В статье представлены результаты разработки и экспериментальной отработки нового модуля и ствола ручного пожаротушения с применением технологии тонкораспыленной воды. Целью исследования являлось повышение эффективности локализации и тушения очагов возгорания при одновременном снижении расхода огнетушащего вещества и минимизации вторичных повреждений от воды. Проведен анализ существующих конструкций стволов и модулей подачи воды, выявлены их ограничения при тушении пожаров в замкнутых пространствах и на объектах с чувствительным оборудованием. На основе результатов исследований создан прототип ствола, обеспечивающий формирование устойчивого факела с регулируемой дисперсностью капель и равномерным распределением водяного аэрозоля. Экспериментальные испытания подтвердили, что применение тонкораспыленной воды позволяет повысить охлаждающую и инерционную эффективность тушения на 25–30 % при снижении расхода воды до 40 % по сравнению с традиционными системами. Разработанный модуль может быть интегрирован в комплексы мобильного и переносного пожарноспасательного оборудования, что повышает оперативные возможности подразделений МЧС России при ликвидации возгораний различной категории сложности.
Пожарная безопасность
Настоящая статья является продолжением публикации, представленной в журнале «Техносферная безопасность» (№ 3 (44) 2024 г.). Мы рассуждали о том, что в осенне-зимний период года серьезно ухудшаются показатели работы и надежность пожарных насосно-рукавных систем. Это увеличивает продолжительность тушения пожаров и потери от них. Отечественные спецагрегаты и их системы к низкотемпературным условиям эксплуатации приспособлены недостаточно. Следовательно, важны любые новые разработки, повышающие адаптивность агрегатов и пожарных насосно-рукавных систем, пожарного оборудования к низким температурам.
Для повышения надежности эксплуатации пожарных насосов и их всасывающих систем в ходе проведенного патентного поиска были рассмотрены несколько интересных прототипов. Среди них определено наиболее перспективное техническое решение — Патент № 2183975 «Способ подогрева воды, подаваемой по рукавным пожарным линиям» — как самое бюджетное, энергонезависимое, компактное устройство, позволяющее минимизировать темп льдообразования во всасывающей рукавной линии пожарного насоса, в т. ч. в его всасывающем патрубке.
Предлагаемая рукавная вставка во всасывающей линии пожарного насоса участвует во второй стадии процесса подогрева воды, поступающей из открытого водоисточника в спецагрегат. Положительный эффект достигается сначала как следствие известного относительно низкого КПД работающего центробежного пожарного насоса (т. е. самоподогрев воды дросселированием в спецагрегате), а затем — благодаря конструктивным особенностям вставки, позволяющим несколько уменьшить величину вакуума во всасывающей рукавной линии и, соответственно, снизить скорость роста льда на ее стенках.
Результаты предэксплуатационных тестирований рукавной вставки во всасывающей линии пожарного насоса предложенной конструкции, проведенных в январе 2025 г. в ходе Межведомственных опытно-исследовательских учений «Безопасная Арктика — 2025», свидетельствуют об ее эффективности.
В данной статье рассматриваются ключевые аспекты возникновения аварийных ситуаций на взрывопожароопасных объектах хранения и переработки растительного сырья, таких как зернохранилища, элеваторы, мукомольные комбинаты, комбикормовые цеха. Авторами использованы данные ежегодных отчетов Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) за 2019–2023 гг. Объекты хранения и переработки растительного сырья характеризуются повышенной опасностью, связанной с образованием взрывоопасных пылевоздушных смесей, высокой концентрацией горючей мучной пыли, а также эксплуатацией устаревшего оборудования и несоблюдением технологических регламентов.
Обнаружено, что основными факторами, способствующими возникновению аварий, являются недостаточная квалификация и обучение персонала, нарушение технологических процессов, а также отсутствие своевременного технического обслуживания и модернизации оборудования. Особое внимание уделяется свойствам мучной пыли как горючей газовоздушной смеси, способной при определенных условиях вызывать взрывы и пожары, что делает контроль ее концентрации ключевым элементом безопасности на таких производственных объектах.
В последние годы в системах противопожарного водоснабжения все чаще стали использоваться водяные завесы для пожаротушения, охлаждения, орошения, защиты технологических площадок причальных комплексов, резервуарных парков, эстакад и площадок для обслуживания цистерн с нефтепродуктами. Эффективность функционирования водяных завес во многом зависит от полученных результатов гидравлического расчета системы противопожарного водоснабжения. В действующих нормативных документах имеется методика гидравлического расчета водяных завес со струями, работающими вертикально вниз, и струями, вытекающими вертикально вверх, без учета многоконтурности систем противопожарного водоснабжения и фактических характеристик оросителей: расходной и высотной. Предложены аппроксимирующие зависимости расходных и высотных характеристик, широко применяемых насадков типа НП для водяных завес. Предложена математическая модель потокораспределения в системах пожаротушения с водяными завесами со струями, направленными вертикально вверх, на основе которой может выполняться гидравлический расчет водяных завес. Модель и аппроксимирующие зависимости реализованы в программно-вычислительном комплексе «ИСИГР», особенностью которого является его применение через интернет. Пользователям программы доступны: графический интерфейс с развитыми средствами рисования сети и задания данных по ее элементам произвольно или через базу оборудования, возможность аппроксимации характеристик насосов и др.
В статье рассмотрены методические подходы к оценке показателей пожарной опасности (температуры самовоспламенения и теплоты сгорания) полимерных материалов различной химической природы. Приведены результаты исследований полимерных материалов различной химической природы с использованием термоанализатора STA 449 F5 Jupiter фирмы Netzsch. Показана возможность оценки температуры самовоспламенения с использованием сразу трех аналитических сигналов: дифференциальной сканирующей калориметрии, дифференциальной термогравиметрии и первой производной от дифференциальной сканирующей калориметрии. Для диагностики температуры самовоспламенения методом синхронного термического анализа необходимо выполнение следующих условий: нахождение в интервале температур экзотермического пика термоокислительной деструкции полимера; близость к точке перегиба на ДСК-кривой; близость к максимуму ДТГ-пика; максимальная интенсивность тепловыделения.
Рассмотрена проблема оценки теплоты сгорания веществ и материалов. Для повышения практической значимости результатов оценки теплоты сгорания предложен способ оценки теплоты сгорания методом синхронного термического анализа в окислительной среде воздуха с учетом результатов испытаний исследуемого материала в инертной среде
Огнезащитная эффективность лакокрасочных покрытий (ЛКП) зависит не только от их состава и проявляемых огнезащитных свойств, но и от эксплуатационных характеристик, определяющих срок службы и качество покрытий. Стандартные методы испытаний современных строительных красок не включают адгезионную стойкость и прочности как обязательные критерии оценки эффективности защиты древесных и металлических элементов зданий и сооружений. В настоящей работе проведено комплексное исследование двух ЛКП, обладающих, согласно заявленным производителем характеристикам, первой группой огнезащиты. Одно из покрытий предназначено для огнезащиты дерева, другое — для металла. Испытания включали оценку их адгезионных свойств и твердости, согласно стандартным методам испытаний, описанных в ГОСТах. Установлено, что нанесение краски на древесину способствует повышению дымообразования защищаемого таким образом материала. В то же время лакокрасочные покрытия проявляют эффективные эксплуатационные характеристики, что позволяет использовать их как декоративные для окраски мокрых фасадов, оград и т. п. Полученные в исследовании данные могут быть использованы при разработке мер противопожарной защиты, а также учтены при разработке производителем рекомендаций, касающихся области применения ЛКП.
В статье рассматривается апробация нового способа оценки качества огнезащитной обработки деревянных конструкций по количественной оценке выделяющихся летучих компонентов веществ при индукционном нагреве. В первую очередь был определен диапазон времени и температурное воздействие, при котором можно отследить изменения между показателями необработанных и обработанных образцов. Для проведения дальнейшего исследования были выбраны два способа нанесения огнезащитных составов: способ послойного нанесения и способ пропитки. Суть эксперимента заключалась в том, что образец помещался в экспериментальный прототип камеры цилиндрической формы и подвергался воздействию индукционной паяльной станции в течение 60 секунд, при температуре 430 °С — для образцов, обработанных послойным способом, и температуре 480 °С — для образцов, обработанных способом пропитки. Обусловленность выбранных температур и времени приводится в самой статье. На основе результатов сделан вывод о том, что пик значений достигается при 60 секундах, далее (после 70 секунд) происходит образование карбонизационного слоя древесины и наблюдается переход показаний на плато, т. е. показания переходят в постоянное значение с небольшим отклонением от 0,1 до 0,3 %. Показатели выделяющихся летучих веществ на необработанных образцах значительно больше в сравнении с обработанными образцами. Это свидетельствует о том, что рассматриваемый способ оценки качества огнезащитной обработки может применяться в криминалистических исследованиях.
На фоне продолжающегося активного распространения и расширения областей применения литий-ионных аккумуляторов в России и за рубежом фиксируются случаи пожаров, вызванных их самовозгоранием. В данной работе выполнен анализ случаев пожаров на территории некоторых областей Российской Федерации, попавших в поле зрения специалистов региональных испытательных пожарных лабораторий. Судя по собранной информации, в последние годы вопросы обеспечения пожарной безопасности объектов защиты, на которых допускаются эксплуатация, хранение или транспортировка литий-ионных аккумуляторных батарей, по-прежнему сохраняют актуальность и остроту. Материалы, описывающие случаи пожаров по причине самовозгорания литий-ионных аккумуляторных батарей, опубликованные в данной работе, не могут считаться всеобъемлющими по нескольким причинам. Однако в ходе анализа материалов были выявлены тенденции, которые не могут не вызывать обеспокоенность специалистов в области обеспечения пожарной безопасности. Одной из таких тенденций может считаться рост числа пожаров в результате самовозгорания литий-ионных аккумуляторов в многоквартирных жилых домах. Также выявлено, что значительная доля пожаров вызвана самовозгоранием устройств, использующих литий-ионные батареи, которые находились в процессе зарядки. Для решения установленных проблем могут оказаться востребованными меры регуляторного характера.
В исследовании рассматривается вопрос оценки предела огнестойкости воздуховодов систем противодымной вентиляции как значимого фактора при обеспечении пожарной безопасности. Показана значимость критериев E и I, а также требований к негорючести материалов, герметичности фланцевых соединений и толщине стенки воздуховодов. Описаны комбинированные огнезащитные и теплоогнезащитные покрытия на основе базальтовых материалов, обеспечивающие критерии EI30–EI240 при корректном монтаже. Методика контроля включает визуальные и инструментальные измерения толщины покрытий, стенок и защиты элементов крепления в надзорной практике. Результаты полевых проверок и экспертного опроса 20 специалистов с высокой согласованностью мнений по Кендаллу (W = 0,82) выявили три наиболее критичных нарушения: несоответствие толщины стенки воздуховодов проектным значениям, недостаточная толщина смонтированных огнезащитных покрытий относительно регламентов и неправильная защита элементов крепления. Эти дефекты ведут к снижению пределов E и I, рискам деформаций, потере герметичности и ухудшению аэродинамических характеристик, что непосредственно угрожает эффективности дымоудаления и условиям эвакуации. Рекомендации включают усиление входного контроля, точное соблюдение технологических регламентов, применение сертифицированных негорючих материалов и повышение информированности исполнителей. Выполнение указанных мер обеспечивает достижение требуемых критериев EI и получение заключения о соответствии для ввода объекта в эксплуатацию.
В статье рассмотрен недостаток существующих методик проверки качества огнезащитной обработки металлических конструкций, в частности факт отсутствия полевого метода исследования огнезащитных вспучивающихся покрытий для металлических конструкций; представлен разработанный метод исследования вспучивающихся огнезащитных покрытий, и описаны характеристики используемого генераторного блока индукционного нагрева; проведены расчеты двенадцати вариаций индуктора, и представлен наилучший из них. Определено, что наиболее эффективным является индуктор, состоящий из двух последовательно соединенных катушек, цилиндрической на четыре витка и плоской на два витка. Рассчитана индуктивность оптимального индуктора, и установлено, что полученный результат не противоречит требованиям завода — изготовителя генераторного блока индукционного нагрева. Представлены результаты проведенных эмпирических исследований, которые хорошо коррелируют с теоретическими. Подтверждена эффективность выбранной оптимальной модели опытным путем. Предложены пути оптимизации прототипа устройства.