Реферат на тему «Тушение пожаров при недостатке воды»

Введение

Вода остаётся основным огнетушащим веществом: она дешева, нетоксична и обладает высокой теплоёмкостью. Однако в сельских населённых пунктах, садовых товариществах, на лесных участках и удалённых производственных объектах её часто не хватает. Пожарные гидранты там отсутствуют или неисправны, пожарные водоёмы пересыхают летом, а подвоз автоцистернами требует времени.

Требования к наружному противопожарному водоснабжению установлены Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ст. 62, 68) и сводом правил СП 8.13130.2020 [1; 3]. Порядок действий подразделений на пожаре определяет Боевой устав подразделений пожарной охраны, утверждённый приказом МЧС России от 16.10.2017 № 444 [5].

Объект исследования – тушение пожаров в условиях ограниченного водоснабжения. Предмет – причины пожаров, способы экономного расходования воды и заменители воды. Цель – проанализировать причины пожаров и методы их тушения при недостатке воды.

Для этого в работе выявляются основные причины пожаров, показывается влияние недостатка воды на их развитие, сравниваются методы тушения при ограниченном запасе воды и формулируются рекомендации по снижению ущерба. Огнетушащие вещества, которые применяются вместо воды или вместе с ней, перечислены в таблице 1.

Таблица 1 – Огнетушащие вещества и классы пожаров

Примечание – Классы пожаров указаны по ст. 8 Федерального закона № 123-ФЗ; составлено автором по [1; 4; 6].

Классы пожаров по ст. 8 Федерального закона № 123-ФЗ: A – горение твёрдых веществ, B – горючих жидкостей, C – газов, D – металлов, E – электроустановок под напряжением, F – ядерных материалов и радиоактивных отходов [1]. Для бытовых и сельских пожаров основное значение имеет класс A.

Глава 1. Анализ причин возникновения пожаров в условиях недостатка воды

1.1 Основные причины возникновения пожаров

Пожар возникает при одновременном наличии горючего вещества, окислителя (обычно кислорода воздуха) и источника зажигания. Устраняя один из трёх элементов «треугольника горения», горение прекращают; на этом построены все способы тушения. Причины же пожаров удобно классифицировать по источнику зажигания.

Статистика ВНИИПО МЧС России из года в год называет среди ведущих причин пожаров в жилом секторе нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования и неосторожное обращение с огнём, в т. ч. при курении. Далее следуют нарушения при эксплуатации печей и теплогенерирующих установок, поджоги, детская шалость с огнём. В сельской местности доля печных пожаров выше, чем в городах, из-за распространённости печного отопления.

Отдельная группа – палы сухой травы (апрель–май, сентябрь–октябрь). Огонь с полей, обочин и пустырей по ветру переходит на заборы, сараи и окраинные дома. Сжигание сухой травы на землях сельскохозяйственного назначения и в полосах отвода дорог запрещено Правилами противопожарного режима в Российской Федерации (утв. Постановлением Правительства РФ от 16.09.2020 № 1479) [2].

Технические причины связаны с состоянием электропроводки. В старом деревянном жилом фонде проводка часто проложена открыто по сгораемым основаниям, без защиты от перегрузки. Короткое замыкание или переходное сопротивление в скрутке нагревает изоляцию до воспламенения, и пожар начинается в скрытых полостях стен и перекрытий.

Печные пожары возникают от перекала печи, от трещин в кладке дымохода, при отсутствии разделок и отступок между печью и сгораемыми конструкциями (их размеры нормирует СП 7.13130). Опасный период – начало отопительного сезона, когда печь после лета топят интенсивно. Выпавший уголь и незакрытая топочная дверка также относятся к частым причинам.

Наконец, к пожарам приводят природные факторы: удары молнии, самовозгорание сена и торфа. Сено повышенной влажности в стогах и сараях самонагревается за счёт деятельности микроорганизмов. При температуре выше 70 °C процесс переходит в химическое окисление и может закончиться воспламенением.

1.2 Влияние недостатка воды на распространение пожаров

Время свободного развития пожара складывается из времени до обнаружения, сообщения, сбора и следования подразделения, а также времени развёртывания сил. Нормативное время прибытия первого подразделения для сельских поселений – 20 мин (ст. 76 Федерального закона № 123-ФЗ) [1]. За это время деревянный дом часто бывает охвачен огнём полностью.

Автоцистерна типа АЦ-40 несёт обычно 2–5 тыс. л воды. При подаче одного ствола с расходом ок. 3,5–4 л/с этого запаса хватает примерно на 10–20 минут работы. Если поблизости нет водоисточника, подразделение вынуждено ограничивать число стволов, а при пожаре большой площади – переходить от тушения к защите соседних строений.

Водоисточники для тушения делятся на искусственные (водопровод с гидрантами, пожарные водоёмы и резервуары) и естественные (реки, озёра, пруды). К естественным водоёмам оборудуют подъезды и пирсы, зимой – незамерзающие проруби. Если водоём расположен далеко или к нему нет подъезда, воду забирают переносными мотопомпами (например, МП-800 с подачей ок. 800 л/мин) и перекачивают к месту пожара.

Объясним, почему распылённая вода экономнее компактной струи. Главную часть теплоты вода отбирает не при нагревании, а при испарении (рисунок 1). Компактная струя значительной частью стекает с горящей поверхности, не успев испариться, а мелкие капли испаряются почти полностью.

Рисунок 1 – Теплота, поглощаемая 1 кг воды при тушении, кДж

Примечание – Рассчитано автором: удельная теплоёмкость воды 4,19 кДж/(кг·°C), удельная теплота парообразования 2256 кДж/кг.

Соотношение на рисунке 1 – примерно 1 : 7 в пользу испарения. Поэтому при дефиците воды важна не мощность струи, а доля воды, испарившейся в зоне горения. На этом основаны стволы с регулируемым углом распыла и установки тонкораспылённой воды (капли менее 150 мкм по зарубежной классификации NFPA 750).

Недостаток воды меняет тактику. Руководитель тушения пожара (РТП) определяет решающее направление, т. е. участок, где огонь угрожает людям или может перейти на соседние здания, и сосредоточивает там имеющиеся стволы [5]. Параллельно организуется подвоз воды автоцистернами «челноком» или перекачка по магистральным рукавным линиям [6].

Расход воды снижают добавки. Смачиватели уменьшают поверхностное натяжение, и вода быстрее проникает в волокнистые и пористые материалы: хлопок, сено, торф, древесную труху. Пенообразователи дают из 1 л раствора от нескольких до сотен литров пены; по кратности различают пены низкой (до 20), средней (20–200) и высокой (свыше 200) кратности [4].

Застройка садовых товариществ и сельских улиц с малыми противопожарными разрывами усиливает опасность. Лучистое тепло горящего деревянного дома способно поджечь соседний через 10–15 м, а искры и головни ветер разносит ещё дальше. Пожар становится групповым, и одной цистерны воды для его локализации уже недостаточно.

На открытой местности (палы травы, низовые лесные пожары) обходятся почти без воды. Кромку огня захлёстывают ветками или специальными хлопушками, забрасывают грунтом, прокладывают минерализованную полосу плугом или лопатой. Ранцевый лесной огнетушитель вмещает ок. 18–20 л воды, и этого хватает для дотушивания отдельных очагов.

Для отдалённых сёл важна добровольная пожарная охрана, деятельность которой регулирует Федеральный закон от 06.05.2011 № 100-ФЗ «О добровольной пожарной охране». Местная добровольная команда с мотопомпой прибывает к очагу за несколько минут, т. е. задолго до подразделения из районного центра. При дефиците воды выигрыш во времени означает, что тушить приходится небольшой очаг, а не полностью охваченное огнём строение.