CC BY
21
ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА
В. Д. Захматов
д-р техн. наук, профессор ИТГИП НАНУ, г. Киев, Украина
Н. В. Щербак
аспирант Института гидромеханики НАН Украины, г. Киев, Украина
УДК 502/504;628.3
НОВАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ КАТАСТРОФ
Описана новая техника по универсальному распылению различных огнетушащих составов и впервые природных материалов: жидкостей, гелей, пен, порошков, грунта, пыли, песка, воды, грязи, снега — за счет использования энергии микрозарядов взрывчатых веществ. Приведены основные преимущества новой универсальной техники пожаротушения и защиты: эффективное действие с помощью малых количеств экологически чистых составов и материалов, отсутствие трубопроводов и емкостей высокого давления, малая масса и компактность, увеличение радиуса, площади и объема эффективного действия в 2 и более раз, низкая себестоимость производства, конструктивная простота и минимальный сервис, надежная, эффективная работа при экстремальных температурах — от минус 50 до +60 °С, длительный срок службы — до 10 лет.
Ключевые слова: универсальное импульсное распыление; огнетушащие составы; природные материалы; оружие пожаротушения и защиты; мини-огнетушитель; профессионаольный огнетушитель; многоствольная установка; вертолетная подвеска.
В настоящее время современные информационные технологии, в том числе географические, информационные системы и спутники дистанционного зондирования Земли, широко применяют для отслеживания и анализа операций по ликвидации последствий катастроф. Потенциально эти информационные технологии создают наилучшие условия для быстрой и эффективной ликвидации последствий катастроф, в частности с помощью армейских подразделений. Однако современная защитная техника отличается инерционностью, слабоуправля-емостью и низкой эффективностью, что позволяет только в очень незначительной степени влиять с помощью информационных технологий на реальную эффективность проводимых операций по защите объектов и тушению пожаров [1].
В последние годы в связи с нехваткой аварийно-спасательных подразделений и опасностью решаемых задач наблюдается устойчивая тенденция к увеличению масштабов участия военных, армейских и флотских соединений в ликвидации последствий техногенных аварий, стихийных бедствий, локальных войн, террористических и диверсионных акций. Однако опыт применения военных частей и подразделений демонстрирует их низкую эффек-
тивность и высокий уровень травматизма. Это связано с невысокими техническими возможностями современной аварийно-спасательной техники и невозможностью обеспечить достаточный уровень подготовки солдат и матросов для работы на этой технике, весьма значительно отличающейся по устройству и эксплуатации от боевого вооружения. Нельзя из одного и того же человека подготовить двух различных специалистов — солдата и спасателя, обладающих хотя бы средним уровнем квалификации по обеим специальностям. Как показывает практика, это будет либо плохой солдат, либо плохой спасатель [2].
Тем не менее неуклонно возрастающие техногенные, стихийные, военные и террористические угрозы не позволяют в настоящее время и не позволят в будущем ни одному государству отказаться от крупномасштабного использования хорошо организованных, гибко управляемых людских ресурсов армии и флота при ликвидации последствий катастроф, пожаров, токсичных и радиоактивных выбросов, розливов нефти, при контроле массовых беспорядков и антитеррористических операциях. Руководящие документы НАТО предусматривают расширенное использование военных подразделений
© Захматов В. Д., Щербак Н. В., 2010
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНаСТЬ 2010 ТОМ 19 №9
42
для аварийно-спасательных работ, в том числе создание совместных натовских сил быстрого реагирования для оперативной помощи странам — членам НАТО и их союзникам в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Есть только один путь обеспечить высокую эффективность и безопасность применения войсковых подразделений для ликвидации последствий ЧС — это создание специального вооружения, способного эффективно ликвидировать последствия ЧС при обеспечении безопасности военных, применяющих это вооружение. Обязательным условием является конструктивная, эксплутационная и сервисная похожесть, т. е. соответствие нового вида вооружения традиционному оружию. Это в очень большой степени сблизит боевую и аварийно-спасательную подготовку солдат и матросов, что позволит им с высокой эффективностью участвовать в аварийно-спасательных операциях и при этом одновременно повышать свой уровень боевой и психологической подготовки к действиям в экстремальных условиях.
Современная техника не может обеспечить своевременное и эффективное тушение пожаров в силу следующих причин:
• необходимости доставлять на пожар большие массы огнетушащих составов;
• длительной подготовки к тушению, наличия большого числа людей и техники, плохо защищенных от поражающих воздействий пожара, радиации, токсичных сред и стрелкового оружия;
• неопределенности затрат времени на тушение даже при больших расходах огнетушащих составов.
В настоящее время по всему миру широко рекламируются германские пневматические импульсные системы фирмы "IFEX-3000":
• ручные профессиональные огнетушители — ранцевые и возимые на тележках, стоимостью от 5 тыс. до 10 тыс. USD;
• многоствольные установки на подъемниках;
• одноствольные установки на вертолетах. Германская пневматическая импульсная техника фирмы "IFEX-3000" (см. таблицу) обеспечивает эффективное тушение при очень малых расходах воды — всего около 1 л на 1 м2 площади пожара. На сегодня эта техника является наиболее эффективной и универсальной по сравнению с традиционной пневматической, механической и гидравлической техникой тушения пожаров. Однако эта техника обладает и рядом весьма существенных недостатков:
• большой массой баллона и магистралей высокого давления;
• возможностью использования только чистой воды;
• опасностью получения тяжелых травм операторами при разрыве шлангов и соединительных муфт;
• низкой надежностью техники вследствие сложной конструкции клапанов высокого давления, их засорения;
• по мере повышения мощности резким увеличением массы и снижением роста эффективности импульсных установок (например, пневматические одноствольные "пушки" на джипах и вертолетах относительно менее эффективны, чем ранцевые импульсные огнетушители). Предлагается принципиально новая импульсная техника, гораздо более эффективная, безопасная и универсальная. Впервые в мире создана техника, обладающая следующими качественными преимуществами (см. таблицу) по сравнению с лучшими образцами мировой техники:
• более низким (в 1,5-2 раза) расходом огнетушащих составов по сравнению с огнетушителями фирмы "ШБХ-3000";
• эффективным использованием без дополнительной подготовки конструкций любых жидких и порошковых составов и впервые вязких и клейких составов, а также экологически чистых природных материалов — грунта, песка, воды, грязи, промышленных порошковых отходов;
• гибким и простым регулированием вида, мощности и масштаба воздействия;
• простотой комбинированного тушения;
• низкой стоимостью;
• простотой конструкции, высокой технологичностью массового производства на различных заводах или в ремонтных мастерских;
• высокой надежностью и стабильностью работы в широком диапазоне температур — от минус 60 до +60 °С, а также в различных погодных (ветер) и климатических (влажность, запыленность) условиях;
• нахождением в режиме ожидания от 3 до 10 лет без потери работоспособности;
• высокой степенью безопасности работы (человек выводится из опасной зоны);
• постановкой светотеплозащитных завес для обеспечения эвакуации людей и техники;
• предотвращением объемных взрывов газов, паров, пыли в помещениях и на открытом воздухе;
• локализацией розливов нефти на воде, выбросов радиоактивных пыли и аэрозолей.
В настоящее время на Украине с участием российских предприятий и в Швейцарии хорошо отработаны и испытаны в реальных условиях следующие образцы новой, близкой по конструкции и методу работы к традиционному вооружению, им-
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНаСТЬ 2010 ТОМ 19 №9
43
Сравнительные характеристики украинско-швейцарских и германских образцов импульсной техники тушения пожаров
№ п/п Параметры воздействия Масса Стоимость, USD
Вид импульсной техники* Дальность, м Площадь, м2 Объем, м3 огнетушащего состава/общая, кг
1 Бытовой мини-огнетушитель 3-5 1-1,5 2-3 0,5/0,8 15
2 Ранцевый огнетушитель ШЕХ-3012 1-2 10-15 15 10/19 5500
3 Профессиональный огнетушитель:
одноствольный "Импульс-1/2" 10-20 15-120 30-200 2-6= 12/18 200
четырехствольный 3-5 4-6 8-12 0,5 • 4 = 2/5,5 100
шестиствольный 10-15 12-40 25-80 1,5-6 = 9/12 300
4 Огнетушитель на тележке ШЕХ-3050 0,5-2 50-75 100-150 50/90 11000
5 Огнетушители шестиствольные:
на тележке 20-40 60-120 120-250 60/90 1000
на подъемнике 20-40 60-120 120-250 60/120 3000
6 Шестиствольный огнетушитель ШЕХ на подъемнике 10--20 60-120 100-200 60/50 15000
7 Одноствольный огнетушитель ШЕХ на джипе 10-40 800-1200 1400-2000 100/2000 500000
8 Огнетушители "Импульс":
20 стволов по 20 кг огнетушащего 40-80 1000-1500 2000-3000 20•20 = 400/700 10000
состава в стволе на шасси джипа (без шасси)
50 стволов по 30 кг огнетушащего состава в стволе на шасси грузовика, танка, САУ 60-100 1500-2500 3000-5000 1500/4500 3000/10000 30000 (без шасси)
80 стволов по 40 кг огнетушащего состава в стволе на шасси аэродромной 60-120 2000-3500 4000-7000 2400/15000 4800/30000 45000
пожарной машины
9 Пневматический ШЕХ на вертолете 10-40 800-1200 1400-2000 1000/2000 500000
10 Подвесные бомбы на вертолете "Импульс-9/200" 50-500 (высота полета) 1300-2000 (окончательное тушение) 2000-3000 9-200 = 1800/2900 10000
11 Бомбы, сбрасываемые с самолета 1000-4000 (высота полета) < 1000 < 3000 (временное сбивание пламени) 330/500 500
* В поз. 2, 4, 7, 9 техника пневматическая, 1, 3, 5, 6, 8, 10, 11 — патронная.
пульсной техники пожаротушения и многоплановой защиты (см. таблицу).
Мини-огнетушитель карманного или поясного ношения (рис. 1) предназначен для пожарных, полицейских и спасателей и является постоянно носимым средством индивидуальной многоплановой защиты от пожаров, объемного взрыва, светового или теплового излучения, а также от нападения террористов и пр. Данный мини-огнетушитель предназначен для широких слоев населения, для домов, офисов, автомобилей, грузовиков, автобусов, железной дороги, кораблей, судов, самолетов, аэропортов, вокзалов, башенных отделений и пр. Его основные преимущества по сравнению с малыми традиционными огнетушителями: малые размеры и масса, высокая стабильность и надежность работы при раз-
личной погоде и температуре, а также после длительного хранения, возможность заряжания различными огнетушащими составами.
Переносной импульсный огнетушитель (одноствольный и многоствольный) предназначен преимущественно для профессионалов: пожарных, спасателей, охранников, военных, обученных добровольцев-пожарных. Производство данного огнетушителя освоено в Швейцарии фирмами "Pyromex" и "Highland Technologies" в г. Цуг (рис. 2). Основные преимущества этого огнетушителя — простота, дешевизна, эффективная работа на природных материалах. Это в сочетании с компактностью и малой массой источника энергии — холостых патронов впервые дает возможность при тушении лесных и сельских пожаров обеспечить автономную,
44
ISSN 0869-7493 ООЖАРОВЗРЫВОБЕЗООАСООСТЬ 2010 ТОМ 19 №9
Рис. 1. Мини-огнетушитель
т. е. независимую от доставки огнетушащих составов, многократную и эффективную работу и эвакуацию группы людей из опасной зоны. В городских и объектовых пожарных частях данный огнетушитель наиболее эффективен для пожарных на мотоциклах и джипах, обеспечивая им значительные потенциальные возможности по тушению и спасению.
Многоствольный возимый огнетушитель может применяться в оперативных пожарных частях, а также для защиты объектов: промышленных, административных, транспортных, вокзалов, метро, аэропортов, багажных терминалов, подземных гаражей, сельских домов, ферм, складов. Основные преимущества по сравнению с традиционными баллонами на ручных тележках — высокие дальность и масштаб тушения, эффективность, надежность и безопасность работы.
Многоствольная установка на шасси джипа, грузовика, танка (рис. 3), самоходной артиллерийской установки (САУ) может использоваться самыми различными (оперативными, объектовыми, сельскими, профессиональными и добровольными) пожарными и аварийно-спасательными командами. Вследствие высокой степени простоты применения, надежности и качества работы и многоплановости воздействия мобильная многоствольная "пушка" хорошо зарекомендовала себя для сельской местности и защиты военных объектов. В последнем случае весьма важна близость тактико-технических характеристик, конструкции, приемов и методов работы к традиционному оружию.
Вертолетная установка наиболее эффективна для тушения низовых, локальных лесных пожаров,
Рис. 2. Переносной импульсный огнетушитель швейцарского производства
Рис. 3. Многоствольная установка на шасси танка Т-62
локализации верховых, массовых пожаров и самых различных пожаров в отдаленных местностях (тайга, саванна, пустыня, степь) и в труднодоступных районах аварий и катастроф — радиоактивно или токсично зараженных объектах или местностях. Очень эффективна вертолетная подвеска для локализации крупномасштабных розливов нефти на водной поверхности (река, озеро, море, океан), в том числе при ветре и волнении. В Швейцарии готовится к испытаниям опытно-промышленный образец нового варианта подвески и ее снаряжения.
Данная техника не имеет аналогов в мире по своим тактико-техническим характеристикам. Наибольшие преимущества по сравнению с традиционной данная техника имеет при использовании в пустынях и безводных местностях вследствие малых расходов огнетушащих составов, возможности эффективного использования экологически чистых, местных природных материалов для тушения и решения защитных задач [3].
Кроме защитных многоплановых функций, импульсная техника весьма эффективна для контроля массовых беспорядков. Используя экологически чистые, инертные материалы, эта техника может создавать весьма внушительные вихри, облака, ока-
0869-7493 ООЖАРОВЗРЫВОБЕЗООАСООСТЬ 2010 ТОМ 19 №9
зывающие сильное психологическое воздействие с кратковременным, но сильным раздражающим воздействием на органы зрения, дыхания, обоняния, с мгновенной потерей ориентировки и видимости на больших территориях. В то же время она может мгновенно обеспечить видимость в требуемое время на четко заданных локальных участках для групп обезвреживания террористов. Такая техника позволит весьма эффективно и значительно ускорить операции по локализации и обезвреживанию террористических групп, уменьшить людские потери при их проведении.
Одно из основных преимуществ импульсной техники — это реальная возможность исключить присутствие пожарных и спасателей в труднодоступных зонах, ликвидировать очаги пожаров, возможных взрывов, утечек активных (токсичных, биологически и радиоактивных) материалов с безопасных дистанций, быстро и эффективно.
С применением этой техники впервые появляется возможность своевременно обеспечить свето-теплозащиту групп людей и вывод их из труднодоступных зон [4].
Впервые стало возможным проведение крупномасштабных акций по пожаротушению, например лесных пожаров, в том числе верховых, многопла-
новой защите с помощью распыления небольших масс местных, природных, экологически чистых материалов — грунта, песка, воды, грязи, глины и пр.
Впервые реальной становится возможность гибкого, достаточно быстрого, технически простого управления мощностью, направленностью, масштабами, скоростью, видом защитного воздействия при высокоточном накрытии источников поражающего воздействия и зон поражения. Точность, равномерность и эффективность накрытия зон заданных размеров впервые обеспечивают возможность создания эффективных автоматизированных систем и роботизированых установок [3].
Таким образом, впервые появилась возможность широкого, эффективного и безопасного использования военных подразделений для ликвидации последствий аварий, катастроф, террористических атак, военных действий. Это, несомненно, позволит расширить диапазон эффективных армейских операций по обеспечению безопасности страны и общества.
Авторы выражают благодарность Л. И. Най-верт ("Украгротехника", Украина) и С. А. Ковалеву, В. В. Гайдей (Севастопольский военно-морской институт им. П. С. Нахимова) за активное участие в подготовке статьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безродный И. Современные технологии пожаротушения //Пожарное дело. — 1998. — №3-5.
2. Взрывчатые вещества, пиротехника, средства инициирования в послевоенный период // Люди. Наука. Производство. — М.-СПб : Изд-во "Гуманистика", 2001. — 928 с.
3. Захматов В. Д. Перспективные импульсные устройства и автоматические системы пожаро-взрывозащиты радиационно зараженных объектов // Пожаровзрывобезопасность. — 1999. — Т. 8, № 5. — С. 69-75.
4. Импульсные системы для эвакуации людей из зон пожаров // ВинахщникТ рационализатор. — 2006. — № 3(53). — С.18-23.
Материал поступил в редакцию 14 мая 2010 г. Электронный адрес авторов: [email protected].
46
0869-7493 ООЖАРОВЗРЫВОБЕЗООАСНОСТЬ 2010 ТОМ 19 №9
