Об особенностях тактики тушения пожаров в арктической зоне

Об особенностях тактики тушения пожаров в арктической зоне

В статье показана необходимость разработки инновационных методов тушения пожаров в арктических модулях в условиях экстремально низких температур. Рассмотрен способ сдерживания и тушения пожара в модуле, предполагающий продув горящего объёма наружным низкотемпературным воздухом с дозированной подачей снега. Тактика тушения пожара в арктическом модуле предусматривает проникновение пожарных в модуль и действия там (ликвидация горения, проведение аварийно-спасательных работ) под защитой холодной воздушной струи. Для подтверждения эффекта сдерживания и тушения пожара в модуле был с участием автора проведён модельный эксперимент. Также приведены рекомендации по действиям должностных лиц при тушении пожаров на арктических объектах.

Авторы публикации

Рубрика

Безопасность жизнедеятельности

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 42 (44), Декабрь ‘21

Поделиться

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 ~0оС, что с одной стороны осложняло сдерживание горения и его тушение (при -40оС 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 128оС до 54оС при простом продуве (рис.3-а, б), при подаче воды – до 21оС (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.

 

Список литературы

  1. Способ тушения пожара в помещении в условиях низких темпе-ратур и устройство для его реализации / А.А. Таранцев, А.А. Таранцев // Патент РФ № 2714272, 2018 г.
  2. Способ повышения эффективности тушения пожара в модуле / А.Д. Ищенко, А.А. Таранцев, А.А. Таранцев // Патент РФ № 2747410, 2020 г.
  3. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Утв. приказом МЧС от 10.07.2009 г. № 404, зарегистрирована в Минюсте РФ 17.08.2009 г., рег. № 14541.
  4. Указ Президента РФ от 03.02.2015 № 50 «О государственной ко-миссии по вопросам развития Арктики».
  5. Таранцев, А.А. Арктика. Пожары. Транспорт: Монография / А.А. Таранцев, М.А. Лосев, А.А. Таранцев. - СПб.: ИПТ РАН, СПбУ ГПС МЧС России, 2021. – 164 с. (ISBN 978-5-907116-54-2).
  6. A. Ishchenko, A. Tarantsev. On the survivability of infrastructure fa-cilities in the Arctic during fires / CEUR Workshop Proceedings,Том 2924, Р. 64 – 68, 2021 2021. Workshop "Intelligent Transport Systems and Transport Security", ITSTS 2021, St. Petersburg, 14.05.2021 - null, 170904. ISSN16130073.
  7. Постановление Президиума ЦИК СССР от 15.04.1926 «Об объявлении территорий Союза ССР земель и островов, расположенных в Се-верном Ледовитом Океане».
  8. Закон Российской Федерации от 01.04.1993 г. №4730-1 «О государственной границе Российской Федерации» (с изменениями).
  9. Указ Президента РФ от 27.06.2017 г. № 287 «О сухопутных территориях Арктической зоны Российской Федерации».
  10. Государственная программа РФ «Социально-экономическое развитие Арктической зоны РФ», утв. постановлением Правительства РФ от 21.04.2014 г. № 366 (в ред. от 31.08.2017 г. № 1064).
  11. Приказ МЧС России от 16.10.2017 № 444 (ред. от 28.02.2020) Об утверждении Боевого устава подразделений пожарной охраны, определя-ющего порядок организации тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ (Зарегистрировано в Минюсте России 20.02.2018 № 50100).
  12. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Утв. приказом МЧС от 30.05.2009 г. № 382, зареги-стрирована в Минюсте РФ 05.08.2009 г., рег. № 14486.
  13. Таранцев, А.А. О новом способе сдерживания и тушения пожа-ров в арктических модулях / Р.Ш. Бибарсов, Д.А. Распопов, Е.А. Мурашкевич, А.А. Таранцев // Материалы ХХХIII международной НПК «Актуальные проблемы пожарной безопасности». М.: ВНИИПО МЧС России, 14.05.2021, с.777-784.

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

Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary