CC BY
91
УДК 614.841.48
ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОМОБИЛЕИ
Васюков Глеб Викторович
Рубцов Владимир Валентинович
Г. В. Васюков
майор, адъюнкт Академии Государственной противопожарной службы МЧС России
A. Я. Корольченко
доктор технических наук, профессор, академик МАНЭБ, заведующий кафедрой прикладной химии и пожарной безопасности МГСУ, директор Института инженерной безопасности в строительстве
B. В. Рубцов
полковник внутренней службы, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, член-корреспондент МАНЭБ, начальник кафедры Академии Государственной противопожарной службы МЧС России
Л. П. Вогман
доктор технических наук, главный специалист ФГУ ВНИИПО МЧС РФ
Проанализированы данные о пожарах на газобаллонных автомобилях, в результате выявлены наиболее пожароопасные участки газового оборудования, условия его эксплуатации. Рассмотрена пожарная опасность газового оборудования, даны предложения по ее снижению. Рассчитана пожарная опасность газобаллонных автомобилей и проведено сравнение ее с пожарной опасностью автомобилей на жидком топливе, на основе чего дано предложение по совершенствованию категорирова-ния помещений с газобаллонными автомобилями.
В отечественной практике газ в качестве моторного топлива применяется более шестидесяти лет. В настоящее время парк газобаллонных автомобилей (ГБА) насчитывает около 400 тысяч автомобилей, причем их количество продолжает активно увеличиваться. Действующие нормативно-технические документы [1-8], определяющие требования к объектам хранения ГБА, имеют некоторые противоречия, в отдельных случаях создающие не-решаемую проблему. В частности это касается легковых автомобилей на сжиженном углеводородном газе (СУГ). Данные проблемы рассматривались нами в статье [9]. Действующие нормативно-технические документы в части определения требований пожарной безопасности к объектам хранения ГБА требуют дальнейшего совершенствования.
Во многом противоречия в нормативно-технических документах в части хранения ГБА связаны с оценкой их пожарной опасности как повышенной. Однако можно предположить, что данное отношение к ГБА возникло на основе субъективных факторов, так как каких-либо количественных данных для оценки пожарной опасности ГБА опубликовано не было. Поэтому Академией ГПС МЧС России,
ГУ ГПС МЧС России и Московским государственным строительным университетом был организован сбор данных по России о пожарах, произошедших на ГБА. В результате выявлено 212 пожаров на ГБА, произошедших в течение 2000-2004 гг. и проведен их анализ.
Результаты анализа произошедших пожаров в зависимости от времени года показан на рис. 1.
Приведенные данные позволяют заключить, что большее количество пожаров на ГБА происходит зимой. Очевидно, это можно объяснить тем обстоятельством, что при отрицательных температурах соединения и детали газобаллонного обо-
40-
ес
о *
о С о к Е-о и
(Г
к ¡2
30
20
10
0
□ Лето
□ Осень
■ Зима
■ Весна
РИС.1. Количество пожаров на ГБА в зависимости от времени года
о §■
К о с о к Е-о
Щ
!т К
£
80
60
40
20
□ В отсеке двигателя
□ В салоне или кабине
□ В багажнике
□ Снаружи ГБА при заправке
□ В гараже без разрушения конструкций
□ В гараже с разрушением конструкций
о аро
жа о
п
т с е
!т
и л
¡2
80
60
40
20
□ В отсеке двигателя
□ В кабине
□ В кунге
□ Снаружи ГБА при заправке
□ В гараже без разрушения конструкций
□ В гараже с разрушением конструкций
80
60
40
20
□ В отсеке двигателя
□ В салоне
□ В гараже без разрушения конструкций
РИС.2. Количество пожаров на легковых (а), грузовых (б) ГБА и на автобусах с газобаллонным оборудованием (в), возникших в различных зонах автомобиля и местах его хранения
а
0
б
0
в
рудования (резьбовые соединения, резиновые мембраны газового редуктора и уплотнительные прокладки) наиболее подвержены повреждениям, которые являются причинами утечки газового топлива. Помимо этого при отрицательной температуре постоянно возникает необходимость в переключении с одного вида топлива на другой. При нарушении регулировки двигателя и неправильных действиях водителя это может приводить к переполнению смесительной камеры карбюратора и поступлению газа в отсек двигателя. Поэтому наиболее пожароопасным периодом при эксплуатации ГБА является зима.
Основное количество пожаров на легковых, грузовых ГБА и автобусах с газобаллонным оборудованием возникает в отсеке двигателя (рис. 2). Это можно объяснить тем, что практически 90% соединений топливопровода газового оборудования (резьбовые соединения и резиновые трубки, закрепленные хомутами), а также его элементов (газовый редуктор, электромагнитные газовый и бензиновый клапаны, проставка карбюратора, тройник-дозатор и др.) находятся в отсеке двигателя (рис. 5). Утечки газа наблюдаются, как правило, именно в местах соединений топливопровода. Утечки газа из-за нарушения герметичности топли-
вопровода между местами его соединений к элементам газового оборудования, практически не встречаются. Поэтому отсек двигателя любого ГБА является наиболее пожароопасным местом.
Пожары на ГБА, которые произошли в гаражах-стоянках, составляют 7,8% от общего количества пожаров на ГБА. Ежегодно количество этих пожаров составляет примерно 2-3 (рис. 3).
За период с 2000-2004 гг. выявлено только 2 пожара в гаражах-стоянках, которые сопровождались взрывом газа с разрушением строительных конструкций (13.02.2003 г., ГАЗ-322132, г. Барнаул и 12.11.2000 г., ГАЗ-3110, Красноярский край, Емель-яновский р-он, п. Арийск). Причиной третьего по-
о ч
я о
н ,
о м
о о
£ £ р
3 §
2000
2001
2002
2003
2004
Год
РИС.3. Количество пожаров на ГБА, произошедших в гаражах-стоянках
6
4
2
0
50
в 40
30
20
ли 10
лоК
□ В движении
□ Во время стоянки с работающим двигателем
□ При проведении ремонта на открытом пространстве
□ Во время заправки
□ Во время стоянки в гараже
□ При запуске двигателя
□ При переключении вида топлива
□ После остановки двигателя
60-
50
40
30
се 20
К
10
□ В движении
□ Во время стоянки с работающим двигателем
□ Во время стоянки с выключенным двигателем
□ При проведении ремонта в гараже
□ При проведении ремонта на открытом пространстве
□ Во время заправки
□ При переключении вида топлива
□ Во время стоянки в гараже
□ При запуске двигателя
□ После остановки двигателя
□ □ □ □
В движении
Во время стоянки с работающим двигателем
При проведении ремонтных работ на открытом пространстве
При хранении в гараже
жоп 30 о
отв 20 с е
че 10 и л
лоК 0
РИС.4. Количество пожаров на легковых (а), грузовых (б) ГБА и на автобусах с газобаллонным оборудованием (в), возникших в различные периоды эксплуатации
а
0
б
0
в
жара с разрушением мог быть как взрыв газа, так и взрыв паров разлитого бензина (по заключению эксперта от 5.09.2004 г., г. Нижний Новгород). Таким образом, количество пожаров на ГБА, при которых произошел взрыв и разрушение строительных конструкций, незначительно и за период 2000-2004 гг. составляет 0,9% от общего количества пожаров на ГБА.
Основное количество пожаров на всех видах ГБА возникает во время движения (рис. 4, а - в), а также при запуске двигателя (рис. 4, а, б).
Приведенные данные свидетельствуют о том, что большинство утечек газа на газобаллонном оборудовании происходит на работающем двигателе. Поэтому наиболее вероятным местом для утечек газа является участок от электромагнитного газового клапана 10 до карбюратора 16 (рис. 5), так как при неработающем двигателе и выключенном зажигании электромагнитный газовый клапан закрыт и, если он исправен, утечка газа может возникнуть только в месте соединения перед ним или на запорно-предохранительном блоке, расположенном на газовом баллоне 14.
1
РИС.5. Схема элементов газового оборудования для карбюраторных двигателей: 1 — замок зажигания; 2 — предохранитель; 3 — катушка зажигания; 4 — аккумулятор; 5 — ра-диатор-отопитель; 6 — кран системы отопления; 7 — газовый редуктор; 8 — электромагнитный клапан впрыска топлива; 9 — впускной трубопровод; 10 — электромагнитный газовый клапан; 11 — тройник-дозатор; 12 — вакуумный шланг; 13 — впускной коллектор двигателя; 14 — газовый баллон; 15 — проставка карбюратора; 16 — карбюратор; 17 — топливный бак; 18 — топливный насос; 19 — электромагнитный бензиновый клапан; 20 — блок управления
□ Пуск двигателя на газе при отрицательной температуре
■ Неисправность оборудования передвижной автозаправочной газовой станции
□ Негерметичность газовой топливной системы
□ Неисправность при переключении с газа на бензин
■ Неисправность при переключении с бензина на газ
□ Неисправность газового редуктора
■ Неисправность газового клапана
□ Неисправность бензинового клапана
■ Нарушение герметичности топливной системы вследствие механического повреждения
□ Нарушение правил ТБ при эксплуатации или ремонте ГБ оборудования
□ Утечка газа при заправке ГБА
□ Причина не установлена
■ ДТП
РИС.6. Причины возникновения пожаров на ГБА
Значительное количество пожаров, возникающих при запуске двигателя на газе, в основном связано с утечкой газа в рассмотренных выше местах — перед клапаном 10 или на запорно-предохрани-тельном блоке баллона 14 (см. рис. 5). Некоторое количество этих пожаров возникает из-за нарушения регулировки двигателя и неправильных действий водителя, в результате чего происходит переполнение смесительной камеры карбюратора и поступление газа в отсек двигателя.
Основной причиной пожаров на ГБА является негерметичность газовой топливной системы (рис. 6).
Значительную долю причин пожаров на ГБА составляют также нарушения правил пожарной безопасности при эксплуатации или ремонте газового оборудования автомобилей (9,2%). Доля каждой из остальных причин составляет от 0,5 до 5,8%. Таким образом, негерметичность топливной системы ГБА является "слабым" местом газового оборудования. При анализе причин возникновения негерметичности газового оборудования мы пришли к выводу, что подавляющее значение в этом играет "человеческий фактор". А именно:
• во многих случаях пожаров на ГБА их владельцы самостоятельно проводили ремонт газового оборудования, после чего не проверяли его герметичность;
• много случаев пожаров, которые возникли из-за отсутствия уплотнительных хомутов нарезино-вых трубках газового оборудования;
• нередки случаи, когда владельцами самовольно вносились изменения в систему газового оборудования;
• наиболее распространены случаи, когда владельцы долгое время эксплуатировали ГБА и не находили времени на профилактику газового
оборудования даже тогда, когда в автомобиле
стал ощущаться запах газа.
В нормативные документы необходимо включить требование о том, чтобы все физические лица, эксплуатирующие ГБА, изучили инструкцию по эксплуатации газового оборудования, проходили инструктаж в организации, установившей газовое оборудование, и соблюдали все необходимые требования по эксплуатации. Водители автотранспортных предприятий обязаны помимо этого соблюдать требования "Правил пожарной безопасности для предприятий автотранспорта" [10].
На наш взгляд, количество пожаров на ГБА, возникших из-за негерметичности газового оборудования, можно сократить в несколько раз при условии выполнения водителями трех простых правил при их эксплуатации:
1. Перед постановкой ГБА на стоянку выработать газ в топливной системе и перекрыть расходный вентиль на баллоне [10].
2. После длительной стоянки запуск двигателя производить при открытом капоте и дверях салона автомобиля. В гараже перед включением электроприборов и запуском двигателя необходимо открыть ворота и проветрить помещение.
3. Постоянно при эксплуатации автомобиля по запаху контролировать утечку газа. При любом подозрении на нее, а также раз в неделю проверять герметичность узлов и соединений газового оборудования. Для этого рекомендуем в каждом ГБА иметь пену для бритья и кисть.
Все случаи пожаров на ГБА, которые были собраны и проанализированы, произошли на автомобилях, использовавших СУГ пропан-бутан. Ни одного случая пожара с использованием компримиро-
60
50
40
8 30 е ч и
^
о
* 20
10
ванного природного газа (КПГ) метана не зафиксировано. Вероятно, это можно объяснить тем, что количество ГБА, использовавших КПГ, составляет всего около 9% от общего числа ГБА. Однако делать какие-либо выводы о пожарной опасности автомобилей на КПГ в настоящий момент нецелесообразно ввиду недостатка информации.
Так насколько пожарная опасность ГБА выше пожарной опасности автомобиля на жидком топливе? Для этого проведем расчет по данным за 2003 г. Общее количество ГБА в России составляет около 400 тысяч единиц (по данным ГосНИИАТ). В 2003 г. зафиксирован 91 пожар на ГБА. Следовательно, вероятность возникновения пожара на ГБА составляет
РГБА(П) = 91/(4 • 105) = 3 • 10-4 пожаров/год.
Общее количество легковых, грузовых автомобилей и автобусов в России насчитывает около 22 млн единиц (по данным ГосНИИАТ). В 2003 г. произошло 19184 пожара (по данным ГУ ГПС МЧС России). Следовательно, вероятность возникновения пожара на автомобиле на жидком топливе составляет
Ржш (П) = 19184/(22 • 106) = 8 • 10-4 пожаров/год.
Так как нет данных, какое количество пожаров на автомобилях на жидком топливе произошло по
причинам, не влияющим на пожарную опасность топливной системы на жидком топливе (поджоги, ДТП и т.п.), то реальная вероятность возникновения пожара на указанном виде транспорта будет несколько меньше расчетной. Но это количество пожаров незначительно и не приведет к изменению соотношения вероятностей возникновения пожара на автомобиле на жидком топливе и ГБА.
Отсюда следует, что вероятность возникновения пожара на автомобиле, работающем на СУГ пропан-бутане, несколько ниже вероятности возникновения пожара на автомобиле, работающем на жидком топливе.
Выводы
1. Пожарная опасность ГБА не превышает пожарную опасность автомобилей, работающих на жидком топливе.
2. Основной причиной возникновения пожаров на ГБА является негерметичность газового оборудования.
3. Наиболее пожароопасным местом ГБА является моторный отсек.
4. Проведенный анализ подтверждает возможность установления для помещений с ГБА на пропан-бутане пожароопасной категории В (по аналогии с категорированием помещений с автомобилями на жидком топливе).
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общиетребования.
2. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
3. НПБ 105-03. Определение категорий зданий, помещений и наружных установок по взрыво-пожарной и пожарной опасности.
4. СНиП 21-02-99. Стоянки автомобилей.
5. ОНТП 01-91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта.
6. ВСН 01-89. Предприятия по обслуживанию автомобилей.
7. РД 3112199-98. Требования пожарной безопасности для предприятий, эксплуатирующих автотранспортные средства на компримированном природном газе.
8. Перечень категорий помещений и сооружений автотранспортных предприятий по взрыво-пожарной и пожарной опасности и классов взрывоопасных и пожароопасных зон по правилам устройства электроустановок (Утвержден Минавтотрансом РСФСР в 1989 г.).
9. Васюков Г. В., Корольченко А. Я., Рубцов В. В. Проблемы пожарной безопасности объектов хранения, технического обслуживания и ремонта автомобилей на газовом топливе // Пожа-ровзрывобезопасность. 2004. Т. 13. № 4. С. 59.
10. ВППБ 11-01-96. Правила пожарной безопасности для предприятий автотранспорта.
Поступила в редакцию 20.12.04.
