CC BY
7FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 4
НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL ARTICLE
УДК 614.841:662.1
DOI 10.25257/FE.2024.4.26-35
® Ю. П. БРЫГИН1
1 ООО «Научно-производственная фирма-ВТ», Наро-Фоминск, Россия
О причинах и уроках трагичного пожара в пермском клубе «Хромая лошадь»
АННОТАЦИЯ
Тема. В статье рассмотрены обстоятельства и возможные причины возникновения и развития трагичного пожара в пермском ночном клубе «Хромая лошадь» 5 декабря 2009 года не только по официальной версии, но и тех, которые остались не исследованными на судебном процессе по уголовному делу о пожаре.
Методы. Использовался анализ результатов исследований, опубликованных в отечественной и зарубежной научно-технической литературе, по таким типам пожарной нагрузки (горючих материалов), как бытовая пыль, мешковина, пересушенные древесные прутья, пенополистирол и парообразные продукты его термоокислительной деструкции, существовавших в ночном клубе. В качестве источников зажигания оценена возможная роль искр пиротехнического фонтана, оплавившихся от перегрузки сети электрических проводов и тлеющего пыльного аэрогеля.
Приведены результаты экспериментальных исследований распределения температуры в искровом потоке фонтанов с разным пиротехническим составом.
Результаты. Анализ опубликованных исследований последних лет позволяет утверждать о существовании комбини-
рованной причины возникновения возгорания в ночном клубе, а также имевшейся взаимосвязи между разными типами пожарной нагрузки и источников зажигания.
Область применения результатов. Исследование обстоятельств произошедшего пожара может быть полезным специалистам строительной индустрии, проектирующим и применяющим конструкции с вспененными полимерами и подвесные потолки, скрывающие межпотолочное пространство от наблюдения.
Выводы. Для достоверного определения причины воспламенения объёма между подвесным потолком и капитальным потолком, покрытым вспененным полистиролом, необходимы тщательные экспериментальные исследования на основе полноценного моделирования трагичного пожара в этом ночном клубе.
Ключевые слова: «Хромая лошадь», пожар в ночном клубе, пиротехнический фонтан, пыльный аэрогель, древесные прутья, аварийная перегрузка электропроводов, деструкция пе-нополистирола, подвесной потолок
® Yu.P. BRYGIN1
1 «Research and production company-VT» LLC, Naro-Fominsk, Russia
On the causes and lessons of the tragic fire in the Perm night club "Lame Horse"
ABSTRACT
Purpose. The article has studied the circumstances and possible causes of the origin and development of the tragic fire in the Perm night club "Lame Horse" on December 5, 2009, not only according to the official version, but also those that remained unexamined during the trial of the criminal case on the fire.
Methods. The analysis of studies results published in domestic and foreign scientific and technical literature of such types of fire load (combustible materials) as household dust, burlap, overdried wooden rods, polystyrene foam and vaporous products of its thermal-oxidative destruction that existed in the night club has been used by the author. The possible role of sparks from a pyrotechnic fountain, melted from the overloaded electrical wiring and smoldering dusty aerogel has been assessed as ignition sources.
The results of experimental studies of temperature distribution in the spark flow of fountains with different pyrotechnic compositions have been presented.
Findings. Analysis of published studies of recent years allows us to state the existence of a combined cause of the ignition in the nightclub, as well as the existing relationship between different types of fire load and ignition sources.
Research application field. The study of the circumstances of the fire that occurred may be useful to specialists in the construction industry who design and use structures with foamed polymers and suspended ceilings that hide the inter-ceiling space from observation.
Conclusions. In order to reliably determine the cause of volume ignition between the suspended ceiling and the main ceiling covered with foamed polystyrene, careful experimental studies based on a full-fledged modeling of the tragic fire in this nightclub are necessary.
Key words: "Lame Horse", fire in the night club, pyrotechnic fountain, dusty aerogel, wooden rods, emergency wiring overload, polystyrene foam destruction, suspended ceiling
ВВЕДЕНИЕ
В ночь с 4 на 5 декабря 2009 г. в пермском ночном клубе «Хромая лошадь» сложились воедино, подобно зловещей мозаичной картине, грубые нарушения градостроительных норм, противопожарных требований, попустительство чиновников, халатность и беспечность руководителей клуба.
Возникший пожар привёл к 158 жертвам, более ста человек получили тяжелые травмы и ожоги, многие навсегда остались инвалидами, с искалеченными и загубленными судьбами, 15 детей остались полными сиротами и ещё больше потеряли одного из родителей, так как посетителями клуба были, в основном, молодые люди.
Что стало фатальным началом - искра от фейерверка из фонтанов, которого в тех условиях не должно было быть, аварийный режим работы электропроводки или самовозгорание пыли?
В судебном решении по этому трагичному случаю основной причиной зарождения пожара было признано возгорание пенополистирола от искр пиротехнического фонтана. Судебное следствие ограничилось подробным рассмотрением только одного типа пожарной нагрузки - пенопо-листирола и только одного вида источника зажигания - искр фонтана бытового назначения, предназначенного для применения вне помещений, то есть уличного («Рио»).
Однако появившиеся в последние годы результаты научных исследований малоизученного поведения при нагревании пенопластов вообще и пенополистирола в частности, позволяют по-иному оценить все обстоятельства возникновения и развития пожара.
Поэтому представляет интерес анализ не только результатов этих исследований, но и рассмотрение других типов пожарной нагрузки (горючих материалов) и возможных источников зажигания, находившихся в том ночном клубе, их взаимосвязи и потенциальной роли в возникновении пожара.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Что же собой представлял ночной клуб «Хромая лошадь»? Это заведение располагалось на первом этаже 9-этажного жилого дома. Отделка по всей поверхности потолка из железобетонных плит в зале для посетителей была выполнена в виде закреплённых на них пенополистироль-ных пластин толщиной 10 см. Стыки между ними были заполнены пенополиуретановым составом.
Ниже этого покрытия, на расстоянии 50-60 см от него, располагался подвесной декоративный потолок из ивовых прутьев толщиной от 0,5 до 2,5 см (в форме матов 1x2 м) с зазорами между прутьями от 1 до 3 см, крепившийся к горизонтальным деревянным жердям.
Поверх прутьев было размещено полотно из тканого материала - мешковина с размерами ячеек 2x4 мм, которая в своё время (по показаниям ряда свидетелей) была пропитана огнезащитным составом. На поверхности мешковины был обнаружен слой бытовой пыли толщиной 6-8 мм.
В центре зала располагалась сцена длиной 8,7 м, шириной 1,95 м и высотой от пола клуба 65 см. Высота от пола клуба до подвесного декоративного потолка составляла 2,75-2,80 м. Под ним находилась п-образная металлическая рама. На неё и на горизонтальные жерди были навешены осветительные приборы и оборудование. На сцене и полу находилось электротехническое оборудование - акустические колонки-динамики, микшерная установка, диджейский пульт и др. Ко всей этой аппаратуре вело большое количество проводов. Провода свисали с потолка и п-образной металлической арки. Мощность электроосветительного оборудования, по показаниям свидетелей, его обслуживавших, составляла около 6 кВт.
4 декабря 2009 г. в ночном клубе «Хромая лошадь» отмечалась восьмая годовщина со дня его открытия. В числе праздничных мероприятий был запланирован фейерверк из фонтанов, а также так называемые «вспышки». «Вспышки» представляли собой самодельные восьмиствольные металлические мортирки с навеской дымного пороха в 3 г, которые сверху были заклеены бумагой. Заряд пороха инициировался электровоспламенителем.
Фонтаны в количестве 5 штук (сценические, то есть зальные - по утверждению руководителя пиротехнической фирмы, или бытового назначения - «Рио» - уличные, рассмотренные судебным следствием), а также «вспышки» были установлены в линию на полу вдоль сцены (рис. 1).
По сценарию праздника в определённые моменты времени «вспышки» приводились в действие, обозначая звуковым эффектом количество лет клубу. В первом часу ночи уже 5 декабря были запущены и фонтаны, но из пяти сработали только три (рис. 2).
О дальнейшем развитии событий хорошо известно из интервью в СМИ и показаний телеоператора, выполнявшего видеосъёмку праздника: «Судя по видеозаписи, с момента пуска фейерверка до момента, когда стало понятно, что возник пожар, и площадь возгорания составляла уже
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 4
1 Ч-. / .-4- 1
Ж/б плиты перекрытия Пенополистирол Пыль Мешковина Ивовые прутья !
Уровень сцены 1 i ! <Х 3 300
А1 А2 3 / \ Уровень пола / \ J «Мортирки» . / i' i 5
Рисунок 1. Схема конструкции потолка в клубе «Хромая лошадь»: 1, 2 - несработавшие пиротехнические фонтаны; 3, 4, 5 - сработавшие пиротехнические фонтаны
1, 2
Figure 1. Ceiling design diagram in the "Lame Horse" club: - unactivated pyrotechnic fountains; 3, 4, 5 - activated pyrotechnic fountains
Рисунок 2. Работающие пиротехнические фонтаны Figure 2. Pyrotechnic fountains in action
не менее 6 квадратных метров, прошло 3 минуты 22 секунды. Только после этого ведущий шоу, также заметивший возгорание, объявил: «Дамы и господа! Мы горим!», и попросил всех выйти на улицу».
В ходе судебных заседаний некоторые участники процесса отмечали, что в качестве пожарной нагрузки (горючих материалов) необходимо также рассматривать пересушенные ивовые прутья, мешковину, пыль, скопившуюся на поверхности мешковины, а в качестве источников зажигания -электрические провода и их скрутки, обнаруженные со следами оплавления.
Проанализируем каждый из этих факторов, сложившихся в клубе в ту трагичную ночь, а также возможность термоокислительной деструкции (разложения) пенополистирола.
В течение 8 лет существования клуба на поверхность подвесного потолка из древесных прутьев, поверх мешковины, осаждалась мелкодисперсная
полиорганическая пыль, толщина слоя которой достигала 6-8 мм, - от истирания подошв обуви, мебели, бумажная пыль и пыль от других источников.
Такая осевшая пыль представляет собой аэрогель и является пожароопасной. Свойства таких веществ хорошо известны [1-6]: они могут самонагреваться, тлеть и самовозгораться, а их пожароопасность и механизм горения изучаются в соответствующих пожарно-технических учебных заведениях МЧС РФ.
Но химический состав этой пыли, структура её частиц и другие важные характеристики не были исследованы. А они, как считают некоторые авторы [1, 3], позволили бы оценить возможную скорость распространения пламени в очаге пожара и сопоставить её с реальной.
Особенностью мелкодисперсных пылей является повышение их химической активности (способность вступать в реакции окисления и горения) и понижение температуры самовоспламенения. Даже такие металлы, как железо, алюминий, цинк, которые в обычных условиях не горят, в тонкоиз-мельчённом состоянии при контакте с воздухом могут самовозгораться, не говоря уже об искре или открытом пламени, а пылевоздушная смесь (аэрозоль) в каменноугольных шахтах, на мукомольных и сахарных предприятиях является не только пожароопасной, но и взрывоопасной.
На рисунке 3 показана конструкция подвесного потолка и оборудование под ним. Непосредственно под подвесным потолком из древесных прутьев были размещены различные мощные светотехнические устройства, при работе которых осуществлялся «постоянный подогрев элементов
Рисунок 3. Декоративный потолок над сценой со светотехническим оборудованием: 1 - провода, проходящие через декоративный потолок; 2 - фонтаны; 3 - «мортирки»; 4 - очаг пожара Figure 3. Decorative ceiling over the stage with lighting equipment: 1 - wires passing through the decorative ceiling; 2 - fountains; 3 - "mortars"; 4 - fire center
конструкции подвесного потолка и потолочного перекрытия», «способствовавший интенсивному возникновению и развитию пожара». «В ночь трагедии в клубе было очень душно, была высокая температура...» (из материалов судебных заседаний).
Известны результаты исследований по пожарной опасности осветительных устройств и, в первую очередь, приборов, в которых применяются мощные (свыше 200 Вт) металлогалогенные лампы накаливания. В этих работах показано, что такие софиты не только вызывают нагрев до высокой температуры окружающей среды, но и могут стать источником зажигания горючих материалов, так как температура нагрева колб ламп накаливания может достигать 250-300 °С [7].
Поэтому в пылевом слое вполне можно допустить наличие высокой температуры (гораздо выше 30 °С), для воспламенения которого достаточно высокотемпературного источника - искры от фейерверочного фонтана или нагретого тела, например, раскалённых проводов от перегрузки электросети.
Самопроизвольный разогрев аэрогеля возможен при достижении им температуры самонагревания под воздействием внешнего источника тепла. И такой локальный внешний нагреватель мог быть комбинированным: мощный софит под древесным навесным потолком и нагревшиеся от перегрузки сети электрические провода, частично лежавшие в слое пыли на мешковине над матами из древесных прутьев.
В научной периодике приведены результаты экспериментов зарубежных исследователей, в которых органическая пыль (от рисовой шелухи) с размерами частиц 75^150 мкм и с толщиной слоя
около 10 мм при нагреве поверхностью металлического источника (до 350 °С) воспламенялась через 95 мин после начала нагревания [8]. При этом авторами была получена критическая температура воспламенения пыли около 122 °С.
Можно предположить, что условия, сложившиеся в клубе в эту трагичную ночь, ускорили подготовку пыли к горению. На нестабильность пылевых отложений и их способность к переходу во взвешенное состояние, то есть образованию аэрозоля, даже при слабых внешних воздействиях, указывают и многие исследователи. Такое внешнее воздействие на пылевой слой на мешковине могло осуществляться и колеблющимся потоком нагретого воздуха (внизу, на полу, как раз под возникшим очагом пожара стояла мощная звуковая колонка). Пылевой слой мог стать аэровзвесью, для воспламенения которой достаточно было любого источника нагревания. Причём разность между температурой самовоспламенения в осевшем состоянии (аэрогель) и взвешенном состоянии (аэрозоль), как указывал в своей монографии А. Я. Корольченко [3], может достигать 150-200 °С и более.
Свою роль в возникновении очага пожара могла сыграть и мешковина - тканый материал из растительных волокон и джута. Известно, что из твёрдых горючих веществ наиболее подвержены возгоранию или воспламенению от искр волокнистые и мелкораздробленные материалы: хлопок, войлок, ткань, сено, мякина, шерсть и др. [2]. Такие материалы имеют малую теплопроводность и большую поверхность, что способствует сохранению тепловой энергии искры в небольшом объёме горючего вещества и его быстрому нагреву [2].
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 4
В судебном процессе были приведены значения температуры частиц, выбрасываемых из пиротехнического фонтана «Рио», которые «...составляли при горении частиц из алюминиево-магниевого сплава около 1 100 °С, а при горении частиц железа около 2 500 °С..., что в 3,5-8 раз превышает температуры возгорания пенопластов» (из материалов судебных заседаний).
Указывая такую высокую температуру горения частиц железа, ссылались на научно-техническую литературу, изданную в 1943 и 1957 гг. [9, 10]. Если обратиться к этим источникам, то сразу же можно обнаружить, насколько вольно трактуются эти данные. Горлов А. П., как и Горст А. Г., а позднее Шидловский А. А. [11] и Мельников В. Э. [12], рассматривая зажигательные пиротехнические составы, указывают диапазон температур 2 4002 800 °С для термитных составов. Область применения таких составов - в пиротехнике, прежде всего, военного назначения, и в них используются не железные порошки и опилки, а окислы железа (Fe2O3 или Fe3O4), и характер протекания химических реакций в них совершенно иной. Что же касается температуры в 2 500 °С для железа, то эта температура близка к температуре его кипения. Да и зажечь термитный состав не так просто -температура его воспламенения (зажигания) достигает 1 300 °С [12] - для этого применяют специальные переходные составы.
В пиротехнических изделиях бытового назначения, к которым относятся фонтаны типа «Рио», процессы горения пиротехнических составов протекают несколько иначе, чем в зажигательных, трассирующих, сигнальных, осветительных и целом ряде составов специального назначения.
Автору представилась возможность оценить распределение температуры по высоте в искровом потоке фонтана с разным химическим составом.
Характеристика пиротехнических составов фонтанов разного типа и полученные результаты такой оценки приведены в таблице.
Максимальная высота искрового факела фонтанов составляла около 2,8 м. Фонтаны были цилиндрической формы диаметром 37 мм и высотой 118 мм.
Датчики представляли собой термопары с незащищённым спаем хромель-алюмель диаметром 0,3 мм и вольфрам-рений диаметром 0,3 мм.
Для каждого типа фонтанов было использовано по четыре образца, поэтому в таблице приведены минимальные и максимальные измеренные значения.
Как следует из представленных в таблице значений, температура на расстоянии 135 мм от устья сопла фонтана достигала 1 254 °С для фонтанов на основе порошка титана и 1 382 °С для фонтанов на основе порошка железа. На вершине искрового потока (2,5-2,7 м) из-за его рассеивания она не превышала 40 °С.
Интересно, конечно, было зафиксировать температуру искрового потока непосредственно на выходе из сопла фонтана (то есть на нулевой отметке), но учитывая скоростной напор искр, технически выполнить это было затруднительно. Тем не менее, оценить эту температуру стало возможным косвенным путём. Для этого фонтан был установлен в тонкостенную стальную обойму соплом вниз. В результате дно обоймы из низкоуглеродистой стали толщиной 1,2 мм было проплавлено. С учётом температуры плавления такой стали 1 3501 400 °С можно считать, что и температура потока искр на выходе из сопла также имеет температуру около 1 400 °С.
Несмотря на такие низкие температурные характеристики в потоке раскалённых частиц на вершине искрового факела, сами такие частицы
Температура в потоке искр фонтана Temperature in the fountain spark flow
Пиротехнический состав фонтана Цвет искр Температура, °С
Расстояние от сопла фонтана до датчика, мм
135 635 885 1 135 1 635 2 385 2 635
Перхлорат аммония ЫИ4СЮ4 - 18 %; порошок титана Т1 - 20 %; нитроцеллюлоза С6И702(0Ы02)3 - 62 % «Серебряный» 1220-1254 - 138-145 - 66-75 48-50 -
Перхлорат калия КС104 - 1 %; порошок железа Ре - 20 %; нитроцеллюлоза С6И702(0Ы02)3 - 79 % «Золотой» 1179-1382 143-183 - 74-88 48-53 - 32-34
Примечание: измерения были выполнены в отделе научного и приборно-методического обеспечения работ ФНПЦ «НИИ прикладной химии» (г. Сергиев Посад Московской области).
Note: measurements were taken in the Department of Research and Instrumental - Methodical Provision of Works of the Federal Scientific and Practical Center "Research Institute of Applied Chemistry" (Sergiev Posad, Moscow Region).
являются продуктами горения (окислы и нитриды металлов) искрообразователя (порошки титана и железа) и раскаляются до температуры свечения 1 000 °С (жёлтый цвет) - 1 100 °С (белый цвет) [12]. Поэтому автор не исключает вполне вероятную возможность зажигания ими пыльного аэрогеля (аэрозоля) или газообразных и парообразных продуктов термодеструкции пенополистирола.
Осталась не исследованной и возможность возгорания подвесного потолка от таких видов аварийной работы участков электрических проводов, как токовая перегрузка и большие переходные сопротивления на скрутках проводов. Часть из этих проводов располагалась на поверхности декоративного потолка и при осмотре очага пожара была обнаружена со следами оплавления, а часть соприкасалась с пенопластом. В дальнейшем части таких проводов были изъяты, и с их фрагментами проведены металловедческие исследования.
Отдельные результаты из этих исследований имеют первостепенное значение (из материалов судебных заседаний): «...Оплавление всех четырёх медных проводников... произошло в результате термического воздействия электрического тока, вызванного перегрузкой (повышенной токовой нагрузкой) в атмосфере с нормальным содержанием кислорода или при содержании, близком к нормальному». По другому фрагменту проводов имеется такое заключение: «Большая протяжённость оплавленных участков в данном случае говорит о том, что оплавление жил явилось следствием повышенной токовой нагрузки», то есть нагрузки на провода, не рассчитанные по своим характеристикам на те токовые нагрузки, которым они подверглись.
Иначе говоря, оплавление медных проводов могло возникнуть до начала пожара. Учитывая высокую температуру плавления меди (1 083 °С), это явление вполне можно рассматривать как один из возможных источников зажигания горючих материалов (пыльный аэрогель, мешковина, ивовые прутья, пенопласт и продукты его деструкции) в очаге пожара.
Существенным фактом является и то, что возгорание произошло в самый кульминационный момент праздника, когда работали практически все светотехнические и музыкальные устройства, демонстрационное оборудование, и нагрузка на электрические провода могла быть максимальной.
Среди фрагментов медных проводов, изъятых в очаге пожара и исследованных экспертами, были провода со скрутками, которые являются причиной больших переходных сопротивлений и, в конечном счёте, причиной нагревания этих участков, а при перегрузке сети и их оплавления.
Именно такие случаи - большое переходное сопротивление (БПС), повышенная токовая нагрузка и короткое замыкание считаются аварийными режимами работы электрической сети, часто являющимися причиной пожаров [13]. Известны исследования, в которых указывается на особую опасность именно БПС среди аварийных режимов работы электросетей. Если с коротким замыканием и токовой перегрузкой «эффективно справляются существующие аппараты защиты в виде плавких предохранителей, автоматических выключателей и тепловых реле», то в случае БПС средства защиты не срабатывают, так как протекающий в проводах ток практически не изменяется по величине [14, 15].
Исследование аварийного режима работы электропроводки «токовая перегрузка» с учётом суммарной мощности электротехнического оборудования, действовавшего перед возгоранием в клубе, сравнение микроструктуры оплавления медных проводов, изъятых с места пожара и полученных в лабораторных их испытаниях на нагрузку, позволило бы обосновано указать на возможную причину пожара. О важности такого подхода говорится и в работе [16]. Но этого не было сделано.
В материалах судебного разбирательства есть таблица со значениями скорости распространения пламени по поверхности различных горючих материалов. Из неё следует, что такая скорость составляет для ППУ (пенополиуретан) + ППС (пенополистирол) - образцы пенопласта с потолка зала - 93 мм/мин. Отсюда следует, что время, в течение которого пламя должно распространиться над сценой по всей длине перекрытия (около 3,0 м minimum - в обе стороны от очага пожара), должно быть 32,3 мин, а в реальности это время составило от 2 мин до 3,5 мин (по разным оценкам).
Из вышеизложенных фактов следует, что первоначально произошло возгорание не пенопласта, а чего-то другого. В этом плане представляют интерес показания одного из свидетелей (из материалов судебных заседаний): «...я повернулась и увидела: на потолке по перекрытию побежали маленькие огоньки, направлялись в сторону зала». И далее: «... Я не стала слушать его ответ (охранника, к которому обратилась с вопросом - что это такое? - пояснение автора), так как подняла голову и увидела, что на потолке уже идёт пламя». Из показаний ещё одного из свидетелей: «... я оглянулся и боковым зрением увидел, что тлеет и слегка искрит мешковина над танцполом». Эти признаки похожи на начало возгорания пыли.
Если обратиться к фотографии из зала клуба, то можно увидеть, что мгновенно возникшее пламя
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 4
было объёмным и ярким (рис. 4). Такое пламенное горение возможно при избытке кислорода воздуха и наличии легковоспламеняющегося материала, скорее всего, газообразного.
В показаниях ряда свидетелей, участвовавших в монтаже электропроводки и её обслуживании, отмечается, что и силовые провода (для осветительного оборудования), и провода управления проходили как по поверхности матов (щитов) из ивовых прутьев, так и в контакте с плитами пенопласта.
В условиях повышенной токовой нагрузки (аварийный режим работы), а также при постоянном подогреве воздуха в подпотолочном пространстве от работающих мощных осветительных устройств, это могло привести к локальному разогреву поверхности «пенополистирол + пенополиуретан» и стимулировало их активную термоокислительную деструкцию с выделением паров легковоспламеняющихся углеводородов. Эти пары из-за повышенной температуры могли накапливаться под потолком, а воспламеняться они способны уже при небольшом содержании по объёму.
Такое малоизученное поведение органических полимеров вообще и пенополистирола в частности под воздействием различных факторов окружающей среды в разные годы исследовалось, о чём имеются соответствующие публикации в научно-технической литературе [17-21].
В справочной литературе приводятся значения теплостойкости пенополистирола - от 60 до 70 °С (в зависимости от объёмного веса) [22], при которой происходит изменение механических свойств материала. Ряд авторов считают, что низкая термостойкость пенополистирола приводит к тому, что при температуре 80-110 °С в нём начинают развиваться процессы разложения без
............... ► /
Рисунок 4. Пламенное горение над подвесным потолком Figure 4. Flame combustion above the suspended ceiling
его возгорания [20]. Согласно результатам исследований [20, 21] «введение антипиренов (самозатухающий пенополистирол) уменьшает вероятность случайного возгорания, но никоим образом не отражается на его теплостойкости».
Образующиеся при термодеструкции как парообразные продукты (стирол, толуол, бензол), так и газообразные (ацетилен, хлорметан, оксид углерода и др.) имеют не только низкую температуру воспламеняемости (в пределах 60 °С), но и небольшие концентрационные пределы взрываемости паров с воздухом (от 1,1 до 7 %). Если предположить, что они удерживались в объёме между капитальным потолком и подвесным из-за нарушения, к примеру, воздухообмена в указанном пространстве, то газообразные продукты деструкции пенополистирола также можно рассматривать в качестве легковоспламеняющейся пожарной нагрузки.
Горючие пары и газообразные продукты разложения пенопластов, кроме того, могли способствовать преобразованию аэрогеля в аэрозоль, который обладает большей чувствительностью к воспламенению [1, 3].
В материалах судебного процесса приведён значимый и необъяснённый факт: «пожарные... тушения не производили, поскольку горение в зале самопроизвольно прекратилось, а лишь эвакуировали пострадавших». Этот загадочный факт не стал предметом анализа судебного следствия, но мог бы во многом прояснить ситуацию с возникновением и развитием пожара.
Автор не анализирует официальную версию возникновения пожара - возгорание пенополисти-рола от искр фонтана, поскольку к её объективности и обоснованности есть много вопросов. И один из них: как искры фонтана могли зажечь пенополисти-рол, отстоящий от фонтана на расстоянии 3,3 м, если максимальная паспортная и реальная высота подъёма отдельных искр фонтана не превышала 3 м?
Исходя из характеристик горючести материалов, оказавшихся в очаге пожара (пенопо-листирол, продукты его деструкции, мешковина, мелкодисперсная полиорганическая пыль и пересушенные ивовые прутья), наличия различных возможных источников зажигания (тлеющая пыль, раскалённые и оплавившиеся медные провода и, не исключая, искры фонтана), вполне можно допустить комбинированный характер возникновения очага пожара.
Автор полагает, что наиболее вероятным сценарием произошедшего пожара мог быть следующий. Вначале воспламенилась пыль на участке над софитом (этот участок возгорания хорошо виден на
рисунке 3), затем горение в считанные секунды распространилось по всей поверхности подвесного потолка над сценой и одновременно воспламенились газообразные продукты термоокислительной деструкции пенопластов. Из-за развившейся высокой температуры (около 1 000 °С) загорелись ивовые прутья и мешковина, начал плавиться и гореть пенополистирол и пенополиуретан - в условиях уже дефицита кислорода воздуха с обильным выделением высокотоксичных газообразных продуктов горения, дыма и копоти. Но это было уже вторичным, однако сыграло роковую роль и повлекло большое количество погибших и тяжело пострадавших посетителей «Хромой лошади».
И здесь возникает вопрос - почему во внутренней отделке помещения был использован пенополистирол, материал, имеющий высокую пожарную опасность? Ещё в публикациях отечественных учёных в 70-х годах прошлого века подчёркивалась повышенная пожарная опасность большинства строительных пенопластов [23].
Многочисленные исследования отечественных и зарубежных учёных свидетельствуют о высокой степени горючести пенополистирола (в том числе его «самозатухающих» разновидностей) [20, 21, 23, 24]. И это было подтверждено в экспертном эксперименте, когда при прямом обстреле пено-полистирольной плиты потоком искр фонтана она начала гореть! А в случае пожара при горении пе-нополистирола выделяются токсичные вещества, опасные для жизни людей, вплоть до летального исхода [25, 26].
Неслучайно в Европе пенополистирол относят к самому горючему классу строительных материалов - Class E (Г3-Г4 - в отечественной классификации по ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть. Метод 2»), а его пожароопасность не обсуждается и не дискутируется, а воспринимается и производителями, и потребителями как объективная характеристика материала [27].
Случаи массовой гибели людей при пожарах в концертных помещениях ночных клубов, поверхности которых были отделаны пенопластом, полимерными материалами или деревянным декором потолка, происходили и за рубежом (в феврале
2003 г. в США - 100 человек погибло; в декабре
2004 г. в Аргентине - 194 человека погибло; в январе 2013 г. в Бразилии - 239 человек погибло).
Как следует из современных научных публикаций [28], помимо пожарной опасности, пено-пласты при их эксплуатации также и экологически небезопасны в качестве теплоизоляционного строительного материала из-за выделения токсичных веществ.
ВЫВОДЫ И ПОСЛЕСЛОВИЕ
С учётом обстоятельств произошедшего пожара специалистам строительной отрасли следует подумать о целесообразности использования пенопластов во внутренней отделке помещений различного назначения.
При устройстве подвесных потолков, по-видимому, надо избегать применения конструкций из горючих материалов, в межпотолочном пространстве предусматривать не только автоматическую систему пожарной сигнализации, но и, может быть, автоматическую систему пожаротушения, а также своевременно убирать пыль и не допускать её накопления. В этом пространстве также не должны располагаться какие-либо предметы из горючих материалов, скрытые от наблюдения.
При возникновении пожара первостепенное значение приобретает состояние эвакуационных путей, обеспечивающих безопасное покидание аварийных помещений: необходимый уровень огнестойкости отделки поверхностей, наличие аварийного освещения и соответствующих знаков пожарной безопасности, отсутствие на путях эвакуации различного рода оборудования и устройств, затрудняющих эвакуацию.
Трагические последствия пожаров в клубе «Хромая лошадь» 5 декабря 2009 г., а также 25 марта 2018 г. в кемеровском торговом центре «Зимняя вишня» (погибли 60 человек, из которых 37 детей и ещё 79 человек пострадавших) и 5 ноября 2022 г. в костромском кафе «Полигон» (погибли 15 человек) показали, как жизненно важно неукоснительно выполнять соответствующие предписания Правил противопожарного режима в РФ (утв. постановлением Правительства РФ № 1479) и Федерального закона РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (в ред. от 25.12.2023).
Чтобы обоснованно утверждать, что же конкретно явилось ключом к воспламенению объёма между подвесным потолком и капитальным потолком, покрытым вспенённым полистиролом, - искры от фонтана, самовозгорание пыльного аэрогеля и газообразных продуктов разложения пенопластов или зажигание от расплавившихся медных проводов, необходимы тщательные экспериментальные исследования на основе полноценного моделирования трагичного пожара в ночном клубе «Хромая лошадь». Исследования специалистов, владеющих методикой изучения процессов горения пылей и полимерных материалов, условий низкотемпературной деструкции пенопластов и воспламеняемости возникающих при этом газообразных и парообразных продуктов.
FIRE AND EMERGENCIES: PREVENTION, ELIMINATION. 2024. No. 4
После этой трагедии прошло свыше 14 лет, но причина пожара так и не стала, к сожалению, предметом исследований специалистов в этой области, и публикаций на эту тему в соответствующих научных изданиях не найти. И только результаты журналистских расследований в какой-то мере проливали свет на обстоятельства этого потрясения для всей страны [29]. Тем не менее, это трагичное происшествие даёт обширный материал для исследований в области пожарной безопасности не только материалов, но и условий, в которых они могут оказаться. А их результаты, без сомнения, позволят предотвратить подобные катастрофы, которые «...опасны не тем, что они неожиданные, а тем, что могут повториться. Поэтому каждая авария и тем более катастрофа требуют тщательного изучения причин и принятия мер предупреждения их в будущем» [30].
Прежде чем предложить статью к опубликованию, автор предварительно обращался к учёным и специалистам из разных сфер деятельности с просьбой ознакомиться с её проектом и высказать мнение об объективности и корректности позиции автора по обстоятельствам произошедшей трагедии. Всем им выражается искренняя признательность и благодарность за замечания и рекомендации. Задача была одна: привлечь внимание неравнодушных специалистов и научных работников, которым близка тематика подобных происшествий, вызванных возникновением и развитием неконтролируемых химических превращений материалов. Совместными усилиями попробовать разобраться - что же произошло, что явилось наиболее вероятной причиной возникновения пожара и его скоротечного развития? Ведь в конечном счёте цель скрупулёзного изучения подобных трагичных происшествий - не допустить их повторения.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Таубкин С. И., Таубкин И. С. Пожаро- и взрывоопас-ность пылевидных материалов и технологических процессов их переработки. М.: Химия, 1976. 264 с.
2. Демидов П. Г., Шандыба В. А, Щеглов П. П. Горение и свойства горючих веществ. М.: Химия, 1981. 272 с.
3. Корольченко А. Я. Пожароопасность промышленной пыли: монография. М.: Химия, 1986. 215 с.
4. Корольченко А. Я. Процессы горения и взрыва: монография. М.: Пожнаука, 2007. 266 с.
5. Горшков В. А. Самовозгорание веществ и материалов: монография. М.: ВНИИПО МЧС России, 2003. 445 с.
6. Вогман Л. П., Корольченко Д. А, Хрюкин А. В. Определение условий самовозгорания отложений горючих пылей на оборудовании, в вентиляционных системах и аспирационных установках зданий и сооружений // Пожаровзрывобезопасность.
2020. Т. 29, № 4. С. 32-41. D0I:10.18322/PVB.2016.25.08.34-41
7. Смелков Г. И., Пехотиков В. А, Рябиков А. И., Назаров А. А. Актуальные вопросы оценки и обеспечения пожарной безопасности светотехнических изделий на объектах складского хранения // Безопасность труда в промышленности.
2021. № 3. С. 54-60. D0I:10.24000/0409-2961-2021-3-54-60
8. Эль-Сэид С.А., Хасс Т. М. Тлеющее горение пыли рисовой шелухи на поверхности нагрева // Физика горения и взрыва. 2013. Т. 49. № 2. С. 40-48.
9. Горлов А. П. Зажигательные средства, их применение и борьба с ними. М., Л.: Изд-во Наркомхоза РСФСР, 1943. 168 с.
10. Горст А. Г. Пороха и взрывчатые вещества. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. М.: Гос. изд-во оборонной промышленности, 1957. 188 с.
11. Шидловский А. А. Основы пиротехники: монография. М.: Машиностроение, 1973. 320 с.
12. Мельников В. Э. Современная пиротехника: монография. М.: Наука, 2014. 480 с.
13. Смелков Г. И. Пожарная опасность электропроводок при аварийных режимах: монография. М.: Энергоатомиздат, 1984. 184 с.
14. Харламенков А. С. Пожарная опасность больших переходных сопротивлений. От теории к практике. Часть 1 // По-жаровзрывобезопасность. 2021. Т. 30, № 6. С. 108-113.
15. Харламенков А. С. Пожарная опасность больших переходных сопротивлений. От теории к практике. Часть 2 // Пожаровзрывобезопасность. 2022. Т. 31, № 1. С. 99-104. D0I:10.18322/PVB.2022.31.01.99-104
16. Таубкин И. С., Саклантий А. Р. О надёжности методики причинной связи токовой перегрузки электро-
проводки с возникновением пожара // Теория и практика судебной экспертизы. 2019. Т. 14, № 1. С. 106-115. 001:10.30764/1819-2785-2019-14-1-106-115
17. Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров / Пер. с англ. Д. Г. Вальковского [и др.]. М.: Мир, 1967. 328 с.
18. Филатов И. С. Климатическая устойчивость полимерных материалов: монография. М.: Наука, 1983. 216 с.
19. Дементьев А. Г. Структура и свойства газонаполненных полимеров: дис. ... д-ра техн. наук. М.: ВНИИ синтетических смол, 1997. 413 с.
20. Кетов А. А, Красновских М. П., Максимович Н. Г. Пожарная опасность самозатухающего пенополистирола // Пожарная безопасность. 2014. № 1. С. 54-59.
21. Баталин Б. С., Красновских М. П. Долговечность и термическая устойчивость пенополистирола // Строительные материалы. 2014. № 8. С. 64-67.
22. Краткая химическая энциклопедия / Под ред. И. Л. Кнунянца. Т. 3. М.: Советская энциклопедия, 1964. С. 887.
23. Баратов А. Н., Андрианов Р. А, Корольченко А. Я., Ушков В. А, Михайлов Ф. С., Филин Л. Г. Пожарная опасность строительных материалов / Под ред. А. Н. Баратова. М.: Строй-издат, 1977. С. 179-277.
24. Гуюмджян П. П., Коканин С. В., Пискунов А. А. О пожароопасности полистирольных пенопластов строительного назначения. // Пожаровзрывобезопасность. 2011. Т. 20, № 8. С. 4-8.
25. Иличкин В. С. Токсичность продуктов горения полимерных материалов. Принципы и методы определения. СПб: Химия, Санкт-Петербургское отделение, 1993. 136 с.
26. Сенченко Т. В., Власова О. С., Батманов В. П. Анализ экспериментальных исследований пожароопасности пенополи-стирола и токсичности продуктов его горения // Инженерный вестник Дона. 2019. № 1. С. 56-76.
27. Пенополистирол [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://s.siteapi.org/01390dd2399e27f.ru/docs/9256ac667f870ac8 3c4669e50e351c36003e18ac.pdf (дата обращения 25.11.2024)
28. Красногорская Н. Н., Нафикова Э. В., Корнеева А. О., Белозерова Е. А. Обоснование выбора экологичных строительных материалов для утепления стен жилых домов // Безопасность жизнедеятельности. 2017. № 11. С. 3-10.
29. Боброва И. О. Материалы журналистских расследований // Московский комсомолец. 2009-2013.
30. Кулиниченко В. Титан с характером // Военно-промышленный курьер. 2021. № 7. С. 12.
REFERENCES
1. Taubkin S.I., Taubkin I.S. Pozharo- i vzryvoopasnost' pylevidnykh materialov i tekhnologicheskikh protsessov ikh pererabotki [Fire and explosion hazard of dusty materials and technological processes of their recycling]. Moscow, Khimiya Publ., 1976. 264 p. (in Russ).
2. Demidov P.G., Shandyba V.A., Scheglov P.P. Gorenie i svoistva goriuchikh veshchestv [Combustion and properties of flammable substances]. Moscow, Khimiya Publ., 1981. 272 p. (in Russ).
3. Korolchenko A.Y. Pozharoopasnost' promyshlennoi pyli [Fire hazard of industrial dust]. Moscow, Khimiya Publ., 1986, 215 p. (in Russ.).
4. Korolchenko A.Y. Protsessy goreniia i vzryva [Burning and explosion processes]. Moscow, Pozhnauka Publ., 2007, 266 p. (in Russ).
5. Gorshkov V.I. Samovozgoranie veshchestv i materialov [Spontaneous ignition of substances and materials]. Moscow, All-Russian Research Institute for Fire Protection of EMERCOM of Russia Publ., 2003, 445 p. (in Russ).
6. Vogman L.P., Korolchenko D.A., Khryukin A.V. Determination of the self-ignition conditions for sediments of combustible liquid Vapours inside air pipes of ventilating systems. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2020, no. 29(4), pp. 32-41. D0I:10.22227/PVB.2020.29.04.32-41 (in Russ.).
7. Smelkov G.I., Pekhotikov V.A., Ryabikov A.I., Nazarov A.A Current issues of assessment and ensuring fire safety of lighting products at the warehouse storage facilities. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti - Occupational Safety in Industry, 2021, no. 3, pp. 54-60 (in Russ). D0I:10.24000/409-2961-2021-3-54-60
8. El-Sayed S.A., Khass T.M. Smoldering combustion of rice husk dusts on a hot surface. Fizika goreniya i vzryva -Combushion, Explosion and Shock Waves, 2013, vol. 49, no. 2, pp. 40-48 (in Russ).
9. Gorlov A.P. Zazhigatel'nye sredstva, ikh primenenie i bor'ba s nimi [Incendiary agents, their use and fight against them]. Moscow, Leningrad, Publishing House of the People's Commissariat of the RSFSR, 1943. 168 p. (in Russ).
10. Gorst A.G. Porokha i vzryvchatye veshchestva [Gunpowder and explosives]. Moscow, State Publishing House of the Defense industry, 1957. 188 p. (in Russ.).
11. Shidlovskiy A.A. Osnovy pirotekhniki [Pyrotechnics Basics]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1973. 320 p. (in Russ.).
12. Melnikov V.E. Sovremennaia pirotekhnika [Modern pyrotechnics]. Moscow, 2014. Nauka Publ., 480 p. (in Russ.).
13. Smelkov G.I. Pozharnaia opasnost' elektroprovodok pri avariinykh rezhimakh [Cable fire danger during emergency modes]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1984, 184 p. (in Russ.).
14. Kharlamenkov A.S. The fire hazard of large transition resistances. From theory to practice. Part 1. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2021, no. 30(6), pp. 108-113 (in Russ.).
15. Kharlamenkov A.S. The fire hazard of large transition resistances. From theory to practice. Part 2. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2022, no. 31(1), pp. 99-104 (in Russ.). D0I:10.18322/PVB.2022.31.01.99-104
16. Taubkin I.S., Saklantiy A.R. Reliability of the Method for Establishing Causation between Electrical Circuit Overload and Fire Ignition. Teoriya i praktika sudebnoj ekspertizy - Theory and Practice of Forensic Science. 2019, vol. 14, no. 1, pp. 106-115 (in Russ.). D0I:10.30764/1819-2785-2019-14-1-106-115
17. Madorsky S.L. Thermal degradation of organic polymers. New York, Interscience Publishers, 1964, 315 p. (Russ ed.: Madorsky S.L. Termicheskoe razlozhenie organicheskikh polimerov. Moscow, Mir Publ., 1967. 328 p.).
18. Filatov I.S. Klimaticheskaia ustoichivost' polimernykh materialov [Climatic resistance of polymer materials]. Moscow, Science Publ., 1983, 216 p. (in Russ).
19. Dementiev A.G. Struktura i svoistva gazonapolnennykh polimerov [Structure and properties of gas filled polymer. Grand Doctor in Engineering thesis]. Moscow, All-union Scientific Research Institute of Synthetic Resins Publ., 1997. 413 p. (in Russ).
20. Ketov A.A., Krasnovskikh M.P., Maksimovich N.G. Fire Hazard of self-extinguishing styrofoam. Pozharnaya bezopasnost' -Fire Safety, 2014, no.1, pp. 54-59 (in Russ).
21. Batalin B.S., Krasnovskikh M.P. Durability and Heat Resistance of Foam Polystyrene. Stroitel'nye materialy -Construction Materials. 2014, no. 8, pp. 64-67 (in Russ).
22. Kratkaia khimicheskaia entsiklopediia [Concise chemical encyclopedia] Vol. 3. Moscow, «Soviet encyclopedia» Publ., 1964, 887 p. (in Russ).
23. Baratov A.N. (ed.), Andrianov R.A., Korolchenko A.Ya., Ushkov V.A., Mikhaylov F.S., Filin L.G. Pozharnaya opasnost stroitelnykh materialov [Fire hazard of construction materials]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1977, pp. 179-277 (in Russ).
24. Guyumdzhyan P.P., Kokanin S.V., Piskunov A.A. About fire danger of styrene polyfoams of building appointment. Pozharovzryvobezopasnost - Fire and Explosion Safety. 2011, vol. 20, no. 8, pp. 4-8 (in Russ).
25. Ilichkin V.S. Toksichnost produktov goreniya polimernykh materialov. Printsipy i metody opredeleniya [Toxicity of combustion products of polymeric materials. Principles and methods of determination]. Saint Petersburg, Khimia Publ., 1993, 136 p. (in Russ.).
26. Senchenko T.V., Vlasova O.S., Batmanov V.P. Analysis of experimental studies on the fire hazard of expanded polystyrene and the toxicity of its combustion products gorenje. Inzhenernyi vestnik Dona - Engineering Bulletin of the Don. 2019, no. 1, pp. 56-76 (in Russ.).
27. Expanded styrofoam. Available at: https://s.siteapi. org/01390dd2399e27f.ru/docs/9256ac667f870ac83c4669e50e351 c36003e18ac.pdf (accessed November 25, 2024)
28. Krasnogorskaya N.N., Nafikova E.V., Korneeva A.O., Belozerova E.A. Justification of the choice of ecological building materials for thermal insulation of houses walls. Bezopasnost zhiznedeyatelnosti - Life Safety. 2017, no. 11, pp. 3-10. (in Russ.).
29. Bobrova I.O. Materials of journalistic researches published. Moskovskii komsomolets. 2009-2013 (in Russ.).
30. Kulinichenko V. A titan with a temper. Voenno-promyshlennyi kurier - Military-industrial courier. 2021, no. 7 (in Russ.).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ Юрий Петрович БРЫГИН Н
Кандидат технических наук
Генеральный директор, ООО «Научно-производственная фирма-ВТ», Наро-Фоминск, Российская Федерация Н [email protected]
Поступила в редакцию 04.07.2024 Принята к публикации 19.08.2024
INFORMATION ABOUT THE AUTHOR Yury P. BRYGIN H
PhD in Engineering
General director, «Research and production company-VT» LLC, Naro-Fominsk, Russian Federation H [email protected]
Received 04.07.2024 Accepted 19.08.2024
Для цитирования:
Брыгин Ю. П. О причинах и уроках трагичного пожара в пермском клубе «Хромая лошадь» // Пожары и чрезвычайные ситуации: предупреждение, ликвидация. 2024. № 4. С. 26-35. 001:10.25257/РЕ.2024.4.26-35
For citation:
Brygin Yu.P. On the causes and lessons of the tragic fire in the Perm night club "Lame Horse". Pozhary i chrezvychaynyye situatsii: predotvrashcheniye, likvidatsiya - Fire and emergencies: prevention, elimination. 2024, no. 4, pp. 26-35 (in Russ.). DOI:1Q.25257/FE.2Q24.4.26-35
