Развитие новой техники тушения пожаров радиоактивного леса в Чернобыльской зоне

Тушение возгораний и очагов пожаров Леса на высокорадиоактивных участках Зоны ЧАЭС в 1986г. управлялось по информации от постоянно барражирующих вертолётов фиксирующих очаги дымления и возгораний леса. Большие пожары леса в зоне Чернобыля выбрасывают на высоту до 1,5км дым, содержащий множество частиц, трансурановых элементов, которые попадая в организм человека вызывают раковые заболевания. «Green Peace» фиксировала микрочастицы трансуранов в странах ЕС и Турции. Поэтому актуально использовать информационные технологии: географические системы и спутники зондирования Чернобыльской зоны, раойнов в областях Украины, Беларуси, России. Потенциально это создаст наилучшую организацию тушения леса и осаждения радиоактивного дыма. Традиционная техника тушения низко-эффективна, долго тушит с большими расходами экологически вредных пенообразователей и растворов. Успех и время тушения непредсказуемы- делает неэффективным управление тушением по информационным технологиям. 

Описаны новые технические способы и устройства, обеспечивают безопасность операторов-пожарных, экологически безопасное, быстрое тушение малыми массами природных материалов и нетоксичных огнетушащих составов. Приведён анализ результатов применения пилотных образцов новой техники универсального распыления и тушения: авиационных контейнеров, многоствольных модулей на шасси танков, огнетушителей ручных. Они впервые продемонстрировали эффективное тушение природными водой, песком, грунтом, пылью с дистанций до 20-25 м. относительно безопасных при тушении низовых пожаров, горящих кустов и отдельных деревьев.

Международная актуальность проблемы. Современная традиционная техника не может защитить страны ЕС от реальной угрозы – выбросов радиоактивных аэрозолей, неизбежно сопровождающих крупные лесные пожары в Зоне Чернобыльской Аварии (ЧЗ) . Международная организация «Green Peace» неоднократно фиксировала тяжёлые микрочастицы радиоактивных, долгоживущих, трансурановых элементов на территории  стран ЕС- Польша, Венгрия, Словакия, Германия и Турции. Даже одна микрочастица, попав при дыхании, питье, еде в организм человека, способна стать источником ракового заболевания. Украинские специалисты делают заключение об отсутствии опасности на основе небольшого изменения радиоактивного фона в ЧЗ, скрывая реальные массовые выбросы радиоактивных аэрозолей при пожарах радиоактивного леса. Достроив новый «Саркофаг», они считают проблему решённой, скрывая, что основная масса радиоактивных материалов находится в деревьях, кустах, траве ЗЧА и радиоактивных участках Гомельской, Брянской, Черниговской и Житомирской областях.

Неоднократные сигналы «Green Peace» о большой опасности для стран ЕС и Малой Азии, Чернобыльских лесных пожаров до настоящего времени остаются «гласом вопиющего в пустыне». С 1986г. не было чистки леса — увеличиваются число и масштабы пожаров леса в ЗЧ, увеличивая выбросы дыма, содержащего массу долгоживущих, онко-опасных микрочастиц. Однако нет адекватной реакции Правительств стран ЕС.

Украинские пожарные ежегодно героически работают в клубах радиоактивного дыма, со старой техникой, защищают от фронта лесного пожара площадку ЧАЭС, опасные хранилища высоко радиоактивной техники: десятков вертолётов МИ-14, МИ-8 и сотен автомобилей, бронетранспортёров, тягачей, гусеничных машин разграждения и разведки. Высокорадиоактивные, проржавевшие корпуса, резиновые покрышки, шланги, уплотнения горят быстро, а интенсивность радиоактивного выброса пропорциональна скорости сгорания. Сгорание хранилища могло создать выброс радиоактивного дыма по мощности сравнимый  с выбросами  радиации в мае 1986.

Показана сопоставимость ежегодных пожарных выбросов радиации по последствиям для людей с аварией на АЭС «Фукусима». Лес за 33 года впитал радиоактивную пыль и превратился в «грязную бомбу». Наиболее распространены в надкорневых, сгорающих частях растений ЗЧА : плутоний с периодом полураспада 24.100лет, цезий (Cs) 137 и стронций (Sr) 90 с периодом полураспада 30лет, замещают кальций в костях и калий в мышечных тканях, америций-241, период полураспада 432,6г., поражает легкие, печень, почки, проникает в костный мозг и скелет. Содержание америция в лесе ЗЧА в 10 раз выше, чем  плутония, его попадание в организм с дымом через дыхательные пути – вызывает медленную, мучительную смерть от рака.

Причина создания новой авиационной технологии тушения.  26апреля 1986г. до 80% массы  самого мощного выброса радиоактивных материалов попало на 12га цветущего соснового леса, превратившийся  за сутки в частокол сухих сосен с неопавшей хвоей — «Рыжий лес» с загрязнением 1000-2500 рентген/час. При сгорании «Рыжего Леса» продукты сгорания по расчётам могли подняться на высоту до 2км и долететь с ветром за Москву, Минск, Варшаву, Берлин, Братиславу, образуя под траекторией полёта много Зон с высоким уровнем заражения. Пожар «Рыжего леса» был бы  быстр и мог поднять тучу радиоактивной пыли вверх до 2км, угрожающую большим районам, крупным городам. Был приказ – любой ценой не допустить пожар «Рыжего леса». Это было  крайне сложная задача – десятки самовозгораний ежедневно. Пожарные бежали в лес для тушения и еле выходили уже в тяжелом состоянии, сразу их отвозили в больницу. В начале мая на «Рыжем лесе» ежедневно и теряли здоровье десятки пожарных.

Вечером 1 мая успешно испытана и применялась (к сожалению ограниченно) безлюдная технология высокоточного тушения лесных пожаров опытными, подвесными,  распылительными, огнетушащими бомбами,  спасшие жизнь многим пожарным – мнение Владимира Максимчука (в мае-июне руководил пожарными подразделениями в ЧЗ). Первая версия подвесной, огнетушащей бомбы, состояла из связки 5-ти мешков, заполненных мокрым песком и распылительными зарядами из тротиловых шашек.  Бомба показала высокую огнетушащую эффективность – тушила от 100 до 250 кв.м. за 1 сек при высоте подрыва от 8 до 15м. Бомба подвешивалась к вертолету на тросе длиной 100-120 м. Взрыв заряда направленного распыла, создавала конусообразный, импульсный вихрь распыленного, огнетушащего состава, с расширяющимся, уплотнённым, мощным фронтом, который осуществлял  эффективное, мгновенное, сплошное тушение верхового и низового пожара на заданной площади. Бомба, в качестве огнетушащего агента — снаряжалась мокрым грунтом, песком, грязью, водой с пенообразователем. Высокая точность бомбы обеспечивается малым временем распыления, поэтому легко создать огнетушащий поток, накрывающий  очаг  из раскачивающейся бомбы, без зависания вертолета над очагом. После отработки и внедрения методики прицеливания и подрыва бомбы, позволила без промаха тушить очаги пожаров без остановки вертолёта, в результате экипажи вертолетов получали при полете малые дозы радиации. В июне применение данной технологии была расширено до распыления вязких составов («нефтяной бурды») локализирующих радиоактивную пыль на сложных поверхностях, в зонах недоступных для других средств локализации.

По решению Правительственной комиссии и ЦК КПСС было Поручение Министерству Оборонной промышленности и Министерству машиностроения, которые выделили 3 завода; в Перми – «Мотовилиха» — для производства опытной партии многоствольных установок; заводы в г.Чапаевске,  Самарская (Куйбышевская) область «Полимер» и «ЧОЗИП» — для производства  подвесных бомб. С многоствольными установками  дело затянулось на 2 года, а опытная партия бомб (2000 шт) была изготовлена до конца августа 1986г  и отправлена в Чернобыльскую зону.  В этот же период я был научным консультантом разработки огнетушащей бомбы в НПО «Базальт», Москва, а руководителем темы был заместитель директора по научной работе НПО «Базальт» д.т.н., профессор Минаев В.Н., оппонировавший в 1989 на защите моей  докторской диссертации в Казанском НИИХП, где одна глава была посвящена водяным бомбам. Эта диссертация до сих пор находится в спецбиблиотеке «Базальта».

Высокая огнетушащая эффективность импульсного распыления экологически чистых ОС  обеспечивается малыми размерами, большой суммарной площадью поверхности, высокой скоростью огнетушащих частиц и свойствами вихря многократно воздействовать  и проникать внутрь сложной структуры и в узкие щели. Малые массы дешевых, экологически чистых веществ могут масштабно тушить горящий лес.    Водяная «бомба» с пластиковым корпусом,  изготовлена из стандартной пластиковой бочки  емкостью 160л (220л), с дном, имеющим радиальные разрезы. Эта бомба  способна эффективно потушить от 100 до 250 м2 горящего леса в зависимости от вида и высоты деревьев и интенсивности их горения Залп из 4-х бомб, расположенных определенным образом, способен потушить лесной пожар на площади до 2000 бомба м2. Эта бомба совершенно безопасна для леса – не ломает деревья, кусты, а животных и людей не убивает и не ранит.  Наиболее эффективен для взрывного распыления диапазон высот от 8 до 15 м. При использовании  в бомбе  простого взрывателя с замедлением, вертолет может лететь на высоте до 1000 м.

На сегодня это наиболее совершенный и эффективный образец водяной бомбы на базе которого, возможно,  создать промышленный образец универсальной водяной бомбы с большим спросом. Разработаны и успешно испытаны две версии  корпуса в виде мешка и эластичной емкости с верхним кольцевым каркасом, изготовленным, например, из автомобильной покрышки.  Это наиболее безопасные и дешевые конструкции, компактные и удобные для транспортировки в варианте, когда вода заливается  в конце снаряжения бомбы — незадолго до её использования.

Финальная стадия тушения локальных очагов лесного пожара в дуплах, под сваленными деревьями, в ямах и повторных возгораний деревьев, кустарника, с помощью высокоточного воздействия из малых вертолетов  с подвесной бомбой,  связкой бомб или малой 4-бомбовой платформой.

Новая наземная техника тушения горящего Леса.  Наиболее эффективной наземной техникой тушения Леса в ЧЗ являются две новых машины «Импульс-3М»(рис.3) с 1994г. в  ВПЧ ЧЗ г.Чернобыль. В 1989г. на базе исследований с 1982г. создана новая гусеничная, бронированная пожарная машина распыления огнетушащих составов выстрелами  и залпами . «Импульс-3» на шасси танка Т-62 с башенным 50-ти ствольным модулем (ММ-50), в казённой части каждого ствола размещены распылительные патроны, а в каналах стволов размещено по 20-30кг распыляемого огнетушащего состава (ОС) жидкого, вязкого или порошкового в контейнерах лёгких, одноразовых, или природного материала (ПМ), загруженного непосредственно в каналы стволов и зафиксированного с обеих сторон пыжами. «Импульс-3М» создан по заданию Главного ракетно-артиллерийского управления (ГРАУ) МО СССР для дистанционного до 100м – с относительно безопасных расстояний – тушения горящих штабелей боеприпасов. В танковом шасси сохранен весь комплекс защиты экипажа боевого танка — противоснарядная броня, система фильтров от токсичной и радиоактивной пыли, паров. ММ-50 обеспечивает впервые гибко регулируемое по масштабам, дальности и виду тушение, распыляя последовательно различные огнетушащие и защитные составы: жидкие, вязкие, клейкие, гели, порошки и экологически чистые природные материалы — грунт, грязь, пыль, песок, снег и др. Дополнительно по желанию заказчика шасси и установка оснащались светотеплозащитными экранами и имели теплоотражающую, светлую окраску, предусмотрены фиксированные на внешней броне импульсные распылители воды и гелей, создающих при распылении пенообразный, теплопоглащающий слой на кузове машины. Гусеничная, бронированная, пожарная машина (ГБПМ) «Импульс-3» эксплуатируется с начала 90-х годов: 7 машин в объектовых пожарных частях – Чернобыльская Зона, где играют основную роль при тушении радиоактивного Леса; Полтава – отряд по тушению газовых и нефтяных скважин, Черкассы – химический завод «Азот», Черниговская обл., Гнединцы – нефтеперерабатывающий завод, Симферополь; 15машин в России, например 4машины в Башкортостане, 5 машин в  Йемене. «Импульс-3м» оснащены бульдозерными ножами и могут пройти по лесу до очага пожара, потушить его, используя возимый запас огнетушащего агента (ОА) или негорючие природные материалы — грунт, песок , грязь, пыль – способные в тонкораспылённом состоянии эффективно тушить очаги лесного пожара. При этом важна экологическая чистота тушения, при использовании материалов, взятых недалеко от места пожара. Очень важно, что природные материалы при взаимодействии с пламенем выделяют наименьшее количество паров, аэрозолей, уносимых восходящим дымом.

Огнетушители. Подавляющее большинство повторных возгораний могут обеспечить пожарные и волонтеры на мотоциклах с дальнобойными импульсными огнетушителями, впервые эффективно распыляющими природные материалы сухие и увлажненные:  грунт, грязь, песок, пыль, снег, лед и пр. Это впервые обеспечивает полную независимость работы пожарных в лесу от подвоза огнетушащих составов и позволяет быстро потушить  множественные очаги лесного пожара на больших территориях и в зонах недоступных для транспорта. Более 90% возгораний и лесных пожаров в начальной стадии их развития могут быть потушены при наличии эффективных дальнодействующих огнетушителей и своевременной их доставки к очагу пожара. При расположении очага пожара в радиусе до 50-100км и в труднодоступной зоне холмов, оврагов, гор, ущелий наиболее быстрым транспортом доставки огнетушителя является мотоцикл с хорошим водителем. Вылет самолёта или вертолёта требует его длительной подготовки до часа, решения организационных вопросов, значительного финансирования от 3000$ до 250.000$ за полётный час. Если хороший водитель мотоцикла хорошо овладеет огнетушителем, то ему не будет реальных конкурентов в тушении лесных пожаров. Для клуба рокеров тушение очагов лесного пожара лучше и быстрее всех было бы прекрасной рекламой и доходным занятием, приносящим громадную пользу стране, обществу в проблеме сохранения леса и экологии страны.

Пожарный мотоцикл может приехать раньше вертолёта в район лесного пожара, привезти импульсный универсальный распылитель весом 5-6кг, до 50 однолитровых контейнеров с гелями и водой(вес 55кг), до 500распылительных патронов(вес 2кг), что даёт ему возможность за один рейд потушить  до 540 очагов лесного пожара (площадь до 1100 м2), до 1500м кромки низового лесного пожара и обеспечить безопасный обратный путь. Распыляя природные материалы огнетушитель может работать автономно много часов , если на мотоцикле перевозить только патроны 2000-3000шт.

С 1-го мая 1986г. по предложению академика Патона Б.Е.  Захматов добровольно поехал в Чернобыль  и участвовал в ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы, внедрил новую технологию безлюдного, высокоэффективного, высокоточного тушения лесных пожаров в зонах с наиболее высоким уровнем радиации, например «Рыжий лес» от 1000 до 2500рентген/час. Данная операция проводилась по непосредственному согласованию с генералом Владимиром Максимчуком (руководитель сводного отряда пожарных Чернобыльской Зоны) при его активной поддержке. С июня 1986г. успешно испытана технология безлюдной локализации радиоактивной пыли на сложных, различно ориентированных поверхностях в труднодоступных участков. С 1988г до 1991г. работал в научном центре в Славутиче по созданию пожарных распылительных систем для роботов, консультировал проектантов систем защиты объекта «Укрытие» в части предотвращения аварии 7-категории путём локализации и осаждения возможных выбросов радиоактивной пыли направленными, мощными шквалами. Имеет  удостоверение участника 1-ой категории ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

Созданы профессиональные, импульсные, универсальные распылители  стоимостью около 500-800$, импульсно распыляющие до 2л порошка и до 1л воды, геля на дальность до 20м, при площади тушения 2-10м2 при одном распылении. ИУР эффективны для тушения низовых, лесных пожаров, горящих отдельных деревьев, кустарника, пней, поваленных деревьев. Главное преимущество профессионального огнетушителя – эффективное тушение экологически чистыми природными материалов – вода с примесями, грунт, грязь, песок, пыль, что впервые обеспечивает длительную и автономную работу пожарных – десантников, имеющих лишь запас малых вышибных патронов. Для тушения лесные пожаров и создания огнепреградительных полос весьма важна возможность эффективного, дальнего, равномерного распыления вязких составов, наиболее эффективных для тушения древесины, листвы и травы. Таким образом впервые становится реальным организовать непрерывный процесс тушения лесного пожара, практически не останавливая его при смене пожарных, что позволит наиболее быстро и эффективно этот процесс завершить. Впервые пожарные на мотоциклах и авиадесантники получают возможность эффективно, независимо от подвоза огнетушащих составов — тушить множество локальных очагов на больших территориях.

Предлагаемый комплекс новой однотипной техники для тушения лесных пожаров, не имеет близких аналогов в мире, обладает патентной чистотой, защищен российскими, украинскими, европейскими и китайскими патентами, находится на начальном этапе своего развития и имеет большие резервы для дальнейшего совершенствования существующих образцов.

Захматов В.Д., д.т.н., проф., к.т.н.

Щербак Н.В., Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Читайте также:

Добавить комментарий