CC BY
415
УДК 614.8:621.87:656.1
Пожарная безопасность автотранспортных средств
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2009
С.Н. Копылов, ФГУ ВНИИПО МЧС России В.А. Кущук, ФГУ ВНИИПО МЧС России Д.В. Полтавец, ФГУ ВНИИПО МЧС России
Аннотация
Проанализирована статистика пожаров на автотранспорте, приведены основные пожароопасные зоны, сведения о проведенных исследованиях по тушению. Разработаны рекомендации по нормам оснащенности автомобилей оперативными средствами пожаротушения, рекомендации по защите автомобилей автоматическими системами пожаротушения.
Ключевые слова: транспорт, пожарная безопасность, ущерб, топливо, средства пожаротушения, огнетушители, испытания, перевозка опасных грузов, автоматические системы пожаротушения.
Fire safety of vehicles
ISSN 1996-8493 © Civil Securiti Technology, 2009
S.N. Kopylov, FGU VNIIPO Emercom of Russia V.A. Kushuk, FGU VNIIPO Emercom of Russia D.V. Poltavets, FGU VNIIPO Emercom of Russia
Abstract
Analyses of vehicle fire were made, main fire zones were determined. Recommendations were developed on norms of vehicle equipment with firefighting means, on vehicle fire protection with auto systems.
Key words: transport, fire security, damage, fuel, firefighting means, fire extinguishers, tests, transportation of dangerous cargo, automatic systems of firefighting.
Пожарная безопасность автотранспортных средств зависит от их конструктивного исполнения, материалов кузова, электропроводки и салона. В аварийных ситуациях необходимыми оказываются и средства пожаротушения, особенно при розливах топлива.
За рубежом автотранспортные средства комплектуются порошковыми и хладоновыми огнетушителями. Легковые автомобили во Франции защищаются в основном порошковыми с зарядом типа АБС массой 1 кг, а крупные легковые и грузовые автомобили — огнетушителями с 2 килограммовым зарядом. В ФРГ почти все автомобили комплектуются огнетушителями с 2 кг порошка [1]. Большегрузные специальные автомобили (включая автомобили с полуприцепами) и автобусы в обеих странах защищаются огнетушителями с зарядом порошка до 6 и более кг. Хладоновые огнетушители с зарядом 1 л и 2 кг используются реже (в основном на частных автомобилях), так как являются более дорогими и распространены в меньшей степени, (примерно, не более 5% от общего выпуска огнетушителей в этих странах).
В легковых автомобилях огнетушители с помощью кронштейнов крепятся в салонах в непосредственной близости от водителя под его креслом, на кожухе трансмиссии или между передними креслами у ног переднего пассажира (в вертикальном положении). Примерно в тех же местах крепятся огнетушители и на грузовых автомобилях. В случае установки их в салоне огнетушители предохраняются от температурного воздействия, атмосферных осадков и солнечных лучей.
В каждой стране комплектация средств транспорта регламентируется соответствующими предписаниями, нормами и стандартами. Например, согласно «Информации для руководящих кадров органов пожарной безопасности № 25» (ГДР) машины с двигателем внутреннего сгорания (включая комбайны, ленточные конвейеры, грузовые, буксирные, коммунальные, рельсовые) должны быть защищены одним порошковым огнетушителем (с зарядом АВС 2 кг), что является более предпочтительным по сравнению с огнетушителем СВ2 (с 2 кг хладона), хотя второй также может быть использован [2]. Комплектация огнетушителями обязательна только для государственных машин, личные автомобили оснащаются по усмотрению их владельцев.
Транспортные огнетушители, т.е. предназначенные для ликвидации загораний на автомобилях, получили за рубежом значительное развитие. В определенной степени это вызвано увеличением парка автомобилей, особенно легковых, и загораний на них. Так в 1977 г. в ФРГ произошла 51 тысяча случаев загораний автомобилей. Из них 45 тысяч загораний — в легковых. Основная масса их (99%) не связана с дорожно-транспортным происшествием, а являлось следствием технических неисправностей автомобиля. Наблюдается, что огонь, возникающий на двигателе, достигает приборного отсека и через одну минуту полностью охватывает пассажирский салон. Почти полностью легковой автомобиль после вспышки салона сгорает за 2 мин.
Многочисленные исследования пожаров на автотранспорте проводились в Англии [3]. Так в 1968 г. из 1000 автомобилей пожары возникали на: 0,64 легковых, 1,02 мотоциклов, 5,72 автобусов и 3,16 грузовых. Там же отмечалось, что срок службы автомобиля не оказывал большого влияния на причину пожара. В 1969 г. автором этих работ было исследовано 570 пожаров. Из них 182 падает на легковые, 282 на грузовые и на прочие автомобили 106 пожаров. Дается анализ по причинам загораний: 27% относится к двигателям, 26% относятся к обогревателям и свечам зажигания, 18% электрокабели и радиоприемники, оставшиеся — к выхлопному тракту и прочим причинам. И только 24 пожара из 570, т.е. 4,2% были вызваны столкновениями.
На основании, проведенных осенью 1981 г., сравнительных испытаний по тушению автомобиля ГАЗ 22 «Волга» было принято решение комплектовать все легковые автомобили 2 литровыми порошковыми огнетушителями типа ОП 2, а огнетушители типа ОП 1 оставить для защиты мотоциклов с колясками и удовлетворения потребности бытовых нужд населения [4]. Угле-кислотный огнетушитель ОУ 2 был признан неэффективным для применения на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания. В конце 1979 г. для защиты легковых автомобилей также были рекомендованы малогабаритные хладоновые огнетушители типа ОАХ. Однако натурные испытания при определении возможности комплектации этим огнетушителем проходили в менее жестких условиях — расход (утечка) бензина при пожаре составлял в 8 раз меньше, по сравнению с опытами 1981 г.
В таблицах 1 и 2 приведены статистические данные о пожарах на автобусах, гибели людей и местам возникновения пожара.
Таблица 1
Годы 2001 2002 2003 2004 2005
Количество пожаров в автобусах 740 720 699 769 699
Погибло людей при пожарах в автобусах 27 3 6 15 7
Получили травмы при пожарах в автобусах 69 36 31 65 32
Таблица 2
Годы Место^^ возникно-^^. вения пожара 2001 2002 2003 2004 2005
Отсек двигателя 350 316 333 412 339
Салон (кузов) 294 321 290 275 281
Кабина водителя 63 49 47 50 37
Результаты изучения статистических данных по городу Москве [5] также подтверждают приведенные выше сведения. Так в 1997 году в городе было зарегистрировано 20 340 пожаров, из них 1638 на автотранспорте (8,04%).
В 1998 году было зарегистрировано 17 840 пожаров, из которых 1774 произошло на автотранспорте. Статистика указанных пожаров с анализом причин их возникновения приведена на рисунках 1—4.
500 400 300 200 100
_445_2_
^ ^ «..V Л игт
Ш! ¡111
Колличество пожаров
Ущерб
Рис.1. Количество пожаров и причиненный ущерб на транспорте за 1998 год
ки, покрытие пола, кожухи двигателя и ряд других узлов.
Согласно [6] наиболее часто встречающимся конструктивным дефектам систем питания, выпускного тракта и электрооборудования, которые могут привести к загоранию, относятся:
— недопустимые вибрации топливопроводов из-за неправильного их закрепления, отсутствия компенсационного соединения в месте взаимного перемещения
двигателя и деталей кузова;
— близкое размещение трасс проводов электрооборудования, резиновых, пластмассовых и других горючих материалов и нагреваемых деталей выпускного тракта;
— прокладка проводов вблизи движущихся деталей и других местах, где провода могут повреждаться.
Указанные причины пожаров характерны и для по-слеаварийного повреждения.
Ко второй группе при-
от пожаров
Проведенный аналитический обзор позволяет сделать следующие выводы:
1. Наибольшее количество пожаров возникает на легковых автомобилях.
2. Причиной пожаров чаще всего является неисправность топливной системы и электрооборудования.
3. Пожары при дорожно-транспортных происшествиях относительно редки, но гибель людей при этих авариях примерно в 10 раз выше, по сравнению со столкновениями без пожаров.
4. Во многих странах основным транспортным огнетушителем является порошковый с 2 кг порошка класса АВС. Большегрузные специальные автомобили и автобусы защищаются порошковыми огнетушителями массой до 6 кг.
5. Огнетушители располагаются, как правило, в кабине рядом с водителем.
Анализ конструкций автомобилей показывает, что загорания в них могут быть везде, где имеются горючие конструкционные и отделочные материалы, электрическая проводка и топливная система.
Из горючих материалов выполнены такие детали автомобилей как сиденья, панели внутренней облицов-
Рис. 2. Количество пожаров и причиненный ущерб на транспорте в зависимости от времени суток за 1998 год
чин возникновения пожаров можно отнести нарушение требований эксплуатации: применение самодельных предохранителей в системе электрооборудования, использование открытого огня для разогрева двигателя и его систем, сварочные работы, использование открытого огня для освещения, промывка деталей автомобиля топливом.
Результаты испытаний показали, что при пожаре топливной системы на двигателе в автомобиле с перед-нерасположенным двигателем приборный щиток в салоне воспламеняется через 8—10 мин. При жестких условиях (разливе 2 л бензина на корпус двигателя) это время сокращается до 4 мин. Воспламенение салона
происходит за время около 1 мин. В опытах на 3 х автомобилях с переднерасполо-женным двигателем огонь достигал задней части автомобиля через 5 мин.
В автомобиле с задним расположением двигателя фронт пламени достигает приборного щитка через 7,5 мин после начала загорания в двигателе.
Проведенные испытания по тушению грузовых автомобилей с капотным расположением двигателя
показали, что за время, требуемое для тушения огнетушителем (в пределах минуты), даже при неудачном тушении, пламя не распространялось на кабину. Не наблюдалось и ее задымление. У автомобилей с карбюраторным двигателем и бескапотной компоновкой на 2-й минуте кабина заполнялась дымом с последующим воспламенением сидений и спинок.
При испытаниях по тушению загораний на автобусах с задним расположением двигателя на автобусе ЛАЗ 5252 в период тушения наблюдалось незначительное задымление пассажирского салона. На автобусе с карбюраторным двигателем ЛАЗ 697Н «Турист» задымление салона на момент тушения (конец первой минуты) принимало более значительные размеры, но видимость для выхода сохранялась на всей длине салона. При загорании двигателя, расположенного в передней части автобуса ЛиАЗ 677, пламя проникало в кабину водителя уже на 20 с через полуоткрытый капот.
Опасны загорания пролитого топлива на цистернах топливозаправщиков. Испытания по моделированию
Рис. 3. Распределение количества погибших и травмированных в результате пожаров на автотранспорте в 1998 году
Рис. 4. Причины пожаров на автотранспорте и ущерб от них г. Москве в 1998 году
загорания пролитого бензина А 76 в количестве от 2 до 10 л в верхней части цистерны с имитацией течи с расходом до 10 см3/с показали, что огнем охватывается вся облитая часть автомобиля в первые секунды загорания. Водитель в течение 30 с может выйти из кабины и приступить к тушению загорания. При этом тушение осложняется тем, что пролитое топливо может гореть по обе стороны цистерны, под автомобилем, а также на грунте.
Необходимо отметить, что даже при достаточно сложных аварийных ситуациях на автомобиле с загоранием топлива, водитель может без достаточного риска для жизни воспользоваться огнетушителем в первую минуту.
К специальным автомобилям, в частности автомобилям для перевозки денежной выручки и ценных грузов предъявляются более жесткие требования, чем к обычным АТС, направленные на обеспечение безопасности дорожного движения, жизни, здоровья, сохранности имущества, что обусловлено необходимостью обеспечить живучесть инкассаторских машин не только в условиях техногенных аварий, но и при противоправных действиях криминогенных структур.
Эти требования сформулированы в ОСТ 37.001.519-96 [11] и интегрируют подходы принятые за рубежом (правила ЕЭК ООН) и в отечественной практике.
В связи с этим в России и ряде стран за рубежом наблюдается тенденция по обеспечению наиболее опасных мест автомобиля автоматическими или управляемыми дистанционно установками пожаротушения. Анализ примене-
ния установок пожаротушения на автотранспорте приведен в статье [7].
В настоящее время и ряд отечественных производителей выпускает средства тушения пожаров в подкапотном пространстве. Так в [8] сообщается о 228 пожарах на автотранспорте за 5 месяцев только по Московской обл., и приводятся данные по применению для защиты подкапотного пространства автомобиля таких средств, как генератор аэрозоля «Допинг-2», модулей порошковых «Вулкан-1» и «Вулкан-2» (масса порошка, соответственно 1,55 и 0,45 кг), в [9, 10] сообщается об использовании генераторов аэрозоля типа «СОТ-3М» и «Пурга». Устройства имеют как автоматический (автономный), так и дистанционный запуск. Генераторы аэрозоля имеют автономный запуск (самосрабатывание при превышении температуры) и дистанционный — от аккумулятора через кнопку запуска. «Вулкан» может иметь кроме этого и автоматический запуск.
Необходимо иметь в виду, что при срабатывании генераторов аэрозоля в подкапотном пространстве или при подаче хладона, при движении транспортного средства, может произойти попадание газа или аэрозоля (размер частиц аэрозоля 3-5 мкм) в двигатель и он может заглохнуть.
Как показывает анализ пожаров происшедших в последнее время, в частности пожар на такси «Газель» в 2008 г., гибель людей продолжается. Так в этом пожаре пострадали все 14 человек и 12 из них погибли. Пожар произошел вследствие столкновения такси и автомобильного крана на Горьковском шоссе (в 3 км от г. Ногинска) и сопровождался проливом и воспламенением топлива из поврежденного бака «Газели». Первичные средства пожаротушения водителями, пытающимися помочь пострадавшим не были применены. Из горящего такси водителем и пассажирами одной из проезжающих машин, разбив стекла удалось спасти 2 пассажиров.
Представляется необходимым оснастить службы, прибывающие на место аварии первыми (ГИБДД, спасатели МЧС) первичными средствами пожаротушения и, при необходимости, обучить их применению огнетушителей. Важна здесь и страховая политика, а также реклама по обучению населения и водителей владению первичными средствами пожаротушения.
Далее приведены рекомендации, основанные на анализе зарубежного и отечественного опыта по средствам пожаротушения автотранспортных средств.
Рекомендации по нормам оснащенности автомобилей оперативными средствами пожаротушения
Автотранспортные средства (кроме автопоездов) должны быть оснащены огнетушителями класса А, В, С, не менее чем:
— одним переносным огнетушителем минимальной
массой огнетушащего состава 2 кг для АТС, технически допустимая максимальная масса которых менее 3,5 т;
— двумя переносными огнетушителями минимальной совокупной массой 4 кг для АТС технически допустимая максимальная масса которых более 3,5 т, но не более 7,5 т;
— двумя переносными огнетушителями совокупной массой 10 кг для АТС технически допустимая максимальная масса которых более 7,5 т.
Каждая секция сочлененных автобусов должна быть оснащена одним переносным огнетушителем минимальной совокупной массой огнетушащего состава не менее 5 кг.
Автопоезда должны быть оснащены не менее чем двумя переносными огнетушителями минимальной совокупной массой огнетушащего состава:
— 4 кг для АТС и автопоездов, технически допустимая максимальная масса которых, менее 3,5 т;
— 8 кг, один из которых имеет массу огнетушащего состава не менее 6 кг для АТС и автопоездов, технически допустимая максимальная масса которых более 3,5 т, но не более 7,5 т;
— 10 кг, один из которых имеет массу огнетушащего состава не менее 6 кг для АТС и автопоездов, технически допустимая максимальная масса которых более 7,5 т.
Автотранспортные средства для перевозки опасных грузов должны быть оснащены не менее чем двумя переносными огнетушителями минимальной совокупной массой огнетушащего состава:
— 4 кг для АТС, технически допустимая максимальная масса которых до 3,5 т;
— 8 кг, один из которых имеет массу огнетушащего состава не менее 6 кг для АТС, технически допустимая максимальная масса которых от 3,5 т до 7,5 т;
— 10 кг, один из которых имеет массу огнетушащего состава не менее 6 кг для АТС, технически допустимая максимальная масса которых более 7,5 т.
Рекомендации по защите автомобилей автоматическими системами пожаротушения
1. Общие положения
1.1. Настоящие рекомендации устанавливают требования к системам пожаротушения, устанавливаемым для защиты от пожара специального автотранспорта, автотранспорта, предназначенного для перевозки пожаровзрывоо-пасных веществ и материалов, а также автотранспорта для перевозки людей с числом мест более восьми.
1.2. Рекомендации предназначены для руководства при выборе и монтаже систем пожаротушения.
1.3. Система пожаротушения включает в себя средства пожаротушения и средства запуска (с автоматическим или ручным способом приведения в действие). Средства пожаротушения и автоматического запуска монтируются в местах наиболее вероятного возникновения пожара в защищаемом отсеке.
1.4. Ручной запуск должен осуществляться дистанционно от пусковой клавиши, размещенной в кабине водителя или другом месте вне защищаемого отсека.
1.5. При использовании двухступенчатой системы пожаротушения первая очередь системы включается автоматически (при этом должна быть учтена возможность остановки двигателя), а вторая — вручную дистанционно.
2. Общие требования
2.1. Все основные составные части системы пожаротушения должны быть сертифицированы и удовлетворять требованиям стандартов и другой нормативной документации предъявляемым к элементам системы пожаротушения при установке ее на автомобиль.
2.2. При необходимости проведения в процессе эксплуатации систем пожаротушения ремонтных и регламентных работ по проверке огнетушащей способности, либо замене исполнительных устройств, их периодичность должна определяться технической документацией на средство пожаротушения.
3. Требования к устройству запуска
3.1. Система пожаротушения должна запускаться автоматически, реагируя на факторы, сопутствующие пожару, и иметь возможность дистанционного ручного запуска от пусковой клавиши, размещенной вне защищаемого отсека.
При автоматическом запуске системы должна быть учтена возможность остановки двигателя.
Конструкция пусковой клавиши должна исключать возможность несанкционированного включения средств пожаротушения.
3.2. Дистанционный электрический запуск может осуществляться либо от бортовой сети транспортного средства, либо от автономного источника питания.
4. Требования к установке пожаротушения
4.1. В качестве средств пожаротушения целесообразно использовать огнетушащие вещества классов А, В и С. Допускается применять генераторы огнетушащего аэрозоля (ГОА), порошковые модули, газовые, водяные и пенные средства. Выбор того или иного вида средств пожаротушения осуществляет разработчик системы пожаротушения и согласовывает с потребителем. Для защиты автомобилей с бензиновыми двигателями требуется применять взрывоза-щищенное оборудование (ОСТ 37.001.519-96).
4.2. При эксплуатации установок пожаротушения не должно выделяться токсичных и вредных для здоровья человека веществ, проникающих в кабину водителя и пассажирский салон в концентрации, превышающей предельно допустимую, а также веществ, разрушающих озоновый слой Земли.
4.3. Системы пожаротушения должны сохранять работоспособность при воздействии эксплуатационных температур, в зависимости от конкретного места их установки, но не менее, чем: от -50 до +65°С (при установке вне отсеков с источниками тепла).
4.4. Время подачи огнетушащего вещества (продолжительность подачи) должно находиться в интервале от 0,5 до 25 с.
4.5. Быстродействие средств пожаротушения (время с момента подачи пускового импульса в ручном или автоматическом режиме до начала выхода огнетушащего вещества) не должно превышать 3-5 сек.
4.6. Определение необходимого количества средств обнаружения пожара и средств пожаротушения осуществляется экспериментально по методикам, согласованным с заказчиком и утвержденным органами ГПС МЧС России. В качестве ориентировочного расчета можно использовать методики, изложенные в нормах пожарной безопасности НПБ 88-2001* «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования».
Литература_
1. Официальные предписания и правила безопасности для оснащения огнетушителями автотранспорта. Проспект фирмы «Глория» ФРГ
2. Проект основных принципов обеспечения огнетушителями строительных предприятий, рабочих помещений, установок и транспортных средств. Информация № 25, ГДР.
3. Динкер М., Ансельм Д. Распространение пожара в карбюраторе на весь автомобиль. Перевод с немецкого языка статьи из журнала «Машиненшаден», 1977, том 50, № 2, 61 с.
4. Акт сравнительных испытаний переносных огнетушителей от 13.11.1981 г.
5. Булочников Н.М., Становенко М.А., Черничук Ю.П. Рекомендации по исследованию пожаров на автотранспорте. УГПС ГУВД города Москвы, Испытательная пожарная лаборатория. — М:, 1966, 75 с.
6. Исхаков Х.И., Пахомов А.В., Каминский Я.Н. Пожарная безопасность автомобиля. — М.: Транспорт, 1987, 87 с.
7. Цариченко С.Г., КущукВ.А. Системы пожаротушения автомобилей для перевозки материальных ценностей. Системы безопасности связи и телекоммуникаций, № 25, март-апрель 1999. С. 98-100.
8. Буцкий Ю. Пожар в автомобиле. Как и чем с ним бороться. Автомобильный быт и сервис. № 5, М.: июль, 1997.
9. Олейников В. Если друг загорелся вдруг. За рулем, № 6, 1998.
10. Sergey N. Kopylov, Yuri I. Loginov. An application of gas-aerosol fire suppression system for various transport objects. — Proceedings of the internetion conference on fire safety. Vol. 36. West Virginia USA, 2003.
11. ОСТ 37.001.519-96. Транспортные средства для перевозки денежной выручки и ценных грузов. Технические требования. Методы испытаний. — М., 1996.
Сведения об авторах
С.Н. Копылов: ФГУ ВНИИПО МЧС России, д. т. н. В.А. Кущук: ФГУ ВНИИПО МЧС России, к. т. н. Д.В. Полтавец: ФГУ ВНИИПО МЧС России. Тел.: (495) 521-23-33.
