Динамика развития пожаров на объектах с хранением взрывчатых веществ (ВВ)

Одними из наиболее сложных, быстроразвивающихся пожаров, к сожалению малоизученных, являются пожары на объектах хранения взрывчатых веществ (ВВ), порохов, боеприпасов и вооружения. Пожары на таких объектах сопровождаются взрывами с разлетом осколков и боеприпасов на расстояния, превышающие несколько километров. Опасны разлетающиеся боеприпасы, особенно реактивные. Так, например, разлет реактивных противотанковых гранат способствует возникновению очагов пожаров в радиусе 600 – 800 метров, а разлет реактивных снарядов создает очаги в радиусе 10 – 12 километров, приводя к взрывам рядом стоящих штабелей боеприпасов.

Опасности при пожарах представляют и неразорвавшиеся боеприпасы. Разлетающиеся противотанковые гранаты могут пробить без взрыва бревна диаметром 300 – 400 мм, а снаряды – бетонную стену только за счет своей высокой кинетической энергии.

Каждый пожар, сопровождающийся взрывами, был сопряжен с гибелью людей, боевой и специальной техники и приводил практически к полному уничтожению объекта хранения боеприпасов.

Столь трагические в ряде случаев последствия пожаров большинство специалистов объясняют несвоевременностью обнаружения пожаров на технической территории, чрезвычайно быстрым развитием горения по деревянной таре штабелей и укупорке боеприпасов, трудностями доставки огнетушащих веществ непосредственно к очагу пожара и тем более в зону горения. При развитии пожара даже на аккуратно сложенном штабеле огонь, как правило, немедленно уходит внутрь штабеля по решетчатым подкладкам, вертикальным и горизонтальным пустотам.

Деревянная укупорка хоть и является хорошим теплоизолятором для хранимых в них боеприпасов, но, как следует из результатов многочисленных экспериментов, прогорает на 6-й, 12-й минуте. После этого начинается интенсивный нагрев находящихся в ней боеприпасов, что приводит к их взрыву или, если речь идет о реактивных снарядах, к срабатыванию маршевой двигательной установки. Такие пожары, как правило, переходят в крупномасштабные, катастрофические, с трудно прогнозируемой обстановкой. Тушить такие пожары трудно, отсутствуют эффективные автоматические средства тушения.

Анализ параметров развития и тушения произошедших пожаров на складах боеприпасов показал, что возможны следующие варианты возникновения и развития пожаров.

Варианты мест возникновения пожаров:

- внизу около подставки (поддона);

- в середине штабеля;

- с боков штабеля;

- сверху штабеля.

Возможные пути развития пожаров:

- снизу вверх, а затем по бокам по другим штабелям;

- с середины вверх, а затем по бокам и далее на другие штабеля;

- с боков штабеля вверх, а затем на другие штабеля;

- сверху штабеля, по верху на другие штабеля.

Основными факторами, влияющими на развитие пожара внутри хранилища, являются:

- вид и влажность укупорки под боеприпасы;

- свойства, определяющие пожарную опасность покрытия укупорок;

- коэффициент поверхности горения;

- высота укладки (штабеля);

- вид газообмена (воздухообмена);

- конструктивное исполнение здания хранилища.

Факторы, оказывающие влияние на тушение пожара внутри хранилища:

- линейная скорость развития пожара;

- массовая скорость выгорания горючей нагрузки;

- проёмность помещения;

- газообмен внутри горящего помещения;

-тактико-техническая характеристика средств, подающих огнетушащие вещества;

- эффективность огнетушащих веществ;

- количество подаваемых огнетушащих веществ (расходы, интенсивность);

- способы подачи огнетушащих веществ;

- скорость сосредоточения отделений на основных пожарных автомобилях подачи огнетушащих веществ;

- скорость введения сил и средств на боевые позиции;

- боеготовность и боеспособность пожарных подразделений;

-тактико-техническая характеристика пожарной техники, прибывающей на пожар;

- численность и оснащенность боевых расчетов на пожарных автомобилях;

- наличие необходимого количества огнетушащих веществ;

- наличие необходимого количества средств подачи огнетушащих веществ;

- наличие сопутствующих пожару опасных факторов (взрывы, сильное задымление помещений с высокой концентрацией токсичных веществ);

- изменение обстановки на пожаре в ходе его развития и другое.

Все выше перечисленные факторы, в той или иной степени, оказывают воздействие на ход локализации и ликвидации пожара.

При ведении тактико-технических действий по ликвидации пожаров, на складах боеприпасов на личный состав и пожарную технику могут воздействовать опасные факторы, специфичные для этого вида пожаров. К ним относятся: теплоизлучение факела пламени пожара, ударные волны взрывов взрывчатых веществ, поражающее воздействие разлетающихся осколков, задымление, действие высокой температуры, форсы пламени горящих порохов, ракетных двигателей и т.п.

Пожары на складах боеприпасов характеризуются значительным выделением тепловой энергии, причем примерно 30 – 40% выделяющейся энергии переходит в лучистый тепловой поток, рассеивающийся в окружающем пространстве. Лучистый тепловой поток пламени пожара осложняет тактико-технические действия, а также способствует распространению пламени пожара по горючим материалам.

При пожаре на складах боеприпасов велика вероятность поражения личного состава взрывной волной. Прямое или первичное поражающее действие взрывной волны связано с изменением давления в окружающей среде в результате прихода воздушной взрывной волны. Важную роль в поражении человека взрывной волной играют такие факторы, как остаточное давление в падающей и отраженных волнах, динамическое повышение, скорость повышения давления до пикового значения после прибытия взрывной волны, удельный импульс взрывной волны. Органы тела, различающиеся наибольшей разницей в плотностях соседних тканей, обладают наиболее высокой чувствительностью к первичному поражающему действию взрывной волны. Ткани легких, наполненные воздухом, страдают от действия взрывной волны больше, чем какой - либо другой жизненно важный орган. Повреждение легких является прямой или косвенной причиной многих патофизиологических эффектов, наблюдаемых при поражении человека взрывной волной. К другим неприятным последствиям относятся разрыв барабанной перепонки, повреждение среднего уха, повреждение гортани, трахеи, брюшной полости, нервных окончаний спинного мозга и других различных органов тела.

Действие взрывной волны сопровождается побочными эффектами, которые можно разделить на три группы: вторичные, третичные и смешанные. К вторичным эффектам относится удар осколками, которые образуются при взрыве боеприпасов, либо представляют собой (приспособления, элементы конструкций хранилища и т.п.), находящиеся вблизи места взрыва и ускоряющиеся под действием взрывной волны.

Характеристики, которые определяют степень, причиняемых человеку травм, обусловлены прониканием осколков в тело. К третичным эффектам относятся перенос тела как целого воздушной волной и последующий тормозящий удар. В этом случае под действием давления, и аэродинамического напора взрывной волны тело человека поднимается в воздух и пролетает некоторое расстояние. Повреждения могут возникать либо на стадии ускорения, либо во время тормозящего удара. Степень повреждения, обусловленная тормозящим ударом, намного более значительна и определяется изменением скорости при ударе, а также временем и расстоянием, на котором происходит торможение, типом ударяющейся поверхности и площадью соударения.

При подобных ускорениях или тормозящих ударах голова человека является наиболее уязвимой частью тела относительно механических повреждений. При тормозящем ударе помимо повреждения головы возможны также травмы жизненно важных внутренних органов и переломы костей.

Смешанные эффекты наблюдаются при поражении человека одновременно несколькими факторами (теплоизлучением, ударной волной и т.д.).

В таблицах 5.1., 5.2. приведены категории травм при тормозящем ударе человеческого тела в зависимости от скорости встречи с преградой.

Таблица 5.1.