Новые компактные огнетушители

Осаждают дым и тушат людей в горящей одежде для обеспечения эвакуации из общественных зданий

При назначении нового министра МЧС России Евгения Зиничева президент России Владимир Путин определил наиболее важную задачу как защиту людей в общественных зданиях. Актуальность проблемы объясняется тем, что с января 2018 г. зарегистрировано 56 пожаров в торгово-развлекательных центрах (ТРЦ), а также неоднократными фактами массовой гибели людей в горящих ТРЦ, на дискотеках и в других общественных зданиях от токсичного густого дыма.

Пожары в ТРЦ

Необходимость разработки, производства и широкого внедрения уникальных компактных устройств осаждения дыма в практику обеспечения эвакуации из общественных зданий обусловлена отсутствием недорогих, компактных и долговечных технических средств, способных эффективно осадить дым и сбить пламя для обеспечения пути эвакуации людей распылом хотя бы на расстоянии 5–10 м.

Основной особенностью развития пожара в ТРЦ является его обнаружение, когда пламя и дым уже быстро распространяются по помещениям, как правило, по причине ненормативного применения легковоспламеняемых и сильногорючих отделочных, облицовочных материалов, выделяющих при пожаре густые клубы сильно ядовитого дыма. Дети и даже взрослые нередко не успевают покинуть помещения от быстро распространяющихся клубов дыма, что хорошо видно на записях видеокамер наблюдения. Пожарные, охранники, добровольцы, спасающие людей, сами могут внезапно потерять сознание. В ряде случаев охранники демонстрируют отсутствие выучки и способности адекватно и быстро действовать при чрезвычайной ситуации.

В ТРЦ интенсивно работают кинотеатры, фудкорты, супермаркеты электроники и продовольственные магазины, боулинги, детские центры с аттракционами, отделения банков. При этом в ТРЦ часто не работают системы оповещения, которые отключают во избежание ложных срабатываний. Тем самым владельцы ТРЦ экономят на более совершенных датчиках, их дублировании и аналитических модулях, исключающих ложную тревогу. Также часто не работают спринклерные и дренчерные системы орошения, закрываются эвакуационные выходы, что относится к грубым нарушениям правил техники безопасности администрацией и охраной ТРЦ.

Новые методы и техники спасения

Предлагается оснастить охранные структуры эффективными компактными распылителями для осаждения и нейтрализации токсичного дыма, сбивания пламени с целью обеспечения безопасного пути эвакуации. Распылители могут постоянно носиться охранниками (например, на поясе) и храниться в шкафчиках числом до нескольких десятков под контролем охранников в игровых и зрительных залах, детских комнатах, коридорах на путях эвакуации. Это необходимо даже в случаях, когда инструкции по обеспечению безопасности безукоризненно соблюдаются, открыты все эвакуационные выходы, работают современные датчики, а системы оповещения дублированы и оснащены аналитическими модулями против ложных срабатываний.

Необходимо признать, что надежность и эффективность традиционных спринклерных систем в условиях помещений большой площади и объема, насыщенных быстрогорящими и интенсивно дымообразующими материалами, со сложными и протяженными путями эвакуации, весьма низки. Пневматические, пневмоимпульсные и гидравлические стандартные средства тушения часто неработоспособны и практически бесполезны в руках необученных охранников, тем более – посетителей, не имеющих навыков работы с ними в условиях пожаров.

Для реализации нового метода и соответствующей технологии спасения в условиях густой токсичной задымленности необходимо создать новое компактное импульсно-распылительное устройство. Это устройство должно быть предельно простым в обращении (на уровне новогодних хлопушек), но в то же время эффективным для сбивания пламени и осаждения оптически плотного дыма и нейтрализации токсичных продуктов горения. Распылители нового типа планируется сделать дешевыми и надежными (безотказными). Эти устройства должны далеко и масштабно распылять в виде локальных вихрей экологически чистые нетоксичные огнетушащие агенты (например, гели, воду и растворы).

Газокапельный шквал

Принцип действия таких устройств состоит в создании газокапельного шквала со следующими основными особенностями: несущей газовой фазой, многовихревой структурой, устойчивой к разрушающему аэродинамическому воздействию, широким слабым ударным фронтом. Шквал c ударно-волновым фронтом, играющим роль фильтра частиц дыма микронных размеров, в зависимости от характерных размеров капель и расстояния между ними, может быстро осадить дым по всей длине коридора и на краткий период времени создать проход для эвакуации сквозь клубы токсичного дыма. Такой шквал способен также потушить источник дыма в пористых, тканевых, твердых искусственных материалах или сбить пламя на пути эвакуации.

Результаты анализа широкого диапазона различных изделий показывают, что наилучшим прототипом компактного дымоосадителя-миниогнетушителя являются сигнальные ракеты: нужно достать, прицелиться на очаг пожара, дернуть за шнур пускового устройства. Существует множество типов ракет, предназначенных для аварийной сигнализации, передачи информации, освещения и других целей. Туристы, альпинисты и другие путешественники чаще всего используют ракеты в качестве аварийного сигнального средства.

Опыт производства прототипов портативных пожаротушащих устройств показывает, что сборка распылителя выстрелом занимает существенно (в 2-3 раза) меньше времени по сравнению со сборкой сигнальной ракеты калибра 26 или 40 мм ввиду сокращения количества операций и сборочных элементов с 35 до 14. Опытно-промышленные образцы новых минираспылителей-миниогнетушителей показаны на рис. 1.

Испытания прототипа

Испытания новых устройств импульсного пожаротушения и осаждение продуктов горения производились на открытой местности, а также в крупноразмерном ангаре для исключения влияния ветра. Для имитации дыма применялись стандартные дымовые шашки. Для оценки дальности и эффективности тушения использовались стандартные модельные очаги А-0,1 и нестандартные разлития бензина на цементном или асфальтовом полу ангара.

Для приведения разработанного распылителя в действие необходимо совершить четыре простых последовательных действия:

1) выбрать позицию тушения с дистанции не менее 1-2 м от очага пожара;

2) снять предохранительную крышку со среза ствола;

3) направить распылитель на очаг пожара таким образом, чтобы вихрь распыленного огнетушащего состава накрыл своим фронтом сразу всю площадь возгорания или ее часть (до 1 кв. м горящей поверхности, не учитывая неровностей – выемок и впадин);

4) резко выдернуть вытяжной шнур, прикрепленный к проволочной терке.

Экспериментально определены следующие параметры функционального воздействия шквала при тонкодисперсном распылении воды разработанным устройством:

• Быстрое сбивание пламени и осаждение густого дыма на дальности 10–15 м;
• Тушение человека в горящей одежде на расстоянии до 6–8 м;
• Отсутствие раздражающего действия;
• Реабилитация человека, находящегося в бессознательном или паническом состоянии.

Рекомендации по применению

Проведенные эксперименты показывают, что импульсные минираспылители емкостью 0,4 л с терочным инициатором тушат разные возгорания, включая поджоги от применения зажигательных составов. Они тушат человека в горящей одежде, например, полицейского при попадании в него бутылки с «коктейлем Молотова», и локальные пожары классов А-F. Шквалы c толщиной фронта 0,5–1 м, создаваемые распылителями, могут осадить густой дым по длине коридора в 10–15 м в течение одной секунды и на краткий период времени (2–5 с) создать проход для эвакуации людей сквозь клубы токсичного дыма.

Разработанные распылители дешевы, просты и надежны в эксплуатации. Постоянно носимые или находящиеся на рабочем месте, они могут потушить горящую одежду на людях в течение 1-2 с, что с высокой вероятностью спасет людей от тяжелых болезненных ожогов. Поэтому такие распылители должны носиться сотрудниками противопожарной службы в специальных набедренных карманах во время их работы по тушению пожара.

Можно рекомендовать новый вид огнетушителя для сертификации и дальнейшей организации серийного производства с целью широкого применения в общественных зданиях для защиты людей и обеспечения их эвакуации. Применение представляется очевидным: торговые комплексы, офисы, кинозалы, театры, музеи, места проведения дискотек, выставок, конференций, автомобили, квартиры, коридоры и лестничные клетки в многоэтажных домах, особенно – небоскребах, промышленные объекты – заводы, склады, подземные сооружения (в первую очередь – нефтегазовые, химические производства, энергетические объекты, включая атомные электростанции).

Владимир Захматов, д. т. н., профессор, научно-организационный отдел Университета ГПС МЧС России

Александр Ширшов, инженер

Алексей Озеров