФ от 27.06.2017 г. № 287 «О сухопутных территориях Арктической зоны Российской Федерации».
  7. Основы государственной политики РФ в Арктике на период до 2035 года. – Утверждены Президентом РФ 05.03.2020, № 164.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 4 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary