ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ТАКТИКИ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ В АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ

Введение

Современный период развития нашей страны характеризуется интенсивным развитием объектов в Арктической зоне (АЗ) и на Крайнем Севере (КС), чему посвящены соответствующие правительственные решения. Это вызвано как большими природными богатствами в этом регионе, так наличием важной транспортной артерии - Северного морского пути, а также защитой наших стратегических интересов.

Модельный эксперимент

Объекты и станции в АЗ и на КС, в т. ч. их модули имеют повышенную энергонасыщенность (отношение потребляемой мощности к объёму), что приводит к повышенному риску возникновения пожаров (табл.1), тушение которых в условиях экстремально низких температур и невозможности оказания оперативной помощи извне представляет большую сложность.

В этой связи были предложены и запатентованы способ сдерживания и тушения пожара в модуле в условиях низких температур и устройство для осуществления способа3. Сущность заключается в том, что горящий объём модуля продувается низкотемпературным наружным воздухом с дозированной подачей снега. Направление струи воздуха из вентилятора регулируется и не должно быть направлено в очаг. Затем в модуль проникают пожарные и под защитой струи низкотемпературного воздуха осуществляют действия по ликвидации открытого горения и проведение аварийно-спасательных работ (рис.1).

 

Эффективность способа подтверждена расчётно по полевой модели пожара с использованием специальной компьютерной программы. Однако особый интерес представляет экспериментальное обоснование способа. Для этого был запланирован, организован и проведён модельный эксперимент с участием автора статьи.

 

  Таблица 1 – Пожары м ЧС на объектах в АЗ и на КС

   

Примечание: АХОВ – аварийно-химически опасные вещества

Рис.1 – Последовательность действий при сдерживании и тушении пожара в модуле согласно [18, 19] (а – исходное состяоние модуля 1, б – возгорание пожарной нагрузки 2, в – продувка наружным низкотемпературным воздухом с подачей снега 8, г – действия пожарных 9). Другие обозначения: 3 – пламенное горение, 4 – регулируемый вентилятор, 5, 6 -  нормально закрытые люки, 7 – низкотемпературный воздух со снегом

Рис.2 – Схема модельного эксперимента (а) и автор статьи перед началом испытаний (б)

 

Сущность эксперимента заключалась в том, что была изготовлена модель модуля арктического объекта в виде в масштабе 1:4,5 из цилиндрических конструкций (рис.2). В модель была помещена пожарная нагрузка (древесина) и подожжена. Затем модуль продувалась наружным воздухом с дозированной подачей снега и воды. Осуществлялась видеосъёмка тепловизором (рис.3), что позволяло оценить распределение и динамику температуры по нагреву внешней стенки модели.

Рис.3 – Результаты модельного эксперимента (а – свободное горение, б – продувка наружным воздухом, в – продувка с подачей распылённой воды, г – продувка с подачей снега). Уровни температур – на линейной шкале в правой части фото

 

Эксперимент проводился при температуре наружного воздуха ~0^оС, что с одной стороны осложняло сдерживание горения и его тушение (при -40^оС процесс шёл бы интенсивнее, а снег не был рыхлым и слипался в комки, что затрудняло подачу его в очаг), а с другой – даже при такой температуре эффект достигался и была показана возможность подачи воды вентилятором к очагу.

Эксперимент подтвердил результаты компьютерного моделирования – показано, что температура на внешней стенке падала со 128^оС до 54^оС при простом продуве (рис.3-а, б), при подаче воды – до 21^оС (рис.3-в), а при подаче снега – ещё ниже (рис.3-г).

Эффект по сдерживанию и тушению пожара в арктическом модуле продувкой наружным воздухом с дозированной подачей снега позже был подтверждён в ходе эксперимента на полноразмерной модели, проводившегося в марте 2021 г. на базе НИИПИиИТ в ОБЖ при СПбУ ГПС МЧС России.

В результате можно с полной уверенностью утверждать, что вышеописанный способ сдерживания и тушения пожара в арктическом модуле позволяет:

а) максимально сберечь конструкцию модуля и находящееся в нём оборудование, благодаря чему после мелкого ремонта вернуть его в строй – соответствующая схема показана на рис.4;

б) осуществлять новую тактику тушения пожаров в арктических модулях – сначала сдерживание горения продувкой низкотемпературным воздухом с подачей снега, затем проникновение пожарных в модуль и работа там по ликвидации открытого горения и проведении там АСР;

в) обеспечение безопасности участников тушения – в промежутке между вентилятором и очагом ОФП практически отсутствуют, токсичные продукты горения удаляются через противоположный люк, температура и видимость в пределах нормы (в ходе эксперимента пожарные в модуле могли работать без средств защиты органов дыхания и зрения.

 

 

Рис.4 - Схема ситуаций при возникновении пожара в модулях арктического объекта (ДЭС – дизельная электростанция, АПС – автоматическая пожарная сигнализация, АСР – аварийно-спасательные работы)

 

Проведённые исследования позволили рекомендовать особый порядок действий должностных лиц арктического объекта при возникновении пожара в каком-либо из его модулей, который приведен в таблице 2.

При этом следует иметь ввиду, что значимость модулей арктического объекта неодинакова (рис.5), например, пожар на складском или жилом модулях (без жертв) может минимально сказаться на живучести объекта в целом, а пожар на энергомодуле может привести к обесточиванию арктического объекта с крайне отрицательными последствиями.

 

Рис.5 - Условное ранжирование модулей арктического объекта по степени влияния на его живучесть

 

Таблица 2 – Действия лиц, принимающих решения при пожаре на арктическом объекте

 

Примечания: ЛПР – лицо, принимающее решения; АСЦ – Арктический спасательный центр; РТП – руководитель тушения пожара

Выводы

Таким образом, в работе показана эффективность принципиально нового способа сдерживания и тушения пожара на арктическом объекте путём продувки горящего объёма наружным низкотемпературным воздухом с дозированной подачей снега. Проведено экспериментальное исследование, подтвердившее применимость метода и позволившее предложить специальную тактику действий пожарных и других должностных лиц при пожаре на арктическом объекте.