Влияние природно-климатических условий на организацию тушения крупных пожаров

В условиях холодного и очень холодного климата тушение, особенно крупных пожаров, убусловлено природно-климатическими условиями и приспособленностью к ним пожарных и аварийно-спасательных машин (в дальнейшем пожарных машин).

В районах с рассматриваемыми условиями температура воздуха зимой достигает 50-60⁰С, иногда сильными ветрами, глубоким снежным покровом и большой продолжительностью зимнего периода.

Именно климатическими условиями обусловлено то, что по сравнению с условиями умеренного климата, следование на крупные пожары увеличивается на 20…25%, средняя продолжительность тушения крупных пожаров увеличивается в основном до 40% (5,8 и 3,5 часа, соответственно). При этом, чем ниже температура воздуха, тем большая продолжительность тушения пожара. Так, по проведении исследования за последние 20 лет при температуре воздуха тушили 12% крупных пожаров, в том числе, 6,2 часов, а при -50⁰С (3% крупных пожаров) тушили в среднем за 7 часов. Гибель людей при тушении крупных пожаров зимой в 2-3 раза больше, чем в летних условиях.

Выпускаемые заводами пожарные машины предназначены для эксплуатации при температурах окружающего воздуха от -40 до +40⁰С. Возможные затруднения эксплуатации пожарных машин проанализируем, оценивая функциональное назначение (рис.14.22).

Рис.14.22. Функциональное назначение АЦ

При большом времени следования к месту тушения пожара под влиянием низких температур окружающей среды охлаждаются как отсеки пожарной надстройки, так и всего пожарно-технического и аварийно-спасательного вооружения в них. На рис.14.22 показана интенсивность охлаждения отсека пожарного автомобиля АЦ-6/6-40(5557), следующего к месту вызова.

Рис.14.23. Интенсивность охлаждения отсека пожарной надстройки АЦ-6/6-40(5557)

при температуре окружающей среды t_в =18⁰С, скорости ветра υ_в =4 м/с и средней скорости движения автомобиля υ_а =50 км/ч

Естественно, что после прибытия на пожар через 5-10 минут температура стенок отсека достигает 0⁰С. Резкое охлаждение стенок отсека (кривая 1) приводит к охлаждению размещенного в них ПТВ (кривая 2). При этом может сложиться ситуация при очень низкой температуре и сильном ветре, когда находящиеся в отсеках АЦ пожарные напорные рукава, охладятся до температуры окружающей среды.

При движении АЦ влиянию низких температур подвергаются также и средства защиты органов дыхания, находящиеся в отсеках пожарного автомобиля и бак с пенообразователем. Находящаяся на АЦ цистерна с водой имеет достаточный тепловой запас, исключающий замерзание в ней воды при следовании пожарного автомобиля к месту вызова.

После прибытия АЦ к месту тушения пожара расчет автомобиля производит боевое развертывание. Выполняется вторая функция назначения автомобиля (рис.14.22).

Влияние низких температур окружающей среды на АЦ при следовании на пожар, могут возникнуть трудности с выполнением этой функции.

Так, если для подачи ствола первой помощи используются охлажденные в отсеках АЦ напорные пожарные рукава, то при подаче в них воды, по длине рукавной линии может сформироваться «шуга» (двухфазный поток жидкости, состоящий из кристаллов льда и воды), которая, как правило, забивает разветвление, переходные соединения, стволы и, тем самым, препятствует подаче воды.

Одной из основных функций АЦ является подача к месту пожара огнетушащих веществ от источников водоснабжения – это третья функция назначения (рис.14.22). При этом влиянию низких температур подвергается как пожарный автомобиль, так и магистральные и рабочие рукавные линии. Так, при воздействии низких температур окружающей среды возможны отказы в подаче воды вследствие замерзания ее в насосе и водопенных коммуникациях. Даже при временном прекращении подачи воды и выключении насоса в его полости возможно замерзание оставшейся воды.

При продолжительной подаче воды по рукавным линиям в условиях низких температур в них происходит замерзание воды. Скорость формирования льда зависит от диаметра рукавов, скорости движения воды, ее температуры, а также температуры окружающей среды. Возникает ситуация, когда становится невозможным подавать воду на тушение пожара. Это может быть причиной того, что начавшиеся пожары приобретают крупные размеры. При этом АЦ не может осуществить выполнение третьей функции своего назначения. Основой выполнения этой функции является работоспособность насосно-рукавной системы обеспечения подачи воды на тушение пожара (рис.14.24).

Насосно-рукавная система обеспечения подачи воды на тушение пожара

Водоисточник

Пожарный автомобиль

Напорная линия

Всасывающая линия

Рис.14.24. Система обеспечения подачи воды на тушение пожара

От работоспособности рассматриваемой системы зависит весь процесс тушения пожара, ведь она обеспечивает как забор воды, так и подачу ее на тушение пожара. Если какой-то элемент этой системы выдает отказ в работе, то тушение пожара невозможно.

Отказы в работе рукавных линий возникают в различных ее элементах. Так, на основании описаний более 3,5 тысяч крупных пожаров было установлено их распределение, представленное в табл.14.14.

Таблица 14.14

Элемент системы	Распределение отказов, %
Водоисточник Всасывающая линия Пожарный автомобиль Напорные линии	13,2 5,7 43,4 37,7

Из анализов этой таблицы следует, что наибольшее количество отказов приходится на пожарный автомобиль и напорную линию.

Из общего количества всех отказов наибольшая их часть обусловлена замерзанием воды в пожарных насосах (табл.14.15).

Таблица 14.15

Элемент системы	Распределение отказов , %
Воздействие низких температур на тепловой режим двигателя ПА Замерзание вентилей, клапанов и задвижек водопенных коммуникаций Замерзание вакуумной системы насоса ПА Замерзание воды в насосе ПА	8,7   17,4   4,3 69,9

Количество отказов, связанных с пожарной АЦ возможно значительно сократить, совершенствуя их конструкцию. Так, установка в отсеки АЦ подогревателей, которые поддерживают положительную температуру в них, способствует предотвращению замерзания воды в насосах. Кроме того, в настоящее время проводятся активные опытно-конструкторские работы по созданию пожарной автоцистерны в северном исполнении. По мере поступления в гарнизоны новой пожарной техники, имеющей дополнительную защиту пожарной надстройки от воздействия низких температур, это снизит количество отказов на пожарных автомобилях.

Важной остается задача оценки влияния низких температур окружающей среды на рукавные линии и обеспечение при этом их работоспособности.