Безопасность в условиях природных пожаров

В каждую минуту на Земле полыхает не менее десяти пожаров, возникших, от молний, самовозгорания, неосторожного обращения с огнем и т. д. Повторяемость и интенсивность природных пожаров существенно зависят от климата и обнаруживают определенную ритмичность и про­должительность.

Природный пожар — неконтролируемый процесс горения, стихийно возникающий и распространяющийся в природной среде.

Чрезвычайная лесопожарная ситуация — обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате возникновения источника природной чрезвычайной ситуации — лесного пожара (лесных пожаров), который может повлечь или повлек за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и/или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

Лесной пожар - это стихийное, неуправляемое человеком распространение огня по лесной площади.

Торфяной пожар - это возгорание торфяного болота, осушенного или естественного, при перегреве его поверхности.

Зона пожаров — это территория, в пределах которой в результате чрезвычайных ситуаций или неосторожных действий людей возникли и распространились пожары.

Кромкой пожара называют непрерывно продвигающуюся по горючему материалу полосу горения, на которой основной горючий материал сгорает с максимальной интенсивностью и образует вал огня.

Фронт пожара — наиболее быстро распространяющаяся в направлении ветра огневая кромка.

Тыл пожара — двигающаяся против ветра кромка огня.

Фланги пожара — продвигающаяся перпендикулярно ветру огневая кромка.

Лесные горючие материалы — растения лесов, их морфологические части и растительные остатки разной степени разложения, которые могут гореть при лесных пожарах.

Зона горения — пространство, в котором протекает про­цесс горения. Зона задымления — пространство, примыкающее к зоне горения и заполненное дымом.

Пространственное распределение лесных пожаров носит случайный характер, а периодичность вспышек количества пожаров определяется цикличностью атмосферных процессов, длительностью пожароопасных сезонов и повторяемостью засушливых периодов. Наибольшая ежегодная площадь лесных пожаров отмечается в лесах Дальнего Востока и Восточной Сибири, хотя еще нередко всплески массовых пожаров происходят в Западной Сибири, в республиках и областях Приуралья, а также в Северо-Западном и Центральном регионах.

Пожароопасный сезон — это период с момента таяния снегового покрова в лесу до появления полного зеленого покрова или наступления устойчивой дождливой осенней погоды.

В 80% случаев пожары являются следствием нарушения человеком требований пожарной безопасности.

Лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, заготовленную в лесу древесину. В результате пожаров снижаются защитные, водоохранные и другие полезные свойства леса, уничтожаются фауна и лесные массивы, сооружения, загрязняется атмосфера, нарушается тепловой баланс, а в от­дельных случаях уничтожаются населенные пункты. Лесные пожары представляют серьезную опасность для людей и сельскохозяйственных животных.

Лесные и торфяные пожары представляют серьезную опасность для населения природной среды и экономики. Лесными пожарами на территории страны ежегодно охватывается до 5 млн.га лесной площади, а также до одного миллиона лесных молодняков и так называемой нелесной площади (болот, оленьих и других отгонных пастбищ, сенокосов, кустарниковых зарослей и других). Ущерб от этих пожаров ежегодно составляет несколько млрд.рублей.

Опасность лесных пожаров для населения проявляется в угрозе непосредственного воздействия на людей, их имущество, в уничтожении примыкающих к лесным массивам поселков и предприятий, а также в задымлении значительных территорий, что приводит к нарушениям движения автомобильного и железнодорожного транспорта, прекращению речного судоходства, ухудшению состояния здоровья людей.

Зона отдельных пожаров представляет собой территорию, где пожары возникают на отдельных участках. Такие пожары рассредоточены по району, поэтому есть возможность быстрой организации их массового тушения с привлечением всех имеющихся сил и средств.

Зона массовых и сплошных пожаров — территория, где возникло так много загораний и пожаров, что невозможен проход или нахождение в ней соответствующих подразделений (формирований) без проведения мероприятий по локализации или тушению; а ведение спасательных работ практически исключено. Такие зоны возникают при определенных условиях: сплошной застройке лесного массива, большом количестве горючих материалов и др.

Особая форма сплошного пожара — огненный шторм. Он характеризуется потоками, возникшими в результате горения большого количества материалов и образовавшими конвекционный поток (столб), к которому устремляются воздушные массы со скоростью более 15 м/с.

По интенсивности лесные пожары подразделяются на слабые, средние и сильные. Интенсивность горения зависит от состояния и запаса горючих материалов, уклона местности, времени суток и особенно силы ветра.

В зависимости от характера возгорания и от того, в каких элементах леса (состава леса) распространяется огонь, пожары подразделяются на низовые, верховые и подземные (почвенные).

В зависимости от того, в каких элементах леса распространяется огонь, лесные пожары принято подразделять на низовые (составляют по количеству до 90%), верховые и подземные (почвенные). В свою очередь, по скорости распространения огня низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми.

Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит напочвенный покров, подлесок, валежник) с малой скоростью (до 0,5 м/мин), охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, самосев леса, хвойный подрост и подлесок, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5-1 м/мин.) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой. Цвет дыма светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем. При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элементов фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового. Пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах при распространении огня вверх). При верховом устойчивом пожаре огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие кажущиеся рубежи для локализации пожара.

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сот метров. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 100-120 метров. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара темный.

Подземные (почвенные) лесные пожары являются даль­нейшей стадией развития низового пожара. Такие пожары возникают на участках с мощным слоем подстилки (более 20 см) или с торфяными почвами. Огонь распространяется в почву обычно у стволов деревьев. Горение происходит медленно, беспламенно. При сгорании корней деревья беспорядочно падают, образуя завалы.

Глубина прогорания при сильном подземном пожаре — более 0,5 м, среднем — до 0,5 м и слабом — до 0,25 м.

Торфяные пожары относятся к подземным пожарам. Они охватывают огромные площади. Торф горит медленно, на всю глубину залегания. В выгоревшие места провали­вается почва, техника, люди, дома. Особенностью торфяных пожаров является беспламенное горение с накоплением большого количества тепла. Огонь пожара на поверхности почвы, как правило, отсутствует, лишь кое-где пробивает­ся наружу и вскоре исчезает, но зато выделяется стелющий­ся дым.

Степные (полевые) пожары возникают на открытой степной местности с сухой растительностью. При сильном ветре фронт огня перемещается со скоростью до 25 км/ч. Если горят хлебные посевы, то огонь распространяется медленно.

Конфигурация любых крупных пожаров неустойчива и зависит от направления и силы ветра, наличия участков с горючими материалами, водных рубежей, т. е. имеет веро­ятностный характер.

В районах пожаров возникают обширные зоны задымления, резко снижается видимость, нередки случаи отравления людей и животных окисью углерода.

Опасным считается такое задымление на открытой местности, при котором видимость не превышает 10 м. Концентрация оксида углерода в воздухе около 0,2% вызывает смертельные отравления в течение 30—60 мин, а 0,5—0,7% — в течение нескольких минут.

Причиной гибели людей может быть общее повышение тем­пературы задымленной среды. Вдыхание продуктов сгорания, нагретых до 60°С, даже при 0,1% -ном содержании оксида угле­рода в воздухе, как правило, приводит к смертельным случаям.

Тушение лесного пожара

В борьбе с лесными пожарами большое значение имеет фактор времени. От обнаружения лесного пожара до при­нятия решения по его ликвидации должно затрачиваться минимальное время. При этом важнейшей задачей является организация и подготовка сил и средств пожаротушения.

При направлении для тушения пожаров необходимых сил и средств учитывают возможную силу и скорость распростра­нения пожара, и, особенно, степень пожарной опасности.

При тушении крупных пожаров максимально используют уже имеющиеся в лесу рубежи и преграды, а также учитыва­ют различную горючесть окружающих пожар участков. Не­обходимо оперативно маневрировать силами и средствами, сосредоточивая их, в первую очередь, на умело выбранных ключевых позициях, отрезая огню путь в наиболее опасные в пожарном отношении и ценные насаждения.

Крупные пожары обычно действуют на фоне вспышки большого количества меньших, по размеру пожаров.

Лесные пожары в основном обнаруживают с наземных на­блюдательных пунктов, а также при авиационном и назем­ном патрулировании лесов.

Работы по тушению крупного пожара можно разделить на следующие этапы:

· разведка пожара;

· локализация, т. е. устранение возможностей нового распространения пожара;

· ликвидация пожара, т. е. дотушивание очагов горения;

· окарауливание пожарищ.

Разведка пожара включает уточнение его границ, выявление вида и силы горения на кромке и ее отдельных частях в разное время суток. По результатам разведки прогнозируют возможное положение кромки пожара, ее характер и силу горения на требуемое время вперед.

На основании прогноза развития пожара, с учетом ле- сопирологической характеристики участков, окружающих пожар, а также возможных опорных линий (рек, ручьев, лощин, дорог и пр.) составляют план остановки пожара, определяют приемы и способы необходимых для этого действий.

Наиболее сложной и трудоемкой является локализация пожара. Как правило, локализацию лесного пожара про­водят в два этапа. На первом этапе останавливают распростра­нение пожара непосредственным воздействием на его горящую кромку. На втором этапе прокладывают заградительные по­лосы и канавы, обрабатывают периферийные области пожа­ра, чтобы исключить возможность его возобновления.

Локализованными считаются только те пожары, вокруг которых проложены заградительные полосы, либо когда имеется полная уверенность, что другие применявшиеся способы локализации не менее надежно исключают возможность их возобновления.

Дотушивание пожара заключается в ликвидации очагов горения, оставшихся на пройденной пожаром площади'после его локализации.

Окарауливание пожарища состоит в непрерывном или периодическом осмотре пройденной пожаром площади и, в особенности, кромки пожара с целью предотвратить возобновление его распространения. Окарауливание пожарищ проводят путем систематических обходов по полосе локализации. Продолжительность окарауливания определяют в зависимости от условий погоды.

Способы локализации и ликвидации лесного пожара в целом зависят от его вида (низовой, верховой, почвенный), силы и масштабов, характеристики местности и лесной площади, метеорологических условий, наличия сил и средств для тушения.

На практике используются следующие основные способы тушения низового пожара:

· забрасывание грунтом кромки низового пожара;

· тушение пожара водой или растворами огнетушащих химикатов;

· устройство заградительных канав на пути продвижения огня;

· отжиг (пуск встречного огня).

Засыпка грунтом или заливка кромки пожара водой или растворами химикатов в большинстве случаев обеспечивает выполнение лишь первой стадии локализации пожаров - временной остановки их распространения, причем горение кромки часто через некоторое время возобновляется и пожар продолжает распространяться. Поэтому локализованными считаются только те пожары, вокруг которых проложены заградительные канавы, надежно преграждающие пути дальнейшего распространения горения и исключена возможность их возобновления.

Необходимо отметить, что отжиг (или управляемый встречный огонь) является наиболее эффективным способом, применяемым при тушении верховых, а также сильных и средней силы низовых пожаров. Этот способ позволяет быстро останавливать распространение таких пожаров небольшими по численности силами.

Пуск отжига производится от имеющихся на лесной площади рубежей (дорог, троп, ручьев, проложенных в порядке противопожарной профилактики минерализованных полос и других естественных или искусственно созданных преград распространению огня), а при отсутствии таких преград вблизи пожара - от опорных полос, специально проложенных с помощью почвообрабатывающих орудий или взрывчатых материалов, либо растворов химических веществ. Ширина опорных полос 0,3-0,5 м.

Зажигание напочвенного покрова при пуске отжига производится по самому краю опорной полосы, обращенной к пожару, без каких-либо промежутков. Для зажигания применяются специальные аппараты, а также подручные средства: факелы из бересты или из ветоши, смоченной горючим и т.п.

Пуск отжига производят прежде всего против фронта пожара на таком расстоянии, чтобы встречный огонь до встречи с кромкой низового пожара прошел бы полосу, равную примерно ширине кромки пожара.

Во избежание обратного эффекта (образования нового очага пожара) пуск встречного огня должны производить только опытные специалисты по тушению лесных пожаров.

Еще более сложным по сравнению с низовыми пожарами является процесс тушения верховых пожаров. Остановка фронта устойчивого верхового пожара, действующего в молодняках и охватившего небольшую площадь, может быть достигнута тушением огня струями распыленной воды из пожарных автоцистерн. В насаждениях старших возрастов и при охвате пожарами большой площади для локализации пожара рекомендуется максимально использовать имеющиеся препятствия для его распространения и применять отжиг с охватом пожара, начиная с фронта.

Особенно высокая опасность для людей, работающих в лесу, в том числе занятых тушением пожаров, создается в случаях, когда при очень сильном ветре верховой (иногда и сильный низовой) пожар сопровождается образованием впереди него на расстоянии до нескольких сот метров множества побочных, так называемых "пятнистых" пожаров, возникающих за счет переноса воздушными потоками и ветром искр, горящих веток и других элементов леса.

При штормовом ветре скорость распространения пятнистых пожаров может достигнуть даже нескольких десятков километров в час, в результате чего создается большая опасность попадания в кольцо огня групп рабочих, занятых тушением, а также расположенных в лесу населенных пунктов, промышленных объектов, строений и т.п.

Существенные особенности и ряд трудностей имеется при тушении лесных пожаров в горах. Применение мощной землеройной и почвообрабатывающей техники для борьбы с лесными пожарами в горах ограничено, а на каменистых почвах вообще исключается. Использование здесь автоцистерн и пожарных мотопомп малоэффективно из-за невозможности подачи воды на высоту более 90-100 м. Поэтому для тушения пожаров в горных лесах широко применяют отжиг с прокладкой опорных полос с растворами химикатов из ранцевых опрыскивателей, взрывным способом (где это возможно), а также ручными орудиями - лопатами, мотыгами, граблями.

Скорость пожара при его переходе с горизонтальной поверхности на крутой склон может возрасти в 5-10 и более раз (в зависимости от крутизны склона, что также опасно для работающих на тушении. Такой пожар, как правило, останавливают за гребнем на пологом склоне со средним уклоном 15° и менее, а также на водоразделах.

Пожары на моховых болотах и на участках тундры тушат захлестыванием кромки, опрыскиванием растворами химикатов из ранцевых опрыскивателей, а вокруг зарослей кустарников применяют частичный отжиг.

Крайне трудоемким процессом является тушение развившихся лесных почвенно-торфяных пожаров, особенно, когда они "срастаются с пожарами разрабатываемых торфяных залежей (торфополей) и штабелей заготовленного торфа, о чем ярко свидетельствует опыт борьбы с лесными и торфяными пожарами летом 1972 г. в Подмосковье. Тогда, в связи с необычно сухой и жаркой погодой, которая длительное время сохранялась во многих регионах Центральной части России, уже в июле возникли массовые лесные и торфяные пожары, принявшие в августе характер стихийного бедствия.

Очаг только что возникшего почвенно-торфяного пожара может быть быстро потушен проливкой водой участка горящего торфа.

Все пожары, независимо от их места и размеров, развиваются по одной общей закономерности.

В развитии пожара выделяются три фазы:

первая фаза — распространение пламени до охвата боль­шей части горючих материалов. Эта фаза характеризуется вначале сравнительно небольшой температурой и скоростью распространения пламени. В конце ее наступает наиболее опас­ный период пожара, так как пламя достигает максимальных размеров, создаются возможности его распространения на со­седние объекты или слияния отдельных пожаров в один столб пламени. Скорость горения при этом относительно постоян­на в течение продолжительного времени. На распространение пожара влияют внешние факторы: метеорологические усло­вия и турбулентный обмен с вышерасположенными слоями атмосферы.

вторая фаза — установившееся горение до момента раз­рушения материалов и обрушения конструкций.

третья фаза — выгорание материалов и обрушенных кон­струкций. Скорость горения в этот период невелика, и теп­ловая радиация значительно снижается.

Пожар сопровождается химическими и физическими яв­лениями: химической реакцией горения, выделением и рас­пространением продуктов сгорания, газовым обменом. Оп­ределяющее явление при пожаре — это горение веществ и материалов.

Профилактика лесных пожаров

Профилактика лесных пожаров требует ряда организационных и технических мероприятий, и в первую очередь противопожарных плановых профилактических работ, направленных на предупреждение возникновения, распространения и развития лесных пожаров.

Для предупреждения распространения лесных пожаров предусматриваются лесоводческие мероприятия (санитарные рубки, очистка мест рубок леса и др.), а также создание системы противопожарных барьеров в лесу и строительство противопожарных объектов.

Лесные пожары можно предупредить, если очистить лес от сухостоя и валежника, устранить подлесок, проложить две-три минерализованные полосы с расстоянием между ними 50—60 м, а напочвенный покров между ними периодически выжигать.

Для лесопожарной профилактики проводят подготовку технических средств пожаротушения, организуют лесо-пожарные формирования, службы охраны лесов, создают специальные (чрезвычайные) комиссии по борьбе с лесными пожарами.

Проблема борьбы с лесными пожарами со временем становится все более злободневной. За прошедшие годы большинство негативных тенденций, отрицательно влияющих на состояние охраны лесов от пожаров, сохранилось, а отдельные из них (сокращение количества и плохая техническая оснащенность пожарно-химических станций, снижение потенциальных возможностей авиационной, парашютно-десантной пожарной службы) усугубились.

Во многих случаях пожары обнаруживаются поздно, уже когда требуют для своего тушения привлечения значительных сил. Лесная авиация резко сократила облеты лесов по установленным маршрутам даже в периоды высокой опасности в лесах по погоде. Не менее острыми остаются вопросы привлечения для борьбы с пожарами финансовых средств местных бюджетов и различных фондов, создания резервов финансовых и материальных ресурсов для этих целей.

Торфяные пожары

Торфяной пожар — это неконтролируемый процесс дымного горения торфа в местах его образования, добычи и хранения.

Торф — молодое геологическое образование, зарождающееся в результате отмирания болотной растительности при избыточном количестве влаги и недостаточном доступе воздуха. Скопление торфа на определенной площади в виде однородных или различных по характеру и мощности слоев называется торфяной залежью. В зависимости от водно-минерологических условий различают три типа торфа: низинный, переходный и верховой.

Под воздействием температуры, влажности и других причин торф постепенно разлагается. Чем выше степень разложения торфа, тем больше он подвержен возгоранию.

Возгорание торфа возможно в течение всего года, но чаще всего во второй половине лета, когда он высыхает. Происходит самовозгорание торфа в результате саморазогрева, а также возгорание из-за попадания на него искр от источников огня и работающих машин; грозовых разрядов и пр.

Процесс самовозгорания торфа имеет четыре периода изменения температуры, продолжающиеся до года, при которых температура внутри торфяной залежи поднимается до 60°С и выше. Серьезную опасность в пожарном отношении представляет и торф, хранящийся в штабелях по месту добычи.

Разогреваясь, торф превращается в сухую перистую массу — полукокс, которая при соприкосновении с кислородом воздуха самовозгорается. При этом образуются отдельные скрытые очаги горения, обнаруживаемые по выделяющемуся дыму. Скорость выгорания торфа в безветренную погоду или при слабом ветре составляет примерно 0,18 кг/м². Скорость распространения торфяного пожара обычно небольшая — несколько метров в сутки. На такие пожары не влияют ни суточные изменения погоды, ни ветер. Они могут длиться месяцами, даже в дождь и снег.

При скорости ветра 3 м/с и выше нередко происходит разбрасывание горящих торфяных частиц по ветру на значительное расстояние, что вызывает распространение пожара. Форма развития торфяного пожара может быть различной, чаще она круговая и угловая, и весьма редко прямоугольная.

Торфяной пожар характеризуеся высокой температурой в зоне горения и сильной задымленностыо.

В развитии торфяного пожара можно выделить три периода. Первый, начальный — загорание торфа — характеризуется малой площадью очага, небольшой скоростью горения, сравнительно низкой температурой и слабой задымленностыо. Второй период — это интенсивное горение и, соответственно, нарастание скорости и температуры горения. Третий период отличается высокой температурой горения, сильной задымленностыо и большой площадью распространения.